EP1618761A2 - Direct radiation, pure beryllium acoustic transducer having a concave membrane, used for audio applications, especially for loudspeaker cabinets - Google Patents

Direct radiation, pure beryllium acoustic transducer having a concave membrane, used for audio applications, especially for loudspeaker cabinets

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EP1618761A2
EP1618761A2 EP04742314A EP04742314A EP1618761A2 EP 1618761 A2 EP1618761 A2 EP 1618761A2 EP 04742314 A EP04742314 A EP 04742314A EP 04742314 A EP04742314 A EP 04742314A EP 1618761 A2 EP1618761 A2 EP 1618761A2
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EP
European Patent Office
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dome
alloys
loudspeaker
beryllium
sheet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04742314A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dominic Baker
Jacques Mahul
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Focal-Jmlab (Sa)
Focal JMLab SAS
Original Assignee
Focal-Jmlab (Sa)
Focal JMLab SAS
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Publication date
Application filed by Focal-Jmlab (Sa), Focal JMLab SAS filed Critical Focal-Jmlab (Sa)
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The invention relates to a loudspeaker for a loudspeaker cabinet, especially a tweeter or a medium, comprising a direct radiation spherical membrane which has a concave face in relation to the spool and on which the mobile spool is positioned at a certain height, for example, midway or essentially midway, in order to ensure an optimum mechanical coupling that can reproduce frequencies lower than 1 KHz with a high efficiency. Pure beryllium or a Be/Al alloy or similar alloys are used to form the membrane. The invention especially relates to tweeter or medium loudspeakers specifically for loudspeaker cabinets with a very high degree of fidelity.

Description

Transducteur acoustique en béryllium pur à radiation directe, à membrane de forme concave, pour applications audio notamment pour enceintes acoustiques. Acoustic transducer in pure beryllium with direct radiation, with a concave membrane, for audio applications in particular for loudspeakers.
Secteur technique de l'invention :Technical sector of the invention:
La présente invention concerne le secteur technique des enceintes acoustiques et notamment de leur composant de type « tweeter » . Plus précisément l'invention concerne un reproducteur sonore à rayonnement direct, utilisant une membrane emissive à très haute performance, constituant une source emissive ponctuelle à très large bande passante dans la zone des fréquences sonores et uitrasonoresThe present invention relates to the technical sector of loudspeakers and in particular of their “tweeter” type component. More precisely, the invention relates to a direct-reproducing sound reproducer, using a very high performance emissive membrane, constituting a point emissive source with very wide bandwidth in the zone of sound frequencies and uitrasonores
Plus précisément, l'invention concerne des haut-parleurs pour enceintes acoustiques, notamment de type « tweeters » ou haut-parleurs pour reproduction des aigus, ou également des haut-parleurs de type « médium », et spécialement pour enceintes acoustiques de très haute fidélité.More specifically, the invention relates to loudspeakers for loudspeakers, in particular of the “tweeters” type or loudspeakers for treble reproduction, or also of “midrange” loudspeakers, and especially for very high loudspeakers. loyalty.
Art antérieur :Prior art:
- La membrane d'un transducteur assure le couplage mécanique entre une bobine mobile, placée dans un entrefer et parcourue par un courant modulé, et les molécules d'air pour assurer une reproduction sonore. Trois critères régissent les qualités d'une membrane de tweeter : son poids, sa rigidité et son amortissement. - La membrane est réalisée usuellement dans un matériau offrant un bon compromis sur les trois critères précédents. Résultat : pour un tweeter la rigidité intrinsèque du matériau limite la réponse en fréquence haute.- The diaphragm of a transducer provides mechanical coupling between a voice coil, placed in an air gap and traversed by a modulated current, and the air molecules to ensure sound reproduction. Three criteria govern the qualities of a tweeter membrane: its weight, its rigidity and its damping. - The membrane is usually made of a material offering a good compromise on the three previous criteria. Result: for a tweeter, the intrinsic rigidity of the material limits the high frequency response.
- Les progrès apportés par la qualité des sources numériques et des amplifications (tant en création musicale qu'en reproduction), avec des bandes de fréquences de plus en plus étendues de 20 Hz à 40 KHz imposent de nouveaux défis aux transducteurs. Rigidité plus élevée pour les membranes de tweeters pour étendre la réponse en fréquence. Des masses de plus en plus réduites pour procurer des facteurs d'accélération adaptés à la reproduction des transitoires que de telles réponses en fréquence engendrent. Amortissement contrôlé pour s'affranchir des « colorations » sonores propres au matériau de la membrane, colorations liées à des suroscillations en régime impuisionnel.- The progress brought by the quality of digital sources and amplifications (both in musical creation and in reproduction), with increasingly wide frequency bands from 20 Hz to 40 KHz impose new challenges on transducers. Higher rigidity for tweeters membranes to extend the frequency response. Increasingly reduced masses to provide acceleration factors adapted to the reproduction of the transients that such frequency responses generate. Controlled damping to get rid of sound “colorations” specific to the material of the membrane, colorations linked to overshoots in impulse regime.
