EP2139266A1 - New bass transducer with excitation motor for loudspeakers of acoustic chambers allowing an adjustment of the coupling between the loudspeaker and the listening room - Google Patents

New bass transducer with excitation motor for loudspeakers of acoustic chambers allowing an adjustment of the coupling between the loudspeaker and the listening room Download PDF

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Publication number
EP2139266A1
EP2139266A1 EP08290597A EP08290597A EP2139266A1 EP 2139266 A1 EP2139266 A1 EP 2139266A1 EP 08290597 A EP08290597 A EP 08290597A EP 08290597 A EP08290597 A EP 08290597A EP 2139266 A1 EP2139266 A1 EP 2139266A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power supply
transducer
bass
motor
excitation
Prior art date
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Ceased
Application number
EP08290597A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Arnaud Cazes-Bouchet
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Focal-Jmlab (Sa)
Focal JMLab SAS
Original Assignee
Focal-Jmlab (Sa)
Focal JMLab SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Focal-Jmlab (Sa), Focal JMLab SAS filed Critical Focal-Jmlab (Sa)
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Publication of EP2139266A1 publication Critical patent/EP2139266A1/en
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of loudspeakers, in particular high and very high-end speakers and in particular their component type bass transducer for loudspeakers speakers.
  • the "serious" transducer is a very important element in the design of any acoustic reproduction system.
  • the role of the bass is to cover the frequency band in which we find the first harmonics between 20 and 250 Hz.
  • the human ear being a "transient type” sensor, it is the perception of all harmonics that will give sound restored all its finesse, its definition, without dragging or "coloring".
  • This bass transducer indeed is particularly sensitive to high-level dynamic compression, dragging, and can present very strong colorations if it is poorly studied.
  • a loudspeaker can reproduce the entire audible band by the human ear (from 20 to 20 kHz) with a particularly low level of distortion while maintaining high performance.
  • the bass was distributed between two speakers, one of very large diameter loaded in a large volume to reproduce the extreme-bass (frequency lower than 70 Hz) and a second speaker smaller for the high-bass (70 Hz to 250 Hz).
  • the bass is very sensitive to the listening room, because the sound generated by the bass transducer has wavelengths fairly close to the dimensions of the room. This generates nodes and pressure bellies degrading very seriously the quality of bass.
  • FOCAL TM decided to engage more recently a centered approach this time on the possibility of adjusting the level of the transducer. serious to reproduce the frequencies lower than 70 Hz to adapt the speaker to these two external factors which are the room and the amplifier.
  • FOCAL TM did not wish to use a globally known solution, that is to say an active electronics (besides with sometimes dubious qualities, much criticized by the audiophiles), but rather of to act in his research with a radically original approach directly at the level of the bass transducer using an excitation motor (that is to say motor employing an electromagnet).
  • One of the objectives of the present invention is to achieve the creation of a bass transducer capable of providing a level-adjustable bass level, employing an excitation motor while maintaining a high quality level, and solving the known problems of such an engine, and while achieving extreme simplicity of use.
  • the speakers equipped with an active analog filter thus offer the possibility of modifying the level of bass or correcting defects of the speaker. But the signal is then degraded by the passage in a multitude of electronic correction circuits, sources of loss of information and therefore of transparency.
  • the power amplifier modules used for each of the transducers are very often of a very average quality.
  • the digital active filter reduces the number of circuits traversed by the signal by processing the corrections numerically.
  • the accuracy of the calculation comes into play and comes to limit the system with a defined number of decimals.
  • the signal is then converted from digital to analog.
  • transparency is a well-known concept that resides in the ability of a system to faithfully reproduce a sound without distortion, "coloration” or so-called “veil” effect, the coloring being, because of a reproduction not perfect, a very slight modification of the sound reproduced compared to the sound emitted, which, for an audiophile, gives an instrument a certain "coloration” different from the original.
  • the passive filters are positioned between the amplifier and the speaker. They offer adjustment possibilities to lower the level, but do not allow to gain level.
  • the Applicant offers on its speakers the possibility of use in "passive biamping". This consists in feeding the bass speaker with a second amplifier. This provides excellent features but requires the customer to purchase another amplifier with among other things the need for a gain adjustment. Filtering is always done by the speaker filter.
  • the interest of being able to modify the magnetic power of the transducer to vary the level of bass and also to modify the alignment (form of the frequency response to the high or low cut, here low, and which is related to the overvoltage of the coupled system (or QF quality factor)) was of great importance for the invention.
  • the magnetic field can also be more powerful than motors with permanent magnets.
  • transducer midrange, treble, bass, bass-bass, harmonic, harmonic range, bass-reflex, boost, power, power handling, performance, resonance, distortion, dragging, membrane, coloration (modifying the the exact sound of a given instrument by giving it, when passing through the transducer, a very slightly different "acoustic coloration", that the music lover detects), bandwidth, acoustic connection, coupling, alignment, transparency (ability to make the sound with perfection and no detectable effect of sail), point source, cutoff, "waterfall” (response curve (in symbolic form of "waterfall”) in frequency in time: the extinction of a given frequency - and all the frequencies of the band - must be as fast as possible, not “dragging", and must be ideally instantaneous, that is to say without "extinction accidents” and thus without bringing "coloration to a given instrument ) and analogs are well known to those skilled in the art and will not be otherwise defined herein. This is general knowledge of the skilled person.
  • Another objective to be achieved in the chosen route of research has been to design a motor excitation no longer has the known drawbacks, including intense heating incompatible with a mainstream production.
  • the invention relates to both a new bass driver, a new excitation motor and also a new use (or mode of use) of this transducer with a "force factor" BL very much higher (at least doubled in general) compared to what is known to achieve in the prior art, in particular of the order of 25 to 35 , in particular 27 and 34 with a prototype made, against a maximum of 25 in the prior art (this value of 25 only being achieved in the laboratory and at an exorbitant production cost and by achievements that are technically very complex and incompatible with "reasonable" high-end industrial production).
  • the Applicant has deliberately avoided the use of mechanical resonances which nevertheless artificially increase the sound level (especially using a high resonance frequency and "break up” (deformation of the membrane and possibly rupture) at 20 kHz not damped) but which generate a lot of dragging (the drag is the frequency response to the extinction of a sound: the extinction of the frequencies concerned should ideally be instantaneous, but we can note “extinction accidents” that is to say frequencies that are slow a little too much to go out; the corresponding frequency / time curve is called “waterfall”).
  • the invention manages in this difficult context to achieve a "quantum leap”.
  • the Applicant has noted that when the excitation motor is supplied with 60 W continuously inside an enclosure, its temperature can rise very high in temperature, for example 97 ° C.
  • the thickness of the base plate thus passes according to the invention of 10 mm to 20 mm, and the section of the core passes of 22 mm at 28 mm.
  • Magnetic field intensity curve in the air gap of the motor obtained with an excitation power supply power of 90 W.
  • the magnetic field reaches 1.75 Tesla and 2.37e-5 Webers
  • the UNIQUE APPENDIX table summarizes the results: (temperature, magnetic field, HP performance, competing product).
  • the efficiency is much higher than the first version (prior art) of the engine since it required 60 W to obtain the magnetic field of the multiferrite against only 9 W for this new version according to the invention.
  • This new motor provides the same magnetic field with 2 times less electrical power applied.
  • Temperature resistance problems of the regulator have been measured: 70 - 80 ° C despite large radiators. This represents a significant risk of destruction of electronic components, incompatible with the manufacturer's ten-year warranty.
  • Ripples slightly higher than the regulated version have been measured (200 mV) but are acceptable. In addition, they can be further reduced by increasing the filtering capabilities.
  • This passive power supply has the advantage of not heating up and withstanding electrical overvoltages.
  • the Applicant has deliberately discarded the well-known and advantageous solution of switching power supplies for the following reasons: electrical noise, less reliable power supplies than traditional power supplies.
  • An electrical signal detector detects the "presence” of the sound and allows the automatic switching on of the motor supply. It also stops after 15 minutes of inactivity.

