EP1593288A2 - Transducteur acoustique electrodynamique - Google Patents

Transducteur acoustique electrodynamique

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EP1593288A2
EP1593288A2 EP04708831A EP04708831A EP1593288A2 EP 1593288 A2 EP1593288 A2 EP 1593288A2 EP 04708831 A EP04708831 A EP 04708831A EP 04708831 A EP04708831 A EP 04708831A EP 1593288 A2 EP1593288 A2 EP 1593288A2
Authority
EP
European Patent Office
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membrane
acoustic
transducer
anvil
chassis
Prior art date
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EP04708831A
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German (de)
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EP1593288B1 (fr
Inventor
Patrik Hoffmann
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ROETELZEICHNUNG HOLDING AG
Original Assignee
ROETELZEICHNUNG HOLDING AG
Roetelzeichnung Holding A G
Rotelzeichnung Holding AG
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Publication of EP1593288A2 publication Critical patent/EP1593288A2/fr
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Publication of EP1593288B1 publication Critical patent/EP1593288B1/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
    • H04R1/32—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
    • 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 
    • H04R1/26—Spatial arrangements of separate transducers responsive to two or more frequency ranges

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic transducer or loudspeaker of the electrodynamic type intended for the emission of sound waves from a modulated electrical signal.
  • the traditional transducers or loudspeakers (according to Fig. 1 and 2) comprise a chassis (13 and 23), generally metallic on which the various active elements are fixed, mobile membrane (17 and 27) and its suspension (18 and 28) as well as a motor (14-16 and 24-26) setting this membrane in motion.
  • This motor can be of the electromagnetic, piezoelectric or electrostatic type.
  • the movable membrane generates a resultant acoustic wave (11 and 21) in the direction of its movement (12 and 22) and according to the electric current modulating the sound signal to be reproduced.
  • Figure 1 shows, in section, a transducer having a large membrane, more particularly intended for the reproduction of low frequencies at medium.
  • FIG. 1 shows, in section, a transducer having a large membrane, more particularly intended for the reproduction of low frequencies at medium.
  • transducer 2 represents, in section, a transducer more specialized in the reproduction of high frequencies and is characterized by a smaller membrane and generally comprising a moving coil located at the periphery of this membrane.
  • an acoustic horn can be added which improves its performance by better acoustic coupling between the membrane (solid) and the ambient medium (air) by a gradual transition of pressures.
  • These transducers of which there are a very large number of variations, are mainly characterized by the direction of the resulting sound wave parallel to the direction of movement of the membrane.
  • ESS loudspeaker invented in the United States by Dr Oscar Heil, (principle according to Figure 3) consists of a pleated membrane (37) on which is printed a conductive tape (39) , this membrane is located in the air gap of a magnet (66) by means of a circuit magnetic (35) to distribute the magnetic induction over the entire membrane.
  • This device makes it possible, by tightening or spacing (32) the folds of the membrane according to the modulation current, to obtain suction and alternative expulsion of the air located between these folds and therefore the generation of a resulting acoustic wave (31).
  • the sound radiation has a marked directivity, in addition, the very low amplitude of the movements of the folds of this membrane does not allow the reproduction of low frequencies.
  • a third type of transducer (according to FIG. 4), invention of Sawafugi and Tadashi, is an extrapolation of an acoustic transducer operating by bending of a flexible membrane. It implements two symmetrical flexible membranes (47), fixed at one of their ends in a housing (43), and put in compression and alternative extension by a flat moving coil (49) located in the air gaps (46) of two magnets (44).
  • the operating mode of this very compact transducer is dependent on the symmetrical bending operation of the membranes and does not make it possible to obtain particular directivity characteristics.
  • the human audible spectrum from around 20 to 20,000 hertz, is characterized by the very wide variety of different wavelengths involved (from millimeters to several meters). The reproduction of all these frequencies, with acceptable power, must be done using two or more speakers, each of which supports part of the spectrum. It follows from this necessity that the acoustic centers of these loudspeakers are distant from several decimeters. This degrades the precision and the spatial restitution of the stereophonic signal reproduced and introduces an acoustic interference phenomenon called directivity lobes resulting in large variations in the acoustic power emitted as a function of the position of the listener with respect to the various transducers. This phenomenon exacerbates the poor directivity characteristics inherent in traditional speakers.
  • Disclosure of the invention The particular arrangement of the constituent elements of the transducer according to the invention makes it possible to generate acoustic radiation, according to the current of i, TM , TM ., ..