- Face aux nouveaux formats de l'audio numériques dont par exemple 24 bits/96kHz, Dolby ™Digital, SACD™, DVD™ Audio il est stratégique d'apporter aux transducteurs électrodynamiques des améliorations pour que le saut qualitatif apporté par ces formats soit en final perceptible à la reproduction par l'enceinte.- Faced with new digital audio formats including 24 bit / 96kHz, Dolby ™ Digital, SACD ™, DVD ™ Audio, it is strategic to bring improvements to the electrodynamic transducers so that the qualitative leap brought by these formats is final perceptible at reproduction by the speaker.
- Un constat s'impose, les membranes de tweeters réalisées avec des matériaux conventionnels ne permettent plus d'évoluer. Les métaux de coût abordable, tels que l'aluminium et le titane, offrant des rapports poids rigidité convenables ne permettent pas de dépasser les 25 KHz.- One thing is clear: the membranes of tweeters made with conventional materials no longer allow them to evolve. The affordable metals, such as aluminum and titanium, offering suitable stiffness weight ratios do not allow to exceed 25 KHz.
On connaît un certain nombre de matériaux qui, en théorie, pourraient aider l'homme de métier à réaliser des compromis du type ci-dessus.A certain number of materials are known which, in theory, could help a person skilled in the art to achieve compromises of the above type.
Parmi ceux-ci pourraient figurer le béryllium Be, mais l'homme de métier connaît ses inconvénients rédhibitoires : à masse identique le béryllium est près de 7 fois plus rigide que le titane et l'aluminium, ce qui serait en théorie un avantage pour la fabrication d'une membrane de tweeter, mais qui représente aussi un inconvénient pour ces mêmes membranes car sa rigidité s'oppose bien évidemment à son formage en feuille mince ;Among these could be beryllium Be, but a person skilled in the art knows its prohibitive drawbacks: with identical mass beryllium is almost 7 times more rigid than titanium and aluminum, which would in theory be an advantage for the manufacture of a tweeter membrane, but which also represents a disadvantage for these same membranes because its rigidity obviously opposes its forming into a thin sheet;
prix extrêmement élevé ;extremely high price;
absence de métallurgie connue et utilisable industriellement pour ce métal ; on parvient à ce jour à former des pièces de Be pur au four sur des durées de l'ordre de 12 h, ce qui ne serait pas acceptable dans l'industrie, même si les autres inconvénients, dont le coût prohibitif et la rareté des fournisseurs, étaient surmontés ;absence of metallurgy known and used industrially for this metal; To date, we have succeeded in forming pieces of pure Be in the oven over periods of the order of 12 hours, which would not be acceptable in the industry, even if the other disadvantages, including the prohibitive cost and the scarcity of suppliers, were overcome;
la toxicité du béryllium impose un « process » de fabrication bien maîtrisé.the toxicity of beryllium requires a well-controlled manufacturing "process".
Problème technique posé :Technical problem:
Dans le domaine des haut-parieurs pour enceintes acoustiques, notamment de haut ou très haut de gamme, il est essentiel de réaliser un compromis nettement supérieur aux solutions actuelles entre les caractéristiques de poids ou masse, rigidité, amortissement, de la membrane.In the field of loudspeakers for loudspeakers, in particular high or very high-end, it is essential to achieve a compromise clearly superior to current solutions between the characteristics of weight or mass, rigidity, damping, of the membrane.
On a vu que le Be était un candidat potentiel, mais à ce jour inutilisable sans accompagnement par des technologies réduisant d'une part son coût et permettant son formage en feuille mince malgré sa rigidité très élevée bien connue, et améliorant d'autre part la technologie même des « tweeters ».We have seen that Be is a potential candidate, but to date unusable without support by technologies reducing on the one hand its cost and allowing its forming in thin sheet despite its very high rigidity well known, and improving on the other hand even "tweeters" technology.
Résumé de l'invention :Summary of the invention:
L'invention fait appel à un haut-parleur pour enceinte acoustique, notamment un « tweeter », ou encore un « médium », de structure originale, qui comporte une membrane sphérique à rayonnement direct, à face concave par rapport à la bobine et sur laquelle, de préférence, est fixée à un certain niveau, par exemple à mi-hauteur ou sensiblement à mi-hauteur, la bobine mobile afin d'assurer un couplage mécanique optimal capable de reproduire des fréquences inférieures à 1 KHz avec un rendement élevé.The invention uses a loudspeaker for an acoustic enclosure, in particular a “tweeter”, or even a “medium”, of original structure, which comprises a spherical membrane with direct radiation, with a face concave with respect to the coil and on which, preferably, is fixed at a certain level, for example at mid-height or substantially at half-height, the voice coil in order to ensure optimal mechanical coupling capable of reproducing frequencies below 1 KHz with high efficiency.
Par « fixée à un certain niveau, par exemple à mi-hauteur ou sensiblement à mi-hauteur » l'homme de métier comprendra que la bobine est fixée à un niveau intermédiaire, du type exemplifié sur la Figure 1 , que tout homme de métier saura adapter et optimiser.By "fixed at a certain level, for example at mid-height or substantially at mid-height" the skilled person will understand that the coil is fixed at an intermediate level, of the type exemplified in Figure 1, that any skilled person will know how to adapt and optimize.
L'homme de métier sait qu'un tweeter présente un diamètre inférieur à 50 - 70 mm tandis qu'un haut parleur « médium » présente généralement un diamètre de 100 à 200 mm pour une épaisseur de 0,1 à 0,4 mm.Those skilled in the art know that a tweeter has a diameter of less than 50 - 70 mm while a "medium" speaker generally has a diameter of 100 to 200 mm for a thickness of 0.1 to 0.4 mm.
