CA2787162A1 - Transducteur electrodynamique a dome et suspension interne - Google Patents
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Abstract
Transducteur électrodynamique (1 ) comprenant : un circuit magnétique (2) définissant un entrefer (15), un équipage mobile (16) comprenant un diaphragme (17) en forme de dôme solidaire d'une bobine (18) mobile plongée dans l'entrefer (15); - un support (20) auquel est suspendu l'équipage mobile (16); une suspension (26) assurant la liaison entre l'équipage mobile (16) et le support (20). Dans ce transducteur, le support (20) s'étend au moins en partie dans un volume interne à l'équipage mobile (16), la suspension (26) est fixée, par une périphérie externe, à une face interne de l'équipage mobile (16), et la suspension (26) est réalisée dans un matériau non émissif acoustiquement.
Description
Transducteur électrodynamique à dôme et suspension interne L'invention a trait au domaine de la reproduction sonore au moyen de haut-parleurs, également dénommés transducteurs électrodynamiques ou électroacoustiques, qui assurent une fonction de conversion d'une énergie électrique généralement fournie par un amplificateur de puissance, en énergie acoustique.
L'énergie acoustique est rayonnée par une membrane dont les déplacements entraînent des variations de pression de l'air environnant, qui se propagent dans l'espace sous forme d'une onde acoustique.
Dans le transducteur électrodynamique du type Rice-Kellog, le plus courant, la membrane est mue par une bobine mobile comprenant un solénoïde parcouru par un courant électrique (issu de l'amplificateur) et plongé dans un entrefer où règne un champ magnétique produit par un aimant permanent. L'interaction entre le courant électrique et le champ magnétique produit une force connue sous le nom de Force de LAPLACE , qui produit un déplacement de la bobine mobile, laquelle entraîne avec elle la membrane dont les vibrations sont la source du rayonnement acoustique.
De nombreuses formes ont été imaginées pour la réalisation des membranes ; les plus courantes sont le cône (dont la génératrice peut être droite ou curviligne) et le dôme, ou une combinaison des deux.
Dans le cas du cône, la bobine mobile est généralement fixée sur le pourtour d'une ouverture pratiquée au centre de la membrane.
L'encombrement et la masse de l'équipage mobile sont relativement importants, ce qui rend ce type d'architecture particulièrement adaptée à la réalisation des transducteurs conçus pour la reproduction du grave et du medium, nécessitant des vibrations de membrane de fréquence relativement basse mais de grande amplitude.
Dans le cas du dôme, la bobine mobile est généralement fixée sur un bord périphérique de la membrane. L'encombrement et la masse de l'équipage mobile peuvent être minimisés, ce qui rend ce type d'architecture particulièrement adaptée à la réalisation des transducteurs conçus pour la reproduction de l'aigu, nécessitant des vibrations de membrane de fréquence élevée et de faible amplitude.
Quelle que soit sa forme, la membrane est généralement fixée à un châssis du transducteur par l'intermédiaire d'une suspension
L'énergie acoustique est rayonnée par une membrane dont les déplacements entraînent des variations de pression de l'air environnant, qui se propagent dans l'espace sous forme d'une onde acoustique.
Dans le transducteur électrodynamique du type Rice-Kellog, le plus courant, la membrane est mue par une bobine mobile comprenant un solénoïde parcouru par un courant électrique (issu de l'amplificateur) et plongé dans un entrefer où règne un champ magnétique produit par un aimant permanent. L'interaction entre le courant électrique et le champ magnétique produit une force connue sous le nom de Force de LAPLACE , qui produit un déplacement de la bobine mobile, laquelle entraîne avec elle la membrane dont les vibrations sont la source du rayonnement acoustique.
De nombreuses formes ont été imaginées pour la réalisation des membranes ; les plus courantes sont le cône (dont la génératrice peut être droite ou curviligne) et le dôme, ou une combinaison des deux.
Dans le cas du cône, la bobine mobile est généralement fixée sur le pourtour d'une ouverture pratiquée au centre de la membrane.
L'encombrement et la masse de l'équipage mobile sont relativement importants, ce qui rend ce type d'architecture particulièrement adaptée à la réalisation des transducteurs conçus pour la reproduction du grave et du medium, nécessitant des vibrations de membrane de fréquence relativement basse mais de grande amplitude.
Dans le cas du dôme, la bobine mobile est généralement fixée sur un bord périphérique de la membrane. L'encombrement et la masse de l'équipage mobile peuvent être minimisés, ce qui rend ce type d'architecture particulièrement adaptée à la réalisation des transducteurs conçus pour la reproduction de l'aigu, nécessitant des vibrations de membrane de fréquence élevée et de faible amplitude.
Quelle que soit sa forme, la membrane est généralement fixée à un châssis du transducteur par l'intermédiaire d'une suspension
2 périphérique qui, outre sa fonction primaire de maintien de la membrane, remplit généralement trois fonctions - centrage et guidage axial de l'équipage mobile (comprenant la membrane et la bobine mobile) par rapport à l'entrefer, - rappel de la membrane vers une position de repos, - production d'un rayonnement acoustique secondaire qui s'ajoute à
celui de la membrane.
Le centrage de la membrane et son guidage axial représentent une fonction importante de la suspension. En effet, il est indispensable d'exclure, ou tout du moins de minimiser, les mouvements transversaux (balancement, tangage) de la membrane, générateurs de distorsions dans le signal sonore émis par celle-ci.
La fonction de rappel de la suspension, qui agit sur la membrane à
la manière d'un ressort, doit être calibrée pour que la fréquence de résonance soit située dans le début de la gamme fréquentielle à
reproduire. On comprend aisément que, pour la reproduction des fréquences aiguës, l'excursion de la membrane doit être faible, et la suspension relativement raide.
Dans les transducteurs à membrane conique, en raison des grands débattements de celle-ci la suspension périphérique n'est généralement pas suffisante pour assurer le guidage de la membrane par rapport à
l'entrefer. On a donc couramment recours à des dispositifs de centrage complémentaire, notamment de type spider (cf. par exemple la demande de brevet français FR 2 667 212 au nom de la demanderesse).
Dans le cas des membranes à dôme, dont les déplacements sont plus faibles, la suspension périphérique est en générale suffisante pour assurer de manière efficace les trois fonctions évoquées ci-dessus.
Cette topologie est connue de longue date, cf. par exemple le brevet américain US 2 242 791 (Edward C. Wente / Bell Laboratories) datant de juin 1948. Un exemple plus récent est exposé dans la demande de brevet américain US 2008/0166010 (Stiles et al).
Toutefois la suspension périphérique a, dans le cas d'une membrane en forme de dôme, plusieurs inconvénients.
Un premier inconvénient est la création d'interférences par la suspension périphérique (en partie rayonnante, puisqu'entraînée en mouvement par le déplacement de la bobine mobile) avec le rayonnement de la partie principale en forme de dôme de la membrane.
celui de la membrane.
Le centrage de la membrane et son guidage axial représentent une fonction importante de la suspension. En effet, il est indispensable d'exclure, ou tout du moins de minimiser, les mouvements transversaux (balancement, tangage) de la membrane, générateurs de distorsions dans le signal sonore émis par celle-ci.
La fonction de rappel de la suspension, qui agit sur la membrane à
la manière d'un ressort, doit être calibrée pour que la fréquence de résonance soit située dans le début de la gamme fréquentielle à
reproduire. On comprend aisément que, pour la reproduction des fréquences aiguës, l'excursion de la membrane doit être faible, et la suspension relativement raide.
Dans les transducteurs à membrane conique, en raison des grands débattements de celle-ci la suspension périphérique n'est généralement pas suffisante pour assurer le guidage de la membrane par rapport à
l'entrefer. On a donc couramment recours à des dispositifs de centrage complémentaire, notamment de type spider (cf. par exemple la demande de brevet français FR 2 667 212 au nom de la demanderesse).
Dans le cas des membranes à dôme, dont les déplacements sont plus faibles, la suspension périphérique est en générale suffisante pour assurer de manière efficace les trois fonctions évoquées ci-dessus.
Cette topologie est connue de longue date, cf. par exemple le brevet américain US 2 242 791 (Edward C. Wente / Bell Laboratories) datant de juin 1948. Un exemple plus récent est exposé dans la demande de brevet américain US 2008/0166010 (Stiles et al).
Toutefois la suspension périphérique a, dans le cas d'une membrane en forme de dôme, plusieurs inconvénients.
Un premier inconvénient est la création d'interférences par la suspension périphérique (en partie rayonnante, puisqu'entraînée en mouvement par le déplacement de la bobine mobile) avec le rayonnement de la partie principale en forme de dôme de la membrane.
3 Ce phénomène est particulièrement critique aux fréquences élevées, où
l'on observe pour certaines bandes de fréquences des oppositions de phase, destructives pour le niveau de sensibilité. Concrètement, la courbe de réponse du transducteur montre des creux et des bosses.
Un deuxième inconvénient est qu'une partie de la suspension périphérique n'est pas rayonnante, puisqu'elle est assujettie au châssis du transducteur par son pourtour extérieur. Plus précisément, la surface rayonnante de la suspension périphérique ne représente que 50% de sa surface apparente, ce qui réduit la surface émissive totale du diaphragme d'environ un sixième (soit 17% environ) par rapport à sa surface physique.
Un troisième inconvénient est l'encombrement radial important du transducteur, résultant du grand diamètre de la membrane cependant qu'une partie seulement de celle-ci est rayonnante. L'encombrement radial du transducteur est d'autant plus grand que :
- la partie non rayonnante de la suspension périphérique, nécessaire à la fixation du dôme, s'étend radialement à l'extérieur de celui-ci et occupe par conséquent un espace périphérique non exploitable du point de vue de la genèse sonore - la fixation de la suspension nécessite une pièce périphérique (exosquelette) qui accroît encore l'encombrement radial - l'alimentation électrique de la bobine mobile est réalisée au moyen de fils qui s'étendent à l'extérieur de la membrane et nécessitent que l'exosquelette ménage un espace périphérique suffisant pour monter les cosses de raccordement des fils.
