CH706754B1 - Timepiece ringing stamp. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un timbre de sonnerie de pièce d’horlogerie comprenant un talon (1), un col (4) reliant ce talon (1) à un brin principal (3) se terminant par une extrémité libre. Ce timbre comporte un brin secondaire comprenant une partie flexible (6) reliant l’extrémité du brin principal (3) reliée au col (4) à une partie massive (7). L’invention concerne également une pièce d’horlogerie munie d’un tel timbre de sonnerie.The invention relates to a timepiece bell ring comprising a heel (1), a neck (4) connecting the heel (1) to a main strand (3) ending in a free end. This stamp comprises a secondary strand comprising a flexible portion (6) connecting the end of the main strand (3) connected to the neck (4) to a solid portion (7). The invention also relates to a timepiece provided with such a ring tone.
Description
[0001] La présente invention concerne un timbre de sonnerie de pièce d’horlogerie comportant un talon apte à être fixé sur une partie fixe de la pièce d’horlogerie. L’invention concerne également une pièce d’horlogerie comportant un tel timbre de sonnerie. [0001] The present invention relates to a timepiece striking gong comprising a heel capable of being fixed to a fixed part of the timepiece. The invention also relates to a timepiece comprising such a striking gong.
[0002] Les pièces d’horlogeries à sonnerie comportent un ou plusieurs timbres ou éléments vibrants et des marteaux, actionnés par un mécanisme de sonnerie, susceptibles de frapper ce ou ces timbres pour les faire vibrer et produire ainsi des sons. [0002] Striking timepieces comprise one or more gongs or vibrating elements and hammers, actuated by a striking mechanism, capable of striking this or these gongs to make them vibrate and thus produce sounds.
[0003] Les timbres sont généralement constitués par des fils ou barreaux métalliques cintrés s’étendant généralement dans un ou des plans parallèles au plan du cadran ou de la glace de la pièce d’horlogerie. Ce ou ces timbres sont fixés par l’une de leurs extrémités, par sertissage ou soudure ou venus d’une pièce de fabrication sur un talon formant l’une des extrémités du timbre, ce talon permettant leur fixation sur une semelle que comporte la partie fixe de la pièce d’horlogerie telle que la platine de son mouvement, sa carrure ou sa glace. Le talon est généralement fixé par collage ou par des vis directement ou indirectement à l’aide d’un support sur la semelle de la partie fixe de la pièce d’horlogerie. Des exemples d’agencement de timbres sont décrits dans les documents CH 698 533 et EP 2 207 069. [0003] The gongs are generally formed by bent metal wires or bars generally extending in one or more planes parallel to the plane of the dial or the crystal of the timepiece. This or these stamps are fixed by one of their ends, by crimping or welding or come from a workpiece on a heel forming one of the ends of the stamp, this heel allowing their attachment to a sole that comprises the part. fixed part of the timepiece such as the plate of its movement, its caseband or its crystal. The heel is generally fixed by gluing or by screws directly or indirectly using a support on the sole of the fixed part of the timepiece. Examples of the arrangement of stamps are described in documents CH 698 533 and EP 2 207 069.
[0004] On sait que la liaison entre un timbre et la partie fixe de la pièce d’horlogerie doit être la plus rigide possible pour assurer une bonne transmission du son vers l’extérieur de la pièce d’horlogerie. Lorsqu’un support est utilisé, la liaison entre chaque timbre et son talon, la liaison entre ces talons et le support et celle entre le support et la semelle de la partie fixe de la pièce d’horlogerie peuvent introduire des pertes acoustiques. [0004] We know that the connection between a gong and the fixed part of the timepiece must be as rigid as possible to ensure good transmission of sound to the outside of the timepiece. When a support is used, the connection between each gong and its heel, the connection between these heels and the support and that between the support and the sole of the fixed part of the timepiece can introduce acoustic losses.
[0005] La réponse vibratoire produite par la frappe d’un marteau sur un timbre est un spectre vibratoire de percussion dont les composantes fréquentielles ne sont pas des multiples entiers de la fréquence la plus basse mais des multiples non entiers de la fréquence la plus basse, ces fréquences étant appelées des partiels. The vibratory response produced by the striking of a hammer on a gong is a percussion vibratory spectrum whose frequency components are not integer multiples of the lowest frequency but non-integer multiples of the lowest frequency , these frequencies being called partials.
