EP2461219A1 - Membrane de rayonnement acoustique pour une boîte à musique ou une montre à sonnerie - Google Patents

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EP2461219A1
EP2461219A1 EP10193425A EP10193425A EP2461219A1 EP 2461219 A1 EP2461219 A1 EP 2461219A1 EP 10193425 A EP10193425 A EP 10193425A EP 10193425 A EP10193425 A EP 10193425A EP 2461219 A1 EP2461219 A1 EP 2461219A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
membrane
watch
thickness
region
acoustic
Prior art date
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EP10193425A
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German (de)
English (en)
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EP2461219B1 (fr
Inventor
Davide Sarchi
Jérôme Favre
Nakis Karapatis
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Montres Breguet SA
Original Assignee
Montres Breguet SA
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Publication date
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Priority to EP10193425.5A priority patent/EP2461219B1/fr
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Priority to JP2011258258A priority patent/JP5800692B2/ja
Priority to CN201110397549.5A priority patent/CN102572652B/zh
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    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B37/00—Cases
    • G04B37/0075—Cases with means to enhance sound transmission
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G17/00—Structural details; Housings
    • G04G17/02—Component assemblies
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K13/00—Cones, diaphragms, or the like, for emitting or receiving sound in general
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/18—Details, e.g. bulbs, pumps, pistons, switches or casings
    • G10K9/20—Sounding members

Definitions

  • An acoustic radiation membrane for a music box such as a musical watch, or a bell watch.
  • the invention also relates to a watch, which comprises an acoustic radiation membrane.
  • the watch comprises a watch case consisting essentially of a middle and a bottom fixed and securely attached to the middle part.
  • An ice is disposed on a side opposite the bottom to seal said box.
  • a watch movement is maintained inside the watch case and provided with a striking mechanism that can be activated in specified periods of time to produce sound or music.
  • the acoustic radiation membrane is connected to the box to radiate the sound produced by the striking mechanism to the outside of the box.
  • a watch movement of a traditional architecture may also include a striking mechanism for generating a sound or a music.
  • the timbre of the bell watch or the keyboard of the musical watch are arranged inside the watch case.
  • the vibrations of the timbre or the keyboard blades are transmitted to the trim parts.
  • These pieces of clothing are for example the middle part, the bezel, the ice and the bottom of the watch case. These large pieces begin to radiate sound in the air under the effect of transmitted vibrations.
  • a sound is produced either by a stamp struck by a hammer, or by one or more blades of the vibrating keyboard, these parts of dressing are able to radiate the sound produced in the air.
  • the acoustic output based on the complex vibro-acoustic transduction of the trim pieces, is low.
  • the material, geometry and boundary conditions of the trim pieces must be taken into account.
  • the configurations of these pieces of clothing are also dependent on the aesthetics of the watch and operating constraints, which may limit the possibilities of adaptation.
  • a membrane of the acoustic type which is dedicated to vibro-acoustic transduction.
  • a piezoelectric element for example on the membrane to make it vibrate as mentioned in the patent CH 581 860 . So that the sound radiation of the membrane is not lost in the watch, which must be sealed, it can be provided a double bottom of the watch case, which is open to the outside. In this case, the bottom of the watch case has one or more openings for transmitting the sound of the vibrating membrane.
  • this membrane In a standard bell watch, which is provided for example with an acoustic membrane, this membrane is sandwiched between a portion of the middle part and the bottom of the watch case.
  • the bottom can be made of a precious material, such as gold. It can occur in contact with the membrane usually made of steel with the gold bottom, an electrochemical potential difference especially in a humid environment. This is likely to promote the corrosion of said membrane at the contact with the gold background, which is a drawback. It must therefore also be found a stainless material with no potential difference with gold and whose internal damping is low.
  • the invention therefore aims to overcome the drawbacks of the state of the art mentioned above by providing an acoustic radiation membrane for a music box or a striking watch, made in such a way as to obtain the most uniform acoustic performance possible on the audible frequency band, essentially in the frequency range between 1 kHz and 4 kHz.
  • the invention relates to an acoustic radiation membrane comprising the characteristics defined in independent claim 1.
  • An advantage of the acoustic radiation membrane according to the present invention lies in the fact that it is made with at least one region of asymmetric shape formed in the material of the membrane or with at least one region of asymmetrical shape having a different thickness the general thickness of the membrane. It can include several asymmetrically shaped regions, which are excavated in the membrane material. Preferably, two excavated regions of dimension different are planned. A first region is machined for example by etching or digging in the membrane to have a first constant thickness, and a second region is machined in the membrane to have a second constant thickness less than the first thickness.
  • the two asymmetrically shaped regions are machined to define, for example, first and second ellipses as an asymmetric shape. These ellipses are offset from each other with respect to the center of the membrane and overlap in part.
  • the membrane may be made of amorphous metal or metal glass, or also of gold, or even brass or another material having a density, a Young's modulus and an elastic limit, which are similar.
  • the arrangement of the asymmetric regions can thus make it possible to increase the number of eigenfrequencies in the useful acoustic frequency band, namely between 1 kHz and 4 kHz, in order also to increase the overall acoustic level.
  • the widening of the soundtrack can be combined with a very low internal damping, which makes it possible to obtain a very good sound output.
  • the invention also relates to a watch provided with an acoustic radiation membrane comprising the characteristics defined in the independent claim 13.
  • the figure 1 represents a top view of the acoustic radiation membrane 1 for a music box, such as a musical watch, or a striking watch.
  • the membrane 1 is made with a spatially inhomogeneous thickness, i.e. it includes regions, which have been machined in the total thickness of the membrane. The machined regions each have a different uniform thickness.
  • Excavated regions of different thickness have circularly shaped shapes in plan view.
  • the asymmetric shapes are preferably ellipses 2, 3 excavated in a bottom portion 4 of a circular membrane 1, which may be shaped like as explained below with reference to figures 2 and 4 . These ellipses 2, 3 are partly superimposed.
  • the membrane 1 may be a circular membrane with a diameter of about 40 mm at the edge and a diameter of about 31 mm at its bottom 4 by way of non-limiting example. These two elliptical regions occupy a large part of the surface of the membrane seen in plan so as to increase the number of eigen modes of vibration in the desired audible frequency band between 1 kHz and 4 kHz.
