EP0494124B1 - Dispositif de sonorisation omnidirectionnelle - Google Patents

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EP0494124B1
EP0494124B1 EP92400004A EP92400004A EP0494124B1 EP 0494124 B1 EP0494124 B1 EP 0494124B1 EP 92400004 A EP92400004 A EP 92400004A EP 92400004 A EP92400004 A EP 92400004A EP 0494124 B1 EP0494124 B1 EP 0494124B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
loudspeaker
enclosure
symmetry
axis
compression chamber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92400004A
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German (de)
English (en)
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EP0494124A1 (fr
Inventor
Marie-Hélène Verrier-Murillo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAJORCOM
Verrier Epouse Murillo Marie Helene
Original Assignee
MAJORCOM
Verrier Epouse Murillo Marie Helene
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0494124A1 publication Critical patent/EP0494124A1/fr
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Publication of EP0494124B1 publication Critical patent/EP0494124B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/2815—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type
    • H04R1/2819—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type for loudspeaker transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/345—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers

Definitions

  • the present invention relates to an omnidirectional sound system comprising an enclosure provided with a loudspeaker and an acoustic wave distributor element associated with the loudspeaker.
  • loudspeakers have one or more speakers oriented in the same direction. Due to the intrinsic properties of the propagation of acoustic waves, low frequency waves propagate omnidirectionally, that is to say dispersed in space without there being a predominant direction of propagation, while that high frequency waves, on the contrary, propagate rather in a privileged direction. It follows that in order to be able to take full advantage of the acoustic effects without losing the treble of the audible spectrum, the listener must be placed in a sound system centered on the emission axis of the acoustic enclosure.
  • the audible spectrum consists of all the frequencies between 20 Hz and 20,000 Hz, and is schematically divided into three parts: the upper part or the treble corresponds to frequencies greater than 5,000 Hz; the middle part or the midrange corresponds to frequencies between 150 Hz and 5,000 Hz; and the lower part or the bass corresponds to frequencies lower than 150 Hz.
  • the acoustic waves produced by the speaker (s) are in principle located in the audible spectrum.
  • the solution consisted of a sound system with symmetry of revolution around an axis with the loudspeaker centered on the axis.
  • the speaker is built into an enclosure closed spherical or in one end of an acoustic column comprising an acoustic tube labyrinth and the other end of which is open.
  • a reflector In front of the loudspeaker is mounted a reflector, the reflection surface of which is generated by the rotation about the axis of symmetry of a parabola or hyperbola arc.
  • the treble of the audible spectrum produced by the loudspeaker is reflected and guided by the reflector and covers a space of 360 ° around the axis of symmetry and a sound angle of up to 270 °.
  • the reflector placed in front of the loudspeaker makes it possible to effectively suppress or reduce the turbulence of the air created directly in front of the loudspeaker in conventional systems and consequently improve the quality of the broadcast sound.
  • the arrangement of the reflector to ensure omnidirectional treble diffusion requires that the loudspeaker be placed facing the reflector and not the listener. Such an arrangement has no direct consequence on the diffusion of the bass which already has omnidirectional properties. On the other hand, with regard to mediums, the acoustic performance is rather poor.
  • the midrange can only be very partially reflected and only propagate very partially in an omnidirectional way.
  • the reflector sound devices known up to now do not provide an effective reproduction of the mids of the audible spectrum produced by the loudspeaker, but the mids are more stressed than the trebles and the bass in a way general.
  • an omnidirectional sound system comprising a substantially spherical enclosure provided with two speakers separated from each other and oriented radially towards the outside of the enclosure. , and two symmetrical acoustic wave reflectors arranged facing the loudspeakers and mechanically connected to the enclosure by means of a structure surrounding the enclosure. Each reflector is generated by the revolution of two arcs of circles of different radius.