Abstract

The motor has a power supply for adjusting electrical power supplied to an electro-magnet from 0.4 to 90 watts or from 1.75 to 30 volts, where the motor presents an air gap (2) of 2 mm, backplate thickness of 28 mm and cross-sectional area of 20 mm. A coil comprises two copper layers with 1500 turns for electrical resistor of 8.2 ohms. The power supply has an electrical signal detector for detecting the presence of sound and automatically exciting the power supply. Independent claims are also included for the following: (1) a bass transducer for acoustic enclosures (2) a mode for utilizing a bass transducer.

Description

Secteur technique de l'invention :Technical sector of the invention:

La présente invention concerne le secteur technique des enceintes acoustiques en particulier de haut et très haut de gamme et notamment de leur composant de type transducteur de graves pour haut-parleurs d'enceintes acoustiques.The present invention relates to the technical field of loudspeakers, in particular high and very high-end speakers and in particular their component type bass transducer for loudspeakers speakers.

Problème technique posé :Technical problem posed:

Dans le domaine des enceintes acoustiques, notamment de haut ou très haut de gamme, il est toujours inévitable de réaliser des compromis très difficiles entre des caractéristiques souvent antagonistes.In the field of loudspeakers, especially high or very high range, it is always inevitable to achieve very difficult compromises between often conflicting features.

D'une façon générale, le transducteur « grave » constitue un élément très important dans la conception de tout système de reproduction acoustique.In general, the "serious" transducer is a very important element in the design of any acoustic reproduction system.

Au sein d'un système de reproduction acoustique, le rôle du grave est de couvrir la bande de fréquence dans laquelle on trouve les premières harmoniques comprises entre 20 et 250 Hz.In an acoustic reproduction system, the role of the bass is to cover the frequency band in which we find the first harmonics between 20 and 250 Hz.

Ce point est capital car ces harmoniques vont donner toute l'ampleur et la taille de l'instrument restitué.This point is important because these harmonics will give the full size and size of the instrument returned.

En effet, l'oreille humaine étant un capteur « de type transitoire », c'est la perception de l'ensemble des harmoniques qui va donner au son restitué toute sa finesse, sa définition, sans traînage ni « coloration ».Indeed, the human ear being a "transient type" sensor, it is the perception of all harmonics that will give sound restored all its finesse, its definition, without dragging or "coloring".

Comme on le constate, peu d'enceintes acoustiques peuvent restituer fidèlement les fréquences inférieures à 35 Hz.As can be seen, few loudspeakers can faithfully reproduce frequencies below 35 Hz.

Ce transducteur de graves en effet est particulièrement sensible à la compression dynamique à fort niveau, au traînage, et peut présenter de très fortes colorations si celui-ci est mal étudié.This bass transducer indeed is particularly sensitive to high-level dynamic compression, dragging, and can present very strong colorations if it is poorly studied.

En 1995, le demandeur a créé l'enceinte de référence Grande Utopia qui aura un retentissement mondial. Pour la première fois, une enceinte acoustique arrive à reproduire toute la bande audible par l'oreille humaine (de 20 à 20 kHz) avec un niveau de distorsion particulièrement bas tout en conservant un rendement élevé.In 1995, the applicant created the Grande Utopia reference chamber, which will have a worldwide impact. For the first time, a loudspeaker can reproduce the entire audible band by the human ear (from 20 to 20 kHz) with a particularly low level of distortion while maintaining high performance.

Pour obtenir ces performances, le grave a été entre autres réparti entre deux haut-parleurs, un de très grand diamètre chargé dans un grand volume pour reproduire l'extrême-grave (fréquence inférieure à 70 Hz) et un deuxième haut-parleur plus petit pour le haut-grave (de 70 Hz à 250 Hz).To obtain these performances, the bass was distributed between two speakers, one of very large diameter loaded in a large volume to reproduce the extreme-bass (frequency lower than 70 Hz) and a second speaker smaller for the high-bass (70 Hz to 250 Hz).

Ceci est principalement responsable des mensurations de l'enceinte puisqu'elle pèse environ 220 kg pour 1,80 m de hauteur.This is mainly responsible for the measurements of the enclosure since it weighs about 220 kg for 1.80 m in height.

La qualité de reproduction du grave de cette gamme d'enceintes FOCAL JMLAB™ a imposé un nouveau standard en matière de performances et de musicalité recherchées par les audiophiles.The bass reproduction quality of this FOCAL JMLAB ™ speaker series has set a new standard in performance and musicality for audiophiles.

Mais de telles performances imposent un grand nombre de contraintes puisqu'un grave de qualité ne peut être obtenu que par :

  • l'appui d'un bon amplificateur assurant le bon contrôle du transducteur;
  • un auditorium conçu pour recevoir cette grande enceinte et un emplacement éloigné des murs.
But such performances impose a large number of constraints since a serious quality can only be obtained by:
  • the support of a good amplifier ensuring good control of the transducer;
  • an auditorium designed to accommodate this large enclosure and a location far from the walls.

En effet, le grave est très sensible au local d'écoute, car le son généré par le transducteur de grave possède des longueurs d'onde assez proches des dimensions de la pièce. Ceci génère des noeuds et des ventres de pression dégradant très fortement la qualité du grave.Indeed, the bass is very sensitive to the listening room, because the sound generated by the bass transducer has wavelengths fairly close to the dimensions of the room. This generates nodes and pressure bellies degrading very seriously the quality of bass.

Ces éléments sont directement liés :

  • à la dimension de la pièce,
  • à la position des enceintes,
  • à la position d'écoute,
  • à l'emplacement de diffuseur ou absorbant,
  • à la forme de la pièce,
  • au passage d'une écoute en 4 Pi stéradians soit un rayonnement sphérique, à une écoute en pression si cette pièce est petite.
These elements are directly linked:
  • to the size of the room,
  • at the position of the speakers,
  • at the listening position,
  • at the diffuser or absorbent location,
  • to the shape of the room,
  • at the passage of a listening in 4 Pi steradians is a spherical radiation, to a pressure listening if this piece is small.

L'amplificateur lui aussi peut affecter le grave par ces caractéristiques :

  • coefficient d'amortissement,
  • puissance,
  • capacité à fournir le courant nécessaire,
  • bande passante, ...
The amplifier too can affect the bass with these characteristics:
  • damping coefficient,
  • power,
  • ability to provide the necessary current,
  • bandwidth, ...