La fréquence de résonance basse du tweeter est ajustable selon les besoins, par l'emploi éventuel d'une suspension rapportée à compliance élevée. Pour la limite de réponse en fréquence haute il convient de réduire la masse de la membrane et d'en augmenter la rigidité.The low resonant frequency of the tweeter can be adjusted as required, by the possible use of an attached suspension with high compliance. For the high frequency response limit, the mass of the membrane should be reduced and its stiffness increased.
Avec une membrane en Be pur, fabriquée comme indiqué ci-dessous, la réponse en fréquence haute peut être étendue à plus de 40 KHz.With a pure Be membrane, manufactured as shown below, the high frequency response can be extended to more than 40 KHz.
Au final, la combinaison de la technologie du dôme concave, de préférence à suspension rapportée, avec les caractéristiques propres de la membrane en béryllium pur permet de réaliser une source emissive ponctuelle à rayonnement direct et faible directivité, ayant une bande passante de plus de 5 octaves de 1 kHz à 40 kHz avec un rendement élevé de plus de 92 dB/1W/1 m.In the end, the combination of the concave dome technology, preferably with added suspension, with the specific characteristics of the pure beryllium membrane makes it possible to produce a point emissive source with direct radiation and low directivity, having a bandwidth of more than 5 octaves from 1 kHz to 40 kHz with a high efficiency of more than 92 dB / 1W / 1 m.
De plus les performances en amortissement intrinsèque du béryllium offrent une excellente réponse impulsionnelle sans suroscillations parasites ou « coloration » (« ringing »).In addition, the intrinsic damping performance of beryllium offers an excellent impulse response without parasitic overshoots or "coloring" ("ringing").
L'invention concerne également et emploie un procédé de formage de feuilles minces de certains métaux ou alliages, notamment le béryllium. Plus particulièrement, mais à titre non limitatif, les feuilles ainsi formées sont utilisables en dômes de « tweeters » pour les enceintes acoustiques, et « médium ».The invention also relates to and employs a process for forming thin sheets of certain metals or alloys, in particular beryllium. More particularly, but not limited to, the sheets thus formed can be used in domes of “tweeters” for the acoustic speakers, and “medium”.
Le béryllium est particulièrement préféré, mais on peut aussi envisager selon 5 l'invention des alliages de Be, notamment Be / Al, notamment des alliages 20 - 80 % Be en poids / 80 - 20 % Al en poids, de préférence 40 - 60 % Be / 60 - 40 % Al, avec de toutes façons au moins 5 % en poids de Be. Le Be pur sera réservé aux fabrications très haut de gamme, et les alliages avec l'aluminium au milieu de gamme.Beryllium is particularly preferred, but it is also possible, according to the invention, to envisage Be alloys, in particular Be / Al, in particular alloys 20 - 80% Be by weight / 80 - 20% Al by weight, preferably 40 - 60 % Be / 60 - 40% Al, with at least 5% by weight of Be. Pure Be will be reserved for very high-end manufacturing, and alloys with aluminum in the mid-range.
o On peut également employer pour une entrée de gamme l'aluminium ou des alliages d'aluminium (notamment les alliages Al / Be décrits ci-dessus pour un milieu de gamme).o Aluminum or aluminum alloys can also be used for entry-level products (in particular the Al / Be alloys described above for a mid-range).
On peut également employer, éventuellement, le magnésium et ses alliages avec l'aluminium. Un alliage intéressant est alors, à titre non limitatif, l'alliage Al 5 5056 connu de l'homme de métier, qui est un alliage d'aluminium contenant environ 5% de magnésium.Optionally, magnesium and its alloys with aluminum can also be used. An interesting alloy is then, without limitation, the alloy Al 5 5056 known to those skilled in the art, which is an aluminum alloy containing about 5% of magnesium.
Ce procédé de formage fait l'objet d'une demande de brevet britannique déposée le même jour que la présente demande, au nom de M. Roy Rodriguez, et s'applique aussi aux autres industries susceptibles d'être 0 intéressées par les propriétés du béryllium, ou d'autres métaux, sans disposer des moyens techniques de sa mise en forme (spatial, aéronautique, nucléaire, électronique).This forming process is the subject of a British patent application filed on the same day as this application, on behalf of Mr. Roy Rodriguez, and also applies to other industries likely to be 0 interested in the properties of beryllium, or other metals, without having the technical means to shape it (space, aeronautics, nuclear, electronics).
Description détaillée de l'invention :Detailed description of the invention:
5 L'invention fait appel selon un mode de réalisation non limitatif mais préféré (figure 1) à un tweeter 1 de structure originale, qui comporte une membrane 2 sphérique à rayonnement direct, de forme concave par rapport à la bobine 3. Dans l'art antérieur, on employait des membranes sphériques de forme convexe par rapport à la bobine, c'est-à-dire en « dôme » au-dessus de la bobine. Dans la présente invention, la membrane forme une coupe au- dessus de la bobine.5 The invention uses, according to a nonlimiting but preferred embodiment (FIG. 1), a tweeter 1 of original structure, which comprises a spherical membrane 2 with direct radiation, of concave shape with respect to the coil 3. In the prior art, spherical membranes of convex shape with respect to the coil, that is to say in a “dome” above the coil, were used. In the present invention, the membrane forms a cut above the coil.