  • the elliptical regions are normally determined taking into account the following simplified formula of the frequency ⁇ of the vibration modes of an elliptical membrane: ⁇ 2 not , m ⁇ E ⁇ h ⁇ not / b 2 + m / at 2 / ⁇ ⁇ 1 - v 2
  • E the Young's modulus
  • h the thickness of the membrane
  • a and b are the half-axes of the ellipse
  • p is the density of the membrane material
  • v is the Poisson's ratio (at about the order of 0.3)
  • n and m are integers, which number the modes of vibration and represent the number of nodes spatially of the corresponding vibration of the membrane.
  • the number of nodes in the direction of the half-axis a and the half-axis b is m-1, respectively n-1.
  • this corresponds to a vibration, which has two nodes in the direction of the half-axis a, and a node in the direction of the half-axis b.
  • the frequency increases with the square root of the Young's modulus E and the thickness h, but on the other hand decreases by increasing the half-axes a and b, that is to say the surface of the ellipse.
  • an elliptical membrane has a double number of modes of vibration relative to a circular membrane. It is therefore possible to flatten the overall frequency response by eliminating the circular symmetry of the membrane.
  • the asymmetric regions preferably in the form of an ellipse 2, 3 of the acoustic membrane 1 according to the invention, are configured so that the first natural modes of vibration are in the audible frequency band between 1 kHz and 4 kHz. With such ellipses, this allows for better geometric optimization than for other asymmetric shapes.
  • a circular membrane of uniform thickness supports several eigen modes of vibration, which are defined by k N.
  • Each eigenmode is characterized by a defined number of nodes N. Thanks to the realization of regions of different thickness, which are called S j with j ranging from 1 to n, and for each defined number of nodes N, it is counted several vibration modes k NOT l having this number of nodes. These modes differ from each other in their spatial shape and / or orientation in the plane of the membrane. The energy difference between these modes depends on the thickness and shape of the regions S j and can therefore be reduced to discretion. This multiplication of modes in each energy range makes it possible to widen the response band of the membrane. For simplicity of calculation and practical realization, it is considered the specific case where the regions of different thickness are two ellipses.
  • the first modes of vibration are with a uniform amplification in the desired frequency band, for example between 1 kHz and 4 kHz.
  • the overall acoustic level is also increased for a user's perception of the notes radiated by the membrane of the music box or the ringing watch.
  • the circular membrane 1 may have a diameter equal to 40 mm at the edge and a diameter equal to 31 mm at its bottom 4. It may be made of a material, such as metal-based glass. zirconia, which has a density or density equal to 5'100 kg / m 3 .
  • the material used for the membrane may have a Young's modulus, which may vary between 97 and 110 GPa, while its elastic limit may vary between 1.5 and 2.2 GPa.
  • the maximum thickness of the membrane may be of the order of 0.3 mm, while the minimum thickness may vary between 0.1 mm and 0.2 mm, depending on the sound effects to be obtained. If the density is greater, while the Young's modulus is smaller, a membrane thickness greater than 0.3 mm may be allowed, but under these conditions, the membrane is less acoustically effective.
  • the size of the first ellipse 2, which is excavated in the bottom 4 of the membrane, is 12 mm for the half-major axis and 6 mm for the half-minor axis with a thickness of 0.15 mm.
  • the size of the second ellipse 3, which is excavated in the bottom 4 of the membrane partially superimposed on the first ellipse and crossed, is 11 mm for the half-major axis and 7 mm for the semi-minor axis with a thickness of 0.2 mm.
  • the centers c, c 'of the first and second ellipses 2, 3 can be shifted from each other for example by 13.5 mm, and the angle between the major axes of the two ellipses can be of the order of 60 ° .
  • the density of vibration modes of the membrane is maximized in the desired audible frequency band. It can also be envisaged to adapt the thicknesses and the surface of the ellipses as a function of the desired sealing, the indeformability or the deformability of the desired membrane.
  • the ratio between the half-axes of the ellipses excavated in the membrane and the radius of the circular membrane should in principle be in the range 2/3 to 1.
  • the ratio between the two thicknesses of the ellipses must be in the interval 1/2 to 4/5.
  • the minimum thickness must not be greater than 2/3 of the total thickness of the circular membrane.
  • the figure 2 represents a diametrical cut along AA of the figure 1 of the acoustic radiation membrane 1.
  • This membrane can take the form of a bowl with a bottom 4 and a peripheral edge for mounting in particular in a watch case as explained below with reference to the figure 4 .
  • the asymmetric regions in the form of ellipses 2 and 3 are formed in the bottom 4 of the membrane 1. Each region is excavated in the membrane with each a different uniform thickness. It should also be noted that the excavated regions may be indifferently on the movement side or on the outer side of the membrane not shown.
  • asymmetrical regions 2, 3 by etching, milling or digging in the total thickness of the membrane 1, it can be envisaged to produce on a membrane of minimum thickness two regions. in the form of an ellipse in overthickness and which intersect.
  • a first region has a first thickness greater than the minimum thickness of the membrane, and a second region has a second thickness greater than the first thickness of the first region.
  • These elliptical regions thus form protruding portions on the membrane, but whose asymmetrical shape provides advantages equivalent to the advantages of the ellipses excavated in the membrane explained above.
  • These regions can be obtained by selective deposition of the same material as the base material of the membrane.
  • the material may be zirconia-based or platinum-based metal glass, or also gold.
  • asymmetrical regions 2, 3 by etching, milling or digging in the total thickness of the membrane 1, it can be envisaged to produce a circular asymmetric membrane, by modifying its properties. physico-chemical locally and in a deterministic manner during manufacture or after-treatment. This procedure makes it possible to produce uniform regions having circularly asymmetrical shapes and thus to multiply the vibration modes and to flatten the frequency response, according to the same physical principle explained above.
  • FIG. 3 a graph of the proposed frequency response of the proposed membrane compared with the response of an ordinary circular membrane made of the same material is shown. It is represented the total force Fz applied by the membrane on the air, as a function of the excitation frequency of the membrane.
  • the circular membrane may be flat in this example and with a diameter of the order of 31 mm. The same excitation force was applied in all the cases considered.
  • the MA curve represents the response of an ordinary circular membrane (membrane strength on air) in the frequency range of 1 kHz to 4 kHz. It is noted that the force on the air of this ordinary membrane has only a peak of greater amplitude between 2.5 kHz and 3 kHz with a relatively low overall amplitude.