Un quatrième inconvénient est que l'architecture de la membrane est peu propice à l'évacuation des calories produites par effet Joule au sein de la bobine mobile. De fait, pour permettre le montage des cosses de raccordement des fils électriques d'alimentation de la bobine mobile, l'exosquelette est généralement réalisé dans un matériau isolant électriquement et thermiquement.
Des solutions ont été proposées pour tenter de remédier aux défauts de performance des transducteurs d'aigu induits par la suspension périphérique. Le brevet américain US 5 471 437, par exemple, décrit un transducteur à dôme dans lequel une partie annulaire de la membrane vibrante est reçue à l'intérieur du dôme et fait aussi office de suspension interne du dôme.
l'on observe pour certaines bandes de fréquences des oppositions de phase, destructives pour le niveau de sensibilité. Concrètement, la courbe de réponse du transducteur montre des creux et des bosses.
Un deuxième inconvénient est qu'une partie de la suspension périphérique n'est pas rayonnante, puisqu'elle est assujettie au châssis du transducteur par son pourtour extérieur. Plus précisément, la surface rayonnante de la suspension périphérique ne représente que 50% de sa surface apparente, ce qui réduit la surface émissive totale du diaphragme d'environ un sixième (soit 17% environ) par rapport à sa surface physique.
Un troisième inconvénient est l'encombrement radial important du transducteur, résultant du grand diamètre de la membrane cependant qu'une partie seulement de celle-ci est rayonnante. L'encombrement radial du transducteur est d'autant plus grand que :
- la partie non rayonnante de la suspension périphérique, nécessaire à la fixation du dôme, s'étend radialement à l'extérieur de celui-ci et occupe par conséquent un espace périphérique non exploitable du point de vue de la genèse sonore - la fixation de la suspension nécessite une pièce périphérique (exosquelette) qui accroît encore l'encombrement radial - l'alimentation électrique de la bobine mobile est réalisée au moyen de fils qui s'étendent à l'extérieur de la membrane et nécessitent que l'exosquelette ménage un espace périphérique suffisant pour monter les cosses de raccordement des fils.
Un quatrième inconvénient est que l'architecture de la membrane est peu propice à l'évacuation des calories produites par effet Joule au sein de la bobine mobile. De fait, pour permettre le montage des cosses de raccordement des fils électriques d'alimentation de la bobine mobile, l'exosquelette est généralement réalisé dans un matériau isolant électriquement et thermiquement.
Des solutions ont été proposées pour tenter de remédier aux défauts de performance des transducteurs d'aigu induits par la suspension périphérique. Le brevet américain US 5 471 437, par exemple, décrit un transducteur à dôme dans lequel une partie annulaire de la membrane vibrante est reçue à l'intérieur du dôme et fait aussi office de suspension interne du dôme.
4 Cette solution semble de prime abord intéressante mais, si elle permet effectivement d'accroître, à encombrement égal, la surface rayonnante du transducteur, elle est toutefois susceptible de générer des interférences au même titre que l'architecture à suspension périphérique décrite ci-dessus. En outre, l'architecture décrite dans le brevet US 5 471 437 propice au basculement de la membrane (effet de tangage), néfaste au bon fonctionnement du transducteur.
L'invention vise à apporter une contribution à la résolution des problèmes évoqués ci-dessus, en apportant des perfectionnements aux transducteurs à dôme.
A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, un transducteur électrodynamique comprenant :
- un circuit magnétique définissant un entrefer, - un équipage mobile comprenant un diaphragme en forme de dôme et une bobine mobile solidaire du diaphragme et plongée dans l'entrefer - un support auquel est suspendu l'équipage mobile - une suspension assurant la liaison entre l'équipage mobile et le support.
Le support s'étend au moins en partie dans un volume interne au diaphragme, et la suspension est réalisée dans un matériau non émissif acoustiquement et fixée, par une périphérie externe, à une face interne du de l'équipage mobile.
L'utilisation d'un matériau non émissif acoustiquement pour la réalisation de la suspension permet de supprimer les interférences acoustiques entre la suspension et le diaphragme en forme de dôme.
Le fait que la suspension du diaphragme s'étende à l'intérieur de celui-ci et non à l'extérieur permet à la surface émissive d'atteindre 100% du diamètre hors tout du diaphragme.
La suspension est, de préférence, écartée d'un bord extérieur périphérique du diaphragme, en étant décalé vers l'intérieur de celui-ci.
Selon un mode de réalisation, le support comprend une platine, sur laquelle est fixée la suspension, et une tige solidaire de la platine et par laquelle le support est fixé sur le circuit magnétique.
Selon un premier mode de réalisation, la suspension comprend une portion interne plane fixée à la platine, et une portion périphérique entourant la portion interne et qui s'étend librement par rapport à la platine et est fixée à l'équipage mobile par un bord périphérique externe.
Selon un deuxième mode de réalisation, le support comprend une gorge périphérique, et la suspension, fixée par collage au support, se
L'invention vise à apporter une contribution à la résolution des problèmes évoqués ci-dessus, en apportant des perfectionnements aux transducteurs à dôme.
A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, un transducteur électrodynamique comprenant :
- un circuit magnétique définissant un entrefer, - un équipage mobile comprenant un diaphragme en forme de dôme et une bobine mobile solidaire du diaphragme et plongée dans l'entrefer - un support auquel est suspendu l'équipage mobile - une suspension assurant la liaison entre l'équipage mobile et le support.
Le support s'étend au moins en partie dans un volume interne au diaphragme, et la suspension est réalisée dans un matériau non émissif acoustiquement et fixée, par une périphérie externe, à une face interne du de l'équipage mobile.
L'utilisation d'un matériau non émissif acoustiquement pour la réalisation de la suspension permet de supprimer les interférences acoustiques entre la suspension et le diaphragme en forme de dôme.
Le fait que la suspension du diaphragme s'étende à l'intérieur de celui-ci et non à l'extérieur permet à la surface émissive d'atteindre 100% du diamètre hors tout du diaphragme.
La suspension est, de préférence, écartée d'un bord extérieur périphérique du diaphragme, en étant décalé vers l'intérieur de celui-ci.
Selon un mode de réalisation, le support comprend une platine, sur laquelle est fixée la suspension, et une tige solidaire de la platine et par laquelle le support est fixé sur le circuit magnétique.
Selon un premier mode de réalisation, la suspension comprend une portion interne plane fixée à la platine, et une portion périphérique entourant la portion interne et qui s'étend librement par rapport à la platine et est fixée à l'équipage mobile par un bord périphérique externe.
Selon un deuxième mode de réalisation, le support comprend une gorge périphérique, et la suspension, fixée par collage au support, se
5 présente sous forme d'un anneau dont un bord interne est reçu dans la gorge.
Le transducteur peut en outre inclure un circuit électrique d'alimentation de la bobine mobile, qui comprend deux conducteurs électriques traversant le circuit magnétique et débouchant dans le volume interne au diaphragme.
La platine comprend par exemple une jante et un disque central percé de trous de ventilation, une extrémité dénudée de chaque conducteur électrique étant raccordée à un oeillet serti dans l'un des trous.
Le circuit électrique peut en outre comprendre deux conducteurs souples qui s'étendent dans le volume interne du diaphragme et raccordent chaque oeillet à une extrémité de la bobine mobile.
Selon un mode de réalisation, le transducteur comprend par ailleurs un guide d'onde monté au voisinage du diaphragme, et présentant une face située en regard et au voisinage de celui-ci et délimitant une chambre de compression.
La suspension est de préférence réalisée dans une mousse de polymère réticulé, telle que mousse de mélamine.
L'invention propose, selon un deuxième aspect, un système de haut-parleur coaxial à au moins deux voies comprenant un transducteur de grave conçu pour la reproduction du grave et/ou du medium, et un transducteur électrodynamique tel que décrit ci-dessus, conçu pour la reproduction de l'aigu, et monté de manière coaxiale et frontale par rapport au transducteur de grave.
L'invention propose, selon un troisième aspect, une enceinte acoustique comprenant un transducteur ou un système de haut-parleur coaxial tel que décrits ci-dessus.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels
Le transducteur peut en outre inclure un circuit électrique d'alimentation de la bobine mobile, qui comprend deux conducteurs électriques traversant le circuit magnétique et débouchant dans le volume interne au diaphragme.
La platine comprend par exemple une jante et un disque central percé de trous de ventilation, une extrémité dénudée de chaque conducteur électrique étant raccordée à un oeillet serti dans l'un des trous.
Le circuit électrique peut en outre comprendre deux conducteurs souples qui s'étendent dans le volume interne du diaphragme et raccordent chaque oeillet à une extrémité de la bobine mobile.
Selon un mode de réalisation, le transducteur comprend par ailleurs un guide d'onde monté au voisinage du diaphragme, et présentant une face située en regard et au voisinage de celui-ci et délimitant une chambre de compression.
La suspension est de préférence réalisée dans une mousse de polymère réticulé, telle que mousse de mélamine.
L'invention propose, selon un deuxième aspect, un système de haut-parleur coaxial à au moins deux voies comprenant un transducteur de grave conçu pour la reproduction du grave et/ou du medium, et un transducteur électrodynamique tel que décrit ci-dessus, conçu pour la reproduction de l'aigu, et monté de manière coaxiale et frontale par rapport au transducteur de grave.
L'invention propose, selon un troisième aspect, une enceinte acoustique comprenant un transducteur ou un système de haut-parleur coaxial tel que décrits ci-dessus.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels
6 - la figure 1 est une vue en coupe montrant un transducteur d'aigu à dôme selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en section d'un détail de la figure 1 - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, selon un deuxième mode de réalisation - la figure 4 est une vue de dessus du transducteur d'aigu - la figure 5 est une vue en coupe montrant un système de haut-parleur coaxial comprenant un transducteur principal de grave, et le transducteur d'aigu de la figure 1, monté de manière coaxiale et frontale ;
- la figure 6 est une vue similaire à la figure 5, montrant un système de haut-parleur coaxial comprenant un transducteur principal de grave et un transducteur d'aigu selon une variante de réalisation dans laquelle le transducteur d'aigu comprend un pavillon ;
- la figure 7 est une vue en perspective montrant une enceinte incluant un système de haut-parleur coaxial tel que représenté
sur la figure 5.