La fréquence de résonance basse du tweeter est ajustable selon les besoins, par l'emploi éventuel d'une suspension rapportée à compliance élevée, c'est-à-dire matériau à grande souplesse genre mousse ou joints mous en caoutchouc, ou collage restant « mou » dans le temps.The low resonant frequency of the tweeter is adjustable as required, by the possible use of a suspension attached to high compliance, that is to say material with great flexibility like foam or soft rubber seals, or remaining bonding " slack "over time.
Une membrane tout-à-fait préférée selon l'invention est en Be pur.An entirely preferred membrane according to the invention is made of pure Be.
Selon le meilleur mode de réalisation, la membrane en Be pur présente une épaisseur comprise entre 25 et 500 microns et de préférence inférieure à 30 microns pour un dôme typique de tweeter de 25 mm de diamètre et de profondeur entre 3 et 6 mm et une bobine de 15 à 20 mm de diamètre.According to the best embodiment, the pure Be membrane has a thickness of between 25 and 500 microns and preferably less than 30 microns for a typical tweeter dome with a diameter of 25 mm and a depth of between 3 and 6 mm and a coil. from 15 to 20 mm in diameter.
Pour un médium de 100 mm, on pourrait aller jusqu'à 100 microns d'épaisseur pour le dôme.For a 100mm medium, we could go up to 100 microns thick for the dome.
La forme du dôme peut être hémisphérique ou à profil complexe, ovoïde, bulbeuse ou à pans coupés.The shape of the dome can be hemispherical or with a complex profile, ovoid, bulbous or with cut sides.
Selon un mode de réalisation particulier, figure 1 A, on utilise une membrane 2 en béryllium pur de 25 microns d'épaisseur au profil demi sphérique concave par rapport à la bobine 3, optimisé pour repousser le plus haut possible sa fréquence de résonance propre.According to a particular embodiment, FIG. 1A, a membrane 2 made of pure beryllium 25 microns thick is used with a semi-spherical profile concave with respect to the coil 3, optimized to repel its own resonant frequency as high as possible.
Selon encore un mode de réalisation particulier, la bobine mobile est fixée entre le sommet du dôme et la périphérie (plan AB) de cette membrane demi sphérique pour assurer un couplage mécanique idéal.According to yet another particular embodiment, the voice coil is fixed between the top of the dome and the periphery (plane AB) of this semi-spherical membrane to ensure ideal mechanical coupling.
La position fine de ce plan est ajustée lors de l'étude en fonction des rapports de masse / diamètre bobine / rigidité du dôme. A souligner, habituellement la bobine est fixée en périphérie du dôme, le couplage mécanique est alors de loin inférieur à la présente solution (l'homme de métier pourra se référer à un schéma bien connu de tweeter conventionnel.) On voit que sur un tel tweeter l'action F de la bobine se transmet intégralement au dôme dans le plan AB.The fine position of this plane is adjusted during the study according to the mass / coil diameter / rigidity ratios of the dome. Note that the coil is usually fixed on the periphery of the dome, the mechanical coupling is then far less than the present solution (the person skilled in the art can refer to a well-known diagram of a conventional tweeter.) We see that on such a tweeter the action F of the coil is transmitted entirely to the dome in the plane AB.
Selon un mode de réalisation particulier, et préféré, tel que représenté sur la figure 1 A, une suspension S à compliance adaptée peut être ajoutée pour assurer la liaison de la membrane au support avec une fréquence de résonance suffisamment basse typiquement 1 kHz.According to a particular and preferred embodiment, as shown in FIG. 1A, a suspension S with suitable compliance can be added to ensure the connection of the membrane to the support with a sufficiently low resonance frequency typically 1 kHz.
On peut également fabriquer selon l'invention des dômes « monobloc » tels que représentés sur la figure 1 B.One can also manufacture according to the invention “monobloc” domes as shown in FIG. 1 B.
L'avantage d'un tel tweeter est de permettre de reproduire une plage de fréquence étendue sur plus de 5 octaves sans avoir recours à une technologie connue dite de « super tweeter » qui pose problème car introduisant un décalage temporel dû à la multiplication des sources émissives à des fréquences dont la longueur d'onde est de l'ordre du centimètre, annihilant ainsi la notion de source ponctuelle essentielle dans la re-création de l'espace sonore en 3D .The advantage of such a tweeter is that it makes it possible to reproduce an extended frequency range over more than 5 octaves without having recourse to a known technology called "super tweeter" which is problematic because it introduces a time shift due to the multiplication of sources. emissive at frequencies whose wavelength is of the order of a centimeter, thus annihilating the notion of point source essential in the re-creation of 3D sound space.
De plus, la nécessité d'un filtrage dans une telle configuration apporte des distorsions de phase et des pertes de définition du signal.In addition, the need for filtering in such a configuration brings phase distortions and losses in signal definition.