[0006] Dans une telle réponse vibratoire seule la partie audible du spectre présente un intérêt pour une sonnerie de pièce d’horlogerie, les fréquences les plus basses, 500 Hz et moins, n’ayant pas d’efficacité acoustique en raison des dimensions trop réduites des pièces par rapport aux longueurs d’ondes concernées, les fréquences les plus élevées, 16 000 Hz et plus, n’étant pas perçues. [0006] In such a vibratory response, only the audible part of the spectrum is of interest for a timepiece ringing, the lowest frequencies, 500 Hz and less, having no acoustic efficiency due to the excessive dimensions. reduced parts compared to the wavelengths concerned, the highest frequencies, 16,000 Hz and more, not being perceived.
[0007] Dans la présente description on entend par timbre l’objet corde, poutre, barreau, méplat, etc. sur lequel frappe classiquement le marteau d’un mécanisme de sonnerie d’une pièce d’horlogerie. Cet objet, le timbre, ne doit pas être confondu avec le timbre sonore audible ou son perçu par l’usager. Ce timbre sonore audible est la caractéristique de nature, de coloration ou encore d’assemblage de composantes d’un son complexe qui permet de distinguer par exemple deux sons de même hauteur mais provenant de deux instruments différents. [0007] In the present description, the term “stamp” means the object rope, beam, bar, flat, etc. conventionally struck by the hammer of a striking mechanism of a timepiece. This object, the timbre, should not be confused with the audible sound timbre or the sound perceived by the user. This audible sound timbre is the characteristic of nature, coloring or even assembly of components of a complex sound which makes it possible to distinguish, for example, two sounds of the same pitch but coming from two different instruments.
[0008] Un tel son complexe se caractérise principalement par sa durée, sa hauteur, son intensité et son timbre sonore audible. [0008] Such a complex sound is characterized mainly by its duration, its height, its intensity and its audible sound timbre.
[0009] La durée d’un son est le laps de temps pendant lequel les vibrations sonores sont perceptibles, typiquement de l’ordre de quelques centaines de millisecondes. [0009] The duration of a sound is the period of time during which sound vibrations are perceptible, typically on the order of a few hundred milliseconds.
[0010] La hauteur du son dépend de la distribution des fréquences de vibrations sonores, en se plaçant au centre de gravité de l’enveloppe d’amplitudes et de durées de chacune de ses composantes. [0010] The pitch of sound depends on the distribution of frequencies of sound vibrations, placing itself at the center of gravity of the envelope of amplitudes and durations of each of its components.
[0011] On distingue également l’intensité ou la force d’un son qui se mesure en décibels. [0011] We also distinguish the intensity or strength of a sound which is measured in decibels.
[0012] Le timbre sonore audible ou la couleur du son varie en fonction de la source sonore et dépend notamment du nombre et des rapports de partiels entre eux dans la gamme d’intérêt, soit les fréquences audibles, notamment dans la gamme centrale de 1000 à 12 000 Hz, et de leurs amplitudes et leurs durées respectives. The audible sound timbre or the color of the sound varies depending on the sound source and depends in particular on the number and the ratios of partials between them in the range of interest, ie the audible frequencies, in particular in the central range of 1000 at 12,000 Hz, and their respective amplitudes and durations.
[0013] Pour qu’un son soit harmonieux pour l’oreille humaine il faut que sa hauteur soit bien ajustée et que sa couleur soit bien pondérée. [0013] For a sound to be harmonious for the human ear, its height must be well adjusted and its color must be well weighted.
[0014] Le réglage et l’optimisation d’un son émis par un timbre frappé par un marteau et dont les vibrations dans les fréquences audibles ou spectre sonore sont transmises à une face externe d’une pièce d’horlogerie est difficile. [0014] The adjustment and optimization of a sound emitted by a gong struck by a hammer and whose vibrations in the audible frequencies or sound spectrum are transmitted to an external face of a timepiece is difficult.