Des campagnes de mesures sur les systèmes existants ont été réalisées : elles ont notamment permis de montrer que ces effets pouvaient dans des cas très défavorables faire varier le niveau de grave jusqu'à +/-6 dB sur les fréquences inférieures à 70 Hz.Measurement campaigns on existing systems have been carried out: they have notably shown that these effects could in very unfavorable cases vary the level of bass up to +/- 6 dB on frequencies below 70 Hz.

Dans le souci d'aller plus loin dans la maîtrise du registre grave et d'offrir plus de flexibilité à l'utilisateur, FOCAL a décidé d'engager plus récemment une démarche centrée cette fois sur la possibilité de régler le niveau du transducteur de grave chargé de reproduire les fréquences inférieures à 70 Hz afin d'adapter l'enceinte à ces deux facteurs extérieurs qui sont la pièce et l'amplificateur.In order to go further in the control of the low register and to offer more flexibility to the user, FOCAL decided to engage more recently a centered approach this time on the possibility of adjusting the level of the transducer. serious to reproduce the frequencies lower than 70 Hz to adapt the speaker to these two external factors which are the room and the amplifier.

Comme on le verra ci-dessous, FOCAL n'a pas souhaité utiliser une solution globalement connue, c'est-à-dire une électronique active (d'ailleurs aux qualités parfois douteuses, très critiquée par les audiophiles), mais plutôt d'agir dans ses recherches selon une approche radicalement originale directement au niveau du transducteur de grave en utilisant un moteur à excitation (c'est-à-dire moteur employant un électro-aimant).As will be seen below, FOCAL did not wish to use a globally known solution, that is to say an active electronics (besides with sometimes dubious qualities, much criticized by the audiophiles), but rather of to act in his research with a radically original approach directly at the level of the bass transducer using an excitation motor (that is to say motor employing an electromagnet).

Néanmoins les inventeurs ont remarqué un défaut d'ailleurs connu sur le moteur à excitation qui réside dans l'échauffement du moteur lorsqu'il est alimenté en continu.Nevertheless, the inventors have noticed a defect known elsewhere on the excitation motor which resides in the heating of the motor when it is fed continuously.

C'est un inconvénient non négligeable et même très grave pour les puissances et paramètres visés par le Demandeur, puisque cette augmentation de température modifie les paramètres du transducteur en augmentant la résistance électrique de la bobine. Cet accroissement de température réduit également la tenue en puissance du transducteur.This is a significant disadvantage and even very serious for the powers and parameters targeted by the Applicant, since this increase in temperature modifies the parameters of the transducer by increasing the electrical resistance of the coil. This increase in temperature also reduces the power handling of the transducer.

L'un des objectifs de la présente invention est de parvenir à la création d'un transducteur de grave capable d'offrir un niveau de grave réglable en niveau, employant un moteur à excitation tout en maintenant un niveau de qualité élevé, et en résolvant les problèmes connus d'un tel moteur, et tout en parvenant à une simplicité extrême d'utilisation.One of the objectives of the present invention is to achieve the creation of a bass transducer capable of providing a level-adjustable bass level, employing an excitation motor while maintaining a high quality level, and solving the known problems of such an engine, and while achieving extreme simplicity of use.

L'un des mérites des inventeurs est d'avoir persisté dans cette démarche originale, malgré les défauts sévères et connus d'un tel moteur, et un autre mérite est d'être parvenu à une solution.One of the merits of the inventors is to have persisted in this original approach, despite the severe and known defects of such an engine, and another merit is to have reached a solution.

Art antérieur :Prior art:

II existe de nombreuses solutions pour obtenir un grave réglable :

  • Le filtre actif analogique ;
  • La source en dipôle à rayonnement cardioïde soit un rayonnement contrôlé en forme de double coeur ;
  • Le filtre actif numérique;
  • Event réglable sur des charges de type bass-réflex ;
  • Filtre passif ;
  • Moteur utilisant un électro-aimant dit à « excitation ».
There are many solutions to get a serious adjustable:
  • Active analog filter
  • The cardioid radiation dipole source is a dual-core controlled radiation;
  • Digital active filter;
  • Adjustable event on bass-reflex type loads;
  • Passive filter;
  • Motor using an electromagnet said to "excitation".

En dehors des enceintes actives, aucun fabricant ne propose un réglage du niveau du grave réel.Outside the active speakers, no manufacturer offers a real bass level adjustment.

Certains contournent le problème en proposant un réglage pour baisser le niveau du médium ainsi que celui du « tweeter » (transducteur « aigu »).Some bypass the problem by proposing a setting to lower the level of the medium and that of the "tweeter" ("acute" transducer).

Les enceintes équipées d'un filtre actif analogique offrent ainsi la possibilité de modifier le niveau de grave voire de corriger des défauts de l'enceinte. Mais le signal est alors dégradé par le passage dans une multitude de circuits correctifs électroniques, sources de perte d'informations et donc de transparence.The speakers equipped with an active analog filter thus offer the possibility of modifying the level of bass or correcting defects of the speaker. But the signal is then degraded by the passage in a multitude of electronic correction circuits, sources of loss of information and therefore of transparency.

De plus, les modules d'amplificateur de puissance utilisés pour chacun des transducteurs sont très souvent d'une qualité très moyenne.In addition, the power amplifier modules used for each of the transducers are very often of a very average quality.

Le filtre actif numérique réduit le nombre de circuits traversés par le signal en traitant les corrections numériquement. La précision du calcul rentre en ligne de compte et vient limiter le système avec un nombre de décimales défini. Le signal est ensuite converti du numérique à l'analogique. The digital active filter reduces the number of circuits traversed by the signal by processing the corrections numerically. The accuracy of the calculation comes into play and comes to limit the system with a defined number of decimals. The signal is then converted from digital to analog.

A l'écoute, le niveau de transparence n'atteint pas le niveau d'un unique très bon amplificateur connecté à une enceinte possédant un filtre passif équipé de très bons transducteurs.Listening, the level of transparency does not reach the level of a single very good amplifier connected to an enclosure with a passive filter equipped with very good transducers.

On rappelle que la « transparence » est une notion très connue qui réside dans la capacité d'un système à restituer fidèlement un son sans distorsion, « coloration » ou effet dit « de voile », la coloration étant, en raison d'une reproduction non parfaite, une très légère modification du son reproduit par rapport au son émis, ce qui, pour un audiophile, donne à un instrument une certaine « coloration » différente de l'original.It is recalled that "transparency" is a well-known concept that resides in the ability of a system to faithfully reproduce a sound without distortion, "coloration" or so-called "veil" effect, the coloring being, because of a reproduction not perfect, a very slight modification of the sound reproduced compared to the sound emitted, which, for an audiophile, gives an instrument a certain "coloration" different from the original.

Certains fabricants offrent la possibilité de modifier les paramètres de l'évent sur les charges de type « bass-reflex » (c'est-à-dire que l'on récupère l'onde arrière et on la renvoie en phase vers l'onde avant, ce qui peut sensiblement doubler le rendement), soit en modifiant la longueur de l'évent soit en le bouchant ou colmatant avec une mousse.Some manufacturers offer the possibility to modify the parameters of the vent on "bass-reflex" type loads (that is to say that the back wave is recovered and is sent back in phase to the wave before, which can substantially double the yield), either by changing the length of the vent or by plugging or clogging with a foam.