Comme représenté sur la figure 2, on obtient avec le béryllium une excellente réponse impulsionnelle, c'est-à-dire très propre avec un amortissement très bien contrôlé, figure 2A, alors qu'avec le titane (figure 2B) on enregistre une « coloration » sonore oscillatoire (« ringing ») qui, même si elle n'est pas perçue directement par l'oreille humaine, nuit à la haute fidélité de la restitution des sons et au « confort » de l'écoute.As shown in Figure 2, we obtain with beryllium an excellent impulse response, that is to say very clean with a very well controlled damping, Figure 2A, while with titanium (Figure 2B) we record a " oscillating sound color ("ringing") which, even if it is not perceived directly by the human ear, harms the high fidelity of the reproduction of sounds and the "comfort" of listening.
On a représenté sur la figure 3 les courbes de réponse impulsionnelles superposées d'un dôme en titane et d'un dôme en béryllium pour un dôme de tweeter de diamètre 25 mm.FIG. 3 shows the superimposed impulse response curves of a titanium dome and a beryllium dome for a 25 mm diameter tweeter dome.
Selon son concept général, l'invention utilise pour fabriquer la membrane de béryllium un procédé de formage de feuilles minces de métal décrit en détail dans la demande de brevet britannique déposée le même jour que la présente demande, et au nom de M. Roy Rodriguez, caractérisé en ce que on déforme ladite feuille par une pression d'un gaz appliquée à température ambiante ou proche de la température ambiante sur l'une de ses faces, et on applique par ledit effet de pression la seconde face de ladite feuille déformée sur une forme reproduisant la géométrie 3D de la pièce à produire, et on porte ladite forme à température élevée durant le temps nécessaire au formage sans dégradation physico-chimique de ladite feuille.According to its general concept, the invention uses to manufacture the beryllium membrane a process for forming thin sheets of metal described in detail in the British patent application filed on the same day as the present application, and in the name of Mr. Roy Rodriguez, characterized in that the said sheet is deformed by a pressure of a gas applied at ambient temperature or close to ambient temperature on one of its faces, and it is applied by said pressure effect the second face of said deformed sheet on a shape reproducing the 3D geometry of the part to be produced, and said shape is brought to high temperature for the time necessary for forming without physico-chemical degradation of said sheet.
L'invention utilise donc également un outil de formage (décrit également dans ladite demande britannique) de feuilles minces de métal, pour en fabriquer des pièces de géométrie 3D donnée, caractérisé en ce qu'il comporte une matrice supérieure comportant au moins une buse d'injection de gaz sous pression, et une forme inférieure (par convention, nous considérerons que l'outil est horizontal), dont la face supérieure reproduit l'empreinte 3D de la pièce à former, et qui comporte un moyen de chauffage de sa masse .The invention therefore also uses a tool for forming (also described in said British application) of thin sheets of metal, to manufacture parts of given 3D geometry, characterized in that it comprises an upper matrix comprising at least one nozzle d injection of gas under pressure, and a lower form (by convention, we will consider that the tool is horizontal), the upper face of which reproduces the 3D imprint of the part to be formed, and which comprises a means of heating its mass .
La feuille repose sur les supports latéraux de l'empreinte.The sheet rests on the lateral supports of the imprint.
Selon un mode de réalisation particulier, ladite forme est un outil femelle.According to a particular embodiment, said shape is a female tool.
Selon un mode de mise en œuvre de l'invention, le métal est le béryllium. C'est celui qui présente à la fois le plus grand intérêt en ce qui concerne les dômes de tweeter, ou médium, et les plus grandes difficultés de mise en forme.According to an embodiment of the invention, the metal is beryllium. It is the one that presents both the greatest interest with regard to tweeter domes, or medium, and the greatest formatting difficulties.
Selon un autre mode, ledit métal est de l'aluminium et ses alliages ou d'autres matériaux connus de l'homme de métier, adaptés selon les connaissances de l'homme de métier à la réalisation d'un dôme de tweeter.According to another mode, said metal is aluminum and its alloys or other materials known to those skilled in the art, adapted according to the knowledge of those skilled in the art to the production of a tweeter dome.
Selon un mode de réalisation particulier, l'épaisseur des feuilles de béryllium (ou Al ou alliages d'aluminium, et éventuellement alliages de béryllium, notamment alliages Be/Al ) de départ se situe entre 10 et 500 microns.According to a particular embodiment, the thickness of the beryllium sheets (or Al or aluminum alloys, and possibly beryllium alloys, in particular Be / Al alloys) at the start is between 10 and 500 microns.
Selon encore un mode de réalisation particulier, ladite épaisseur se situe entre 20 et 100 microns. Selon encore un mode de réalisation particulier, ladite épaisseur est de l'ordre de 25 à 50 microns.According to yet another particular embodiment, said thickness is between 20 and 100 microns. According to yet another particular embodiment, said thickness is of the order of 25 to 50 microns.
Le gaz injecté par la ou les buses est choisi parmi l'air, ou l'azote.The gas injected by the nozzle (s) is chosen from air or nitrogen.
De préférence, on emploiera l'azote.Preferably, nitrogen will be used.
Selon un mode de réalisation particulier, la pression dudit gaz sera comprise entre 10 et 30 bars pour un diamètre de dôme inférieur à 50 mm.According to a particular embodiment, the pressure of said gas will be between 10 and 30 bars for a dome diameter less than 50 mm.
Selon encore un mode de réalisation particulier, ladite pression sera comprise entre 15 et 25 bars.According to yet another particular embodiment, said pressure will be between 15 and 25 bars.