[0015] Le but de la présente invention est de réaliser un accordage fin et un réglage de la couleur d’un son émis par un timbre de sonnerie de pièce d’horlogerie. Un autre but de la présente invention est de permettre d’augmenter l’intensité du son émis par le timbre de sonnerie ou d’en augmenter la durée. [0015] The aim of the present invention is to achieve fine tuning and adjustment of the color of a sound emitted by a timepiece striking tone. Another object of the present invention is to make it possible to increase the intensity of the sound emitted by the ringing tone or to increase its duration.
[0016] La présente invention a pour objet un timbre de sonnerie de pièce d’horlogerie comprenant un talon, un col reliant ce talon à un brin principal se terminant par une extrémité libre, caractérisé par le fait que ce timbre comporte un brin secondaire, plus court que le brin principal, comprenant une partie flexible reliant l’extrémité du brin principal reliée au col à une partie massive ayant une plus grande section que la partie flexible. The present invention relates to a timepiece striking gong comprising a heel, a collar connecting this heel to a main strand ending in a free end, characterized in that this stamp comprises a secondary strand, shorter than the main strand, comprising a flexible part connecting the end of the main strand connected to the neck to a solid part having a larger section than the flexible part.
[0017] La présente invention a également pour objet une pièce d’horlogerie comportant un tel timbre de sonnerie et un marteau apte à frapper ce timbre. [0017] The present invention also relates to a timepiece comprising such a striking gong and a hammer capable of striking this gong.
[0018] Le principe de la présente invention consiste à répartir la longueur totale disponible pour l’élément résonnant ou vibrant en deux parties. un brin principal, responsable de la tonalité, conservée pour, d’une part, la richesse du son la plus grande possible et, d’autre part, la durée la plus longue possible, et l’autre, plus courte, le brin secondaire agissant comme amplificateur ou atténuateur d’un partiel d’intérêt particulier.The principle of the present invention is to divide the total length available for the resonant or vibrating element into two parts. a main strand, responsible for the tone, kept for, on the one hand, the greatest possible richness of the sound and, on the other hand, the longest possible duration, and the other, shorter, the secondary strand acting as an amplifier or attenuator of a partial of particular interest.
[0019] Théoriquement, pour une géométrie simplifiée du timbre de sonnerie formé d’un barreau circulaire droit et de diamètre constant sur lequel on aurait soudé à un certain point de sa longueur un col encoche c’est-à-dire de section réduite, la formule suivante s’applique: Theoretically, for a simplified geometry of the ringing gong formed by a straight circular bar of constant diameter on which one would have welded at a certain point of its length a notch neck, that is to say of reduced section, the following formula applies:
avec β, racine de cos (β) x cosh (β) = –1 où: fn est la fréquence propre de flexion du timbre D le diamètre du timbre L la longueur du timbre E le module de Young de la matière du timbre P la densité de la matière du timbre. with β, root of cos (β) x cosh (β) = –1 or: fn is the natural frequency of bending of the timbre D the diameter of the stamp L the length of the stamp E the Young's modulus of the stamp material P the density of the stamp material.