On a représenté sur les figures 1 à 6, et plus en détail sur les figures 1 à 4, un transducteur électrodynamique 1 adapté à la reproduction des fréquences aiguës, c'est-à-dire des environs de 1 kHz à environ 20 kHz.
Le transducteur 1 comprend un circuit magnétique 2, qui inclut un aimant permanent 3 annulaire central, pris en sandwich entre deux pièces polaires formant des plaques de champ, à savoir une pièce polaire arrière 4 et une pièce polaire avant 5, fixées sur deux faces opposées de l'aimant 3 par collage.
L'aimant 3 et les pièces polaires 4,5 sont symétriques de révolution autour d'un axe A2 commun formant l'axe général du transducteur 1.
L'aimant 3 est de préférence réalisé dans un alliage de terre rare néodyme-fer-bore, qui présente l'avantage d'offrir une densité
énergétique élevée (jusqu'à 12 fois plus importante que celle d'un aimant permanent de ferrite de baryum).
Comme cela est bien visible sur la figure 1, la pièce polaire arrière 4, dénommée culasse, est en l'occurrence monobloc et réalisée en acier
- la figure 2 est une vue en section d'un détail de la figure 1 - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, selon un deuxième mode de réalisation - la figure 4 est une vue de dessus du transducteur d'aigu - la figure 5 est une vue en coupe montrant un système de haut-parleur coaxial comprenant un transducteur principal de grave, et le transducteur d'aigu de la figure 1, monté de manière coaxiale et frontale ;
- la figure 6 est une vue similaire à la figure 5, montrant un système de haut-parleur coaxial comprenant un transducteur principal de grave et un transducteur d'aigu selon une variante de réalisation dans laquelle le transducteur d'aigu comprend un pavillon ;
- la figure 7 est une vue en perspective montrant une enceinte incluant un système de haut-parleur coaxial tel que représenté
sur la figure 5.
On a représenté sur les figures 1 à 6, et plus en détail sur les figures 1 à 4, un transducteur électrodynamique 1 adapté à la reproduction des fréquences aiguës, c'est-à-dire des environs de 1 kHz à environ 20 kHz.
Le transducteur 1 comprend un circuit magnétique 2, qui inclut un aimant permanent 3 annulaire central, pris en sandwich entre deux pièces polaires formant des plaques de champ, à savoir une pièce polaire arrière 4 et une pièce polaire avant 5, fixées sur deux faces opposées de l'aimant 3 par collage.
L'aimant 3 et les pièces polaires 4,5 sont symétriques de révolution autour d'un axe A2 commun formant l'axe général du transducteur 1.
L'aimant 3 est de préférence réalisé dans un alliage de terre rare néodyme-fer-bore, qui présente l'avantage d'offrir une densité
énergétique élevée (jusqu'à 12 fois plus importante que celle d'un aimant permanent de ferrite de baryum).
Comme cela est bien visible sur la figure 1, la pièce polaire arrière 4, dénommée culasse, est en l'occurrence monobloc et réalisée en acier
7 doux. Elle présente une forme de coupe à section diamétrale en U, et comprend un fond 6 fixé à une face arrière 7 de l'aimant 3, et une paroi latérale 8 périphérique s'étendant axialement à partir du fond 6. La paroi latérale 8 se termine, à une extrémité avant opposée au fond 6, par une face avant 9 annulaire. Le fond 6 présente une face arrière 10.
La pièce polaire avant 5, dénommée noyau, est également réalisée en acier doux. Elle est de forme annulaire et présente une face arrière 12, par laquelle elle est fixée à une face avant 13 de l'aimant 3, et une face avant 14 opposée qui s'étend dans le même plan que la face avant 9 de la paroi latérale 8 de la culasse 4.
Comme cela est visible sur la figure 1, le circuit magnétique 2 est extra-plat, c'est-à-dire que son épaisseur est faible comparée à son diamètre hors tout. Par ailleurs, le circuit magnétique 2 s'étend jusqu'au diamètre extérieur du transducteur 1. En d'autres termes, la taille du circuit magnétique 2 est maximalisée par rapport au diamètre hors tout du transducteur 1, ce qui augmente sa tenue en puissance ainsi que la valeur du champ magnétique, et donc la sensibilité du transducteur 1.
Le noyau 5 présente un diamètre hors tout inférieur au diamètre interne de la paroi latérale 8 de la culasse 4, de sorte qu'entre le noyau 5 et la paroi latérale 8 de la culasse 4 est défini un entrefer 15 dans lequel est concentrée la majeure partie du champ magnétique généré
par l'aimant 3.
Au niveau de l'entrefer 15, les arêtes du noyau 5 et de la culasse 4 peuvent être chanfreinées, ou de préférence et comme cela est illustré
sur la figure 1, arrondies de manière à éviter les bavures néfastes.
Le transducteur 1 comprend en outre un équipage mobile 16 incluant un diaphragme 17 en forme de dôme et une bobine mobile 18 solidaire du diaphragme 17.
Le diaphragme 17 est réalisé dans un matériau rigide et léger, en polymère thermoplastique ou encore dans un alliage léger à base d'aluminium, en magnésium ou en titane. Il est positionné de sorte à
recouvrir le circuit magnétique 2 du côté du noyau 5, et de manière que son axe de symétrie de révolution soit confondu avec l'axe A2.
Dans ces conditions, le sommet du diaphragme 17, situé sur l'axe A2, peut être considéré comme le centre acoustique C2 de celui-ci, c'est-à-dire la source ponctuelle équivalente à partir de laquelle est émis le rayonnement acoustique du transducteur 1.
La pièce polaire avant 5, dénommée noyau, est également réalisée en acier doux. Elle est de forme annulaire et présente une face arrière 12, par laquelle elle est fixée à une face avant 13 de l'aimant 3, et une face avant 14 opposée qui s'étend dans le même plan que la face avant 9 de la paroi latérale 8 de la culasse 4.
Comme cela est visible sur la figure 1, le circuit magnétique 2 est extra-plat, c'est-à-dire que son épaisseur est faible comparée à son diamètre hors tout. Par ailleurs, le circuit magnétique 2 s'étend jusqu'au diamètre extérieur du transducteur 1. En d'autres termes, la taille du circuit magnétique 2 est maximalisée par rapport au diamètre hors tout du transducteur 1, ce qui augmente sa tenue en puissance ainsi que la valeur du champ magnétique, et donc la sensibilité du transducteur 1.
Le noyau 5 présente un diamètre hors tout inférieur au diamètre interne de la paroi latérale 8 de la culasse 4, de sorte qu'entre le noyau 5 et la paroi latérale 8 de la culasse 4 est défini un entrefer 15 dans lequel est concentrée la majeure partie du champ magnétique généré
par l'aimant 3.
Au niveau de l'entrefer 15, les arêtes du noyau 5 et de la culasse 4 peuvent être chanfreinées, ou de préférence et comme cela est illustré
sur la figure 1, arrondies de manière à éviter les bavures néfastes.
Le transducteur 1 comprend en outre un équipage mobile 16 incluant un diaphragme 17 en forme de dôme et une bobine mobile 18 solidaire du diaphragme 17.
Le diaphragme 17 est réalisé dans un matériau rigide et léger, en polymère thermoplastique ou encore dans un alliage léger à base d'aluminium, en magnésium ou en titane. Il est positionné de sorte à
recouvrir le circuit magnétique 2 du côté du noyau 5, et de manière que son axe de symétrie de révolution soit confondu avec l'axe A2.
Dans ces conditions, le sommet du diaphragme 17, situé sur l'axe A2, peut être considéré comme le centre acoustique C2 de celui-ci, c'est-à-dire la source ponctuelle équivalente à partir de laquelle est émis le rayonnement acoustique du transducteur 1.
8 Le diaphragme 17 présente un bord périphérique 19 circulaire légèrement relevé pour faciliter la fixation de la bobine mobile 18.
La bobine mobile 18 comprend un solénoïde en fil métallique, conducteur (par exemple en cuivre ou en aluminium), enroulé en spirale pour former un cylindre dont une extrémité supérieure est fixée par collage au bord périphérique 19 relevé du diaphragme 17. La bobine mobile 18 est ici dépourvue de support, mais elle pourrait en comporter un.
La bobine mobile 18 est plongée dans l'entrefer 15, que l'on peut avoir avantage à garnir d'une huile minérale chargée de particules magnétiques, par exemple du type commercialisé par la société
FERROTEC sous la dénomination commerciale Ferrofluid (marque déposée). Une telle garniture a les avantages suivants :
- elle favorise le centrage de la bobine mobile 18 dans l'entrefer 15, - elle a une fonction de lubrification dynamique, au bénéfice du silence de fonctionnement du transducteur 1, - grâce à sa conductivité thermique très supérieure à celle de l'air, elle favorise l'évacuation vers le circuit magnétique 2, et en particulier vers la culasse 4, de la chaleur produite par effet Joule dans la bobine mobile 18.
Le transducteur 1 comprend en outre un support 20 fixé au circuit magnétique 2, et auquel est suspendu l'équipage mobile 16. Ce support 20, réalisé dans un matériau diamagnétique et électriquement isolant, par exemple un matériau thermoplastique tel que polyamide, ou polyoxyméthylène (chargé de verre ou non), présente une forme générale symétrique de révolution autour d'un axe confondu avec l'axe A2, à section en forme de T.
Le support 20, monobloc, forme un endosquelette pour le transducteur 1 et comprend une platine 21 annulaire appliquée contre la face avant 14 du noyau 5, et une tige 22 cylindrique qui s'étend en saillie vers l'arrière à partir du centre de la platine 21, et qui vient se loger dans un emplacement 23 cylindrique complémentaire pratiqué
dans le circuit magnétique 2 et formé par une succession de perçages coaxiaux pratiqués dans la culasse 4, l'aimant 3 et le noyau 5, qui assurent le centrage du support 20 par rapport au circuit magnétique 2.