  • a sound amplifier comprising two sound passages located on either side of one or more speakers and an equalization chamber formed between the two passages sound to suppress unwanted sound interference from the two sound passages.
  • the sound passage located in front of the loudspeaker has a central duct in the form of a trumpet extended by a pavilion of revolution of annular sections.
  • the object of the present invention is to overcome the aforementioned drawback by producing a particularly efficient omnidirectional sound device for the entire audible spectrum, in particular in the midrange.
  • the omnidirectional sound device comprises an enclosure with symmetry of revolution provided with a loudspeaker centered on the axis of symmetry and oriented axially towards the outside of the enclosure, a distributor or reflector element d acoustic waves with symmetry of revolution around the axis of symmetry arranged opposite the loudspeaker and mechanically connected to the enclosure.
  • the distributor or reflector element defines with the enclosure a space with symmetry of revolution consisting on the one hand of a central volume in front of the loudspeaker and on the other hand of a pavilion of revolution whose section of revolution increases from its annular entry until its annular exit.
  • the central volume in front of the loudspeaker forms a compression chamber of the acoustic waves of the audible spectrum produced by the loudspeaker, the section of the peripheral output of the compression chamber being smaller than the surface of the speaker membrane.
  • a tweeter centered on the axis of symmetry or several tweeters distributed regularly around the axis of symmetry is (are) placed in the compression chamber. Tweeters are loudspeakers that emit acoustic waves in the upper part of the audible spectrum.
  • the directing vector of the emitting face of the tweeters makes an angle of less than 90 ° relative to the axis of symmetry so as to orient the tweeters towards the reflector.
  • the peripheral outlet of the compression chamber is constituted by a groove of revolution which represents a constriction of annular section of the compression chamber.
  • This groove of revolution can be located along the peripheral edge of the loudspeaker.
  • the reflector has a protuberance with symmetry of revolution centered on the axis of symmetry and directed towards the loudspeaker.
  • a support member in the form of a star on each branch of which is mounted a tweeter. It is also possible to mount the tweeters directly on the protrusion of the reflector in an appropriate orientation.
  • the variation of the sections of revolution of the pavilion from its entry to its exit undergoes an exponential growth law, but which can also be hyperbolic or conical.
  • the enclosure supporting the loudspeaker and which constitutes the acoustic load for low frequencies can be of different types.
  • it can be of the Helmholtz resonator type and tuned vent. It may include either a vent on the axis of symmetry, or several vents regularly distributed around the axis of symmetry and located opposite the loudspeaker.
  • the enclosure and the reflector are made integral with one another by means of the rigid rods distributed uniformly around the axis of symmetry and along the annular peripheral outlet section of the compression chamber. In this way, the surface of said outlet section is further reduced by the presence of the rods.
  • the reflector and the part of the enclosure to delimit the pavilion of revolution must have a smooth surface in order to improve the reflection characteristics of acoustic waves.
  • the enclosure and the reflector are preferably made of light material to reduce the weight of the device of the invention, for example rigid plastic or aluminum.
  • the omnidirectional sound device comprises an enclosure 1, a loudspeaker 2, a distributor or reflector element 3 of acoustic waves and several tweeters 4.
  • the loudspeaker 2 is embedded in the wall 5 of the enclosure 1 by means of an annular support rim 6 around the peripheral edge of the loudspeaker 2.
  • the loudspeaker 2 is oriented vertically upwards, its axis XX ′ constituting the common axis of symmetry of the enclosure 1 and the reflector 3.
  • the enclosure 1 has a vent 7 in tubular form directed towards the interior of enclosure 1 and located coaxially to the axis of symmetry XX ′.
  • the volume 8 enclosed by the enclosure 1 contributes to an amplification of the bass mainly around a resonance frequency granted by the vent 7 which constitutes a privileged output low frequency acoustic waves.
  • the reflector 3 is mounted on the enclosure 1 by means of several rigid rods, not shown, distributed regularly around the loudspeaker 2 following an annular section 9 represented by mixed points.