En modifiant sa longueur, on peut modifier la fréquence de résonance de l'évent. Ceci se traduit par un « boost » (accentuation de l'amplitude sur une zone de fréquences particulière) sur la fréquence de résonance (c'est-à-dire une augmentation du niveau de grave) mais les sons inférieurs à cette fréquence tendent rapidement vers un court-circuit acoustique (baisse de niveau de grave). Cela se traduit par un déséquilibre de la réponse du grave.By changing its length, you can change the resonance frequency of the vent. This results in a "boost" (amplitude boost on a particular frequency area) on the resonant frequency (ie, an increase in the bass level) but sounds below this frequency tend rapidly to an acoustic short circuit (low level of bass). This results in an imbalance of the bass response.

En bouchant l'évent le niveau de grave baisse de quelques décibels mais ceci ne résout que partiellement le problème.While plugging the vent the level of severe declines of a few decibels but this only partially solves the problem.

Les filtres passifs sont positionnés entre l'amplificateur et le haut-parleur. Ils offrent des possibilités de réglage pour baisser le niveau, mais ne permettent pas de gagner du niveau. The passive filters are positioned between the amplifier and the speaker. They offer adjustment possibilities to lower the level, but do not allow to gain level.

Vers les années 1930, les premiers haut-parleurs n'utilisaient pas d'aimant permanent (qui n'était alors pas assez performant) mais un électro-aimant. Il offrait entre autres beaucoup de souplesse pour la mise au point des enceintes car les paramètres « Thiele et Small » n'étaient pas encore connus à cette époque. Ces haut-parleurs n'étaient pas étudiés pour reproduire du 20 Hz mais plutôt du haut-grave et du médium.By the 1930s, the first speakers did not use a permanent magnet (which was then not powerful enough) but an electromagnet . It offered, among other things, a lot of flexibility for the development of speakers because the parameters "Thiele and Small" were not yet known at that time. These speakers were not studied to reproduce the 20 Hz but rather the high-bass and the medium.

Le Demandeur offre sur ses enceintes la possibilité d'une utilisation en « biamplification passive ». Cela consiste à alimenter le haut-parleur grave par un deuxième amplificateur. Ceci procure d'excellentes caractéristiques mais impose au client l'achat d'un autre amplificateur avec entre autres la nécessité d'un réglage du gain. Le filtrage s'effectue toujours par le filtre de l'enceinte.The Applicant offers on its speakers the possibility of use in "passive biamping". This consists in feeding the bass speaker with a second amplifier. This provides excellent features but requires the customer to purchase another amplifier with among other things the need for a gain adjustment. Filtering is always done by the speaker filter.

Récemment, le Demandeur a décidé d'orienter ses recherches vers un transducteur de grave équipé d'un moteur à excitation.Recently, the Applicant has decided to direct his research towards a gravitational transducer equipped with an excitation motor.

Les inconvénients très connus du moteur à excitation, notamment son échauffement très intense, ont écarté son emploi durant des décennies et il n'est plus utilisé sauf pour quelques productions très spéciales et avec des moyens de refroidissement exorbitants. On comprendra que l'on ne peut employer comme agent de refroidissement de l'azote liquide ou un agent de cette puissance réfrigérante, ni aucun système ultra-complexe ou volumineux, pour une production d'enceintes très haut de gamme mais qui restent « grand public » c'est-à-dire peuvent être produites raisonnablement de manière industrielle et pas seulement en laboratoire. Devant les difficultés rencontrées, le Demandeur a d'ailleurs été sur le point, après le lancement des recherches, d'abandonner lui aussi cette voie.The well-known disadvantages of the motor excitation, including its very intense heating, have ruled out its use for decades and it is no longer used except for some very special productions and with exorbitant cooling means. It will be understood that liquid nitrogen or an agent of this refrigerating power, or any ultra-complex or bulky system, can not be used as coolant, for a production of very high-end speakers but which remain "large". public "that is to say can be reasonably produced industrially and not only in the laboratory. Faced with the difficulties encountered, the Applicant was also on the point, after the launch of the research, to abandon this way too.

L'intérêt de pouvoir modifier la puissance magnétique du transducteur pour faire varier le niveau de grave et également de modifier l'alignement (forme de la réponse en fréquence à la coupure haute ou basse, ici basse, et qui est liée à la surtension du système couplé (ou facteur de qualité QF) ) a été d'une grande importance pour l'invention. Le champ magnétique peut également être plus puissant que les moteurs équipés d'aimant permanent.The interest of being able to modify the magnetic power of the transducer to vary the level of bass and also to modify the alignment (form of the frequency response to the high or low cut, here low, and which is related to the overvoltage of the coupled system (or QF quality factor)) was of great importance for the invention. The magnetic field can also be more powerful than motors with permanent magnets.

Les notions de transducteur, médium, aigu, graves, haut-graves, harmoniques, rang des harmoniques, bass-reflex, boost, puissance, tenue en puissance, rendement, résonance, distorsion, traînage, membrane, coloration (le fait de modifier le son exact d'un instrument donné en lui donnant, au passage dans le transducteur, une « coloration acoustique » très légèrement différente, que le mélomane détecte), bande passante, raccordement acoustique, couplage, alignement, transparence (capacité de rendre le son avec perfection et sans effet décelable de voile), point source, coupure, « waterfall » (courbe de réponse (en forme symbolique de « chute d'eau) en fréquence dans le temps: l'extinction d'une fréquence donnée - et de toutes les fréquences de la bande - doit être la plus rapide possible, pas de « traînage », et doit être idéalement instantanée, c'est-à-dire sans « accidents d'extinction » et donc sans apporter de « coloration à un instrument donné) et analogues sont parfaitement connues de l'homme de métier et ne seront pas autrement définies ici. Il s'agit de connaissances générales de l'homme du métier.The concepts of transducer, midrange, treble, bass, bass-bass, harmonic, harmonic range, bass-reflex, boost, power, power handling, performance, resonance, distortion, dragging, membrane, coloration (modifying the the exact sound of a given instrument by giving it, when passing through the transducer, a very slightly different "acoustic coloration", that the music lover detects), bandwidth, acoustic connection, coupling, alignment, transparency (ability to make the sound with perfection and no detectable effect of sail), point source, cutoff, "waterfall" (response curve (in symbolic form of "waterfall") in frequency in time: the extinction of a given frequency - and all the frequencies of the band - must be as fast as possible, not "dragging", and must be ideally instantaneous, that is to say without "extinction accidents" and thus without bringing "coloration to a given instrument ) and analogs are well known to those skilled in the art and will not be otherwise defined herein. This is general knowledge of the skilled person.

L'objectif de la présente invention est la création d'un transducteur de grave à moteur à excitation qui soit conforme aux exigences très haut de gamme de qualité, comme :

  • extension en fréquence jusqu'à 20 - 30 Hz ;
  • rendement élevé supérieur à 95 dB ;
  • facteur de force (BL) élevé ;
  • QTS ( qualité globale des paramètres qui permet d'ajuster le couplage du haut-parleur au local ou pièce d'écoute) ajustable et réglable.
The objective of the present invention is the creation of an excitation motor driven bass transducer which meets the highest quality requirements, such as:
  • frequency extension up to 20 - 30 Hz;
  • high efficiency greater than 95 dB;
  • high force factor (BL);
  • QTS (overall quality of the parameters which makes it possible to adjust the coupling of the loudspeaker to the local or listening room) adjustable and adjustable.