  • Curve A represents the response of a circular membrane, in which is realized a centric ellipse of half-major axis equal to 15 mm and half-small axis equal to 9 mm with a thickness of 0.07 mm and a non ellipse centered half-major axis equal to 13.5 mm and half small axis equal to 10 mm with a thickness of 0.09 mm.
  • Curve B represents the response of a circular membrane, in which is realized an ellipse centered half-major axis equal to 14 mm and half-small axis equal to 10 mm with a thickness of 0.08 mm and an ellipse non-centered half large axis equal to 12 mm and half small axis equal to 11 mm with a thickness of 0.1 mm.
  • curve C represents the response of a circular membrane, in which is realized a centric ellipse of half-major axis equal to 15 mm and half-small axis equal to 9 mm with a thickness of 0.09 mm and a centered ellipse of half large axis equal to 13.5 mm and half small axis equal to 10 mm with a thickness of 0.11 mm.
  • the amplitude of the force applied to the air by the membrane, in which ellipses are produced, is maximized and relatively flattened for eigen frequencies of vibration between 1 kHz and 4 kHz, which is sought by the invention.
  • the figure 4 represents a partial section of a bell or musical watch 10.
  • the watch 10 essentially comprises an acoustic radiation membrane 1 according to the invention for improving the acoustic performance of a note or notes produced by a striking mechanism.
  • This acoustic membrane 1 may comprise two elliptical regions 2 and 3, excavated in the bottom 4 of the membrane.
  • This acoustic membrane may be made for example in an amorphous metal or metal glass, which is a stainless material.
  • the total thickness of this membrane 1 may be less than or equal to 1 mm, but preferably close to 0.3 mm.
  • the ring or musical watch 10 also comprises a watch movement 20, which is generally mounted on a plate 24.
  • An edge piece 22 is fixed to the plate 24, which defines a watch cage.
  • both the plate 24 and the edge piece 22 are made of a metallic material.
  • the watch movement 20 comprises a striking mechanism, not shown.
  • This striking mechanism may comprise at least one stamp mounted on a stamp holder integral with the plate 24, and at least one hammer rotatably mounted on the plate to strike said stamp in specified periods.
  • the generally circular stamp surrounds the various parts of the watch movement of the ringing watch. Such a striking mechanism is provided to signal a programmed alarm or minute repetitions.
  • the striking mechanism may comprise a keyboard with a set of blades connected to a heel, which is attached to the deck 24.
  • a note or a succession of musical notes are produced by keyboard blade vibrations.
  • Each blade is normally configured to produce a particular note, but it can be expected to have certain groups of two blades for each group to produce the same particular note.
  • the keyboard blades are lifted and released by pins integral with a cylinder or a disc rotating on the plate 24.
  • Each activated blade oscillates mainly at its first natural frequency. The vibrations generated by the activated blades are transmitted to the watch's trim pieces, which must make it possible to radiate acoustically the sound produced by each vibrating blade.
  • the acoustic membrane 1 is cup-shaped, the upper edge of which is sealingly mounted by an annular liner 18 on an inner annular flange of the bottom 15 of the box.
  • the diameter of this bowl which may be equivalent to the diameter of the watch crystal 12, may be between 20 and 40 mm.
  • An annular support 21 supports on one side the plate 24 with the edge piece 22 and rests on the upper edge of the acoustic membrane 1. At the time of attachment of the caseband 14 to the bottom 15 of the watch case, the support 21 and the peripheral edge of the acoustic radiation membrane 1 are clamped between the caseband 14 and the base rim 15.
  • the membrane may be provided to fix the acoustic membrane 1 by its border in a different way than that presented above. It can be envisaged that the membrane is fixed pointwise at 2, 3, 4 or more points by its border, or that it is fixed elastically or with a single support condition.
  • the bottom 15 is mounted by known means and removably on the middle part 14 with a seal 19.
  • a watch crystal 12 is fixed in particular to the bezel 13 to seal the watch case.
  • a dial 23 is held at the edge on the middle part and arranged below the watch crystal 12.
  • hour indication hands are provided on the dial, which also carries hourly indices on the periphery.
  • the central portion of the acoustic membrane is not in contact with the support 21 and the inner surface of the bottom 15. As a result, sufficient space 17 in the box is provided so that the acoustic membrane can freely vibrate or radiate acoustically.
  • the entire acoustic membrane 1 and the bottom 15 thus constitutes a double bottom.
  • One or more openings 16 are also provided laterally through the bottom 15 to allow the acoustic membrane to radiate the sound produced by the striking mechanism to the outside.
  • the note or notes generated by said striking mechanism are transmitted directly to the acoustic radiation membrane 1 to vibrate.
  • a vibration transmission to the acoustic membrane 1 is also provided at the edge of the acoustic membrane by the connecting pieces 21, 22 and 24.
  • the acoustic membrane comprises regions in the form of an ellipse 2, 3 excavated in the bottom 4 of the membrane, it is likely to vibrate at several first eigenfrequencies according to the number of notes planned to radiate.
  • These first natural frequencies are preferably located in the useful acoustic band between 1 kHz and 4 kHz.
  • the second natural frequencies of vibration notes are however located above 4 kHz. This is advantageous because the second vibration frequencies are often destructive of sound.
  • this membrane is composed of stainless materials, it can be mounted on a background for example of precious metal, such as gold. No difference in electrochemical potential is thus observed even in a humid environment, so that no corrosion occurs in contact with the membrane 1 and the bottom 15.
  • the metallic glass or amorphous metal used, for example, for producing the membrane may also be a metal alloy based on titanium, zirconium and beryllium.
  • the amorphous metal alloy may comprise 41% of zirconium, 14% of titanium, 12% of copper, 10% of nickel and 23% of beryllium.
  • the Young's modulus of this alloy is 105 GPa and the elastic limit is 1.5 GPa.
  • the amorphous metal alloy may also consist of 57.5% platinum, 14.7% copper, 5.3% nickel and 22.5% phosphorus.
  • the Young's modulus of this alloy is in this case 98 GPa and the elastic limit is 1.4 GPa.
  • the acoustic membrane may be located in the watch case at the middle of the case with an opening through the caseband for the sound radiation of the acoustic membrane in vibration.
  • the acoustic membrane may be located on an outer portion of the watch case, but disposed at least on an opening of the housing so that the note or notes generated by the striking mechanism can vibrate the membrane.
  • Several acoustic membranes can be arranged in several places inside the watch case or superimposed.
  • the membrane may have a shape other than circular, for example rectangular and be flat.