Comme illustré sur la figure 1, l'endosquelette 20 est rigidement fixé au circuit magnétique 2 au moyen d'un écrou 24 vissé sur une
La bobine mobile 18 comprend un solénoïde en fil métallique, conducteur (par exemple en cuivre ou en aluminium), enroulé en spirale pour former un cylindre dont une extrémité supérieure est fixée par collage au bord périphérique 19 relevé du diaphragme 17. La bobine mobile 18 est ici dépourvue de support, mais elle pourrait en comporter un.
La bobine mobile 18 est plongée dans l'entrefer 15, que l'on peut avoir avantage à garnir d'une huile minérale chargée de particules magnétiques, par exemple du type commercialisé par la société
FERROTEC sous la dénomination commerciale Ferrofluid (marque déposée). Une telle garniture a les avantages suivants :
- elle favorise le centrage de la bobine mobile 18 dans l'entrefer 15, - elle a une fonction de lubrification dynamique, au bénéfice du silence de fonctionnement du transducteur 1, - grâce à sa conductivité thermique très supérieure à celle de l'air, elle favorise l'évacuation vers le circuit magnétique 2, et en particulier vers la culasse 4, de la chaleur produite par effet Joule dans la bobine mobile 18.
Le transducteur 1 comprend en outre un support 20 fixé au circuit magnétique 2, et auquel est suspendu l'équipage mobile 16. Ce support 20, réalisé dans un matériau diamagnétique et électriquement isolant, par exemple un matériau thermoplastique tel que polyamide, ou polyoxyméthylène (chargé de verre ou non), présente une forme générale symétrique de révolution autour d'un axe confondu avec l'axe A2, à section en forme de T.
Le support 20, monobloc, forme un endosquelette pour le transducteur 1 et comprend une platine 21 annulaire appliquée contre la face avant 14 du noyau 5, et une tige 22 cylindrique qui s'étend en saillie vers l'arrière à partir du centre de la platine 21, et qui vient se loger dans un emplacement 23 cylindrique complémentaire pratiqué
dans le circuit magnétique 2 et formé par une succession de perçages coaxiaux pratiqués dans la culasse 4, l'aimant 3 et le noyau 5, qui assurent le centrage du support 20 par rapport au circuit magnétique 2.
Comme illustré sur la figure 1, l'endosquelette 20 est rigidement fixé au circuit magnétique 2 au moyen d'un écrou 24 vissé sur une
9 portion filetée de la tige 22 et serré contre la culasse 4, à l'intérieur d'un lamage 25 pratiqué sur la face arrière 10, en son centre. De la sorte, la platine 21 est fermement plaquée contre la face avant 14 du noyau 5, sans possibilité de rotation. Cette fixation peut éventuellement être complétée par l'application d'un film de colle entre la platine 21 et le noyau 5.
Compte tenu de sa localisation frontale par rapport au circuit magnétique 2, la platine 21 s'étend dans le volume interne lenticulaire délimité par le diaphragme 17.
L'équipage mobile 16 est monté sur l'endosquelette 20 au moyen d'une suspension 26 intérieure qui assure la liaison entre le diaphragme 17 et la platine 21. Cette suspension 26 se présente sous forme d'une pièce de révolution réalisée dans un matériau léger, élastique, et non émissif acoustiquement (on peut à cet effet choisir un matériau poreux).
Ce matériau est de préférence résistant à la chaleur régnant dans le transducteur, et son élasticité est choisie pour que la fréquence de résonance de l'équipage mobile 16 soit inférieure à la fréquence la plus basse reproduite par le transducteur 1 (en l'espèce 500 Hz à 2 kHz).
Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, la suspension 26 est de type "spider" et réalisée dans un tissu de fibres naturelles (par exemple coton) ou synthétiques (par exemple polyester, polyacrylique, nylon, et plus particulièrement les aramides, dont le Kevlar, marque déposée) ou dans un mélange de fibres naturelles et synthétiques (par exemple coton-polyester), ces fibres étant imprégnées d'une résine thermodurcissable ou thermoplastique, qui confère tenue, raideur et élasticité à la suspension 26.
La suspension comprend une portion interne 27 annulaire, plane, fixée par collage sur une face supérieure 28 de la platine 21, et une portion périphérique 29 qui s'étend autour de la portion interne 27. La portion périphérique 29 s'étend radialement librement au-delà de la platine 21 et comprend des ondulations 30 qui peuvent être obtenues par thermoformage.
Par un bord externe 31, la suspension 26 est fixée, par collage, sur la surface intérieure du diaphragme 17, à proximité du bord périphérique 19 de celui-ci. En variante, dans l'hypothèse où la bobine mobile 18 comprendrait un support cylindrique solidaire du diaphragme 17 et sur lequel serait monté le solénoïde, la suspension 26 pourrait être fixée, par son bord externe, sur la surface intérieure de ce support.
Il est à noter que l'équipage mobile 16 doit être parfaitement centré
par rapport au circuit magnétique 2, et plus précisément par rapport à
5 l'entrefer 15 dans lequel la bobine mobile 18 est logée. A cet effet, on utilise un montage de centrage (ou fausse culasse) dans lequel on positionne l'endosquelette 20. Le montage de centrage comprend un alésage (d'un diamètre égal à celui du logement 23) dans lequel est introduite la tige 22 de l'endosquelette 20. Le collage de la suspension
Compte tenu de sa localisation frontale par rapport au circuit magnétique 2, la platine 21 s'étend dans le volume interne lenticulaire délimité par le diaphragme 17.
L'équipage mobile 16 est monté sur l'endosquelette 20 au moyen d'une suspension 26 intérieure qui assure la liaison entre le diaphragme 17 et la platine 21. Cette suspension 26 se présente sous forme d'une pièce de révolution réalisée dans un matériau léger, élastique, et non émissif acoustiquement (on peut à cet effet choisir un matériau poreux).
Ce matériau est de préférence résistant à la chaleur régnant dans le transducteur, et son élasticité est choisie pour que la fréquence de résonance de l'équipage mobile 16 soit inférieure à la fréquence la plus basse reproduite par le transducteur 1 (en l'espèce 500 Hz à 2 kHz).
Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, la suspension 26 est de type "spider" et réalisée dans un tissu de fibres naturelles (par exemple coton) ou synthétiques (par exemple polyester, polyacrylique, nylon, et plus particulièrement les aramides, dont le Kevlar, marque déposée) ou dans un mélange de fibres naturelles et synthétiques (par exemple coton-polyester), ces fibres étant imprégnées d'une résine thermodurcissable ou thermoplastique, qui confère tenue, raideur et élasticité à la suspension 26.
La suspension comprend une portion interne 27 annulaire, plane, fixée par collage sur une face supérieure 28 de la platine 21, et une portion périphérique 29 qui s'étend autour de la portion interne 27. La portion périphérique 29 s'étend radialement librement au-delà de la platine 21 et comprend des ondulations 30 qui peuvent être obtenues par thermoformage.
Par un bord externe 31, la suspension 26 est fixée, par collage, sur la surface intérieure du diaphragme 17, à proximité du bord périphérique 19 de celui-ci. En variante, dans l'hypothèse où la bobine mobile 18 comprendrait un support cylindrique solidaire du diaphragme 17 et sur lequel serait monté le solénoïde, la suspension 26 pourrait être fixée, par son bord externe, sur la surface intérieure de ce support.
Il est à noter que l'équipage mobile 16 doit être parfaitement centré
par rapport au circuit magnétique 2, et plus précisément par rapport à
5 l'entrefer 15 dans lequel la bobine mobile 18 est logée. A cet effet, on utilise un montage de centrage (ou fausse culasse) dans lequel on positionne l'endosquelette 20. Le montage de centrage comprend un alésage (d'un diamètre égal à celui du logement 23) dans lequel est introduite la tige 22 de l'endosquelette 20. Le collage de la suspension
10 26 sur la platine 21 est réalisé ensuite. Avant que la colle n'ait pris, on assure le centrage du diamètre intérieur de la bobine mobile 18 par rapport à l'alésage du montage de centrage, ce qui assure le centrage de l'équipage mobile 16 par rapport à l'endosquelette 20. Après séchage de la colle, l'ensemble comprenant l'équipage mobile 16 et l'endosquelette 20 peut alors être monté en étant parfaitement centré
dans le circuit magnétique 2.
La suspension 26 assure une fonction de rappel de l'équipage mobile 16 vers une position médiane de repos, adoptée en l'absence de contrainte axiale s'exerçant sur la bobine mobile 18 (c'est-à-dire, en pratique, en l'absence de courant parcourant celle-ci). C'est dans cette position médiane que l'on a représenté le transducteur .1 sur les figures.
La suspension 26 assure également une fonction de maintien de l'assiette du diaphragme 17, c'est-à-dire de maintien du bord périphérique 19 du diaphragme 17 dans un plan perpendiculaire à l'axe A2, afin d'éviter tout basculement ou tangage du diaphragme 17 qui grèverait son fonctionnement.
Le courant électrique est amené à la bobine mobile 18 par deux circuits électriques 32 qui relient les extrémités de la bobine mobile 18 à deux bornes électriques (non représentées) d'alimentation du transducteur 1.
Comme cela est illustré sur la figure 1, chaque circuit électrique 32 comprend - un conducteur 33 de forte section, comprenant un fil de cuivre isolé par une gaine plastique, traversant le circuit magnétique 2 en étant logé dans une rainure pratiquée longitudinalement dans la tige 22 de l'endosquelette 20, et dont une extrémité avant dénudée 34 débouche dans le volume interne au diaphragme 17 en faisant
dans le circuit magnétique 2.
La suspension 26 assure une fonction de rappel de l'équipage mobile 16 vers une position médiane de repos, adoptée en l'absence de contrainte axiale s'exerçant sur la bobine mobile 18 (c'est-à-dire, en pratique, en l'absence de courant parcourant celle-ci). C'est dans cette position médiane que l'on a représenté le transducteur .1 sur les figures.