  • the reflector 3 thus mounted defines with the wall 5 of the enclosure 1 a space with symmetry of revolution around the axis XX ′, said space being subdivided into two parts: a central volume 10 opposite the loudspeaker 2 and a pavilion of revolution 11 around the central volume 10.
  • the separation limit between the central volume 10 and the pavilion 11 is represented by the annular section 9 which constitutes both the peripheral outlet of the central volume 10 and the entrance to the pavilion 11.
  • the annular outlet 12 of the pavilion 11 is constituted by an annular section formed between the outer edge 13 of the reflector 3 and the enclosure 1, said section being generated by the revolution around the axis XX ′ of a straight line representing the distance between the outer edge 13 of the reflector 3 and the enclosure 1.
  • the variation of the revolution section 14 of the pavilion 11 from its entry 9 to its exit 12 undergoes a monotonous growth law, preferably exponential.
  • the entrance 9 of the pavilion 11 has the weakest section of the pavilion.
  • the section 9 of the entrance to the pavilion 11 also constitutes the peripheral outlet of the central volume 10 and must be less than the surface of the membrane 16 of the loudspeaker 2, so as to be able to create a compression chamber in volume 10 for acoustic waves, especially in the midrange and part of the bass.
  • the combination between the compression chamber 10 and the horn 11 has the effect of increasing the acoustic efficiency of the midrange and the bass, and thus obtaining an amplification of the acoustic waves corresponding to the output 12 of the horn 11.
  • the interior surface 17 of the reflector 3 as well as the outer surface 18 of the enclosure 1 delimited by the inlet 9 and the outlet 12 of the pavilion of revolution 11 are smooth so as to be able to ensure good reflection of the acoustic waves.
  • the treble and midrange and possibly part of the bass are guided by the interior surface 17 of the reflector 3 and the exterior surface 18 of the enclosure 1 towards the exit 12 of the pavilion of revolution 11. It is necessary to add to this the bass from of the vent 7 of the enclosure 1.
  • the device of the invention provides an omnidirectional sound system around the axis XX ′ with a high efficiency, in particular for mediums.
  • the sound system is thus located at the bottom of the device, the extent of which is roughly delimited by a frustoconical surface tangentially extending the reflector 3 downwards.
  • the midrange and part of the bass produced by the loudspeaker 2 first undergo compression in the compression chamber 10 before crossing the annular groove 9 which constitutes the peripheral outlet of the chamber and whose annular section is more small than the surface of the diaphragm 16 of the loudspeaker 2.
  • the corresponding waves then penetrate into the pavilion 11, the increasing sections of which ensure the adaptation between the high radiation impedance of the annular groove and the low acoustic impedance of the air outside the pavilion. In this way the yield in the midrange and part of the bass is considerably increased.
  • the compression chamber 10 does not provide any significant increase in efficiency in this part of the spectrum.
  • the invention provides one or more tweeters 4 of small dimensions mounted on a support member 19 which is made integral with the end of an axial protuberance 20 of the reflector 3.
  • the support 19 is star-shaped with as many branches as there are 4 tweeters to support.
  • the emitting face 21 of the tweeters is preferably oriented towards the interior surface 17 of the reflector 3.
  • the treble After a first reflection on the central part of the interior surface 17, the treble leaves the compression chamber 10 to then possibly be reflected by the external surface 18 of the enclosure 1 and / or the internal surface 17 of the reflector 3 before crossing the exit 12.
  • the sum of the emissive surfaces of the tweeters 4 being very much less than the section of the annular groove 9, no compression effect is exerted by the chamber 10 for the acoustic waves coming from these tweeters.
  • the reflector 3 and the wall 5 of the enclosure 1 are generated by the rotation about the axis of symmetry XX ′ of an arc of curve whose radius of curvature varies regularly.
  • Other forms of generating curves, such as straight segments or arcs of a circle can also be used.