[0020] Les neuf premières solutions de p dans cette équation sont reprises dans le tableau ci-dessous et permettent le calcul des neuf premiers modes propres des deux brins. 0 1.875 3.5 1.00 1 4.694 22.0 6.267 6.27 2.50 15.7 2 7.855 61.7 2.800 17.55 4.19 73.5 3 10.996 120.9 1.960 34.39 5.86 201.7 4 14.137 199.9 1.653 56.85 7.54 428.6 5 17.279 298.6 1.494 84.92 9.22 782.6 6 20.420 417.0 1.397 118.61 10.89 1291.7 7 23.562 555.2 1.331 157.91 12.57 1984.4 8 26.704 713.1 1.284 202.84 14.24 2888.9The first nine solutions of p in this equation are shown in the table below and allow the calculation of the first nine eigen modes of the two strands. 0 1.875 3.5 1.00 1 4.694 22.0 6.267 6.27 2.50 15.7 2 7.855 61.7 2.800 17.55 4.19 73.5 3 10.996 120.9 1.960 34.39 5.86 201.7 4 14.137 199.9 1.653 56.85 7.54 428.6 5 17.279 298.6 1.494 84.92 9.22 782.6 6 20.420 417.0996 118.61 55.27 10.831 157.91 12.57 1984.4 8 26.704 713.1 1.284 202.84 14.24 2888.9
[0021] Ainsi pour la correspondance de l’ordre 4 du brin principal avec l’ordre 0 du brin secondaire ou arrière, le rapport de longueur (toutes choses égales par ailleurs) doit exactement être de 7.54, respectivement 9.22 et 10.89 pour les correspondances de l’ordre 0, du brin secondaire avec l’ordre 5 ou 6 du brin principal. Thus for the correspondence of the order 4 of the main strand with the order 0 of the secondary or rear strand, the length ratio (all things being equal) must be exactly 7.54, respectively 9.22 and 10.89 for the matches of order 0, of the secondary strand with order 5 or 6 of the main strand.
[0022] En outre, la rigidité de flexion, k, d’un timbre droit de section circulaire est donnée par la formule [0022] In addition, the bending stiffness, k, of a right stamp of circular section is given by the formula
qui implique (toujours à diamètre et module de Young identiques) des rapports de rigidité de flexion entre brins principal et brin secondaire de 428.6, 782.6, 1291.7 respectivement pour les correspondances d’ordres 4–0, 5–0, 6–0, comme indiqué dans le tableau précédent. which implies (always with identical diameter and Young's modulus) bending stiffness ratios between main strand and secondary strand of 428.6, 782.6, 1291.7 respectively for correspondences of orders 4–0, 5–0, 6–0, as indicated in the previous table.
[0023] Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d’exemple une forme d’exécution du timbre de sonnerie de pièce d’horlogerie selon l’invention. La fig. 1 est une vue en perspective du timbre de sonnerie. La fig. 2 est une vue en plan du timbre de sonnerie. La fig. 3 illustre une pièce d’horlogerie munie du timbre de sonnerie selon la fig. 1 . La fig. 4 est un diagramme illustrant pour un timbre donné la coïncidence de fréquence des modes de vibration d’ordre 0 du brin secondaire et du mode vibratoire d’ordre 4 du brin principal.[0023] The accompanying drawing illustrates schematically and by way of example one embodiment of the timepiece striking gong according to the invention. Fig. 1 is a perspective view of the ringing stamp. Fig. 2 is a plan view of the ringing stamp. Fig. 3 illustrates a timepiece provided with the striking gong according to FIG. 1. Fig. 4 is a diagram illustrating for a given timbre the frequency coincidence of the 0-order vibration modes of the secondary strand and the 4-order vibratory mode of the main strand.
[0024] Le timbre de sonnerie de pièce d’horlogerie illustré est un timbre de sonnerie à sélection tonale qui permet l’obtention d’une réponse en fréquence plus sélective que les timbres de sonnerie classiques et qui de plus permet de modifier la couleur du timbre sonore audible émis en modifiant, amplifiant ou atténuant, un ou plusieurs partiels en fonction de la sonorité désirée. The timepiece striking stamp illustrated is a tonal selection ringing stamp which allows a more selective frequency response to be obtained than conventional ringing stamps and which also allows the color of the ring to be modified. audible sound timbre emitted by modifying, amplifying or attenuating one or more partials according to the desired sound.
[0025] Le timbre de sonnerie de pièce d’horlogerie illustré au dessin comporte un talon 1 comportant des perçages 2 permettant de fixer, solidariser, ce talon par exemple avec des vis, à une partie fixe d’une pièce d’horlogerie, la platine de son mouvement, sa carrure, son fond, sa lunette ou sa glace par exemple. D’autres moyens de fixation du talon sur la partie fixe de la pièce d’horlogerie sont possibles tel que le collage, soudage, etc. The timepiece striking stamp illustrated in the drawing comprises a heel 1 having holes 2 for fixing, securing, this heel for example with screws, to a fixed part of a timepiece, the plate of its movement, its caseband, its back, its bezel or its crystal for example. Other means of fixing the heel to the fixed part of the timepiece are possible such as gluing, welding, etc.