  • the membrane may include an elliptical region on a first face and another elliptical region on a second opposite face of the membrane.

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Abstract

La membrane (1) de rayonnement acoustique est prévue pour être montée dans une boîte à musique ou une montre à sonnerie. La membrane est réalisée avec au moins une région de forme asymétrique formée dans le matériau de la membrane ou avec au moins une région de forme asymétrique ayant une épaisseur différente de l'épaisseur générale de la membrane. Elle comprend de préférence deux régions asymétriques en forme d'ellipse (2, 3), qui se superposent en partie et ont une épaisseur différente l'une de l'autre. Les deux ellipses (2, 3) de préférence excavées dans la membrane, sont décentrées l'une de l'autre.

Description

  • L'invention concerne une membrane de rayonnement acoustique pour une boîte à musique, telle qu'une montre musicale, ou une montre à sonnerie.
  • L'invention concerne également une montre, qui comprend une membrane de rayonnement acoustique. La montre comprend une boîte de montre constituée essentiellement d'une carrure et d'un fond fixé étanchement et de manière amovible sur la carrure. Une glace est disposée sur un côté opposé au fond pour fermer étanchement ladite boîte. Un mouvement horloger est maintenu à l'intérieur de la boîte de montre et muni d'un mécanisme de sonnerie susceptible d'être activé dans des périodes déterminées pour produire un son ou une musique. La membrane de rayonnement acoustique est reliée à la boîte pour rayonner le son produit par le mécanisme de sonnerie vers l'extérieur de la boîte.
  • Dans le domaine de l'horlogerie, un mouvement horloger d'une architecture traditionnelle peut également comprendre un mécanisme de sonnerie pour générer un son ou une musique. Le timbre de la montre à sonnerie ou le clavier de la montre musicale sont disposés à l'intérieur de la boîte de montre. Ainsi les vibrations du timbre ou des lames du clavier sont transmises aux pièces d'habillage. Ces pièces d'habillage sont par exemple la carrure, la lunette, la glace et le fond de la boîte de montre. Ces grandes pièces se mettent à rayonner du son dans l'air sous l'effet des vibrations transmises. Lorsqu'un son est produit soit par un timbre frappé par un marteau, soit par une ou plusieurs lames du clavier en vibration, ces pièces d'habillage sont capables de rayonner le son produit dans l'air.
  • Dans une montre à sonnerie ou musicale traditionnelle, le rendement acoustique, sur la base de la transduction vibro-acoustique complexe des pièces d'habillage, est faible. Pour améliorer et augmenter le niveau acoustique perçu par l'utilisateur de la montre à sonnerie ou musicale, il doit être tenu compte de la matière, de la géométrie et des conditions aux limites des pièces d'habillage. Les configurations de ces pièces d'habillage sont aussi dépendantes de l'esthétique de la montre et des contraintes de fonctionnement, ce qui peut limiter les possibilités d'adaptation.
  • Il est connu dans la technique horlogère d'utiliser dans une montre notamment électronique, une membrane du type acoustique, qui est dédiée à la transduction vibro-acoustique. Pour activer une telle membrane dans une montre électronique, il est placé un élément piézoélectrique par exemple sur la membrane pour la faire vibrer comme mentionné dans le brevet CH 581 860 . Pour que le rayonnement sonore de la membrane ne soit pas perdu dans la montre, qui doit être étanche, il peut être prévu un double fond de la boîte de montre, qui est ouvert vers l'extérieur. Dans ce cas, le fond de la boîte de montre présente une ou plusieurs ouvertures pour la transmission du son de la membrane en vibration.
  • Généralement avec l'utilisation d'une membrane traditionnelle de rayonnement acoustique, il subsiste un problème de largeur de bande de fréquences. Dans le cas d'une montre à sonnerie à répétition minute, un réveil ou encore une alarme à quartz, d'excellents résultats peuvent être obtenus en amplifiant une seule fréquence dominante, accordée avec l'excitateur. Par contre, dans le cas où la membrane acoustique doit équiper une boîte à musique, les fréquences à rayonner de manière efficace doivent s'étendre typiquement entre 1 kHz et 4 kHz. La réponse acoustique de la membrane doit donc être relativement uniforme dans cet intervalle de fréquences. Toutefois, les membranes uniformes standard n'arrivent jamais à remplir cette condition, le niveau de réponse étant donc généralement très inhomogène dans cet intervalle de fréquences.
  • Dans une montre à sonnerie standard, qui est munie par exemple d'une membrane acoustique, cette membrane est prise en sandwich entre une partie de la carrure et le fond de la boîte de montre. Dans le cas d'une montre de luxe, le fond peut être réalisé dans un matériau précieux, tel que de l'or. Il peut se produire au contact de la membrane généralement en acier avec le fond en or, une différence de potentiel électro-chimique surtout dans un milieu humide. Cela est susceptible de favoriser la corrosion de ladite membrane au niveau du contact avec le fond en or, ce qui est un inconvénient. Il doit donc être également trouvé une matière inoxydable sans différence de potentiel avec l'or et dont l'amortissement interne est faible.
  • L'invention a donc pour but de pallier aux inconvénients de l'état de la technique susmentionné en fournissant une membrane de rayonnement acoustique pour une boîte à musique ou une montre à sonnerie, réalisée de telle manière à obtenir un rendement acoustique le plus uniforme possible sur la bande de fréquences audibles, essentiellement dans l'intervalle de fréquences entre 1 kHz et 4 kHz.
  • A cet effet, l'invention concerne une membrane de rayonnement acoustique comprenant les caractéristiques définies dans la revendication indépendante 1.
  • Des formes particulières de la membrane de rayonnement acoustique sont définies dans les revendications dépendantes 2 à 12.
  • Un avantage de la membrane de rayonnement acoustique selon la présente invention, réside dans le fait qu'elle est réalisée avec au moins une région de forme asymétrique formée dans le matériau de la membrane ou avec au moins une région de forme asymétrique ayant une épaisseur différente de l'épaisseur générale de la membrane. Elle peut comprendre plusieurs régions de forme asymétrique, qui sont excavées dans la matière de la membrane. De préférence, deux régions excavées de dimension différente sont prévues. Une première région est usinée par exemple par gravure ou creusement dans la membrane pour avoir une première épaisseur constante, et une seconde région est usinée dans la membrane pour avoir une seconde épaisseur constante inférieure à la première épaisseur. Les deux régions de forme asymétrique sont usinées pour définir, par exemple, des première et seconde ellipses en tant que forme asymétrique. Ces ellipses sont décalées l'une de l'autre par rapport au centre de la membrane et se superposent en partie.