La suspension 26 assure également une fonction de maintien de l'assiette du diaphragme 17, c'est-à-dire de maintien du bord périphérique 19 du diaphragme 17 dans un plan perpendiculaire à l'axe A2, afin d'éviter tout basculement ou tangage du diaphragme 17 qui grèverait son fonctionnement.
Le courant électrique est amené à la bobine mobile 18 par deux circuits électriques 32 qui relient les extrémités de la bobine mobile 18 à deux bornes électriques (non représentées) d'alimentation du transducteur 1.
Comme cela est illustré sur la figure 1, chaque circuit électrique 32 comprend - un conducteur 33 de forte section, comprenant un fil de cuivre isolé par une gaine plastique, traversant le circuit magnétique 2 en étant logé dans une rainure pratiquée longitudinalement dans la tige 22 de l'endosquelette 20, et dont une extrémité avant dénudée 34 débouche dans le volume interne au diaphragme 17 en faisant
11 saillie du circuit magnétique 2 dans un trou 35 pratiqué dans la platine 21 ;
- un élément de jonction électrique, sous forme par exemple d'un oeillet 36 métallique ( en cuivre ou en laiton) serti dans le trou 35 et auquel l'extrémité dénudée 34 du conducteur 33 est raccordée électriquement (par exemple par l'intermédiaire d'un point de soudure, non représenté) ;
- un conducteur 37 de faible section, sous forme d'une tresse métallique très souple et convenablement conformée qui s'étend dans le volume interne du diaphragme 17 en enjambant la platine 21 et la suspension 26, et dont une extrémité interne 38 est raccordée électriquement à l'ceillet 36 (par exemple par l'intermédiaire d'une soudure, non représentée), et dont une extrémité externe opposée est raccordée électriquement à une extrémité de la bobine mobile 18.
Un seul conducteur 37 de faible section est visible sur la figure 1, le deuxième conducteur de faible section, diamétralement opposé au premier, étant situé en avant du plan de coupe de la figure.
La forme arquée (en U), ajoutée à la grande souplesse de ces conducteurs 37, leur permet de se déformer sans difficulté et de suivre les mouvements de débattement du diaphragme 17 accompagnant les vibrations de la bobine mobile 18, sans appliquer de contrainte mécanique radiale ou axiale pouvant compromettre le positionnement de l'équipage mobile 16 par rapport à l'entrefer 15.
Le transducteur 1 comprend enfin un guide 39 d'onde acoustique, solidaire du circuit magnétique 2.
Le guide d'onde 39 se présente sous forme d'une pièce monobloc réalisée dans un matériau ayant une conductivité thermique élevée, supérieure à 50 W.m"'.K"', par exemple en aluminium (ou dans un alliage d'aluminium).
Le guide d'onde 39, de forme de révolution, est fixé directement sur la culasse 4 et comprend une paroi latérale 40 externe sensiblement cylindrique qui s'étend dans le prolongement de la paroi latérale 8 de la culasse 4. La fixation est de préférence effectuée par vissage, au moyen d'un nombre de vis égal ou supérieur à 3. Afin de maximiser le contact thermique entre les deux pièces, il est avantageux de compléter ce vissage par une enduction de pâte thermoconductrice.
- un élément de jonction électrique, sous forme par exemple d'un oeillet 36 métallique ( en cuivre ou en laiton) serti dans le trou 35 et auquel l'extrémité dénudée 34 du conducteur 33 est raccordée électriquement (par exemple par l'intermédiaire d'un point de soudure, non représenté) ;
- un conducteur 37 de faible section, sous forme d'une tresse métallique très souple et convenablement conformée qui s'étend dans le volume interne du diaphragme 17 en enjambant la platine 21 et la suspension 26, et dont une extrémité interne 38 est raccordée électriquement à l'ceillet 36 (par exemple par l'intermédiaire d'une soudure, non représentée), et dont une extrémité externe opposée est raccordée électriquement à une extrémité de la bobine mobile 18.
Un seul conducteur 37 de faible section est visible sur la figure 1, le deuxième conducteur de faible section, diamétralement opposé au premier, étant situé en avant du plan de coupe de la figure.
La forme arquée (en U), ajoutée à la grande souplesse de ces conducteurs 37, leur permet de se déformer sans difficulté et de suivre les mouvements de débattement du diaphragme 17 accompagnant les vibrations de la bobine mobile 18, sans appliquer de contrainte mécanique radiale ou axiale pouvant compromettre le positionnement de l'équipage mobile 16 par rapport à l'entrefer 15.
Le transducteur 1 comprend enfin un guide 39 d'onde acoustique, solidaire du circuit magnétique 2.
Le guide d'onde 39 se présente sous forme d'une pièce monobloc réalisée dans un matériau ayant une conductivité thermique élevée, supérieure à 50 W.m"'.K"', par exemple en aluminium (ou dans un alliage d'aluminium).
Le guide d'onde 39, de forme de révolution, est fixé directement sur la culasse 4 et comprend une paroi latérale 40 externe sensiblement cylindrique qui s'étend dans le prolongement de la paroi latérale 8 de la culasse 4. La fixation est de préférence effectuée par vissage, au moyen d'un nombre de vis égal ou supérieur à 3. Afin de maximiser le contact thermique entre les deux pièces, il est avantageux de compléter ce vissage par une enduction de pâte thermoconductrice.
12 Comme cela est visible notamment sur les figures 1 et 2, le guide d'onde 39 présente, sur un bord périphérique arrière, une jupe 41 qui vient s'ajuster sur un décrochement 42 pratiqué dans la culasse 4, de profil complémentaire. Il en résulte un centrage précis du guide d'onde 39 par rapport à la culasse 4 et, plus généralement, par rapport au circuit magnétique 2 et au diaphragme 17. De plus, la conductivité
thermique entre les deux pièces 4,39 s'en trouve améliorée.
Le guide d'onde 39 présente une face arrière 43 ayant une forme en calotte sensiblement sphérique, qui s'étend de manière concentrique au diaphragme 17, en regard et au voisinage d'une face externe de celui-ci qu'elle couvre partiellement.
Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 1, la face arrière 43 est ajourée et comprend une portion périphérique 44 continue qui s'étend au voisinage du bord arrière du guide d'onde 39, et une portion centrale 45 discontinue portée par une série d'ailettes 46 faisant saillie radialement depuis la paroi latérale 40 vers l'intérieur (c'est-à-dire vers l'axe A2 du transducteur 1). . La face arrière 43 est délimitée intérieurement-c'est-à-dire du côté du diaphragme 17-par une arête 47 de forme pétaloïde (bien visible sur la figure 4).
Comme cela est visible sur la figure 1, les ailettes 46 ne se rejoignent pas sur l'axe A2 mais s'interrompent à une extrémité interne située à distance de l'axe A2. A leur sommet, les ailettes 46 présentent chacune une arête 48 curviligne.
La paroi latérale 40 du guide d'onde 39 est délimitée intérieurement par une face avant 49 tronconique discontinue répartie sur une pluralité de secteurs angulaires 50 qui s'étendent entre les ailettes 46. Cette face avant 49 forme une amorce de pavillon s'étendant de l'intérieur vers l'extérieur et depuis un bord arrière, formé
par l'arête pétaloïde 47 constituant une gorge de l'amorce de pavillon 49, jusqu'à un bord avant 51 qui constitue une bouche de l'amorce de pavillon 49. Les secteurs angulaires 50 de l'amorce de pavillon 49 sont des portions d'un cône de révolution dont l'axe de symétrie est confondu avec l'axe A2, et dont la génératrice est curviligne (par exemple suivant une loi circulaire, exponentielle ou hyperbolique). L'amorce de pavillon 49 assure une adaptation continue d'impédance acoustique entre le milieu aérien délimité par la gorge 47 et le milieu aérien délimité par la bouche 51.
thermique entre les deux pièces 4,39 s'en trouve améliorée.
Le guide d'onde 39 présente une face arrière 43 ayant une forme en calotte sensiblement sphérique, qui s'étend de manière concentrique au diaphragme 17, en regard et au voisinage d'une face externe de celui-ci qu'elle couvre partiellement.
Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 1, la face arrière 43 est ajourée et comprend une portion périphérique 44 continue qui s'étend au voisinage du bord arrière du guide d'onde 39, et une portion centrale 45 discontinue portée par une série d'ailettes 46 faisant saillie radialement depuis la paroi latérale 40 vers l'intérieur (c'est-à-dire vers l'axe A2 du transducteur 1). . La face arrière 43 est délimitée intérieurement-c'est-à-dire du côté du diaphragme 17-par une arête 47 de forme pétaloïde (bien visible sur la figure 4).
Comme cela est visible sur la figure 1, les ailettes 46 ne se rejoignent pas sur l'axe A2 mais s'interrompent à une extrémité interne située à distance de l'axe A2. A leur sommet, les ailettes 46 présentent chacune une arête 48 curviligne.
La paroi latérale 40 du guide d'onde 39 est délimitée intérieurement par une face avant 49 tronconique discontinue répartie sur une pluralité de secteurs angulaires 50 qui s'étendent entre les ailettes 46. Cette face avant 49 forme une amorce de pavillon s'étendant de l'intérieur vers l'extérieur et depuis un bord arrière, formé
par l'arête pétaloïde 47 constituant une gorge de l'amorce de pavillon 49, jusqu'à un bord avant 51 qui constitue une bouche de l'amorce de pavillon 49. Les secteurs angulaires 50 de l'amorce de pavillon 49 sont des portions d'un cône de révolution dont l'axe de symétrie est confondu avec l'axe A2, et dont la génératrice est curviligne (par exemple suivant une loi circulaire, exponentielle ou hyperbolique). L'amorce de pavillon 49 assure une adaptation continue d'impédance acoustique entre le milieu aérien délimité par la gorge 47 et le milieu aérien délimité par la bouche 51.
13 Selon un mode de réalisation, la tangente à l'amorce de pavillon 49 sur la bouche 51 forme avec un plan perpendiculaire à l'axe A2 du transducteur 1 un angle compris entre 30 et 70 . Dans l'exemple illustré sur les dessins, cet angle est de 50 environ.