[0026] Dans l’exemple illustré ce talon 1 est venu d’une pièce de fabrication avec un brin principal 3 du timbre relié à ce talon par un col 4 de plus faible section que le brin principal 3. Ce brin principal 3 du timbre s’étend suivant un arc de cercle ou une autre courbure et se termine par une portion terminale 5 de préférence de section plus grande que celle du brin principal 3. De préférence, le brin principal a une portion de profil et section constants qui est liée à la portion terminale 5 par une portion présentant un profil non constant en forme de «sabre». La portion terminale 5 pourrait avoir la même forme de section que celle de la portion de section constante du brin principal 3. In the example illustrated this heel 1 came from a workpiece with a main strand 3 of the stamp connected to this heel by a neck 4 of smaller section than the main strand 3. This main strand 3 of the stamp extends in an arc of a circle or other curvature and ends with an end portion 5 preferably of section larger than that of the main strand 3. Preferably, the main strand has a portion of constant profile and section which is linked at the end portion 5 by a portion having a non-constant profile in the shape of a "saber". The end portion 5 could have the same cross-sectional shape as that of the portion of constant cross-section of the main strand 3.
[0027] Le timbre de sonnerie comporte encore un brin secondaire formé d’une portion flexible 6 dont l’une des extrémités est solidaire de l’extrémité du brin principal 3 reliée au col 4 tandis que son autre extrémité est solidaire d’une partie massive 7. De préférence, les portions 6, 7 (voire toutes les portions du timbre) sont venues d’une pièce, la partie massive ayant une section considérablement plus grande que celle de la portion flexible 6. Ce brin secondaire 6, 7 s’étend vers l’arrière du talon 1 en direction de la portion terminale 5 du brin principal 3 et est situé sur une circonférence de même diamètre ou d’une autre courbure que le brin principal 3. The ringing stamp also comprises a secondary strand formed of a flexible portion 6, one end of which is integral with the end of the main strand 3 connected to the neck 4 while its other end is integral with a part massive 7. Preferably, the portions 6, 7 (or even all the portions of the gong) are made in one piece, the solid portion having a section considerably larger than that of the flexible portion 6. This secondary strand 6, 7 s 'extends towards the rear of the heel 1 towards the end portion 5 of the main strand 3 and is located on a circumference of the same diameter or of a different curvature as the main strand 3.
[0028] Le timbre de sonnerie comporte encore un point de frappe 8 situé sur son brin principal 3 à proximité du col 4 qui est destiné à recevoir la pointe du marteau du mécanisme de sonnerie d’une pièce d’horlogerie pour l’excitation du timbre. The striking gong also has a striking point 8 located on its main strand 3 near the neck 4 which is intended to receive the tip of the hammer of the striking mechanism of a timepiece for the excitation of the stamped.
[0029] Il est à noter que le brin secondaire 6, 7 est relié au talon 1 par le col 4 qui relie également ce talon 1 au brin principal 3 du timbre. On remarque également que la jonction de la portion flexible 6 du brin secondaire avec le brin principal 3 s’effectue en amont du col 4 permettant l’encastrement du brin principal 3 et du brin secondaire 6, 7 au talon 1 et en aval du point de frappe 8 du brin principal 3, c’est-à-dire entre le talon 1 et le point de frappe 8. It should be noted that the secondary strand 6, 7 is connected to the heel 1 by the neck 4 which also connects this heel 1 to the main strand 3 of the patch. It is also noted that the junction of the flexible portion 6 of the secondary strand with the main strand 3 takes place upstream of the neck 4 allowing the embedding of the main strand 3 and of the secondary strand 6, 7 at the heel 1 and downstream of the point strike 8 of main section 3, that is to say between heel 1 and point 8.
[0030] Ce timbre présente une fente 9 entre la partie flexible 6 du brin secondaire 6, 7 et le col 4 ainsi que le talon 1. This stamp has a slot 9 between the flexible part 6 of the secondary strand 6, 7 and the neck 4 as well as the heel 1.