Selon encore un mode de réalisation particulier, ladite pression sera de 20 bars environ pour une feuille de béryllium de 25 microns d'épaisseur.According to yet another particular embodiment, said pressure will be approximately 20 bars for a beryllium sheet 25 microns thick.
Selon une variante, ladite pression sera de 15 bars pour une feuille d'aluminium de 25 microns d'épaisseur.According to a variant, said pressure will be 15 bars for an aluminum sheet 25 microns thick.
On porte la forme à une température de l'ordre de 100 à 400 °C pour des feuiiles d'aluminium ou de magnésium, ou leurs alliages, et de l'ordre de 700 à 1000 °C pour une feuille en béryllium, ou ses alliages, dans sa masse, par exemple au moyen d'un élément chauffant 20 disposé sous ou autour de ladite forme.The form is brought to a temperature of the order of 100 to 400 ° C for aluminum or magnesium sheets, or their alloys, and of the order of 700 to 1000 ° C for a beryllium sheet, or its alloys, in its mass, for example by means of a heating element 20 disposed under or around said shape.
Selon un mode de réalisation particulier, ladite température est de l'ordre de 900°C pour une feuille de béryllium pur d'épaisseur 25 microns.According to a particular embodiment, said temperature is of the order of 900 ° C. for a sheet of pure beryllium 25 microns thick.
Pour les alliages, l'homme de métier sait que la température devra être plus faible que pour les métaux purs : il saura donc adapter les plages ci-dessus de température en fonction des alliages qu'il souhaitera employer, et au besoin à l'aide de quelques essais simples de routine.For alloys, the skilled person knows that the temperature will have to be lower than for pure metals: he will therefore be able to adapt the above temperature ranges according to the alloys he wishes to use, and if necessary to using some simple routine tests.
La forme de l'outil est constituée de tout matériau adapté à la transmission de la température du procédé et à la résistance à la pression appliquée, et ne réagissant pas, dans ces conditions de température et de pression, avec le béryllium. On citera notamment les aciers avec éventuellement traitement de surface.The shape of the tool is made of any material suitable for the transmission of the process temperature and the resistance to the pressure applied, and does not not reacting, under these conditions of temperature and pressure, with beryllium. Mention will in particular be made of steels with possibly surface treatment.
Exemples :Examples:
1 En utilisant le procédé et l'outil ci-dessus, on a formé en seulement deux minutes un dôme de diamètre 25 mm pour « tweeter » à partir d'une feuille de béryllium de 25 microns, en employant N2 comme gaz applicateur de pression et en appliquant sur la feuille, par la forme, une température de 900 °C.1 Using the above method and tool, in just two minutes a 25 mm diameter dome was formed to “tweet” from a 25 micron beryllium sheet, using N2 as the pressure applicator gas and by applying to the sheet, by the shape, a temperature of 900 ° C.
2 En utilisant le procédé et l'outil ci-dessus, on a formé en seulement trois minutes un dôme de diamètre 35 mm pour « tweeter » à partir d'une feuille de béryllium 60 % / Al 40 % de 30 microns, en employant N2 comme gaz applicateur de pression et en appliquant sur la feuille, par la forme, une température de 750 °C.2 Using the above method and tool, in just three minutes a dome with a diameter of 35 mm was formed to “tweet” from a sheet of beryllium 60% / Al 40% of 30 microns, using N2 as a pressure applicator gas and by applying a temperature of 750 ° C to the sheet.
3 En utilisant le procédé et l'outil ci-dessus, on a formé en seulement cinq minutes 30 ° un dôme de diamètre 120 mm pour « médium » à partir d'une feuille de béryllium de 0,1 mm, en employant N2 comme gaz applicateur de pression et en appliquant sur la feuille, par la forme, une température de 900 °C.3 Using the above method and tool, in just five minutes 30 ° a 120 mm diameter dome for "medium" was formed from a 0.1 mm beryllium sheet, using N2 as pressure applicator gas and by applying to the sheet, by the shape, a temperature of 900 ° C.
4 En utilisant le procédé et l'outil ci-dessus, on a formé en seulement 15 secondes un dôme de diamètre 35 mm pour « tweeter » à partir d'une feuille d'alliage Al 95 % / Mg 5 % de 38 microns, en employant N2 comme gaz applicateur de pression et en appliquant sur la feuille, par la forme, une température de 400 °C.4 Using the above method and tool, a dome with a diameter of 35 mm was formed in just 15 seconds to “tweet” from a 38 micron sheet of 95% Al / Mg 5% Al alloy, using N2 as a pressure applying gas and applying a temperature of 400 ° C to the sheet.
L'invention concerne également les dômes pour tweeters et médium ainsi obtenus, de même que les enceintes acoustiques comportant au moins un haut-parleur tel que décrit ci-dessus et / ou au moins un dôme tel que décrit ci- dessus.The invention also relates to the domes for tweeters and midrange thus obtained, as well as the loudspeakers comprising at least one loudspeaker as described above and / or at least one dome as described above.
L'invention couvre également tous les modes de réalisation et toutes les applications qui seront directement accessibles à l'homme de métier à la lecture de la présente demande, de ses connaissances propres, et éventuellement d'essais simples de routine. The invention also covers all the embodiments and all the applications which will be directly accessible to those skilled in the art on reading the present application, their own knowledge, and possibly simple routine tests.