  • Grâce à la réalisation des ellipses dans la membrane, cela permet d'avoir un nombre double de modes propres de vibration pour chaque ellipse par rapport à une région de forme circulaire. Une maximisation du nombre de modes propres dans la bande de fréquences audibles est ainsi obtenue, notamment entre 1 kHz et 4 kHz. La réponse globale de la membrane en vibration est ainsi aplatie en éliminant la symétrie circulaire et en utilisant une telle région asymétrique sous forme d'ellipse vue en plan.
  • Avantageusement, la membrane peut être réalisée en métal amorphe ou en verre métallique, ou également en or, voire en laiton ou dans un autre matériau ayant une densité, un module d'Young et une limite élastique, qui sont similaires. L'agencement des régions asymétriques peut ainsi permettre d'augmenter le nombre de fréquences propres dans la bande de fréquences acoustiques utile, à savoir entre 1 kHz et 4 kHz, afin également d'augmenter le niveau acoustique global. Avec une telle membrane, l'élargissement de la bande sonore peut être combiné avec un amortissement interne très faible, ce qui permet d'obtenir un très bon rendement sonore.
  • A cet effet, l'invention concerne également une montre munie d'une membrane de rayonnement acoustique comprenant les caractéristiques définies dans la revendication indépendante 13.
  • Des formes particulières de la montre sont définies dans les revendications dépendantes 14 à 16.
  • Les buts, avantages et caractéristiques de la membrane de rayonnement acoustique pour une boîte à musique ou une montre à sonnerie apparaîtront mieux dans la description suivante sur la base d'au moins une forme d'exécution non limitative illustrée par les dessins sur lesquels :
    • la figure 1 représente de manière simplifiée une vue de dessus de la membrane de rayonnement acoustique selon l'invention,
    • la figure 2 représente de manière simplifiée une coupe diamétrale selon A-A de la figure 1 de la membrane de rayonnement acoustique selon l'invention,
    • la figure 3 représente un graphe de la force totale appliquée sur l'air par la membrane selon l'invention en comparaison d'une membrane circulaire, en fonction de la fréquence d'excitation de la membrane, et
    • la figure 4 représente de manière simplifiée une coupe partielle d'une montre à sonnerie ou musicale, qui est munie d'une membrane acoustique selon l'invention.
  • Dans la description suivante, il sera fait référence principalement à la configuration d'une membrane de rayonnement acoustique, pour équiper notamment une boîte à musique, telle qu'une montre musicale, ou une montre à sonnerie.
  • La figure 1 représente une vue de dessus de la membrane de rayonnement acoustique 1 pour une boîte à musique, telle qu'une montre musicale, ou une montre à sonnerie. Dans cette forme d'exécution, la membrane 1 est réalisée avec une épaisseur inhomogène spatialement, c'est-à-dire qu'elle comprend des régions, qui ont été usinées dans l'épaisseur totale de la membrane. Les régions usinées ont chacune une épaisseur uniforme différente. Les régions excavées d'épaisseur différente ont en vue de dessus des formes circulairement asymétriques. Les formes asymétriques sont de préférence des ellipses 2, 3 excavées dans une partie de fond 4 d'une membrane circulaire 1, qui peut être en forme de cuvette comme expliqué ci-après en référence aux figures 2 et 4. Ces ellipses 2, 3 sont en partie superposées. La présence de plusieurs régions asymétriques circulairement permet d'augmenter considérablement le nombre de modes propres ou fréquences propres de vibration. Cela permet donc d'augmenter la largeur de bande de préférence entre 1 kHz et 4 kHz et l'uniformité de l'amplification dans cette bande de fréquences audibles.
  • Comme il a pu être constaté lors de test de rayonnement acoustique d'une telle membrane, il est prévu de manière optimale de réaliser deux régions asymétriques 2, 3 dans l'épaisseur de la membrane 1. Ces deux régions sous forme d'ellipse à épaisseur uniforme différente, sont de dimension ou surface différente sans être dépendantes directement de la dimension de la membrane. La membrane 1 peut être une membrane circulaire de diamètre de l'ordre de 40 mm en bordure et de diamètre de l'ordre de 31 mm au niveau de son fond 4 à titre d'exemple non limitatif. Ces deux régions sous forme d'ellipse occupent une grande partie de la surface de la membrane vue en plan de manière à augmenter le nombre de modes propres de vibration dans la bande de fréquences audibles désirées entre 1 kHz et 4 kHz.
  • Les régions sous forme d'ellipse sont normalement déterminées en tenant compte de la formule simplifiée suivante de la fréquence ω des modes de vibration d'une membrane elliptique : ω 2 n , m ≈ E ⋅ h ⋅ n / b 2 + m / a 2 / ρ ⋅ 1 - v 2
    Figure imgb0001
    où E est le module d'Young, h est l'épaisseur de la membrane, a et b sont les demi-axes de l'ellipse, p est la masse volumique du matériau de la membrane, v est le coefficient de Poisson (à peu près de l'ordre de 0.3), n et m sont des nombres entiers, qui numérotent les modes de vibration et représentent le nombre de noeuds spatialement de la vibration correspondante de la membrane. Le nombre de noeuds dans la direction du demi-axe a et du demi-axe b est m-1, respectivement n-1. Dans le cas d'un mode indiqué par n=2 et m=3, cela correspond à une vibration, qui a deux noeuds dans la direction du demi-axe a, et un noeud dans la direction du demi-axe b. Dans le cas d'un mode indiqué par n=1 et m=1, il n'y a pas de noeuds dans l'une ou l'autre direction des demi-axes.
  • Selon la formule de la fréquence de vibration susmentionnée, la fréquence augmente avec la racine carrée du module de Young E et de l'épaisseur h, mais par contre diminue en augmentant les demi-axes a et b, c'est-à-dire la surface de l'ellipse. A titre comparatif, pour une même surface et une même épaisseur, et dans l'intervalle de fréquences désirées, une membrane elliptique a un nombre double de modes de vibration par rapport à une membrane circulaire. Il est donc possible d'aplatir la réponse globale en fréquence en éliminant la symétrie circulaire de la membrane. Les régions asymétriques de préférence sous forme d'ellipse 2, 3 de la membrane acoustique 1 selon l'invention, sont configurées pour que les premiers modes propres de vibration se trouvent dans la bande de fréquences audibles entre 1 kHz et 4 kHz. Avec de telles ellipses, cela permet d'effectuer une meilleure optimisation géométrique, que pour d'autres formes asymétriques.