[0031] Ce timbre à double brins tel que décrit ci-dessus fonctionne en mobilité globale amont de l’encastrement du col 4 sur le talon et permet d’introduire un comportement de flexion secondaire couplé au comportement de flexion du brin principal 3. This double-stranded patch as described above operates in overall mobility upstream of the embedding of the neck 4 on the heel and makes it possible to introduce a secondary bending behavior coupled with the bending behavior of the main strand 3.
[0032] De manière analogue au comportement d’un évent dans le cas d’une enceinte acoustique, permettant (à haut-parleur identique) de relever l’émission basses-fréquences d’une enceinte équivalente mais close, la colonne d’air contenu dans l’évent agissant comme une masse acoustique, le volume interne de l’enceinte comme une compliance acoustique, la caractéristique de rigidité élastique du col 4 joue le rôle du volume d’air compilant, et la partie massive 5 arrière le rôle d’inertie. Analogously to the behavior of a vent in the case of an acoustic enclosure, allowing (identical speaker) to raise the low-frequency emission of an equivalent enclosure but closed, the air column contained in the vent acting as an acoustic mass, the internal volume of the enclosure as an acoustic compliance, the elastic stiffness characteristic of the neck 4 plays the role of the volume of compiling air, and the massive rear part 5 the role of 'inertia.
[0033] Avec le principe d’encochage introduit, qui permet à la fois de déterminer: • la restriction de section nécessaire à l’encastrement du brin principal 3 dans le talon 1 • la flexibilité du brin arrière 6, 7 • la liaison du brin arrière 6, 7: – directement sur le brin principal 3, – en amont du col 4 d’encastrement dans le talon 1, – et en aval du point de frappe 8 du frappe du timbrele brin secondaire arrière, 6, 7 est en capacité d’agir comme élément résonateur secondaire couplé au brin principal 3. With the principle of notching introduced, which allows both to determine: • the restriction of section necessary for the embedding of the main strand 3 in the heel 1 • the flexibility of the rear strand 6, 7 • the connection of the rear leg 6, 7: - directly on the main leg 3, - upstream of the neck 4 for fitting into the heel 1, - and downstream of the striking point 8 of the stamp striking the rear secondary leg, 6, 7 is in ability to act as a secondary resonator element coupled to the main strand 3.
[0034] Un avantage secondaire de la géométrie proposée et notamment dans le principe d’encochage réside dans le fait que le gabarit d’encombrement global des brins du timbre peut être contenu dans un gabarit de réalisation minimal, par exemple comme c’est le cas entre deux cercles concentriques et dans une exécution réalisable à plat dans l’exemple de réalisation présenté. A secondary advantage of the proposed geometry and in particular in the notching principle lies in the fact that the overall dimensions of the strands of the stamp can be contained in a minimum production template, for example as is the case between two concentric circles and in an execution that can be produced flat in the exemplary embodiment presented.
[0035] Afin d’obtenir comparativement au même timbre sans brin arrière, une efficacité sensible en terme de sélectivité tonale, les critères géométriques suivants doivent être de préférence: • Rapport de rigidité de flexion entre le brin arrière 6, 7 et le brin principal 3 dans une gamme de 100 à 1000. • Rapport de masse entre le brin arrière et le brin principal en racine cubique du rapport précédent. • Pour des timbres de dimensions communes de montres poignet, le respect de ces critères permet typiquement de modifier, en atténuation ou en amplification, d’environ une demi-puissance l’amplitude des partiels audibles de la gamme d’intérêt basse et médium fréquence de 1 à 4 kHz.In order to obtain, compared with the same timbre without back strand, a significant efficiency in terms of tonal selectivity, the following geometric criteria should preferably be: • Flexural stiffness ratio between the back strand 6, 7 and the main strand 3 in a range of 100 to 1000. • Mass ratio of the back strand to the main strand in cubic root of the previous ratio. • For gongs of common dimensions of wrist watches, compliance with these criteria typically makes it possible to modify, in attenuation or in amplification, by about half a power the amplitude of the audible partials of the low and medium frequency range of interest. from 1 to 4 kHz.