  • One solution is to cover the exterior surface 22 of the reflector with an acoustic absorption coating, for example rubber.
  • the power supply of the loudspeaker 2 and of the tweeters 4 is carried out by means of an electric cable axially passing through the protuberance 20 of the reflector 3.
  • the omnidirectional sound device according to the invention can also be used well suspended along the axis of symmetry XX ′, only in an inclined position by means of an appropriate support.

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Description

    Dispositif de sonorisation omnidirectionnelle.
  • La présente invention concerne un dispositif de sonorisation omnidirectionnelle comprenant une enceinte pourvue d'un haut-parleur et un élément répartiteur d'ondes acoustiques associé au haut-parleur.
  • Traditionnellement, les enceintes acoustiques comportent un ou plusieurs haut-parleurs orientés dans une même direction. Du fait des propriétés intrinsèques de la propagation d'ondes acoustiques, les ondes basses fréquences se propagent de façon omnidirectionnelle, c'est-à-dire dispersées dans l'espace sans qu'il n'y ait une direction prédominante de propagation, tandis que les ondes hautes fréquences, au contraire, se propagent plutôt suivant une direction privilégiée. Il en résulte pour pouvoir profiter pleinement des effets acoustiques sans perdres les aigus du spectre audible, que l'auditeur doit se placer dans une zone de sonorisation centrée sur l'axe d'émission de l'enceinte acoustique.
  • A titre indicatif, le spectre audible est constitué par l'ensemble des fréquences comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz, et est divisé schématiquement en trois parties : la partie haute ou les aigus correspond à des fréquences supérieures à 5 000 Hz; la partie médiane ou les médiums correspond aux fréquences comprises entre 150 Hz et 5 000 Hz; et la partie basse ou les graves correspond à des fréquences inférieures à 150 Hz. Les ondes acoustiques produites par le ou les haut-parleurs sont en principe situées dans le spectre audible.
  • Pour remédier aux inconvénients des enceintes acoustiques classiques, il a été envisagé d'augmenter l'angle de sonorisation spatiale de l'enceinte en utilisant un réflecteur d'ondes acoustiques. En effet, une propriété importante des ondes acoustiques est que plus la fréquence augmente, plus la réflexion sur une surface solide est importante. Il en résulte qu'à l'aide d'un réflecteur, il est plus facile de dévier par réflexion le parcours de diffusion des aigus que celui des graves.
  • Concrètement, la solution consistait en un dispositif de sonorisation à symétrie de révolution autour d'un axe avec le haut-parleur centré sur l'axe. Le haut-parleur est encastré dans une enceinte sphérique fermée ou dans une extrémité d'une colonne acoustique comportant un labyrinthe acoustique à tube et dont l'autre extrémité est ouverte. En face du haut-parleur est monté un réflecteur dont la surface de réflexion est engendrée par la rotation autour de l'axe de symétrie d'un arc de parabole ou d'hyperbole.
  • De cette manière, les aigus du spectre audible produits par le haut-parleur sont réfléchis et guidés par le réflecteur et couvrent un espace de 360° autour de l'axe de symétrie et un angle de sonorisation pouvant atteindre 270°.
  • Outre l'augmentation de l'angle de sonorisation du dispositif dans les aigus, le réflecteur placé en face du haut-parleur permet de supprimer ou réduire efficacement la turbulence de l'air créé directement en face du haut-parleur dans les systèmes classiques et d'améliorer en conséquence la qualité du son diffusé.
  • Cependant, la disposition du réflecteur pour assurer la diffusion omnidirectionnelle des aigus nécessite que le haut-parleur soit placé face au réflecteur et non à l'auditeur. Une telle disposition n'a pas de conséquence directe sur la diffusion des graves qui présentent déjà des propriétés omnidirectionnelles. En revanche, pour ce qui est des médiums, le rendement acoustique est plutôt médiocre.