Les ailettes 46, qui ont notamment pour fonction d'augmenter la surface d'échange du guide d'onde 39 pour favoriser la dissipation par radiation et convection de la chaleur produite au niveau de la bobine mobile 18, présentent chacune latéralement deux joues 52 qui se raccordent extérieurement aux secteurs angulaires 50 de l'amorce de pavillon 49 par l'intermédiaire de congés 53. Les joues 52 contribuent au guidage de l'onde générée par le diaphragme 17.
Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 6, le guide d'onde 39 forme non une amorce de pavillon mais un pavillon complet (par exemple symétrique de révolution autour de l'axe A2), dont la gorge 47 est de contour circulaire et dont la bouche 51 présente un diamètre très supérieur à celui de la gorge 47.
Le guide d'onde 39 délimite sur le diaphragme 17 deux zones distinctes et complémentaires, à savoir :
- une zone interne 54 découverte, de forme pétaloïde, délimitée extérieurement par la gorge 47, - une zone externe 55 couverte, de forme complémentaire de la zone couverte 54, délimitée intérieurement par la gorge 47.
La face arrière 43 du guide d'onde 39 et la zone externe 55 couverte correspondante du diaphragme 17 définissent entre elles un volume d'air 56 appelé chambre de compression, dans laquelle le rayonnement acoustique du diaphragme 17 vibrant entraîné par la bobine mobile 18 se déplaçant dans l'entrefer 15 n'est pas libre, mais comprimé. La zone interne 54 découverte communique directement avec la gorge 47 en regard, qui concentre le rayonnement acoustique de la totalité du diaphragme 17.
Le taux de compression du transducteur 1 est défini par le quotient de la surface émissive, correspondant à la surface plane délimitée par le diamètre hors tout de la membrane 17 (mesurée sur le bord 19), par la surface délimitée par la projection, dans un plan perpendiculaire à
l'axe A2, de la gorge 47. Ce taux de compression est de préférence supérieur à 1,2:1, et par exemple supérieur ou égal à 1,4:1. Des taux
Les ailettes 46, qui ont notamment pour fonction d'augmenter la surface d'échange du guide d'onde 39 pour favoriser la dissipation par radiation et convection de la chaleur produite au niveau de la bobine mobile 18, présentent chacune latéralement deux joues 52 qui se raccordent extérieurement aux secteurs angulaires 50 de l'amorce de pavillon 49 par l'intermédiaire de congés 53. Les joues 52 contribuent au guidage de l'onde générée par le diaphragme 17.
Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 6, le guide d'onde 39 forme non une amorce de pavillon mais un pavillon complet (par exemple symétrique de révolution autour de l'axe A2), dont la gorge 47 est de contour circulaire et dont la bouche 51 présente un diamètre très supérieur à celui de la gorge 47.
Le guide d'onde 39 délimite sur le diaphragme 17 deux zones distinctes et complémentaires, à savoir :
- une zone interne 54 découverte, de forme pétaloïde, délimitée extérieurement par la gorge 47, - une zone externe 55 couverte, de forme complémentaire de la zone couverte 54, délimitée intérieurement par la gorge 47.
La face arrière 43 du guide d'onde 39 et la zone externe 55 couverte correspondante du diaphragme 17 définissent entre elles un volume d'air 56 appelé chambre de compression, dans laquelle le rayonnement acoustique du diaphragme 17 vibrant entraîné par la bobine mobile 18 se déplaçant dans l'entrefer 15 n'est pas libre, mais comprimé. La zone interne 54 découverte communique directement avec la gorge 47 en regard, qui concentre le rayonnement acoustique de la totalité du diaphragme 17.
Le taux de compression du transducteur 1 est défini par le quotient de la surface émissive, correspondant à la surface plane délimitée par le diamètre hors tout de la membrane 17 (mesurée sur le bord 19), par la surface délimitée par la projection, dans un plan perpendiculaire à
l'axe A2, de la gorge 47. Ce taux de compression est de préférence supérieur à 1,2:1, et par exemple supérieur ou égal à 1,4:1. Des taux
14 de compression supérieurs, par exemple jusqu'à 4:1, sont envisageables.
On a représenté sur la figure 3 un deuxième mode de réalisation du transducteur 1, qui se distingue du premier qui vient d'être décrit par la conception de la suspension 26 et la forme de l'endosquelette 20.
En effet, la suspension 26 présente en section une forme sensiblement polygonale et comprend un bord interne 67 droit, c'est-à-dire cylindrique de révolution autour de l'axe A2, et un bord externe 68 périphérique sensiblement tronconique.
La platine 21 présente quant à elle sensiblement le profil d'une poulie et comprend une gorge 69 annulaire périphérique qui débouche radialement vers l'extérieur, en regard de la surface interne du diaphragme 17, à proximité du bord 19 de celui-ci.
La gorge 69 sépare la platine 21 en deux flasques 70,71 en vis-à-vis, formant les parois latérales de la gorge 69, à savoir un flasque arrière 70 en appui contre la face avant 14 du noyau 5, et un flasque avant 71. Les flasques 70,71 sont reliés par une âme 72 cylindrique formant le fond de la gorge 69.
Du côté de son bord interne 67, la suspension 26 est logée dans la gorge 69 (avec une éventuelle légère précontrainte) en étant fixée par collage aux flasques 70,71, lors de l'assemblage de l'équipage mobile 16 de la manière décrite ci-dessus dans le cadre du premier mode de réalisation. A cet effet, un jeu 73 radial est ménagé entre le bord interne 67 de la suspension 26 et le fond de la gorge 69.
Par son bord externe 68 tronconique, la suspension 26 est fixée à
la surface interne du diaphragme 17, à proximité du bord extérieur 19 de celui-ci.
La suspension 26 peut être réalisée dans l'un des matériaux non émissifs déjà décrits, ou dans une mousse de polymère réticulée (par exemple de polyester ou de mélamine) qui a l'avantage d'être non émissive et de présenter une porosité élevée tout en ayant une bonne résistance à la chaleur.
Le transducteur d'aigu 1 qui vient d'être décrit peut être utilisé de manière individuelle, ou, comme cela est illustré sur les figures 5 et 6, couplé à un transducteur de grave 57 pour former un système 58 de haut-parleur coaxial à plusieurs voies, conçu pour couvrir un spectre acoustique étendu, dans l'idéal la totalité de la bande audible.
En pratique, le transducteur de grave 57 peut être conçu pour reproduire le grave et/ou le medium, et éventuellement une partie de l'aigu. A cet effet son diamètre sera de préférence compris entre 10 et 38 cm. Bien que l'objet principal de la présente invention ne soit pas de 5 définir des préconisations concernant le spectre couvert par les différents transducteurs du système 58, précisons toutefois que le spectre couvert par le transducteur de grave 57 peut couvrir le grave, c'est-à-dire la bande de 20 Hz à 200 Hz, ou bien le medium, c'est-à-dire la bande de 200 Hz à 2 kHz, ou bien encore une partie au moins du 10 grave et du medium (et par exemple la totalité du grave et du medium), et éventuellement une partie de l'aig.u. A titre d'exemple, le transducteur de grave peut être conçu pour couvrir une bande de 20 Hz à 1 kHz ou de 20 Hz à 2 kHz, ou encore de 20 Hz à 5 kHz.
Le transducteur d'aigu 1 est préférentiellement conçu pour que sa
On a représenté sur la figure 3 un deuxième mode de réalisation du transducteur 1, qui se distingue du premier qui vient d'être décrit par la conception de la suspension 26 et la forme de l'endosquelette 20.
En effet, la suspension 26 présente en section une forme sensiblement polygonale et comprend un bord interne 67 droit, c'est-à-dire cylindrique de révolution autour de l'axe A2, et un bord externe 68 périphérique sensiblement tronconique.
La platine 21 présente quant à elle sensiblement le profil d'une poulie et comprend une gorge 69 annulaire périphérique qui débouche radialement vers l'extérieur, en regard de la surface interne du diaphragme 17, à proximité du bord 19 de celui-ci.
La gorge 69 sépare la platine 21 en deux flasques 70,71 en vis-à-vis, formant les parois latérales de la gorge 69, à savoir un flasque arrière 70 en appui contre la face avant 14 du noyau 5, et un flasque avant 71. Les flasques 70,71 sont reliés par une âme 72 cylindrique formant le fond de la gorge 69.
Du côté de son bord interne 67, la suspension 26 est logée dans la gorge 69 (avec une éventuelle légère précontrainte) en étant fixée par collage aux flasques 70,71, lors de l'assemblage de l'équipage mobile 16 de la manière décrite ci-dessus dans le cadre du premier mode de réalisation. A cet effet, un jeu 73 radial est ménagé entre le bord interne 67 de la suspension 26 et le fond de la gorge 69.
Par son bord externe 68 tronconique, la suspension 26 est fixée à
la surface interne du diaphragme 17, à proximité du bord extérieur 19 de celui-ci.
La suspension 26 peut être réalisée dans l'un des matériaux non émissifs déjà décrits, ou dans une mousse de polymère réticulée (par exemple de polyester ou de mélamine) qui a l'avantage d'être non émissive et de présenter une porosité élevée tout en ayant une bonne résistance à la chaleur.
Le transducteur d'aigu 1 qui vient d'être décrit peut être utilisé de manière individuelle, ou, comme cela est illustré sur les figures 5 et 6, couplé à un transducteur de grave 57 pour former un système 58 de haut-parleur coaxial à plusieurs voies, conçu pour couvrir un spectre acoustique étendu, dans l'idéal la totalité de la bande audible.