  • Il est à noter qu'une membrane circulaire d'épaisseur uniforme supporte plusieurs modes propres de vibration, qui sont définis par kN. Chaque mode propre est caractérisé par un nombre défini de noeuds N. Grâce à la réalisation de régions d'épaisseur différente, qui sont appelées Sj avec j allant de 1 à n, et pour chaque nombre défini de noeuds N, il est compté plusieurs modes de vibration k N l
    Figure imgb0002
     ayant ce nombre de noeuds. Ces modes diffèrent entre eux par leur forme spatiale et/ou leur orientation dans le plan de la membrane. La différence d'énergie entre ces modes dépend de l'épaisseur et de la forme des régions Sj et peut donc être réduite à discrétion. Cette multiplication des modes dans chaque intervalle d'énergie permet d'élargir la bande de réponse de la membrane. Par simplicité de calcul et de réalisation pratique, il est considéré le cas spécifique où les régions d'épaisseur différente sont deux ellipses.
  • Grâce à la réalisation de deux ellipses dans la membrane, pour chaque nombre défini de noeuds, il y a quatre modes de vibration, dont deux modes de vibration par ellipse et non un seul mode de vibration pour une forme circulaire d'une membrane traditionnelle. Une maximisation du nombre de modes dans la bande de fréquences audibles est ainsi obtenue. La réponse globale de la membrane en vibration est ainsi aplatie en éliminant la symétrie circulaire et en utilisant une telle région asymétrique sous forme d'ellipse vue en plan.
  • Pour les dimensions typiques d'une montre, avec les deux régions à forme elliptique il est possible d'obtenir une meilleure optimisation géométrique qu'avec toute autre forme asymétrique. En fonction de la taille suffisamment grande de chaque ellipse par rapport à la taille de la membrane, les premiers modes de vibration se trouvent avec une amplification uniforme dans la bande de fréquences désirée, par exemple entre 1 kHz et 4 kHz. Le niveau acoustique global est également augmenté pour la perception par un utilisateur des notes rayonnées par la membrane de la boîte à musique ou de la montre à sonnerie.
  • Comme décrit ci-devant, la membrane circulaire 1 peut être de diamètre égal à 40 mm en bordure et de diamètre égal à 31 mm au niveau de son fond 4. Elle peut être réalisée avec un matériau, tel que du verre métallique à base de zircone, qui a une densité ou masse volumique égale à 5'100 kg/m3. Le matériau utilisé pour la membrane peut avoir un module d'Young, qui peut varier entre 97 et 110 GPa, alors que sa limite élastique peut varier entre 1.5 et 2.2 GPa. L'épaisseur maximale de la membrane peut être de l'ordre de 0.3 mm, tandis que l'épaisseur minimale peut varier entre 0.1 mm et 0.2 mm, selon les effets sonores à obtenir. Si la masse volumique est plus grande, alors que le module d'Young est plus petit, une épaisseur de membrane plus grande que 0.3 mm peut être admise, mais dans ces conditions, la membrane est moins efficace acoustiquement.
  • La taille de la première ellipse 2, qui est excavée dans le fond 4 de la membrane, est de 12 mm pour le demi grand axe et 6 mm pour le demi petit axe avec une épaisseur de 0.15 mm. La taille de la seconde ellipse 3, qui est excavée dans le fond 4 de la membrane en partie superposée à la première ellipse et croisée, est de 11 mm pour le demi grand axe et 7 mm pour le demi petit axe avec une épaisseur de 0.2 mm. Les centres c, c' des première et seconde ellipses 2, 3 peuvent être décalés l'un de l'autre par exemple de 13.5 mm, et l'angle entre les grands axes des deux ellipses peut être de l'ordre de 60°. Avec une taille relativement semblable des deux ellipses, la densité de modes de vibration de la membrane est maximisée dans la bande de fréquences audibles désirée. Il peut encore être envisagé d'adapter les épaisseurs et la surface des ellipses en fonction de l'étanchéité désirée, de l'indéformabilité ou la déformabilité de la membrane recherchée.
  • En général, le rapport entre les demi-axes des ellipses excavées dans la membrane et le rayon de la membrane circulaire doit en principe être dans l'intervalle 2/3 à 1. Le rapport entre les deux épaisseurs des ellipses doit être dans l'intervalle 1/2 à 4/5. L'épaisseur minimale ne doit pas être supérieure à 2/3 de l'épaisseur totale de la membrane circulaire.
  • La figure 2 représente une coupe diamétrale selon A-A de la figure 1 de la membrane de rayonnement acoustique 1. Cette membrane peut prendre la forme d'une cuvette avec un fond 4 et un bord périphérique pour le montage notamment dans une boîte de montre comme expliqué ci-après en référence à la figure 4. Les régions asymétriques sous forme d'ellipse 2 et 3 sont réalisées dans le fond 4 de la membrane 1. Chaque région est excavée dans la membrane avec chacune une épaisseur uniforme différente. Il est également à noter que les régions excavées peuvent se trouver indifféremment sur le coté mouvement ou sur le coté externe de la membrane non représenté.
  • Il est également à noter qu'en lieu et place de réaliser des régions asymétriques 2, 3 par gravure, fraisage ou creusement dans l'épaisseur totale de la membrane 1, il peut être envisagé de réaliser sur une membrane d'épaisseur minimale deux régions sous forme d'ellipse en surépaisseur et qui se croisent. Une première région a une première épaisseur supérieure à l'épaisseur minimale de la membrane, et une seconde région a une seconde épaisseur supérieure à la première épaisseur de la première région. Ces régions sous forme d'ellipse forment ainsi des portions en saillie sur la membrane, mais dont la forme asymétrique apporte des avantages équivalents aux avantages des ellipses excavées dans la membrane expliquées ci-devant. Ces régions peuvent être obtenues par dépôt sélectif d'un même matériau que la matériau de base de la membrane. Le matériau peut être du verre métallique à base de zircone ou à base de platine, ou également de l'or.