  • FIG. 1 represents, in section, a traditional transducer having a large membrane, more particularly intended for the reproduction of low frequencies at medium.
  • Figure 2 shows, in section, a traditional transducer more specialized in the reproduction of high frequencies and is characterized by a smaller membrane.
  • Figure 3 shows schematically and in an axonometric view, the operating principle of a pleated membrane transducer, only part of the membrane, the electrical circuit and the magnetic circuit are shown.
  • FIG. 4 represents, in section a transducer according to Sawafugi and Tadashi, and comprising two symmetrical flexible membranes.
  • FIG. 5 represents, seen in axonometric section, the transducer, object of the invention, in omnidirectional acoustic radiation configuration, provided with a dome-shaped membrane, this transducer allows the reproduction of low and medium frequencies.
  • FIG. 6 represents, the same transducer, seen in section.
  • FIG. 7 represents, in section, the transducer, object of the invention, in configuration of omnidirectional acoustic radiation with an annular membrane, more especially intended for the reproduction of acute frequencies.
  • the anvil 10 is shown in dotted lines for a good understanding of the annular membrane device.
  • FIG. 8 represents this omnidirectional transducer with an annular membrane, seen in section.
  • FIG. 9 represents, in section, the superposition, along an axis, of two omnidirectional transducers, each being responsible for the reproduction of part of the audible spectrum (low and low mid frequencies for that of the low and high mid and high frequencies for the top one).
  • FIG. 10 represents, seen in axonometric section, the transducer, object of the invention, in configuration of acoustic radiation with controlled directivity.
  • FIG. 11 represents, seen in section, the transducer of FIG. 10.
  • the reference numbers appearing in the drawings are preceded, in the description and the claims, of the number of the figure to which this description refers.
  • the membrane (9) in Figure 5 is designated (59) in the description
  • the same membrane (9) in Figure 6 is designated (69) in the description.
  • FIGS. 5 and 6 A first implementation is shown in FIGS. 5 and 6.
  • the acoustic transducer according to the invention consists of a rigid frame (53 and 63) on which are fixed:
  • a magnetic circuit (55 and 65) coupled to a magnet (54 and 64), intended to create a magnetic field in an air gap (56 and 66).
  • This membrane shown here in the form of a convex dome, may have another shape compatible with good rigidity.
  • This membrane may include folds or corrugations intended to form all or part of its suspension (58 and 68).
  • anvil 510 and 610
  • movable membrane 57 and 67
  • connected 511 and 611
  • This transducer is characterized by the arrangement of its components making it possible to obtain an omnidirectional acoustic transducer, that is to say generating a resultant sound radiation (51 and 61) over 360 ° in the plane perpendicular to the direction of movement (52 and 62) of its membrane.
  • the shape, profile and dimensioning of the different elements depends on their electrical or mechanical characteristics as well as on the frequency spectrum to be reproduced.
  • This transducer if it is intended to reproduce low or mid frequencies, may be coupled to an enclosure (621) intended to recover or dampen the acoustic energy generated by the rear of the movable membrane.
  • Figures 7 and 8 show another implementation of the omnidirectional transducer. It has a rigid frame (73 and 83) on which are fixed:
  • a magnetic circuit (75 and 85) coupled to a magnet (74 and 84), intended to create a magnetic field in an air gap (76 and 86).
  • FIGS. 7 and 8 show such a device for its external peripheral suspension.
  • This arrangement with annular membrane makes it possible to maintain an effective surface of the membrane compatible with good acoustic power while avoiding the acoustic phase oppositions which arise on this type of transducer when the radial length of the membrane and anvil interface is too close to the wavelength of the frequencies to be reproduced. This provision is more especially intended for the reproduction of acute frequencies, of short wavelength.
  • Figure 10 shows a variant of the first proposed implementation. Its particularity consists in a motorization of the membrane (107) by a device comprising a single bar or composite of crystal with piezoelectric properties (106b) deforming according to the modulation current applied to the bar by the electrical connections (104b). The movements resulting from the deformations of the bar (106b) are transmitted mechanically to the membrane (107) by a rigid and light element (109b). The resulting sound radiation (101) is perpendicular to the direction of movement (102) of the membrane (107). The shape, profile and dimensioning of the different elements depends on their electrical or mechanical characteristics as well as on the frequency spectrum to be reproduced. The other elements of the device according to FIG. 10 are identical in their functions to the equivalent elements of the first implementation according to FIGS.