  • En effet, situés entre les aigus et les graves, les médiums ne peuvent être que très partiellement réfléchis et ne se propagent que très partiellement de façon omnidirectionnelle. Il en résulte que les dispositifs de sonorisation à réflecteur connus jusqu'à présent n'assurent pas une restitution efficace des médiums du spectre audible produit par le haut-parleur, or les médiums sont plus sollicités que les aigus et les graves d'une manière générale.
  • On connaît par ailleurs par le brevet américain US-A-3 819 005 un dispositif de sonorisation omnidirectionnelle comprenant une enceinte sensiblement sphérique pourvue de deux haut-parleurs séparés l'un de l'autre et orientés radialement vers l'extérieur de l'enceinte, et deux réflecteurs d'ondes acoustiques à symétrie de révolution disposés au regard des haut-parleurs et reliés mécaniquement à l'enceinte par l'intermédiaire d'une structure entourant l'enceinte. Chaque réflecteur est engendré par la révolution de deux arcs de cercle de rayon différent.
  • On connaît en outre par le brevet américain US-A-1 943 499 un amplificateur du son comprenant deux passages sonores situés de part et d'autre d'un ou de plusieurs haut-parleurs et une chambre d'égalisation formée entre les deux passages sonores afin de supprimer les interférences sonores indésirables provenant des deux passages sonores. Le passage sonore situé devant le haut-parleur présente un conduit central sous forme d'une trompe prolongée par un pavillon de révolution de sections annulaires.
  • Comme pour les dispositifs de sonorisation omnidirectionnels classiques, l'absence de chambre de compression dans les dispositifs de sonorisation proposés par les brevets américains précités ne permet pas une amplification efficace des médiums du spectre audible produits par les haut-parleurs.
  • La présente invention a pour objet de pallier l'inconvénient susmentionné en réalisant un dispositif de sonorisation omnidirectionnelle particulièrement performant pour tout le spectre audible, notamment dans les médiums.
  • Le dispositif de sonorisation omnidirectionnelle, selon l'invention, comprend une enceinte à symétrie de révolution pourvue d'un haut-parleur centré sur l'axe de symétrie et orienté axialement vers l'extérieur de l'enceinte, un élément répartiteur ou réflecteur d'ondes acoustiques à symétrie de révolution autour de l'axe de symétrie disposé en regard du haut-parleur et relié mécaniquement à l'enceinte. L'élément répartiteur ou réflecteur délimite avec l'enceinte un espace à symétrie de révolution constitué d'une part d'un volume central devant le haut-parleur et d'autre part d'un pavillon de révolution dont la section de révolution augmente depuis son entrée annulaire jusqu'à sa sortie annulaire.
  • Selon l'invention, le volume central devant le haut-parleur forme une chambre de compression d'ondes acoustiques du spectre audible produites par le haut-parleur, la section de la sortie périphérique de la chambre de compression étant plus petite que la surface de la membrane du haut-parleur. Un tweeter centré sur l'axe de symétrie ou plusieurs tweeters répartis régulièrement autour de l'axe de symétrie est (sont) disposé(s) dans la chambre de compression. Les tweeters sont des haut-parleurs qui émettent des ondes acoustiques dans la partie haute du spectre audible. Avantageusement, le vecteur directeur de la face émettrice des tweeters fait un angle inférieur à 90° par rapport à l'axe de symétrie de façon à orienter les tweeters vers le réflecteur.
  • De préférence, la sortie périphérique de la chambre de compression est constituée par une gorge de révolution qui représente un étranglement de section annulaire de la chambre de compression. Cette gorge de révolution peut être située le long du bord périphérique du haut-parleur.
  • Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le réflecteur présente une protubérance à symétrie de révolution centrée sur l'axe de symétrie et dirigée vers le haut-parleur. A l'extrémité de la protubérance est monté un organe de support sous forme d'étoile sur chaque branche de laquelle est monté un tweeter. Il est également possible de monter le ou les tweeters directement sur la protubérance du réflecteur selon une orientation appropriée.