Un autre objectif à atteindre dans la voie de recherche choisie a été de concevoir un moteur à excitation ne comportant plus les inconvénients rédhibitoires connus, notamment un échauffement intense incompatible avec une production grand public.Another objective to be achieved in the chosen route of research has been to design a motor excitation no longer has the known drawbacks, including intense heating incompatible with a mainstream production.

Comme on le verra ci-dessous, l'invention concerne à la fois un nouveau transducteur de grave, un nouveau moteur à excitation et également un nouvel usage (ou mode d'utilisation) de ce transducteur avec un « facteur de force « BL très largement supérieur (au moins doublé en général) par rapport à ce que l'on sait atteindre dans l'art antérieur, notamment de l'ordre de 25 à 35, notamment 27 et 34 avec un prototype réalisé, contre au maximum 25 dans l'art antérieur (cette valeur de 25 n'étant atteinte qu'en laboratoire et qu'à un coût de réalisation exorbitant et par des réalisations techniquement très complexes et incompatibles avec une production industrielle haut de gamme « raisonnable »).As will be seen below, the invention relates to both a new bass driver, a new excitation motor and also a new use (or mode of use) of this transducer with a "force factor" BL very much higher (at least doubled in general) compared to what is known to achieve in the prior art, in particular of the order of 25 to 35 , in particular 27 and 34 with a prototype made, against a maximum of 25 in the prior art (this value of 25 only being achieved in the laboratory and at an exorbitant production cost and by achievements that are technically very complex and incompatible with "reasonable" high-end industrial production).

Des objectifs de la présente invention sont que pour rendre plus facile l'intégration d'enceinte de type Grande Utopia dans les différentes pièces d'écoute et avec différents amplificateurs, le transducteur d'extrême-grave doit pouvoir avoir un niveau réglable et répondre aux niveaux de performances suivants :

  • Avoir la possibilité de modifier le niveau de grave de +3 dB - 3 dB par rapport au niveau actuel de 20 à 70 Hz - le haut-parleur étant filtré ;
  • Maintenir le faible taux de distorsion sur la plage de fréquence utile ;
  • Avoir une courbe de réponse linéaire de 20 Hz à 70 Hz, avec un amortissement rapide ;
  • L'impédance minimale ne doit pas descendre en dessous de 2,5 ohms ;
  • La mise en oeuvre du réglage doit être facile ;
  • Maintenir le niveau de performance du transducteur y compris en échauffement/dilatation, même après plusieurs heures de fonctionnement du moteur à excitation ;
  • Résoudre le problème très ardu de l'échauffement ;
  • Le tout avec un encombrement et une complexité, et à un coût, accessibles pour une enceinte très haut ou haut de gamme mais qui doit rester « grand public ».
Objectives of the present invention are to make it easier to integrate Grande Utopia-type loudspeakers into different listening rooms and different amplifiers, the subwoofer transducer must be able to have an adjustable level and meet the following performance levels:
  • Have the possibility to change the bass level of +3 dB - 3 dB from the current level of 20 to 70 Hz - the speaker being filtered;
  • Maintain the low distortion rate over the useful frequency range;
  • Have a linear response curve from 20 Hz to 70 Hz, with fast damping;
  • The minimum impedance must not fall below 2.5 ohms;
  • The implementation of the adjustment must be easy;
  • Maintain the performance level of the transducer including heating / dilatation, even after several hours of operation of the excitation motor;
  • Solve the very difficult problem of warming up;
  • All with a size and complexity, and at a cost, accessible for a speaker very high or high-end but must remain "mainstream".

Le Demandeur a délibérément évité d'utiliser les résonances mécaniques qui pourtant augmentent artificiellement le niveau sonore (Notamment en utilisant une fréquence de résonance haute et «break up» (déformation de la membrane et éventuellement rupture) à 20 kHz non amorti) mais qui génèrent beaucoup de traînage (le traînage étant la réponse en fréquence à l'extinction d'un son : l'extinction des fréquences concernées devrait idéalement être instantanée, mais on peut noter des « accidents d'extinction » c'est-à-dire des fréquences qui tardent un peu trop à s'éteindre ; la courbe correspondante fréquence / temps est appelée « waterfall »).The Applicant has deliberately avoided the use of mechanical resonances which nevertheless artificially increase the sound level (especially using a high resonance frequency and "break up" (deformation of the membrane and possibly rupture) at 20 kHz not damped) but which generate a lot of dragging (the drag is the frequency response to the extinction of a sound: the extinction of the frequencies concerned should ideally be instantaneous, but we can note "extinction accidents" that is to say frequencies that are slow a little too much to go out; the corresponding frequency / time curve is called "waterfall").

Les exemples ci-dessous, et ce qui précède, montrent non seulement un puissant et continu effort de Recherche, de la part du Demandeur, tout en permettant de comprendre que les progrès sont difficiles et les innovations de plus en plus problématiques car il s'agit de technologies de pointe. Dans ce genre de domaines, souvent, même une « faible » amélioration d'une propriété peut représenter un effort inventif important et la lutte contre de nombreux préjugés techniques ou « historiques », et la difficulté de toujours permettre à des facteurs contradictoires ou incompatibles de travailler, finalement, au sein de la même innovation.The examples below, and the above, show not only a powerful and continuous research effort on the part of the Applicant, while allowing to understand that progress is difficult and innovations more and more problematic because it is acts of advanced technologies. In such areas, often, even a "weak" improvement of a property can be a significant inventive effort and struggle against many technical or "historical" prejudices, and the difficulty of always allowing conflicting or inconsistent factors to work, ultimately, within the same innovation.

Comme on le verra ci-dessous, l'invention parvient dans ce contexte difficile à réaliser un « saut quantique ».As will be seen below, the invention manages in this difficult context to achieve a "quantum leap".

Résumé de l'invention : Summary of the invention

L'invention concerne :

  • A un nouveau transducteur de graves caractérisé en ce qu'il comporte un moteur à excitation (c'est-à-dire comportant un électro-aimant), ce moteur étant lui même caractérisé par des optimisations difficiles des matériaux ferromagnétiques et des flux magnétiques et des capacités de réglages jusqu'alors inconnues ;
  • B l'utilisation du transducteur de graves tel que ci-dessus dans des enceintes acoustiques ;
  • C lesdites enceintes.
The invention relates to
  • A new bass transducer characterized in that it comprises a motor excitation (that is to say comprising an electromagnet), the engine being itself characterized by difficult optimizations of ferromagnetic materials and magnetic fluxes and previously unknown adjustment capabilities;
  • B the use of the bass transducer as above in loudspeakers;
  • C said speakers.

Description détaillée de l'invention : Detailed description of the invention

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, et des exemples non limitatifs ci-dessous.The invention will be better understood on reading the description which follows, and non-limiting examples below.

Description des études, essais, prototypes, synthèses des essais,Description of studies, tests, prototypes, synthesis of tests, informations tirés des essais et prototypes.information from tests and prototypes.

Le Demandeur a noté que lorsque le moteur à excitation est alimenté avec 60 W en continu à l'intérieur d'une enceinte, sa température peut monter très haut en température soit par exemple 97°C.The Applicant has noted that when the excitation motor is supplied with 60 W continuously inside an enclosure, its temperature can rise very high in temperature, for example 97 ° C.