  • the implementation according to FIGS. 11 and 12 consists of another arrangement of the different elements of the operating transducer by compression and expansion of the air mass located between a movable membrane flexibly fixed on a rigid frame and a fixed and rigid surface called anvil, also rigidly fixed to the same frame, this membrane and this anvil having the characteristic of being placed face face to face, the direction of the resulting acoustic wave (111 and 121) is perpendicular to the direction of movement of the membrane (112 and 122).
  • This implementation includes: - A rigid chassis (113 and 123).
  • a magnet (114 and 124), coupled to a magnetic circuit (115 and 125) and intended to create a magnetic field in an air gap (116).
  • a moving membrane (117 and 127) mounted on a flexible suspension (118) and comprising a moving coil (119 and 129) plunging into the air gap, this moving coil is guided by a second suspension (1113 and 1213) intended to ensure its centering in the air gap.
  • baffles (1112 and 1212), rigid or not, placed in a plane perpendicular to the membrane and the anvil, the role of which is to physically limit the mass of air comprised between the membrane and the anvil, these baffles can be an integral part of the chassis (113 and 123).
  • This arrangement makes it possible to obtain a precise directivity of the resulting acoustic radiation according to the shape, the geometry and the dimensioning of the membrane, anvil, baffles and chassis assembly and according to the spectrum of frequencies to be reproduced.
  • This transducer if it is intended to reproduce low or medium frequencies, can be coupled to an enclosure (1221) intended to recover or dampen the acoustic energy generated by the rear of the movable membrane.
  • this type of transducer is identical to that of acoustic transducers or traditional loudspeakers. By its materials and its manufacture:
  • Membrane made of metal, paper, treated or not, synthetic or composite materials, fibrous or not.
  • This suspension may also include folds or corrugations formed in the membrane of the transducer.
  • the type of transducer according to the invention may include a device called "acoustic horn" which improves its performance by better acoustic coupling between the membrane (solid) and the environment (air) by a gradual transition of pressures .
  • transducer can be used in other fluids, gaseous or liquid, than ambient air.

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Description

Transducteur acoustique électrodynamique
Domaine technique : La présente invention concerne un transducteur acoustique ou haut-parleur de type électrodynamique destiné à l'émission d'ondes sonores à partir d'un signal électrique modulé.
Technique antérieure - Figures 1 à 4 : Les transducteurs ou haut-parleurs traditionnels (suivant Fig. 1 et 2) comportent un châssis (13 et 23), généralement métallique sur lequel sont fixés les différents éléments actifs, membrane mobile (17 et 27) et sa suspension (18 et 28) ainsi qu'un moteur (14-16 et 24-26) mettant cette membrane en mouvement. Ce moteur peut être du type électromagnétique, piézo-électrique ou électrostatique. La membrane mobile génère une onde acoustique résultante (11 et 21) dans la direction de son déplacement (12 et 22) et suivant le courant électrique modulant le signal sonore à reproduire. La figure 1 représente, en coupe, un transducteur disposant d'une membrane de grande dimension , plus particulièrement destiné à la reproduction des fréquences graves à médium. La figure 2 représente, en coupe, un transducteur plus spécialisé dans la reproduction de fréquences hautes et se caractérise par une membrane plus petite et comportant généralement une bobine mobile située en périphérie de cette membrane. A ce transducteur, peut être adjoint un pavillon acoustique qui permet d'améliorer son rendement par un meilleur couplage acoustique entre la membrane (solide) et le milieu ambiant (air) par une transition progressive des pressions. Ces transducteurs, dont il existe un nombre très élevé de variations, sont principalement caractérisés par la direction de l'onde sonore résultante parallèle au sens de déplacement de la membrane. Leur rayonnement acoustique n'est pas homogène dans toutes les directions à l'exception de dispositifs particuliers dits « sphères puisantes » dont la direction du rayonnement sonore résultant est toujours parallèle au sens de déplacement de la membrane. Un autre type de transducteur, le haut-parleur ESS, inventé au Etats-Unis par le Dr Oscar Heil, (principe suivant la figure 3) est constitué d'une membrane plissée (37) sur laquelle est imprimé un ruban conducteur (39), cette membrane est située dans l'entrefer d'un aimant (66) par l'intermédiaire d'un circuit magnétique (35) permettant de répartir l'induction magnétique sur l'ensemble de la membrane. Ce dispositif permet, par un resserrement ou un écartement (32) des plis de la membrane suivant le courant de modulation, d'obtenir l'aspiration et l'expulsion alternative de l'air situé entre ces plis et donc la génération d'un onde acoustique résultante (31). Malgré la très haute qualité sonore obtenue, le rayonnement sonore est d'une directivité marquée, en outre, la très faible amplitude des mouvements des plis de cette membrane ne permet pas d'obtenir la reproduction des fréquences basses.