  • Il est également à noter qu'en lieu et place de réaliser des régions asymétriques 2, 3 par gravure, fraisage ou creusement dans l'épaisseur totale de la membrane 1, il peut être envisagé de réaliser une membrane asymétrique circulairement, en modifiant ses propriétés physico-chimiques localement et de manière déterministe lors de la fabrication ou du post-traitement. Cette procédure permet de réaliser des régions uniformes ayant des formes asymétriques circulairement et donc de multiplier les modes de vibration et d'aplatir la réponse en fréquence, selon le même principe physique expliqué précédemment.
  • A la figure 3, il est représenté un graphe de la réponse en fréquence de la membrane proposée comparée avec la réponse d'une membrane circulaire ordinaire réalisée dans une même matière. Il est représenté la force totale Fz appliquée par la membrane sur l'air, en fonction de la fréquence d'excitation de la membrane. La membrane circulaire peut être plane dans cet exemple et de diamètre de l'ordre de 31 mm. La même force d'excitation a été appliquée dans tous les cas considérés.
  • La courbe MA représente la réponse d'une membrane circulaire ordinaire (force de la membrane sur l'air) dans l'intervalle de fréquences de 1 kHz à 4 kHz. On remarque que la force sur l'air de cette membrane ordinaire possède uniquement un pic de plus forte amplitude entre 2.5 kHz et 3 kHz avec une amplitude globale relativement faible. La courbe A représente la réponse d'une membrane circulaire, dans laquelle est réalisée une ellipse centrée de demi grand axe égal à 15 mm et de demi petit axe égal à 9 mm avec une épaisseur de 0.07 mm et une ellipse non centrée de demi grand axe égal à 13.5 mm et de demi petit axe égal à 10 mm avec une épaisseur de 0.09 mm. La courbe B représente la réponse d'une membrane circulaire, dans laquelle est réalisée une ellipse centrée de demi grand axe égal à 14 mm et de demi petit axe égal à 10 mm avec une épaisseur de 0.08 mm et une ellipse non centrée de demi grand axe égal à 12 mm et de demi petit axe égal à 11 mm avec une épaisseur de 0.1 mm. Finalement la courbe C représente la réponse d'une membrane circulaire, dans laquelle est réalisée une ellipse centrée de demi grand axe égal à 15 mm et de demi petit axe égal à 9 mm avec une épaisseur de 0.09 mm et une ellipse centrée de demi grand axe égal à 13.5 mm et de demi petit axe égal à 10 mm avec une épaisseur de 0.11 mm. L'amplitude de la force appliquée sur l'air par la membrane, dans laquelle des ellipses sont réalisées, est maximisée et relativement aplatie pour des fréquences propres de vibration entre 1 kHz et 4 kHz, ce qui est cherché par l'invention.
  • La figure 4 représente une coupe partielle d'une montre à sonnerie ou musicale 10. La montre 10 comprend essentiellement une membrane de rayonnement acoustique 1 selon l'invention pour améliorer le rendement acoustique d'une note ou de notes produites par un mécanisme de sonnerie. Cette membrane acoustique 1 peut comprendre deux régions en forme d'ellipse 2 et 3, excavées dans le fond 4 de la membrane. Cette membrane acoustique peut être réalisée par exemple dans un métal amorphe ou en verre métallique, qui est un matériau inoxydable. L'épaisseur totale de cette membrane 1 peut être inférieure ou égale à 1 mm, mais de préférence proche de 0.3 mm.
  • La montre à sonnerie ou musicale 10 comprend également un mouvement horloger 20, qui est généralement monté sur une platine 24. Une pièce de bordure 22 est fixée à la platine 24, ce qui définit une cage de montre. Habituellement aussi bien la platine 24 que la pièce de bordure 22 sont réalisées dans un matériau métallique.
  • Le mouvement horloger 20 comprend un mécanisme de sonnerie, non représenté. Ce mécanisme de sonnerie peut comprendre au moins un timbre monté sur un porte-timbre solidaire de la platine 24, et au moins un marteau monté rotatif sur la platine pour venir frapper ledit timbre dans des périodes déterminées. Le timbre généralement de forme circulaire entoure les diverses parties du mouvement horloger de la montre à sonnerie. Un tel mécanisme de sonnerie est prévu pour signaler une alarme programmée ou des répétitions minutes.
  • Dans une forme d'exécution plus élaborée d'une montre musicale, le mécanisme de sonnerie peut comprendre un clavier avec un ensemble de lames reliées à un talon, qui est fixé sur la platine 24. Une note ou une succession de notes de musique sont produites par les vibrations de lames du clavier. Chaque lame est normalement configurée pour la production d'une note particulière, mais il peut être prévu d'avoir certains groupes de deux lames pour que chaque groupe produise une même note particulière. Pour produire une musique par exemple dans des périodes programmées, les lames du clavier sont levées puis relâchées par des goupilles solidaires d'un cylindre ou d'un disque en rotation sur la platine 24. Chaque lame activée oscille principalement à sa première fréquence propre. Les vibrations générées par les lames activées, sont transmises aux pièces d'habillage de la montre, qui doivent permettre de rayonner acoustiquement le son produit par chaque lame en vibration.
  • Dans cette forme d'exécution, la membrane acoustique 1 est en forme de cuvette, dont le bord supérieur est monté de manière étanche par une garniture annulaire 18 sur un rebord annulaire intérieur du fond 15 de la boîte. Le diamètre de cette cuvette, qui peut être équivalent au diamètre de la glace 12 de montre, peut se situer entre 20 et 40 mm. Un support 21 de forme annulaire supporte d'un côté la platine 24 avec la pièce de bordure 22 et s'appuie sur le bord supérieur de la membrane 1 acoustique. Au moment de la fixation de la carrure 14 sur le fond 15 de la boîte de montre, le support 21 et le bord périphérique de la membrane de rayonnement acoustique 1 sont pincés entre la carrure 14 et le rebord du fond 15.
  • Il est à noter qu'il peut être prévu de fixer la membrane acoustique 1 par sa bordure d'une autre manière que celle présentée ci-devant. Il peut être envisagé que la membrane soit fixée de manière ponctuelle en 2, 3, 4 ou plus de points par sa bordure, ou qu'elle soit fixée élastiquement ou avec une condition d'appui simple.