C'est un inconvénient très important voire rédhibitoire puisque cette augmentation de température augmente la résistance électrique du haut-parleur (+33%). De plus cela réduit d'autant la tenue en puissance du transducteur, autre inconvénient grave.This is a very important disadvantage even crippling since this increase in temperature increases the electrical resistance of the speaker (+ 33%). In addition, this reduces the power handling of the transducer, another serious disadvantage.

Il a fallu résoudre entre autres ces problèmes.These problems had to be solved, among other things.

Mise au point du moteur à excitation selon l'invention.Development of the excitation motor according to the invention. (avec utilisation de simulations magnétiques)(with use of magnetic simulations) Point avec les meilleures performances du prototype :Point with the best performance of the prototype:

  • L'entrefer a été réduit au minimum : (il passe de 3,6 mm à 2 mm)The gap has been reduced to a minimum: (it goes from 3.6 mm to 2 mm)

Cela à été possible en utilisant une bobine de haut-parleur à 2 couches de cuivre (soit 1500 tours pour une résistance électrique de 8,2 ohms) au lieu de 4.

  • La forme de la bobine du moteur a été étudiée :
This was possible using a 2-layer copper speaker coil (ie 1500 turns for an 8.2 ohm electrical resistance) instead of 4.
  • The shape of the motor coil has been studied:

Une section carrée de la bobine offre la longueur de rebouclage (c'est-à-dire la longueur de la boucle magnétique) la plus petite. Cette modification réduit les fuites magnétiques.

  • L'augmentation de l'épaisseur du métal dans les zones susceptibles de saturer a été étudiée :
A square section of the coil provides the smallest loopback length (i.e., the length of the magnetic loop). This modification reduces magnetic leakage.
  • The increase of the thickness of the metal in the zones likely to saturate was studied:

Lorsque nous augmentons la puissance d'alimentation du moteur, nous avons remarqué que des zones étaient saturées : l'épaisseur de la plaque de fond passe donc selon l'invention de 10 mm à 20 mm, et la section du noyau passe de 22 mm à 28 mm.When we increase the power supply of the engine, we noticed that zones were saturated: the thickness of the base plate thus passes according to the invention of 10 mm to 20 mm, and the section of the core passes of 22 mm at 28 mm.

Cf. Figures 1 à 4 annexées.Cf. Figures 1 to 4 attached.

Figure 1 :Figure 1 :

Lignes du flux magnétique induit par la bobine d'excitation. Dans l'entrefer, les lignes de champs magnétiques sont bien parallèles et symétriques.Lines of the magnetic flux induced by the excitation coil. In the air gap, the lines of magnetic fields are well parallel and symmetrical.

Exemple de bobine de section carréeSquare section coil example

On notera que d'autres sections de bobine sont possibles, et que la section carrée est seulement la solution très préférée car un autorise une longueur de boucle courte ; toutes les sections répondant à ce critère sont admissibles et l'homme de métier saura les extrapoler de l'enseignement de la section carrée.Note that other coil sections are possible, and that the square section is only the very preferred solution because one allows a short loop length; all sections meeting this criterion are eligible and the person skilled in the art will be able to extrapolate them from the teaching of the square section.

Figure 2 :Figure 2:

Courbe d'intensité du champ magnétique dans l'entrefer du moteur obtenu avec une puissance d'alimentation électrique d'excitation de 90 W.Magnetic field intensity curve in the air gap of the motor obtained with an excitation power supply power of 90 W.

Le champ magnétique atteint 1,75 Teslas et 2,37e-5 WebersThe magnetic field reaches 1.75 Tesla and 2.37e-5 Webers

(Performances presque doublées par rapport à un moteur utilisant un aimant permanent avec le même entrefer).(Performance almost doubled compared to a motor using a permanent magnet with the same gap).

Figure 3 :Figure 3:

Représentation du moteur à excitation :

  • 1 - Le trait noir épais représente la bobine du haut-parleur positionnée dans l'entrefer ;
  • 2 - entrefer du moteur ;
  • 3 - La plaque de champ (fer doux) ;
  • 4 - cerclage de rebouclage magnétique (en fer doux) ;
  • 5 - La zone repérée par des cercles représente l'orientation des fils de la bobine d'excitation (cuivre) ;
  • 6 - plaque noyau (fer doux).
Representation of the excitation motor:
  • 1 - The thick black line represents the coil of the loudspeaker positioned in the gap;
  • 2 - air gap of the engine;
  • 3 - The field plate (soft iron);
  • 4 - magnetic loop backing (made of soft iron);
  • 5 - The area marked by circles represents the orientation of the son of the excitation coil (copper);
  • 6 - core plate (soft iron).

Figure 4 :Figure 4:

Représentation des zones où le champ magnétique est supérieur à 1,75 Teslas lorsque l'alimentation électrique de la bobine d'excitation est à 90 W. Elles permettent entre autres de visualiser les zones ou le fer doux sature magnétiquement.Representation of the zones where the magnetic field is greater than 1.75 Tesla when the power supply of the excitation coil is at 90 W. They make it possible, among other things, to visualize the areas where the soft iron saturates magnetically.

On voit que les modifications apportées ont permis d'obtenir un champ magnétique de 1,75 teslas pour une puissance d'alimentation de 90 WIt can be seen that the modifications made it possible to obtain a magnetic field of 1.75 teslas for a power supply of 90 W

Avant ces modifications, le champ était de seulement 1,1 teslas.Before these changes, the field was only 1.1 Tesla.

Réalisation et Performances d'un prototypeRealization and performance of a prototype

Le tableau UNIQUE ANNEXE résume les résultats : (température, champs magnétique, performance du HP, produit concurrent).

Figure imgb0001
The UNIQUE APPENDIX table summarizes the results: (temperature, magnetic field, HP performance, competing product).
Figure imgb0001

On voit que :We see that :

Le champ magnétiques :The magnetic field:

Avec seulement 9 W d'alimentation nous avons obtenu un champ magnétique identique à celui du moteur multiferrite (0,93 teslas). Le champ maximal avec 90 W atteint bien 1,75 T soit une augmentation de 88 % du champ. With only 9 W of power we obtained a magnetic field identical to that of the motor multiferrite (0.93 Tesla). The maximum field with 90 W reaches well 1.75 T is an increase of 88% of the field.

Le rendement est très supérieur à la première version (art antérieur) du moteur puisqu'il fallait 60 W pour obtenir le champ magnétique du multiferrite contre 9 W seulement pour cette nouvelle version selon l'invention.The efficiency is much higher than the first version (prior art) of the engine since it required 60 W to obtain the magnetic field of the multiferrite against only 9 W for this new version according to the invention.

Mesure de températures :Temperature measurement:

Pas de changement car la masse du moteur et la dissipation thermique de l'enceinte restent inchangées.No change because the motor mass and the heat dissipation of the enclosure remain unchanged.