Un troisième type de transducteur (suivant figure 4), invention de Sawafugi et Tadashi, est une extrapolation d'un transducteur acoustique fonctionnant par flexion d'une membrane souple. Il met en œuvre deux membranes souples symétriques (47), fixées à une de leur extrémité dans un boîtier (43), et mises en compression et extension alternative par une bobine mobile plate (49) située dans les entrefers (46) de deux aimants (44). Le mode de fonctionnement de ce transducteur, très compact, est dépendant du fonctionnement en flexion symétrique des membranes et ne permet pas d'obtenir des caractéristiques de directivité particulières.
Le spectre audible par l'homme, de 20 à 20000 hertz environ, est caractérisé par la très grande variété des différentes longueurs d'onde en jeu (du millimètre jusqu'à plusieurs mètres). La reproduction de toutes ces fréquences, avec une puissance acceptable, doit se faire à l'aide de deux ou plusieurs haut- parleurs dont chacun prend en charge une partie du spectre. Il résulte de cette nécessité que les centres acoustiques de ces haut-parleurs sont éloignés de plusieurs décimètres. Ceci dégrade la précision et la restitution spatiale du signal stéréophonique reproduit et introduit un phénomène d'interférence acoustique appelé lobes de directivité se traduisant par de grandes variations de la puissance acoustique émise en fonction de la position de l'auditeur par rapport aux différents transducteurs. Ce phénomène aggrave les mauvaises caractéristiques de directivité inhérentes aux haut-parleurs traditionnels.
Exposé de l'invention : La disposition particulière des éléments constitutifs du transducteur selon l'invention permet de générer un rayonnement acoustique, selon le courant de i,™,™.,..
PCT/IB2004/000298
modulation, par compression et expansion de la masse d'air située entre une membrane mobile fixée souplement, par l'intermédiaire d'un dispositif de suspension, sur un châssis rigide et une surface fixe et rigide dite enclume, également fixée rigidement au même châssis, cette membrane et cette enclume ont pour caractéristique d'être disposées face à face, la direction de l'onde acoustique résultante est perpendiculaire au sens du déplacement de la membrane. La distance séparant la membrane et la surface fixe sera légèrement supérieure à la demi excursion maximale de la membrane afin d'éviter tout risque de contact direct entre ces deux éléments. Ce mode de génération d'une onde acoustique permet la réalisation de transducteurs électroacoustiques disposant de caractéristiques de directivité différentes de celles des haut-parleurs traditionnels. La mise en mouvement de la membrane, suivant le courant de modulation, peut se faire au moyen d'une motorisation de type électromagnétique comme montré sur les dessins illustrant l'invention, mais cette motorisation peut être aussi de type piézo-électrique (suivant figure 10), de type électrostatique ou autre.
Description sommaire des dessins : La figure 1 représente, en coupe, un transducteur traditionnel disposant d'une membrane de grande dimension, plus particulièrement destiné à la reproduction des fréquences graves à médium. La figure 2 représente, en coupe, un transducteur traditionnel plus spécialisé dans la reproduction de fréquences hautes et se caractérise par une membrane plus petite.
La figure 3 montre schématiquement et en vue axonométrique, le principe de fonctionnement d'un transducteur à membrane plissée, seuls une partie de la membrane, du circuit électrique et du circuit magnétique sont représentés.
La figure 4 représente, en coupe un transducteur suivant Sawafugi et Tadashi, et comportant deux membranes souples symétriques.
La figure 5 représente, vu en coupe axonométrique, le transducteur, objet de l'invention, en configuration de rayonnement acoustique omnidirectionnel, pourvu d'une membrane en forme de dôme, ce transducteur permet la reproduction des fréquences basses et médium. La figure 6 représente, le même transducteur, vu en coupe. La figure 7 représente, en coupe, le transducteur, objet de l'invention, en configuration de rayonnement acoustique omnidirectionnel avec une membrane annulaire, plus spécialement destiné à la reproduction de fréquences aiguës. L'enclume 10 est représentée en pointillé pour la bonne compréhension du dispositif de membrane annulaire.