[0036] Le principe de réalisation du timbre selon l’invention consiste à répartir la longueur totale disponible pour l’élément résonnant, en deux parties: • un brin principal, responsable de la tonalité, conservé pour des raisons de richesse et de durée du son la plus longue possible, • l’autre, plus court, le brin secondaire introduit comme amplificateur ou atténuateur d’un partiel d’intérêt particulier.The principle of making the gong according to the invention consists in distributing the total length available for the resonant element, into two parts: • a main strand, responsible for the tone, kept for reasons of richness and duration of the its as long as possible, • the other, shorter, the secondary strand introduced as an amplifier or attenuator of a partial of particular interest.
[0037] En choisissant correctement le rapport de longueur entre le brin principal 3 et le brin secondaire 6, 7, il est possible de faire correspondre le premier mode de flexion du brin secondaire (appelé mode 0) avec un mode d’ordre élevé du brin principal (typiquement les ordres 4, 5 ou 6) afin d’amplifier un partiel d’intérêt audible, que l’on choisira par exemple dans la bande de fréquence 1000–4000 Hz la plus importante perceptivement, en tant que susceptible d’améliorer la qualité perçue du son en augmentant la tenue de la note. By correctly choosing the length ratio between the main strand 3 and the secondary strand 6, 7, it is possible to match the first bending mode of the secondary strand (called mode 0) with a high order mode of main strand (typically orders 4, 5 or 6) in order to amplify an audible partial of interest, which one will choose for example in the frequency band 1000–4000 Hz which is the most important perceptually, as capable of improve the perceived quality of the sound by increasing the hold of the note.
[0038] On a vu précédemment que les fréquences propres de flexion d’un timbre rectiligne encastré d’un côté, de section circulaire de diamètre D, de longueur L, de matière présentant un module de Young E et une densité p sont données par la formule: We have seen previously that the natural bending frequencies of a rectilinear stamp embedded on one side, of circular section of diameter D, of length L, of material having a Young's modulus E and a density p are given by the formula:
avec β, racine de l’équation suivante: cos(β) x cosh (β) = –1 with β, root of the following equation: cos (β) x cosh (β) = –1
[0039] En admettant que par approximation ou analogie cette formule soit applicable à la géométrie du timbre de sonnerie décrit ci-dessus, on peut extraire génériquement les modes de fréquences correspondant à des longueurs de brin de ratio variant dans la zone d’intérêt. [0039] Assuming that by approximation or analogy this formula is applicable to the geometry of the ringing tone described above, one can generically extract the frequency modes corresponding to the lengths of the ratio strands varying in the area of interest.
[0040] Par exemple en choisissant pour un timbre de sonnerie en acier une longueur totale pour les deux brins de 100 mm, la solution composée d’un brin secondaire arrière mesurant 11.7 mm et d’un brin principal de 88.3 mm (c’est-à-dire un rapport de longueur de 7.54), est telle que le mode d’ordre 4 du brin principal et le mode d’ordre 0 du brin secondaire correspondent à la même fréquence propre 2066.2 Hz comme le montrent le diagramme de la fig. 3 et le tableau suivant. For example by choosing for a steel ringing stamp a total length for the two strands of 100 mm, the solution composed of a rear secondary strand measuring 11.7 mm and a main strand of 88.3 mm (this is i.e. a length ratio of 7.54), is such that the order 4 mode of the main strand and the order 0 mode of the secondary strand correspond to the same natural frequency 2066.2 Hz as shown in the diagram in fig. . 3 and the following table.