Très bonne performance du HP (haut-parleur) : (de 9 W - > 90 W)

  • BL (facteur de force) passe de 18,5 (art antérieur) à 34,84 (pour une résistance électrique du transducteur de 6 ohms) ;
  • QTS passe de 0,42 à 0,13 ;
  • Rendement passe de 92,7 à 98,6 dB (98,1 dB à 90 W.);
  • Rendement du grave à 30Hz passe de 87,5 dB à 90,5 dB ;
  • Fréquence de coupure à - 3 dB passe de 41,15 Hz à 33,51 Hz.
Very good HP performance (speaker) : (9 W -> 90 W)
  • BL (force factor) increases from 18.5 (prior art) to 34.84 (for an electrical resistance of the transducer of 6 ohms);
  • QTS goes from 0.42 to 0.13;
  • Yield increased from 92.7 to 98.6 dB (98.1 dB at 90 W.);
  • Performance of the bass at 30Hz goes from 87.5 dB to 90.5 dB;
  • Cutoff frequency at - 3 dB changes from 41.15 Hz to 33.51 Hz.

Meilleur rendement du moteur que l'art antérieur connu :Better engine performance than the known prior art:

Ce nouveau moteur fourni le même champ magnétique avec 2 fois moins de puissance électrique appliquée. This new motor provides the same magnetic field with 2 times less electrical power applied.

Taux de distorsion à 100 Hz, 1 W :Distortion rate at 100 Hz, 1 W:

  • Haut-parleur d'origine : 0,35 % à 1 % ;Original speaker: 0.35% to 1%;
  • Haut-parleur avec moteur à excitation avec l'alimentation à 5 Volts : 0,33 %;Loudspeaker with excitation motor with 5 volts supply: 0.33%;
  • Haut-parleur avec moteur à excitation avec l'alimentation à 25 Volts : 0,22 %.Loudspeaker with excitation motor with 25 Volt power supply: 0.22%.

Les mesures montrent que plus on augmente le champ magnétique plus le taux de distorsion baisse.The measurements show that the more the magnetic field is increased, the lower the distortion rate.

L'ensemble de ces améliorations a permis de réduire la puissance d'alimentation du moteur.All of these improvements have reduced the power supply of the engine.

Malgré cette importante augmentation du rendement du moteur, il est néanmoins souhaitable que le moteur ne soit pas alimenté en permanence ; en effet il est souhaitable de pouvoir utiliser les nouvelles performances du moteur jusqu'à son maximum, soit 90 W.Despite this significant increase in engine efficiency, it is nevertheless desirable that the engine is not powered continuously; indeed it is desirable to be able to use the new engine performance to its maximum, or 90 W.

Il est donc prudent que l'alimentation du moteur soit coupée après utilisation par le Client.It is therefore prudent that the motor supply is cut off after use by the Customer.

Alimentation du moteur à excitationExcited motor power Création d'une alimentation avec détection automatique du signal, temporisé et ultra fiableCreation of a power supply with automatic signal detection, timed and ultra reliable

II est extrêmement important de noter que c'est cette alimentation qui permet de régler la puissance électrique fournie à l'électro-aimant (notamment de 0,4 W à 90W) (soit notamment de 1,75 Volts à 30 Volts).

  • essai avec une régulation en courant: (sur du signal musical)
    Bizarrement il a été constaté des problèmes d'ondulation électrique sur le courant ainsi que sur la tension électrique (soit 2 000 mV). Ce défaut est audible.
    Il est probable que la forte inductance du moteur induit une importante rotation de phase du courant qui est non compatible avec une régulation électronique en courant.
    Par contre, la très grande inductance du moteur (320 mH) suffit à auto réguler le courant. Seule la tension doit être régulée.
It is extremely important to note that it is this power supply which makes it possible to regulate the electrical power supplied to the electromagnet (in particular from 0.4 W to 90 W) (ie from 1.75 Volts to 30 Volts).
  • test with current regulation: (on music signal)
    Strangely, there were problems with electrical ripple on the current as well as on the electrical voltage (ie 2000 mV). This defect is audible.
    It is likely that the high inductance of the motor induces a large phase rotation of the current which is not compatible with electronic current regulation.
    On the other hand, the very large inductance of the motor (320 mH) is enough to self regulate the current. Only the voltage must be regulated.

- essai avec une régulation en tension - test with voltage regulation

Une valeur de 100mV d'ondulation a été noté. Ce qui est un très bon résultatA value of 100mV of ripple was noted. Which is a very good result

Des problèmes de tenue en température du régulateur ont été mesurés : 70 - 80 °C malgré d'importants radiateurs. Cela représente un risque important de destruction des composants électroniques, incompatible avec notamment la garantie de dix ans du constructeur.Temperature resistance problems of the regulator have been measured: 70 - 80 ° C despite large radiators. This represents a significant risk of destruction of electronic components, incompatible with the manufacturer's ten-year warranty.

Il a fallu résoudre ce problème, qui avait été anticipé et qui avait fait abandonner cette technologie depuis des décennies.It was necessary to solve this problem, which had been anticipated and had abandoned this technology for decades.

- essai avec un transformateur + un redressement simple - transformer test + simple rectification

Des ondulations légèrement supérieures à la version régulée ont été mesurées (200 mV) mais elles sont acceptables. De plus elles peuvent encore être réduites en augmentant les capacités de filtrage.Ripples slightly higher than the regulated version have been measured (200 mV) but are acceptable. In addition, they can be further reduced by increasing the filtering capabilities.

Les écoutes n'ont relevé aucun défaut audible.The plays did not reveal any audible defect.

Cette alimentation passive possède l'avantage de ne pas chauffer et de bien résister aux surtensions électriques.This passive power supply has the advantage of not heating up and withstanding electrical overvoltages.

Le Demandeur a volontairement écarté la solution pourtant connue et avantageuse des alimentations à découpage pour les raisons suivantes : bruit électrique, alimentations moins fiables que les alimentations traditionnelles.The Applicant has deliberately discarded the well-known and advantageous solution of switching power supplies for the following reasons: electrical noise, less reliable power supplies than traditional power supplies.

Un détecteur de signal électrique détecte la « présence » du son et permet l'allumage automatique de l'alimentation du moteur. Elle assure également l'arrêt après 15 minutes d'inactivité.An electrical signal detector detects the "presence" of the sound and allows the automatic switching on of the motor supply. It also stops after 15 minutes of inactivity.

Elle permet d'éviter que le moteur soit alimenté en permanence. Nous pouvons ainsi utiliser le moteur à pleine puissance sans que le moteur chauffe. Ceci en jouant avec l'importante inertie thermique du moteur et sur le rendement élevé du moteur.It prevents the motor from being fed continuously. We can use the engine at full power without the engine heats up. This playing with the significant thermal inertia of the engine and the high efficiency of the engine.

Soit une augmentation de seulement +30°C pour 2 heures de fonctionnement à pleine puissance.An increase of only + 30 ° C for 2 hours of operation at full power.

Matériels employés :

  • MLSSA (système de mesure acoustique - mesure de courbe réponse et d'impédance).
  • DAAS (système de mesure acoustique - mesure de distorsion).
  • Gaussmètre (mesure magnétique).
  • KLIPPEL (mesure de la température en fonction de la puissance).
  • Oscilloscope (mesure électrique).
Materials used:
  • MLSSA (acoustic measurement system - measurement of response curve and impedance).
  • DAAS (acoustic measurement system - distortion measurement).
  • Gaussmeter (magnetic measurement).
  • KLIPPEL (temperature measurement according to the power).
  • Oscilloscope (electrical measurement).