La figure 8 représente, ce transducteur omnidirectionnel à membrane annulaire, vu en coupe.
La figure 9 représente, en coupe, la superposition, selon un axe, de deux transducteurs omnidirectionnels, chacun étant chargé de la reproduction d'une partie du spectre audible (fréquences basses et bas médium pour celui du bas et fréquences haut médium et aiguës pour celui du haut).
La figure 10 représente, vue en coupe axonométrique, le transducteur, objet de l'invention, en configuration de rayonnement acoustique à directivité contrôlée. La figure 11 représente, vu en coupe, le transducteur de la figure 10. Pour désigner, dans les différentes figures, les éléments, ayant une même fonction dans des mises en oeuvre différentes, les numéros de référence figurants sur les dessins sont précédés, dans la description et les revendications, du numéro de la figure à laquelle se réfère cette description. Par exemple, la membrane (9) dans la figure 5 est désignée (59) dans la description, la, même membrane (9) dans la figure 6 est désignée (69) dans la description.
Description détaillée des meilleures mises en œuvre de l'invention : Une première mise en œuvre est représentée figures 5 et 6. Le transducteur acoustique selon l'invention est constitué d'un châssis rigide (53 et 63) sur lequel sont fixés :
- Un circuit magnétique (55 et 65) accouplé à un aimant (54 et 64), destiné à créer un champ magnétique dans un entrefer (56 et 66).
- Une membrane mobile en (57 et 67) montée sur une suspension souple périphérique (58 et 68) et comportant une bobine mobile (59 et 69) plongeant dans l'entrefer (56 et 66). Cette membrane, représentée ici sous forme de dôme convexe, pourra présenter une autre forme compatible avec une bonne rigidité. Cette membrane pourra comporter des plis ou corrugations destinée à former toute ou partie de sa suspension (58 et 68).
- Une surface fixe et rigide dite enclume (510 et 610), placée face à la membrane mobile (57 et 67) et raccordée (511 et 611) rigidement au châssis ou faisant partie intégrante de celui-ci.
Ce transducteur est caractérisé par la disposition de ses composants permettant d'obtenir un transducteur acoustique omnidirectionnel, c'est-à-dire générant un rayonnement sonore résultant (51 et 61) sur 360° dans le plan perpendiculaire au sens de déplacement (52 et 62) de sa membrane. La forme, le profil et le dimensionnement des différents éléments dépend de leurs caractéristiques électriques ou mécaniques ainsi que du spectre de fréquences à reproduire. Ce transducteur, s'il est destiné à reproduire des fréquences basses ou médium, pourra être couplé à un enceinte (621) destinée à récupérer ou amortir l'énergie acoustique générée par l'arrière de la membrane mobile. Les figures 7 et 8 représentent une autre mise en œuvre du transducteur omnidirectionnel. Il comporte un châssis rigide (73 et 83) sur le quel sont fixés :
- Un circuit magnétique (75 et 85) accouplé à un aimant (74 et 84), destiné à créer un champ magnétique dans un entrefer (76 et 86).
- Une membrane mobile annulaire (77 et 87) montée sur une suspension souple périphérique intérieure et extérieure (78 et 88) et comportant une bobine mobile (79 et 89) plongeant dans l'entrefer (76 et 86). Cette membrane pourra comporter des plis ou corrugations destinée à former toute ou partie de sa suspension, les figures 7 et 8 montrent un tel dispositif pour sa suspension périphérique externe. - Une surface fixe et rigide dite enclume (710 et 810), placée face à la membrane mobile annulaire (77 et 87) et fixée (711 et 811) rigidement à l'ensemble des autres constituants non mobiles du transducteur.
Cette disposition avec membrane annulaire permet de conserver une surface effective de la membrane compatible avec une bonne puissance acoustique tout en évitant les oppositions de phase acoustique qui surviennent sur ce type de transducteur lorsque la longueur radiale de l'interface membrane et enclume est trop proche de la longueur d'onde des fréquences à reproduire. Cette disposition est plus spécialement destinée à la reproduction de fréquences aiguës, de faible longueur d'onde.