  • Avantageusement, la variation des sections de révolution du pavillon depuis son entrée jusqu'à sa sortie subit une loi de croissance exponentielle, mais qui peut également être hyperbolique ou conique.
  • L'enceinte supportant le haut-parleur et qui constitue la charge acoustique pour les fréquences basses, peut être de différents types. En particulier, elle peut être du type à résonateur de Helmholtz et évent accordé. Elle pourra comporter soit un évent sur l'axe de symétrie, soit plusieurs évents régulièrement répartis autour de l'axe de symétrie et situés à l'opposé du haut-parleur.
  • De préférence, l'enceinte et le réflecteur sont rendus solidaires l'un de l'autre à l'aide des tiges rigides réparties uniformément autour de l'axe de symétrie et suivant la section annulaire de sortie périphérique de la chambre de compression. De cette manière, la surface de ladite section de sortie est davantage réduite par la présence des tiges.
  • Bien entendu le réflecteur et la partie de l'enceinte pour délimiter le pavillon de révolution doivent présenter une surface lisse afin d'améliorer les caractéristiques de réflexion d'ondes acoustiques. L'enceinte et le réflecteur sont de préférence réalisés en matériau léger pour diminuer le poids du dispositif de l'invention, par exemple en matière plastique rigide ou en aluminium.
  • L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un exemple de réalisation pris à titre nullement limitatif et illustré par le dessin unique annexé représentant une coupe axiale schématique du dispositif de l'invention.
  • Selon la figure unique, le dispositif de sonorisation omnidirectionnelle selon l'invention comprend une enceinte 1, un haut-parleur 2, un élément répartiteur ou réflecteur 3 d'ondes acoustiques et plusieurs tweeters 4. Le haut-parleur 2 est encastré dans la paroi 5 de l'enceinte 1 au moyen d'un rebord de support annulaire 6 autour du bord périphérique du haut-parleur 2.
  • Le haut-parleur 2 est orienté verticalement vers le haut, son axe XX′ constituant l'axe de symétrie commun de l'enceinte 1 et du réflecteur 3. L'enceinte 1 présente un évent 7 sous forme tubulaire dirigé vers l'intérieur de l'enceinte 1 et situé coaxialement à l'axe de symétrie XX′. Le volume 8 enfermé par l'enceinte 1 contribue à une amplification des graves principalement autour d'une fréquence de résonance accordée par l'évent 7 qui constitue une sortie privilégiée des ondes acoustiques basses fréquences.
  • Le réflecteur 3 est monté sur l'enceinte 1 au moyen de plusieurs tiges rigides, non représentées, réparties régulièrement autour du haut-parleur 2 en suivant une section annulaire 9 représentée par des points mixtes.
  • Le réflecteur 3 ainsi monté délimite avec la paroi 5 de l'enceinte 1 un espace à symétrie de révolution autour de l'axe XX′, ledit espace étant subdivisé en deux parties : un volume central 10 en face du haut-parleur 2 et un pavillon de révolution 11 autour du volume central 10. La limite de séparation entre le volume central 10 et le pavillon 11 est représentée par la section annulaire 9 qui constitue à la fois la sortie périphérique du volume central 10 et l'entrée du pavillon 11. La sortie annulaire 12 du pavillon 11 est constituée par une section annulaire formée entre le bord extérieur 13 du réflecteur 3 et l'enceinte 1, ladite section étant engendrée par la révolution autour de l'axe XX′ d'un segment de droite représentant la distance entre le bord extérieur 13 du réflecteur 3 et l'enceinte 1.