Logiciels :

  • LSPCAD5,25 (simulation acoustique).
  • GEMINI (simulation magnétique).
Software:
  • LSPCAD5,25 (acoustic simulation).
  • GEMINI (magnetic simulation).

Claims (10)

Moteur à excitation, c'est-à-dire comportant un électro-aimant, pour utilisation dans des enceintes acoustiques, caractérisé en ce qu'il comporte : - un entrefer réduit au minimum ; - la longueur de rebouclage, c'est-à-dire la longueur de la boucle magnétique, la plus petite ; - une augmentation de l'épaisseur de la plaque de fond ; - et une augmentation de la section du noyau ; - ainsi qu'une alimentation qui permet de régler la puissance électrique fournie à l'électro-aimant, notamment de 0,4 W à 90 W, soit notamment de 1,75 à 30 volts. Excitation motor, that is to say having an electromagnet, for use in acoustic enclosures, characterized in that it comprises: - a minimum air gap; the loopback length, that is to say the length of the magnetic loop, the smallest; an increase in the thickness of the bottom plate; - and an increase in the section of the core; - And a power supply that adjusts the electrical power supplied to the electromagnet, including 0.4 W at 90 W, including 1.75 to 30 volts. Moteur à excitation selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - l'entrefer est de 2 mm ; - la bobine comporte seulement 2 couches de cuivre soit 1 500 tours pour une résistance électrique de 8,2 ohms ; - l'épaisseur de la plaque de fond est de 28 mm ; - la section du noyau est de 20 mm. Excitation motor according to Claim 1, characterized in that : - the air gap is 2 mm; the coil comprises only 2 layers of copper, ie 1500 revolutions for an electrical resistance of 8.2 ohms; the thickness of the bottom plate is 28 mm; - The section of the core is 20 mm. Moteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la section de la bobine est de forme carrée ou similaire.Engine according to claim 1 or 2, characterized in that the section of the coil is square in shape or similar. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que avec seulement 9 W d'alimentation on obtient un champ magnétique de 0,93 teslas et, avec 90 W, on obtient 1,75 teslas.Motor according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that with only 9 W of power a magnetic field of 0.93 teslas is obtained and, with 90 W, 1.75 teslas are obtained. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que son alimentation comporte un transformateur plus redressement simple et pilote ledit réglage.Motor according to any one of claims 1 to 4, characterized in that its power supply comprises a transformer plus simple rectification and controls said adjustment. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que son alimentation comporte, de plus, un détecteur de signal électrique qui détecte la « présence » du son et permet l'allumage automatique de l'alimentation du moteur et assure également l'arrêt après un temps prédéterminé, notamment 15 minutes, d'inactivité.Motor according to Claim 5, characterized in that its power supply furthermore comprises an electrical signal detector which detects the "presence" of the sound and enables the automatic switching on of the motor power supply and also ensures the stoppage after a predetermined time, including 15 minutes, of inactivity. Transducteur de grave pour enceintes acoustiques, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un moteur à excitation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.Loudness transducer for loudspeakers, characterized in that it is equipped with an excitation motor according to any one of claims 1 to 6. Transducteur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il permet de modifier sa puissance magnétique pour faire varier le niveau de grave et également de modifier l'alignement, notamment la forme de la réponse en fréquence à la coupure basse, ceci grâce à une alimentation électrique qui permet de modifier la puissance électrique d'alimentation de l'électro-aimant, par exemple de 0,4 W à 90 W, soit 1,75V à 30 V.Transducer according to Claim 7, characterized in that it makes it possible to modify its magnetic power to vary the bass level and also to modify the alignment, in particular the shape of the frequency response at the low cut, this being due to a power supply that allows to change the electrical power supply of the electromagnet, for example from 0.4 W to 90 W, 1.75V to 30 V. Transducteur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par les paramètres suivants : - extension en fréquence jusqu'à 20 - 30 Hz ; - rendement élevé supérieur à 95 dB ; - facteur de force, BL, très élevé ; - QTS, qualité globale des paramètres qui permet d'ajuster le couplage du haut-parleur au local ou pièce d'écoute, ajustable et réglable. - possibilité de modifier le niveau de grave de + 3 dB à - 3 dB ; par rapport au niveau actuel de 20 à 70 Hz - le haut-parleur étant filtré ; - un faible taux de distorsion sur la plage de fréquence utile ; - une courbe de réponse linéaire de 20 Hz à 70 Hz, avec un amortissement rapide ; - une impédance qui ne descend pas en dessous de 2,5 ohms. Transducer according to claim 7 or 8, characterized by the following parameters: - frequency extension up to 20 - 30 Hz; - high efficiency greater than 95 dB; - force factor, BL, very high; - QTS, global quality of the parameters which allows to adjust the coupling of the speaker to the room or listening room, adjustable and adjustable. - possibility to change the bass level from +3 dB to -3 dB; compared to the current level of 20 to 70 Hz - the speaker being filtered; a low rate of distortion over the useful frequency range; a linear response curve from 20 Hz to 70 Hz, with rapid damping; an impedance that does not fall below 2.5 ohms. Nouveau mode d'utilisation du transducteur selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 avec : - un « facteur de force » BL de l'ordre de 25 à 35, notamment 27 et 34 pour un transducteur possédant une résistance électrique de 6 ohms. - QTS de 0,13 ; - rendement de 98,6 dB ; - rendement du grave à 30 Hz de 90,5 dB ; - fréquence de coupure à - 3 dB de 33,51 Hz. New mode of use of the transducer according to any one of claims 7 to 9 with: a "force factor" BL of the order of 25 to 35 , in particular 27 and 34 for a transducer having an electrical resistance of 6 ohms. - QTS of 0.13; - efficiency of 98.6 dB; - bass output at 30 Hz of 90.5 dB; - cutoff frequency at - 3 dB of 33.51 Hz.
EP08290597A 2008-06-23 2008-06-23 New bass transducer with excitation motor for loudspeakers of acoustic chambers allowing an adjustment of the coupling between the loudspeaker and the listening room Ceased EP2139266A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2515098A (en) * 2013-06-14 2014-12-17 Jaguar Land Rover Ltd Speaker device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1976868A (en) * 1931-12-18 1934-10-16 Rca Corp Sound translating device
US2295483A (en) * 1934-06-04 1942-09-08 Jensen Radio Mfg Company Loudspeaker
US4896360A (en) * 1987-05-27 1990-01-23 Knight Robert S Public address amplifier
US6639994B1 (en) * 2000-08-16 2003-10-28 Jl Audio, Inc. Loudspeaker having adjustable motor strength

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1976868A (en) * 1931-12-18 1934-10-16 Rca Corp Sound translating device
US2295483A (en) * 1934-06-04 1942-09-08 Jensen Radio Mfg Company Loudspeaker
US4896360A (en) * 1987-05-27 1990-01-23 Knight Robert S Public address amplifier
US6639994B1 (en) * 2000-08-16 2003-10-28 Jl Audio, Inc. Loudspeaker having adjustable motor strength

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2515098A (en) * 2013-06-14 2014-12-17 Jaguar Land Rover Ltd Speaker device
GB2515098B (en) * 2013-06-14 2016-02-03 Jaguar Land Rover Ltd Speaker device
US10009692B2 (en) 2013-06-14 2018-06-26 Jaguar Land Rover Limited Speaker device

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