En référence à la figure 9, et pour permettre la reproduction d'un spectre de fréquence étendu, il est possible de superposer, selon un axe parallèle au déplacement des membranes mobiles (92), deux ou plusieurs de ces transducteurs omnidirectionnels, chacun étant chargé de la reproduction d'une plage de fréquences déterminée. La faible hauteur de chaque transducteur permet un rapprochement des centres acoustiques de ces différents transducteurs et donc la réduction des lobes de directivité inhérents à l'association de plusieurs transducteurs traditionnels. Toutes les références de cette.figure se rapportent aux éléments de fonction similaires dans les figures 5 à 8 et précédemment décrits.
La figure 10 montre une variante de la première mise en œuvre proposée. Sa particularité consiste en une motorisation de la membrane (107) par un dispositif comportant un barreau unique ou composite de cristal à propriétés piézo- électriques (106b) se déformant suivant le courant de modulation appliqué au barreau par les connexions électriques (104b). Les mouvements résultant des déformations du barreau (106b) sont transmis mécaniquement à la membrane (107) par un élément rigide et léger (109b). Le rayonnement sonore résultant (101) est perpendiculaire au sens de déplacement (102) de la membrane (107). La forme, le profil et le dimensionnement des différents éléments dépend de leurs caractéristiques électriques ou mécaniques ainsi que du spectre de fréquences à reproduire. Les autres éléments du dispositif selon la figure 10 sont identiques par leurs fonctions aux éléments équivalents de la première mise en œuvre suivant figures 5 et 6. La mise en œuvre suivant les figures 11 et 12 consiste en une autre disposition des différents éléments du transducteur fonctionnant par compression et expansion de la masse d'air située entre une membrane mobile fixée souplement sur un châssis rigide et une surface fixe et rigide dite enclume, également fixée rigidement au même châssis, cette membrane et cette enclume ayant pour caractéristique d'être disposées face à face, la direction de l'onde acoustique résultante (111 et 121 ) est perpendiculaire au sens du déplacement de la membrane (112 et 122). Cette mise oeuvre comporte : - Un châssis (113 et 123) rigide.
- Un aimant (114 et 124), accouplé à un circuit magnétique (115 et 125) et destiné à créer un champ magnétique dans un entrefer (116).
- Une membrane mobile (117 et 127) montée sur une suspension souple (118) et comportant une bobine mobile (119 et 129) plongeant dans l'entrefer, cette bobine mobile est guidée par une deuxième suspension (1113 et 1213) destinée à assurer son centrage dans l'entrefer.
- Une surface fixe et rigide ou enclume (1110 et 1210), placée face à la membrane mobile et fixée rigidement au châssis ou faisant partie intégrante de celui-ci.
- Des baffles (1112 et 1212), rigides ou non, placées dans un plan perpendiculaire à la membrane et à l'enclume, dont le rôle est de limiter physiquement la masse d'air comprise entre la membrane et l'enclume, ces baffles peuvent faire partie intégrante du châssis (113 et 123). Cette disposition permet d'obtenir une directivité précise du rayonnement acoustique résultant selon la forme, la géométrie et le dimensionnement de l'ensemble membrane, enclume, baffles et châssis et selon le spectre des fréquences à reproduire. Ce transducteur, s'il est destiné à reproduire des fréquences basses ou médium, pourra être couplé à un enceinte (1221) destinée à récupérer ou amortir l'énergie acoustique générée par l'arrière de la membrane mobile.
Possibilité d'application industrielle et fabrication :
La fabrication de ce type de transducteur est identique à celle des transducteurs acoustiques ou hauts-parleurs traditionnels. Par ses matériaux et sa fabrication :
- Châssis et enclume métalliques ou en matériaux de synthèse ou composites, en tôle pliée ou pressée ou obtenue par injection de métal ou de résine pouvant comporter des fibres de consolidation ou de renfort.
- Membrane en métal, en papier, traité ou non, en matériaux de synthèse ou composites, fibreux ou non. - Suspension en caoutchouc naturel ou artificiel ou matériaux de synthèse. Cette suspension peut également comporter des plis ou corrugations formés dans la membrane du transducteur.
- Aimants, pièces de champs, circuits magnétiques et bobinages usuels. - D'une manière générale tous les matériaux et modes de fabrication présents et à venir adaptés à la fabrication et à l'amélioration des performances de ce type de transducteur. Par sa mise en œuvre et son utilisation :
- Elle devra répondre et s'adapter aux caractéristiques et au fonctionnement particulier de ce type de transducteur. Les motorisations du type électromagnétique, piézo-électrique, électrostatique ou autres, ainsi que tous les procédés de contrôle, d'assistance et de pilotage des pièces mobiles par méthode analogique ou numérique peuvent être appliqués à ce type de transducteur. - Le type de transducteur selon l'invention, pourra comporter un dispositif dit « pavillon acoustique» qui permet d'améliorer son rendement par un meilleur couplage acoustique entre la membrane (solide) et le milieu ambiant (air) par une transition progressive des pressions.