Claims

REVENDICATIONS
1 Haut-parleur pour enceinte acoustique, notamment un « tweeter », ou encore un « médium », caractérisé en ce qu'il comporte comme « dôme » une membrane sphérique 2 à rayonnement direct, à face concave par rapport à la bobine 3 et sur laquelle, de préférence, est fixée à un certain niveau de plan A-B, par exemple à mi-hauteur ou sensiblement à mi- hauteur, la bobine mobile afin d'assurer un couplage mécanique optimal capable de reproduire des fréquences inférieures à 1 KHz avec un rendement élevé.1 loudspeaker for an acoustic enclosure, in particular a "tweeter", or even a "medium", characterized in that it comprises as "dome" a spherical membrane 2 with direct radiation, with a concave face with respect to the coil 3 and on which, preferably, is fixed at a certain level of plane AB, for example at mid-height or substantially half-height, the voice coil in order to ensure an optimal mechanical coupling capable of reproducing frequencies below 1 KHz with high efficiency.
2 Haut-parleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la fréquence de résonance basse est ajustable par l'emploi d'une suspension S rapportée à compliance élevée c'est-à-dire matériau à grande souplesse (mousse) ou joints mous en caoutchouc, ou collage restant « mou » dans le temps.2 loudspeaker according to claim 1 characterized in that the low resonant frequency is adjustable by the use of a suspension S related to high compliance, that is to say highly flexible material (foam) or soft joints in rubber, or bonding remaining "soft" over time.
3 Haut-parleur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le constituant du dôme est le béryllium pur.3 loudspeaker according to claim 1 or 2 characterized in that the constituent of the dome is pure beryllium.
4 Haut-parleur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le constituant du dôme est choisi parmi des alliages de Be, notamment Be / Al, notamment des alliages 20 - 80 % Be en poids / 80 - 20 % Al en poids, de préférence 40 - 60 % Be / 60 - 40 % Al, avec de toutes façons au moins4 loudspeaker according to claim 1 or 2 characterized in that the constituent of the dome is chosen from Be alloys, in particular Be / Al, in particular alloys 20 - 80% Be by weight / 80 - 20% Al by weight, preferably 40 - 60% Be / 60 - 40% Al, with anyway at least
5 % en poids de Be.5% by weight of Be.
5 Haut-parleur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le constituant du dôme est choisi parmi l'aluminium ou des alliages d'aluminium, notamment les alliages Al / Be selon la revendication 3.5 loudspeaker according to claim 1 or 2 characterized in that the constituent of the dome is chosen from aluminum or aluminum alloys, in particular the Al / Be alloys according to claim 3.
6 Haut-parleur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le constituant du dôme est choisi parmi le magnésium et ses alliages avec l'aluminium, notamment l'alliage Al 5056 qui est un alliage d'aluminium contenant environ 5% de magnésium.6 loudspeaker according to claim 1 or 2 characterized in that the constituent of the dome is chosen from magnesium and its alloys with aluminum, in particular the alloy Al 5056 which is an aluminum alloy containing approximately 5% of magnesium.
7 Haut-parleur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la membrane en Be pur présente une épaisseur comprise entre 25 et 100 microns, notamment égale à 25 microns, et de préférence inférieure à 30 microns pour un dôme typique de tweeter de 25 mm de diamètre et de profondeur entre 3 et 6 mm et une bobine de 15 à 20 mm de diamètre.7 loudspeaker according to claim 3 characterized in that the membrane in pure Be has a thickness between 25 and 100 microns, in particular equal to 25 microns, and preferably less than 30 microns for a typical dome of tweeter of 25 mm diameter and depth between 3 and 6 mm and a coil of 15 to 20 mm in diameter.
8 Haut-parleur selon la revendication 3 caractérisé en ce que pour un médium de 100 mm de diamètre la membrane en Be pur peut atteindre jusqu'à 500 microns d'épaisseur pour le dôme.8 Loudspeaker according to claim 3 characterized in that for a medium of 100 mm in diameter the membrane in pure Be can reach up to 500 microns thick for the dome.
9 Haut-Parieur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la forme du dôme peut être hémisphérique ou à profil complexe, ovoïde, bulbeuse ou à pans coupés.9 loudspeaker according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the shape of the dome can be hemispherical or with a complex profile, ovoid, bulbous or with cut sides.
10 Haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 9 caractérisé en ce qu'il comprend un dôme « monobloc » .10 Loudspeaker according to any one of claims 1 and 3 to 9 characterized in that it comprises a "monobloc" dome.
11 Haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 7 à 10 caractérisé en ce que avec une membrane en Be pur la réponse en fréquence haute est étendue à plus de 40 KHz.11 Loudspeaker according to any one of claims 1 to 3 and 7 to 10 characterized in that with a pure Be membrane the high frequency response is extended to more than 40 KHz.
12 Haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 7 à 1 1 caractérisé en ce que il comporte une source emissive ponctuelle a rayonnement direct et faible directivité, ayant une bande passante de plus de 5 octaves de 1 kHz à 40 kHz avec un rendement élevé de plus de 92 dB/1 W/1 m.12 Loudspeaker according to any one of claims 1 to 3 and 7 to 1 1 characterized in that it comprises a point emissive source with direct radiation and low directivity, having a bandwidth of more than 5 octaves from 1 kHz to 40 kHz with a high efficiency of more than 92 dB / 1 W / 1 m.