En pratique, le transducteur de grave 57 peut être conçu pour reproduire le grave et/ou le medium, et éventuellement une partie de l'aigu. A cet effet son diamètre sera de préférence compris entre 10 et 38 cm. Bien que l'objet principal de la présente invention ne soit pas de 5 définir des préconisations concernant le spectre couvert par les différents transducteurs du système 58, précisons toutefois que le spectre couvert par le transducteur de grave 57 peut couvrir le grave, c'est-à-dire la bande de 20 Hz à 200 Hz, ou bien le medium, c'est-à-dire la bande de 200 Hz à 2 kHz, ou bien encore une partie au moins du 10 grave et du medium (et par exemple la totalité du grave et du medium), et éventuellement une partie de l'aig.u. A titre d'exemple, le transducteur de grave peut être conçu pour couvrir une bande de 20 Hz à 1 kHz ou de 20 Hz à 2 kHz, ou encore de 20 Hz à 5 kHz.
Le transducteur d'aigu 1 est préférentiellement conçu pour que sa
15 bande passante soit au moins complémentaire dans l'aigu de celle du transducteur de grave 57. Ainsi, on pourra veiller à ce que la bande passante du transducteur d'aigu 1 couvre au moins en partie le medium et la totalité de l'aigu, jusqu'à 20 kHz.
Il est préférable que les parties linéaires des réponses des transducteurs 1,57 se chevauchent en partie et que le niveau de sensibilité du transducteur d'aigu 1 soit au moins égal à celui du transducteur de grave 57, afin d'éviter une chute de la réponse globale du système 58 à certaines fréquences correspondant à la partie haute du spectre du transducteur de grave 57 et à la partie basse du spectre du transducteur d'aigu 1.
Le transducteur de grave 57 est d'architecture classique et nous ne le décrirons pas en détail. Précisons toutefois qu'il comprend un circuit magnétique 59 présentant une symétrie de révolution autour d'un axe Al formant l'axe général du transducteur de grave 57.
Le transducteur de grave 57 comprend également un équipage mobile 60 incluant une membrane 61 conique de révolution autour de l'axe Al (à génératrice curviligne, par exemple selon une loi circulaire, exponentielle ou 'hyperbolique) et une bobine mobile 62 comprenant un solénoïde 63 enroulé sur un support 64 cylindrique solidaire de la membrane 61.
En son centre, la membrane 61 définit une ouverture 65 sur le bord interne de laquelle le support 64 est fixé par une extrémité avant, par
Il est préférable que les parties linéaires des réponses des transducteurs 1,57 se chevauchent en partie et que le niveau de sensibilité du transducteur d'aigu 1 soit au moins égal à celui du transducteur de grave 57, afin d'éviter une chute de la réponse globale du système 58 à certaines fréquences correspondant à la partie haute du spectre du transducteur de grave 57 et à la partie basse du spectre du transducteur d'aigu 1.
Le transducteur de grave 57 est d'architecture classique et nous ne le décrirons pas en détail. Précisons toutefois qu'il comprend un circuit magnétique 59 présentant une symétrie de révolution autour d'un axe Al formant l'axe général du transducteur de grave 57.
Le transducteur de grave 57 comprend également un équipage mobile 60 incluant une membrane 61 conique de révolution autour de l'axe Al (à génératrice curviligne, par exemple selon une loi circulaire, exponentielle ou 'hyperbolique) et une bobine mobile 62 comprenant un solénoïde 63 enroulé sur un support 64 cylindrique solidaire de la membrane 61.
En son centre, la membrane 61 définit une ouverture 65 sur le bord interne de laquelle le support 64 est fixé par une extrémité avant, par
16 collage. Le centre géométrique de l'ouverture 65 est considéré, en première approximation, comme étant le centre acoustique Cl du transducteur de grave 57, c'est-à-dire la source ponctuelle virtuelle à
partir de laquelle est émis le rayonnement acoustique du transducteur 57 principal.
Comme cela est illustré sur les figures 5 et 6, le transducteur d'aigu 1 est logé dans le transducteur de grave 57 en étant reçu dans un espace central frontal (c'est-à-dire du côté avant du circuit magnétique 59) délimité vers l'arrière par le circuit magnétique 59, et latéralement par la paroi interne du support 64.
Comme cela est représenté sur les figures 5 et 6, le transducteur d'aigu 1 peut être monté dans le transducteur de grave 57 à la fois :
de manière coaxiale, c'est-à-dire que l'axe Al du transducteur de grave 57 et l'axe A2 du transducteur d'aigu 1 sont confondus, - de manière frontale, c'est-à-dire que le transducteur 1 est placé à
l'avant du circuit magnétique 59 (autrement dit du côté du circuit magnétique 59 où s'étend la membrane 61).
Ce montage, qualifié de frontal par opposition au montage à
l'arrière dans lequel le transducteur est monté sur la face arrière de la culasse (cf. par exemple le brevet Tannoy US 4,164,621), est rendu possible grâce à l'architecture particulière du transducteur 1 d'aigus.
Outre le positionnement coaxial frontal du transducteur 1 par rapport au transducteur de grave 57, leurs géométries respectives, en particulier (mais non seulement) les épaisseurs des circuits magnétiques 2,59 et la courbure (et par conséquent la profondeur) de la membrane 61, sont de préférence adaptées pour permettre une coïncidence au moins approximative des centres acoustiques Cl et C2 des transducteurs 1,57, telle que le décalage temporel entre les rayonnement acoustique des transducteurs 1,57 soit imperceptible (on parle alors d'alignement temporel des transducteurs 1,57). Le système 58 peut alors être considéré comme parfaitement cohérent malgré la dualité des sources sonores.
En outre, dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5, le positionnement axial du transducteur d'aigu 1 par rapport au transducteur de grave 57, et la géométrie du guide d'onde 39, sont tels que la membrane 61 s'étend dans le prolongement de l'amorce de pavillon 49. En d'autres termes, la tangente à l'amorce de pavillon 49
partir de laquelle est émis le rayonnement acoustique du transducteur 57 principal.
Comme cela est illustré sur les figures 5 et 6, le transducteur d'aigu 1 est logé dans le transducteur de grave 57 en étant reçu dans un espace central frontal (c'est-à-dire du côté avant du circuit magnétique 59) délimité vers l'arrière par le circuit magnétique 59, et latéralement par la paroi interne du support 64.
Comme cela est représenté sur les figures 5 et 6, le transducteur d'aigu 1 peut être monté dans le transducteur de grave 57 à la fois :
de manière coaxiale, c'est-à-dire que l'axe Al du transducteur de grave 57 et l'axe A2 du transducteur d'aigu 1 sont confondus, - de manière frontale, c'est-à-dire que le transducteur 1 est placé à
l'avant du circuit magnétique 59 (autrement dit du côté du circuit magnétique 59 où s'étend la membrane 61).
Ce montage, qualifié de frontal par opposition au montage à
l'arrière dans lequel le transducteur est monté sur la face arrière de la culasse (cf. par exemple le brevet Tannoy US 4,164,621), est rendu possible grâce à l'architecture particulière du transducteur 1 d'aigus.
Outre le positionnement coaxial frontal du transducteur 1 par rapport au transducteur de grave 57, leurs géométries respectives, en particulier (mais non seulement) les épaisseurs des circuits magnétiques 2,59 et la courbure (et par conséquent la profondeur) de la membrane 61, sont de préférence adaptées pour permettre une coïncidence au moins approximative des centres acoustiques Cl et C2 des transducteurs 1,57, telle que le décalage temporel entre les rayonnement acoustique des transducteurs 1,57 soit imperceptible (on parle alors d'alignement temporel des transducteurs 1,57). Le système 58 peut alors être considéré comme parfaitement cohérent malgré la dualité des sources sonores.
En outre, dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5, le positionnement axial du transducteur d'aigu 1 par rapport au transducteur de grave 57, et la géométrie du guide d'onde 39, sont tels que la membrane 61 s'étend dans le prolongement de l'amorce de pavillon 49. En d'autres termes, la tangente à l'amorce de pavillon 49
17 sur la bouche 51 est confondue avec la tangente à la membrane 61 sur son ouverture centrale 65. Dans cette configuration, le guide d'onde 39 et la membrane 61 du transducteur de grave 57 forment conjointement un pavillon complet pour le transducteur 1, et permettant aux deux transducteurs 1,57 de présenter des caractéristiques de directivité
homogènes.
Dans la variante de réalisation de la figure 6, le guide d'onde 39 formant un pavillon complet est indépendant de la membrane 61 du transducteur de grave 57. Dans cette configuration, les caractéristiques de directivité des deux transducteurs 1,57 sont distinctes et peuvent être optimisées séparément, ce qui est avantageux dans certaines applications telles que les haut-parleurs de retour de scène.
Le système 58 peut être monté sur tout type d'enceinte acoustique, par exemple une enceinte 66 de retour de scène, à face frontale inclinée, comme cela est illustré à titre d'exemple sur la figure 7.
L'architecture du transducteur 1 décrit ci-dessus, associée aux propriétés acoustiques de la suspension 26, procure les avantages suivants.
Premièrement, la localisation de la suspension 26 à l'intérieur du diaphragme 17 en forme de dôme et la réalisation de la suspension 26 dans un matériau non émissif acoustiquement supprime les interférences acoustiques entre la suspension 26 et le diaphragme 17.
Deuxièmement, le fait que la suspension 26 s'étende à l'intérieur du diaphragme 17 et non à l'extérieur de celui-ci permet d'augmenter la surface émissive à 100% du diamètre hors tout du diaphragme 17.
Cette augmentation de la surface émissive du diaphragme 17 permet un gain substantiel en sensibilité du transducteur 1, puisque celle-ci est proportionnelle au carré de la surface émissive. En pratique, l'architecture du transducteur 1 permet, à diamètre hors tout du transducteur égal, une augmentation de la surface émissive pouvant s'élever à 17%. Il en résulte pour cette valeur un gain en sensibilité de 1,4 dB environ.
Troisièmement, grâce à l'absence de suspension externe au diaphragme, le diamètre de la bobine mobile 18 peut être augmenté, en étant rendu égal au diamètre du diaphragme 17. Il en résulte une augmentation de la puissance admissible de la bobine mobile 18, proportionnelle à l'augmentation de son diamètre. Plus précisément, une
homogènes.