  • Selon l'invention, la section de révolution 14 engendrée par la révolution autour de l'axe de symétrie XX′ d'un segment de droite représentant la distance d'un point 15 sur le réflecteur 3 et l'enceinte 1. La variation de la section de révolution 14 du pavillon 11 depuis son entrée 9 jusqu'à sa sortie 12 subit une loi de croissance monotone, de préférence exponentielle. Ainsi, l'entrée 9 du pavillon 11 présente la section la plus faible du pavillon.
  • Selon l'invention, la section 9 de l'entrée du pavillon 11 constitue également la sortie périphérique du volume central 10 et doit être inférieure à la surface de la membrane 16 du haut-parleur 2, de façon à pouvoir créer une chambre de compression dans le volume 10 pour les ondes acoustiques, notamment dans les médiums et une partie des graves.
  • La combinaison entre la chambre de compression 10 et le pavillon 11 a pour effet d'augmenter le rendement acoustique des médiums et des graves, et d'obtenir ainsi une amplification des ondes acoustiques correspondantes à la sortie 12 du pavillon 11. La surface intérieure 17 du réflecteur 3 ainsi que la surface extérieure 18 de l'enceinte 1 délimitée par l'entrée 9 et la sortie 12 du pavillon de révolution 11 sont lisses de façon à pouvoir assurer une bonne réflexion des ondes acoustiques. Ainsi, les aigus et médiums et éventuellement une partie des graves sont guidés par la surface intérieure 17 du réflecteur 3 et la surface extérieure 18 de l'enceinte 1 vers la sortie 12 du pavillon de révolution 11. Il faut ajouter à cela les graves issus de l'évent 7 de l'enceinte 1. De cette manière le dispositif de l'invention assure une sonorisation omnidirectionnelle autour de l'axe XX′ avec un rendement élevé notamment pour les médiums. La zone de sonorisation se situe ainsi en bas du dispositif dont l'étendue est délimitée approximativement par une surface tronconique prolongeant tangentiellement le réflecteur 3 vers le bas.
  • Concrètement, les médiums et une partie des graves produits par le haut-parleur 2 subissent d'abord une compression dans la chambre de compression 10 avant de franchir la gorge annulaire 9 qui constitue la sortie périphérique de la chambre et dont la section annulaire est plus petite que la surface de la membrane 16 du haut-parleur 2. Les ondes correspondantes pénètrent ensuite dans le pavillon 11 dont les sections croissantes assurent l'adaptation entre la haute impédance de rayonnement de la gorge annulaire et la basse impédance acoustique de l'air à l'extérieur du pavillon. De cette façon le rendement dans les médiums et une partie des graves est considérablement augmenté.
  • En ce qui concerne les aigus émis par le haut-parleur 2, la chambre de compression 10 n'apporte pas d'augmentation de rendement significatif dans cette partie du spectre.
  • Afin d'augmenter la puissance de diffusion dans les aigus, l'invention prévoit un ou plusieurs tweeters 4 de petites dimensions montés sur un organe de support 19 qui est rendu solidaire de l'extrémité d'une protubérance axiale 20 du réflecteur 3. Lorsque plusieurs tweeters sont utilisés, le support 19 est en forme d'étoile avec autant de branches que de tweeters 4 à supporter. La face émettrice 21 des tweeters est de préférence orientée vers la surface intérieure 17 du réflecteur 3.
  • Après une première réflexion sur la partie centrale de la surface intérieure 17, les aigus sortent de la chambre de compression 10 pour être ensuite éventuellement réfléchis par la surface extérieure 18 de l'enceinte 1 et/ou la surface intérieure 17 du réflecteur 3 avant de franchir la sortie 12. La somme des surfaces émissives des tweeters 4 étant très nettement inférieure à la section de la gorge annulaire 9, aucun effet de compression n'est exercé par la chambre 10 pour les ondes acoustiques issues de ces tweeters.