13 Procédé pour fabriquer par formage la membrane de feuilles minces des métaux ou d'alliages décrits selon l'une quelconque des revendications 1 à 12. pour la fabrication de dômes de tweeter ou de médium, caractérisé en ce que la feuille repose sur les supports latéraux d'une empreinte, on déforme ladite feuille par une pression d'un gaz appliquée à température ambiante ou proche de la température ambiante sur l'une de ses faces, on applique par ledit effet de pression la seconde face de ladite feuille déformée sur une forme reproduisant la géométrie 3D (« empreinte ») de la pièce à produire, et on porte ladite forme à température élevée durant le temps nécessaire au formage sans dégradation physico-chimique de ladite feuille.13 A method for manufacturing by forming the membrane of thin sheets of metals or alloys described according to any one of claims 1 to 12. for the manufacture of domes of tweeter or medium, characterized in that the sheet rests on the supports side of an imprint, we deforms said sheet by a pressure of a gas applied at ambient temperature or close to ambient temperature on one of its faces, the second face of said deformed sheet is applied by said pressure effect to a shape reproducing 3D geometry ( "Imprint") of the part to be produced, and said form is brought to a high temperature for the time necessary for forming without physico-chemical degradation of said sheet.
14 Outil de formage de feuilles minces de métal, pour en fabriquer des pièces de géométrie 3D donnée, pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte une matrice supérieure comportant au moins une buse d'injection de gaz sous pression, et une forme inférieure (par convention, nous considérerons que l'outil est horizontal), dont la face supérieure reproduit l'empreinte 3D de la pièce à former, et qui comporte un moyen de chauffage de sa masse .14 Tool for forming thin sheets of metal, for manufacturing parts of given 3D geometry, for implementing the method according to claim 13, characterized in that it comprises an upper die comprising at least one injection nozzle of gas under pressure, and a lower form (by convention, we will consider that the tool is horizontal), the upper face of which reproduces the 3D imprint of the part to be formed, and which comprises a means of heating its mass.
15 Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'épaisseur des feuilles de béryllium (ou Al ou alliages d'aluminium, et éventuellement alliages de béryllium, notamment alliages Be/Al ) de départ se situe entre 10 et 500 microns, notamment se situe entre 20 et 100 microns et mieux encore est de l'ordre de 25 à 50 microns.15 Method according to claim 13, characterized in that the thickness of the beryllium sheets (or Al or aluminum alloys, and possibly beryllium alloys, in particular Be / Al alloys) at the start is between 10 and 500 microns, in particular is between 20 and 100 microns and better still is of the order of 25 to 50 microns.
16 Procédé selon la revendication 13 ou 15 caractérisé en ce que gaz injecté par la ou les buses est choisi parmi l'air, ou l'azote.16 Method according to claim 13 or 15 characterized in that gas injected by the nozzle (s) is chosen from air, or nitrogen.
17 Procédé selon l'une quelconque des revendications 13, 15 ou 16, caractérisé en ce que la pression dudit gaz sera comprise entre 10 et 30 bars, de préférence comprise entre 15 et 25 bars, pour un diamètre de dôme inférieur à 50 mm, notamment : sera de 20 bars environ pour une feuille de béryllium de 25 microns d'épaisseur, sera de 15 bars pour une feuille d'aluminium de 25 microns d'épaisseur.17 A method according to any one of claims 13, 15 or 16, characterized in that the pressure of said gas will be between 10 and 30 bars, preferably between 15 and 25 bars, for a dome diameter less than 50 mm, in particular: will be approximately 20 bars for a beryllium sheet 25 microns thick, will be 15 bars for an aluminum sheet 25 microns thick.
8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 13, 15,16, 17 caractérisé en ce que on porte la forme à une température de l'ordre de 100 à 400 °C pour des feuilles d'aluminium ou de magnésium, ou leurs alliages, et de l'ordre de 700 a 1000 °C pour une feuille en béryllium, ou ses alliages, dans sa masse, par exemple au moyen d'un élément chauffant disposé sous ou autour de ladite forme, ladite température étant de l'ordre de 900°C pour une feuille de béryllium pur d'épaisseur 25 microns.8 A method according to any one of claims 13, 15,16, 17 characterized in that the form is brought to a temperature of the order of 100 to 400 ° C for aluminum or magnesium sheets, or their alloys , and of the order of 700 to 1000 ° C for a beryllium sheet, or its alloys, in its mass, for example by means of a heating element placed under or around said shape, said temperature being of the order of 900 ° C for a sheet of pure beryllium 25 microns thick.
1 9 Dôme pour haut-parleur d'enceinte acoustique, notamment pour tweeter ou médium, caractérisé en ce que il est tel que décrit dans selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 ou fabriqué par le procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 18.1 9 Dome for loudspeaker of acoustic enclosure, in particular for tweeter or medium, characterized in that it is as described in according to any one of claims 1 to 12 or manufactured by the process according to any one of the claims 13 to 18.
20 Enceinte acoustique, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 ou un dôme selon la revendication 19. 20 Acoustic enclosure, characterized in that it comprises at least one loudspeaker according to any one of claims 1 to 12 or a dome according to claim 19.
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