Dans la variante de réalisation de la figure 6, le guide d'onde 39 formant un pavillon complet est indépendant de la membrane 61 du transducteur de grave 57. Dans cette configuration, les caractéristiques de directivité des deux transducteurs 1,57 sont distinctes et peuvent être optimisées séparément, ce qui est avantageux dans certaines applications telles que les haut-parleurs de retour de scène.
Le système 58 peut être monté sur tout type d'enceinte acoustique, par exemple une enceinte 66 de retour de scène, à face frontale inclinée, comme cela est illustré à titre d'exemple sur la figure 7.
L'architecture du transducteur 1 décrit ci-dessus, associée aux propriétés acoustiques de la suspension 26, procure les avantages suivants.
Premièrement, la localisation de la suspension 26 à l'intérieur du diaphragme 17 en forme de dôme et la réalisation de la suspension 26 dans un matériau non émissif acoustiquement supprime les interférences acoustiques entre la suspension 26 et le diaphragme 17.
Deuxièmement, le fait que la suspension 26 s'étende à l'intérieur du diaphragme 17 et non à l'extérieur de celui-ci permet d'augmenter la surface émissive à 100% du diamètre hors tout du diaphragme 17.
Cette augmentation de la surface émissive du diaphragme 17 permet un gain substantiel en sensibilité du transducteur 1, puisque celle-ci est proportionnelle au carré de la surface émissive. En pratique, l'architecture du transducteur 1 permet, à diamètre hors tout du transducteur égal, une augmentation de la surface émissive pouvant s'élever à 17%. Il en résulte pour cette valeur un gain en sensibilité de 1,4 dB environ.
Troisièmement, grâce à l'absence de suspension externe au diaphragme, le diamètre de la bobine mobile 18 peut être augmenté, en étant rendu égal au diamètre du diaphragme 17. Il en résulte une augmentation de la puissance admissible de la bobine mobile 18, proportionnelle à l'augmentation de son diamètre. Plus précisément, une
18 augmentation du diamètre de la bobine mobile de 20% induit un gain équivalent de la tenue en puissance.
Quatrièmement, la fixation de l'équipage mobile 16 étant réalisée à
l'intérieur du diaphragme 17, via la suspension 26 et l'endosquelette 20, le transducteur 1 est délivré de l'encombrement radial d'un support externe au diaphragme 17. Compte tenu du caractère émissif à 100%
du diaphragme 17, on accroît ainsi significativement le ratio Surface émissive / Encombrement radial hors tout (égal au quotient des carrés des rayons du diaphragme et du transducteur), qui peut s'élever à 70%
environ.
Ce ratio permet de réaliser une amorce de pavillon 49 courte axialement, ce qui autorise le montage du transducteur 1 de manière axiale et frontale dans un transducteur de grave 57, avec raccordement tangentiel de l'amorce de pavillon 49 au profil de la membrane 61 du transducteur de grave 57.
En outre, l'absence d'exosquelette évite le confinement thermique du circuit magnétique 2. Cet aspect, combiné au contact thermique direct entre la culasse 4 et le guide d'onde 39, réalisé dans un matériau bon conducteur de la chaleur, permet d'améliorer significativement la capacité de dissipation thermique du transducteur 1, et donc sa tenue en puissance.
Comme nous l'avons déjà indiqué, le transducteur 1 est délivré de l'encombrement radial d'un support externe au diaphragme 17 puisque ce support est réalisé au moyen d'un endosquelette 20. Cet, aspect, combiné à l'augmentation du diamètre de la bobine mobile 18, égal à
celui du diaphragme 17, permet d'augmenter le diamètre du circuit magnétique 2, qui peut égaler le diamètre hors tout du transducteur 1, comme cela apparaît sur la figure 1.
Il en résulte un gain en produit BL (produit du champ magnétique dans l'entrefer 15 par la longueur de fil du solénoïde 18, auquel est proportionnelle la force de Laplace générant les déplacements de l'équipage mobile 16), d'où un gain en sensibilité du transducteur (proportionnel au carré de l'augmentation du produit BL), En pratique, on peut obtenir avec l'architecture du transducteur 1 une augmentation du produit BL supérieure à 40% environ, et donc un gain en sensibilité
pouvant s'élever à 3 dB environ.
Quatrièmement, la fixation de l'équipage mobile 16 étant réalisée à
l'intérieur du diaphragme 17, via la suspension 26 et l'endosquelette 20, le transducteur 1 est délivré de l'encombrement radial d'un support externe au diaphragme 17. Compte tenu du caractère émissif à 100%
du diaphragme 17, on accroît ainsi significativement le ratio Surface émissive / Encombrement radial hors tout (égal au quotient des carrés des rayons du diaphragme et du transducteur), qui peut s'élever à 70%
environ.
Ce ratio permet de réaliser une amorce de pavillon 49 courte axialement, ce qui autorise le montage du transducteur 1 de manière axiale et frontale dans un transducteur de grave 57, avec raccordement tangentiel de l'amorce de pavillon 49 au profil de la membrane 61 du transducteur de grave 57.
En outre, l'absence d'exosquelette évite le confinement thermique du circuit magnétique 2. Cet aspect, combiné au contact thermique direct entre la culasse 4 et le guide d'onde 39, réalisé dans un matériau bon conducteur de la chaleur, permet d'améliorer significativement la capacité de dissipation thermique du transducteur 1, et donc sa tenue en puissance.
Comme nous l'avons déjà indiqué, le transducteur 1 est délivré de l'encombrement radial d'un support externe au diaphragme 17 puisque ce support est réalisé au moyen d'un endosquelette 20. Cet, aspect, combiné à l'augmentation du diamètre de la bobine mobile 18, égal à
celui du diaphragme 17, permet d'augmenter le diamètre du circuit magnétique 2, qui peut égaler le diamètre hors tout du transducteur 1, comme cela apparaît sur la figure 1.
Il en résulte un gain en produit BL (produit du champ magnétique dans l'entrefer 15 par la longueur de fil du solénoïde 18, auquel est proportionnelle la force de Laplace générant les déplacements de l'équipage mobile 16), d'où un gain en sensibilité du transducteur (proportionnel au carré de l'augmentation du produit BL), En pratique, on peut obtenir avec l'architecture du transducteur 1 une augmentation du produit BL supérieure à 40% environ, et donc un gain en sensibilité
pouvant s'élever à 3 dB environ.
Claims (14)
1. Transducteur électrodynamique (1) comprenant - un circuit magnétique (2) définissant un entrefer (15), - un équipage mobile (16) comprenant un diaphragme (17) en forme de dôme solidaire d'une bobine (18) mobile plongée dans l'entrefer (15) ;
- un support (20) auquel est suspendu l'équipage mobile (16) - une suspension (26) assurant la liaison entre l'équipage mobile (16) et le support (20) ;
ce transducteur (1) étant caractérisé en ce que le support (20) s'étend au moins en partie dans un volume interne à l'équipage mobile (16), en ce que la suspension (26) est fixée, par une périphérie externe, à une face interne de l'équipage mobile (16), et en ce que la suspension (26) est réalisée dans un matériau non émissif acoustiquement.
- un support (20) auquel est suspendu l'équipage mobile (16) - une suspension (26) assurant la liaison entre l'équipage mobile (16) et le support (20) ;
ce transducteur (1) étant caractérisé en ce que le support (20) s'étend au moins en partie dans un volume interne à l'équipage mobile (16), en ce que la suspension (26) est fixée, par une périphérie externe, à une face interne de l'équipage mobile (16), et en ce que la suspension (26) est réalisée dans un matériau non émissif acoustiquement.
2. Transducteur (1) selon la revendication 1, dans lequel la suspension (26) est fixée à une face interne du diaphragme (17).
3. Transducteur (1) selon la revendication 1, dans lequel l'équipage mobile (16) comprend un support de bobine auquel est fixée la suspension (26).
4. Transducteur (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'équipage mobile (16) est dépourvu de suspension externe à l'équipage mobile (16).
5. Transducteur (1) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le support (20) comprend une platine (21), sur laquelle est fixée la suspension (26), et une tige (22) solidaire de la platine (21) et par laquelle le support (20) est fixé sur le circuit magnétique (2).
6. Transducteur (1) selon la revendication 5, dans lequel la suspension (26) comprend une portion interne (27) plane fixée à la platine (21), et une portion périphérique (28) entourant la portion interne (27) et qui s'étend librement par rapport à la platine (21) et est fixée à l'équipage mobile (16) par un bord périphérique externe (31).
7. Transducteur (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le support (20) comprend une gorge (69) périphérique, et la
8. Transducteur (1) selon l'une des revendications 5 ou 7, qui comprend un circuit électrique (32) d'alimentation de la bobine mobile (18) comprenant deux conducteurs électriques (33) traversant le circuit magnétique (2) et débouchant dans le volume interne au diaphragme (17).
9. Transducteur (1) selon la revendication 8, dans lequel la platine (21) est percée de trous (35), et dans lequel des extrémités (34) dénudées des conducteurs électriques (33) sont raccordées à deux illets (36) sertis dans lesdits trous (35).
10. Transducteur (1) selon la revendication 9, dans lequel le circuit électrique (32) comprend deux conducteurs (37) souples qui s'étendent dans le volume interne du diaphragme (17) et raccordent les illets (36) à une extrémité de la bobine mobile (18).
11. Transducteur (1) selon l'une des revendications précédentes, qui comprend un guide d'onde (39) monté au voisinage du diaphragme (17), et présentant une face (43) située en regard et au voisinage de celui-ci et délimitant une chambre de compression (56).
12. Système (58) de haut-parleur coaxial à au moins deux voies comprenant un transducteur (57) de grave conçu pour la reproduction du grave et/ou du medium, et un transducteur électrodynamique (1) selon l'une des revendications précédentes, conçu pour la reproduction de l'aigu, et éventuellement au moins une partie du medium.
13. Système (58) selon la revendication 12, dans lequel le transducteur (1) d'aigu est monté de manière coaxiale et frontale par rapport au transducteur (57) de grave.
14. Enceinte âcoustique (66) comprenant un transducteur (1) selon l'une des revendications 1 à 11, ou un système (66) selon l'une des revendications 12 ou 13.
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