- Le type de transducteur selon l'invention pourra être mis en oeuvre dans d'autres fluides, gazeux ou liquides, que l'air ambiant.

Claims

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PCT/IB2004/000298
9
Revendications
1) Transducteur électroacoustique caractérisé par la possibilité de générer un rayonnement acoustique, selon un courant de modulation, par compression et expansion de la masse d'air située entre une membrane mobile fixée souplement, par l'intermédiaire d'un dispositif de suspension, sur un châssis rigide et une surface fixe et rigide dite enclume, également fixée rigidement au même châssis, cette membrane et cette enclume ont pour caractéristique d'être disposées face à face, la direction de l'onde acoustique résultante est perpendiculaire au sens du déplacement de la membrane.
2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la disposition de ses composants permettant d'obtenir un transducteur acoustique omnidirectionnel (figures 5 à 8), c'est-à-dire générant un rayonnement sonore sur 360° dans le plan perpendiculaire au sens de déplacement de sa membrane.
3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 et caractérisé par la possibilité de superposer, selon un axe parallèle au déplacement des membranes mobiles, deux ou plusieurs de ces transducteurs omnidirectionnels (figure 9), chacun étant chargé de la reproduction d'une plage de fréquences déterminée.
4) Dispositif selon la revendication 1 et caractérisé par des baffles (1112 et 1212), rigides ou non, placés dans un plan perpendiculaire à la membrane et à l'enclume, dont le rôle est de limiter physiquement la masse d'air comprise entre la membrane et l'enclume, cette disposition permet d'obtenir une directivité précise du rayonnement acoustique résultant, selon la forme, la géométrie et le dimensionnement de l'ensemble membrane, enclume, baffles et châssis et selon le spectre des fréquences à reproduire.
5) Dispositif selon la revendication 4 et caractérisé par ce que les baffles (1112 et 1212) peuvent faire partie intégrante du châssis (113 et 123).
6) Dispositif selon les revendications 1 , 2 et 4 et caractérisé par ce que ce dispositif pourra comporter un « pavillon acoustique » gewnettant d'améliorer son rendement par un meilleur couplage acoustique entre la membrane (solide) et le milieu ambiant (air).
7) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 4 et caractérisé par ce qu'il pourra comporter, pour la mise en mouvement de sa membrane, une motorisation du type électromagnétique, piézoélectrique, électrostatique ou autre, ainsi que tous procédés de contrôle, d'assistance et de pilotage des pièces mobiles par méthode analogique ou numérique
8) Dispositif selon les revendications 1 , 2 et 4 et caractérisé par la possibilité d'être mis en œuvre dans d'autres fluides, gazeux ou liquides, que l'air ambiant.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2098096A1 (fr) * 2006-11-23 2009-09-09 Nxp B.V. Membrane de transducteur électroacoustique et dispositif acoustique
CN105659625B (zh) * 2013-10-16 2019-03-05 邦及奥卢夫森公司 用于重新分布声能的设备
RU2716287C1 (ru) * 2019-03-12 2020-03-11 Владимир Борисович Комиссаренко Электроакустический преобразователь
EP3739904B1 (fr) * 2019-05-14 2024-10-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Système de transducteur acoustique et dispositif acoustique

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE356544A (fr) * 1925-01-09
GB1591184A (en) * 1977-04-20 1981-06-17 Ard Anstalt Electroacoustic transducers
JPS5843091U (ja) * 1981-09-17 1983-03-23 澤藤　正 電気音響変換器用振動板
US4525604A (en) * 1983-06-07 1985-06-25 Electro-Voice, Incorporated Horn loudspeaker with convex diaphragm
US4776428A (en) * 1987-11-16 1988-10-11 Belisle Acoustique Inc. Sound projection system
US5701358A (en) * 1994-07-05 1997-12-23 Larsen; John T. Isobaric loudspeaker
US5987148A (en) * 1998-10-13 1999-11-16 Hsieh; Chen-Hugh Driver for a horn radiator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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