  • Dans cet exemple, le réflecteur 3 et la paroi 5 de l'enceinte 1 sont engendrés par la rotation autour de l'axe de symétrie XX′ d'un arc de courbe dont le rayon de courbure varie régulièrement. D'autres formes de courbes génératrices, telles que segments de droit ou arcs de cercle peuvent également être utilisées. Il est préférable de rendre le réflecteur 3 anti-résonant de façon à éviter des effets acoustiques parasitaires. Une solution consiste à couvrir la surface extérieure 22 du réflecteur par un revêtement d'absorption acoustique, par exemple en caoutchouc.
  • Dans la pratique, l'alimentation en courant électrique du haut-parleur 2 et des tweeters 4 est réalisée au moyen d'un câble électrique traversant axialement la protubérance 20 du réflecteur 3. Le dispositif de sonorisation omnidirectionnelle selon l'invention peut être utilisé aussi bien en suspension suivant l'axe de symétrie XX′, qu'en position inclinée au moyen d'un support approprié.

Claims (10)

  1. Dispositif de sonorisation omnidirectionnelle comprenant une enceinte (1) à symétrie de révolution pourvue d'un haut-parleur (2) centré sur l'axe de symétrie (XX′) et orienté axialement vers l'extérieur de l'enceinte, et un élément répartiteur ou réflecteur (3) d'ondes acoustiques à symétrie de révolution autour dudit axe de symétrie disposé en regard du haut-parleur et relié mécaniquement à l'enceinte pour former un espace à symétrie de révolution constitué d'une part d'un volume central (10) devant le haut-parleur et d'autre part d'un pavillon de révolution (11) dont la section de révolution (14) augmente depuis son entrée annulaire (9) jusqu'à sa sortie annulaire (12), caractérisé par le fait que le volume central (10) forme une chambre de compression d'ondes acoustiques du spectre audible produites par le haut-parleur, la section (9) de la sortie périphérique de la chambre de compression étant plus petite que la surface de la membrane (16) du haut-parleur, et qu'un tweeter centré sur l'axe de symétrie (XX′) ou plusieurs tweeters (4) répartis régulièrement autour de l'axe de symétrie est (sont) disposé(s) dans la chambre de compression.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la sortie périphérique (9) de la chambre de compression (10) est constituée par une gorge de révolution qui représente un étranglement de section annulaire de la chambre de compression.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la sortie périphérique (9) de la chambre de compression (10) est située le long du bord périphérique du haut-parleur (2).
  4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le vecteur normal à la face émettrice (21) des tweeters fait un angle inférieur de 90° par rapport à l'axe de symétrie, de façon à orienter les tweeters face à l'élément répartiteur (3).
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'élément réflecteur (3) présente une protubérance (20) à symétrie de révolution centrée sur l'axe de symétrie (XX′) et dirigée vers le haut-parleur (2), et que le ou les tweeters (4) sont montés soit directement soit indirectement sur la protubérance.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un organe de support (19) en étoile rendu solidaire de la protubérance (20) et dont chaque branche supporte un tweeter (4).
  7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'enceinte (1) et l'élément répartiteur (3) sont rendus solidaires l'un de l'autre au moyen de plusieurs tiges rigides réparties uniformément autour de l'axe de symétrie (XX′) et suivant la section annulaire (9) de la sortie périphérique de la chambre de compression (10).
  8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'enceinte (1) comporte un ou plusieurs évents (7) régulièrement répartis autour de l'axe de symétrie (XX′) et situés à l'opposé du haut-parleur (2).
  9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la section de révolution (14) du pavillon (11) varie depuis l'entrée annulaire (9) jusqu'à la sortie annulaire (12) selon une loi de croissance exponentielle.
  10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la surface intérieure (17) de l'élément répartiteur (3) et la surface extérieure (18) de l'enceinte (1) comprise entre l'entrée (9) et la sortie (12) du pavillon de révolution (11) sont lisses et que la surface extérieure (22) de l'élément répartiteur (3) est pourvu d'un revêtement d'absorption acoustique.
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