[0041] Le mode de flexion oscillant à cette fréquence de 2066.2 Hz sera privilégié et entretenu par un phénomène de va et vient de part et d’autre de l’attache au talon 1 (comportement proche de celui d’un diapason). Répartition longueur mm 0.08829 0.0117 7.55 Mode ordre 0 Hz 36.3 2066.2 Mode ordre 1 Hz 227.8 12949.8 Mode ordre 2 Hz 637.9 36263.4 Mode ordre 3 Hz 1250.1 71063.4 Mode ordre 4 Hz 2066.2 117460.3 Mode ordre 5 Hz 3086.8 175474.4 Mode ordre 6 Hz 4311.0 245068.7 Mode ordre 7 Hz 5739.7 326287.7 Mode ordre 8 Hz 7372.5 419111.0 Mode ordre 9 Hz 9208.9 523503.5 [0041] The flexion mode oscillating at this frequency of 2066.2 Hz will be favored and maintained by a back and forth phenomenon on either side of the heel attachment 1 (behavior similar to that of a tuning fork). Length distribution mm 0.08829 0.0117 7.55 Command mode 0 Hz 36.3 2066.2 Command mode 1 Hz 227.8 12949.8 Command mode 2 Hz 637.9 36263.4 Command mode 3 Hz 1250.1 71063.4 Command mode 4 Hz 2066.2 117460.3 Command mode 5 Hz 3086.8 175474.4 Command mode 6 Hz 4311.0 245068.7 Command mode 7 Hz 5739.7 326287.7 Command mode 8 Hz 7372.5 419111.0 Command mode 9 Hz 9208.9 523503.5
[0042] On peut bien entendu choisir un autre couple de mode d’ordre du brin principal et du brin secondaire ce qui conduira à modifier le rapport des longueurs de ces brins. Généralement pour des timbres de sonnerie horloger, les dimensions conduiront à travailler typiquement avec les modes 0 et 1 du brin secondaire et 4, 5 ou 6 du brin principal. [0042] It is of course possible to choose another pair of order modes of the main strand and of the secondary strand, which will lead to the modification of the length ratio of these strands. Generally for horological striking gongs, the dimensions will typically lead to working with modes 0 and 1 of the secondary strand and 4, 5 or 6 of the main strand.
[0043] En variante on pourrait exciter le timbre de sonnerie en frappant sur son brin secondaire ce qui renforcerait encore le relèvement des basses fréquences. Alternatively one could excite the ringing tone by striking on its secondary strand which would further strengthen the raising of low frequencies.
[0044] Dans une forme d’exécution particulière du timbre de sonnerie, celui-ci pourrait présenter les dimensions angulaires suivantes en se référant à la fig. 2 . α1 typique = 1° à 15° α2 typique = 20° à 40° α3 typique = 310° à 330° In a particular embodiment of the ringing gong, the latter could have the following angular dimensions with reference to FIG. 2. α1 typical = 1 ° to 15 ° α2 typical = 20 ° to 40 ° α3 typical = 310 ° to 330 °
[0045] Dans cette même forme d’exécution exemplaire, les portions principales des brins pourraient avoir des sections avec une surface dans les plages ci-dessous: Section typique du profil constant du brin principal 3 = 0.1 à 1.5 mm<2>(soit 0.36 à 1.38 en équivalent de diamètre de section circulaire). Section typique de la partie flexible 6 du brin secondaire = 0.15 à 0.3 mm<2>(soit 0.44 à 0.62 en équivalent de diamètre de section circulaire). Section typique de la partie massive 7 du brin secondaire et de la partie 5 du brin principal = 0.3 à 1.5 mm<2>(soit 0.62 à 1.38 en équivalent de diamètre de section circulaire). [0045] In this same exemplary embodiment, the main portions of the strands could have sections with a surface in the ranges below: Typical section of the constant profile of the main strand 3 = 0.1 to 1.5 mm <2> (i.e. 0.36 to 1.38 in diameter equivalent of circular section). Typical section of the flexible part 6 of the secondary strand = 0.15 to 0.3 mm <2> (i.e. 0.44 to 0.62 in equivalent diameter of circular section). Typical section of the massive part 7 of the secondary strand and of part 5 of the main strand = 0.3 to 1.5 mm <2> (ie 0.62 to 1.38 in diameter equivalent of circular section).
[0046] De préférence, le rapport de masse entre le brin secondaire 6, 7 et le brin principal 3 est d’au minimum un tiers. [0046] Preferably, the mass ratio between the secondary strand 6, 7 and the main strand 3 is at least one third.
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EP4105734A3 (en) * | 2021-06-15 | 2023-03-15 | Montres Breguet S.A. | Micromechanical mechanism provided with a system for actuating by impact, in particular for timepieces |
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