  • Le fond 15 est monté par des moyens connus et de manière amovible sur la carrure 14 avec une garniture d'étanchéité 19. Une glace de montre 12 est fixée notamment à la lunette 13 pour fermer étanchement la boîte de montre. Un cadran 23 est maintenu en bordure sur la carrure et disposé au-dessous de la glace de montre 12. Pour une montre mécanique à sonnerie 10, des aiguilles d'indication de l'heure, non représentées, sont prévues sur le cadran, qui porte aussi des index horaires en périphérie.
  • La partie centrale de la membrane acoustique n'est pas en contact avec le support 21 et la surface intérieure du fond 15. De ce fait, un espace suffisant 17 dans la boîte est prévu pour que la membrane acoustique puisse librement vibrer ou rayonner acoustiquement. L'ensemble de la membrane acoustique 1 et du fond 15 constitue ainsi un double fond. Une ou plusieurs ouvertures 16 sont également prévues latéralement à travers le fond 15 pour permettre à la membrane acoustique de rayonner le son produit par le mécanisme de sonnerie vers l'extérieur.
  • Lors du fonctionnement du mécanisme de sonnerie, la note ou les notes générées par ledit mécanisme de sonnerie sont transmises directement à la membrane de rayonnement acoustique 1 pour la faire vibrer. Une transmission de vibration à la membrane acoustique 1 est également fournie en bordure de la membrane acoustique par les pièces de liaison 21, 22 et 24. Comme la membrane acoustique comprend des régions sous forme d'ellipse 2, 3 excavées dans le fond 4 de la membrane, elle est susceptible de vibrer à plusieurs premières fréquences propres en fonction du nombre de notes prévues à rayonner. Ces premières fréquences propres sont situées de préférence dans la bande acoustique utile entre 1 kHz et 4 kHz. Les secondes fréquences propres de vibration des notes sont par contre situées au-dessus de 4 kHz. Ceci est avantageux car les secondes fréquences de vibration sont souvent destructrices de son.
  • Ces fréquences propres voulues de vibration sonore de la membrane, qui peut être en métal amorphe, sont dépendantes des propriétés physiques, telles que la masse volumique et le module d'Young. De plus avec une telle membrane de rayonnement acoustique 1, il est constaté un amortissement très faible, ce qui procure un très bon rendement sonore de cette membrane acoustique. En plus, l'effet d'interférence destructrice des deuxièmes fréquences propres est mitigé, étant donné qu'un mode de deuxième fréquence propre se trouve généralement proche en fréquence d'un mode de première fréquence propre ayant une orientation orthogonale. En autres termes, la membrane ne vibre jamais sur un mode pur de deuxième fréquence propre.
  • Grâce au fait que cette membrane est composée de matériaux inoxydables, elle peut être montée sur un fond par exemple en métal précieux, tel que l'or. Aucune différence de potentiel électro-chimique n'est ainsi constatée même dans un milieu humide, ce qui fait qu'aucune corrosion ne survient au contact de la membrane 1 et du fond 15.
  • Le verre métallique ou métal amorphe utilisé par exemple pour la réalisation de la membrane, peut être également un alliage métallique à base de titane, zirconium et béryllium. Ainsi à titre d'exemple plus spécifique, l'alliage de métal amorphe peut comprendre 41% de zirconium, 14% de titane, 12% de cuivre, 10% de nickel et 23% de béryllium. Le module d'Young de cet alliage vaut 105 GPa et la limite d'élasticité vaut 1.5 GPa. L'alliage de métal amorphe peut également être constitué de 57.5 % de platine, de 14.7% de cuivre, de 5.3% de nickel et de 22.5% de phosphore. Le module d'Young de cet alliage vaut dans ce cas 98 GPa et la limite d'élasticité vaut 1.4 GPa.
  • A partir de la description qui vient d'être faite, plusieurs variantes de réalisation de la membrane de rayonnement acoustique pour une boîte à musique ou une montre à sonnerie peuvent être conçues par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications. La membrane acoustique peut être située dans la boîte de montre au niveau de la carrure avec une ouverture à travers la carrure pour le rayonnement sonore de la membrane acoustique en vibration. La membrane acoustique peut se situer sur une partie externe de la boîte de montre, mais disposée au moins sur une ouverture du boîtier pour que la ou les notes générées par le mécanisme de sonnerie puissent faire vibrer la membrane. Plusieurs membranes acoustiques peuvent être disposées à plusieurs endroits à l'intérieur de la boîte de montre ou superposées. La membrane peut avoir une autre forme que circulaire, par exemple rectangulaire et être plane. La membrane peut comprendre une région en forme d'ellipse sur une première face et une autre région en forme d'ellipse sur une seconde face opposée de la membrane.

Claims (16)

  1. Membrane de rayonnement acoustique (1) pour une boîte à musique ou une montre à sonnerie (10), caractérisée en ce qu'elle est réalisée avec au moins une région de forme asymétrique formée dans le matériau de la membrane ou avec au moins une région de forme asymétrique ayant une épaisseur différente de l'épaisseur générale de la membrane.
  2. Membrane (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs régions (2, 3) de forme asymétrique.
  3. Membrane (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux régions asymétriques, chaque région étant excavée dans la membrane avec une épaisseur uniforme différente, pour maximiser les premières fréquences propres de vibration de la membrane dans la bande de fréquences entre 1 kHz et 4 kHz.
  4. Membrane (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou les régions asymétriques (2, 3) ont une forme d'ellipse.
  5. Membrane (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les régions sous forme d'ellipse sont excavées dans la membrane avec une épaisseur différente l'une de l'autre et inférieure à l'épaisseur générale de la membrane.
  6. Membrane (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les régions sous forme d'ellipse sont des portions en saillie réalisées sur une épaisseur minimale de la membrane, chaque région en saillie ayant une épaisseur différente l'une de l'autre.
  7. Membrane (1) selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que la membrane a une forme générale de cuvette avec un fond (4) dans lequel sont réalisées les régions (2, 3) en forme d'ellipse.
  8. Membrane (1) selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce qu'une première région (2) en forme d'ellipse est centrée sur la membrane de forme circulaire, en ce qu'une seconde région (3) en forme d'ellipse est décentrée sur la membrane, et en ce que les deux régions se superposent en partie.
  9. Membrane (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que le rapport entre les demi-axes des deux ellipses excavées (2, 3) dans la membrane et le rayon de la membrane circulaire doit être compris dans l'intervalle de 2/3 à 1, en ce que le rapport entre les deux épaisseurs des ellipses doit être dans l'intervalle de 1/2 à 4/5, et en ce que l'épaisseur minimale de chaque ellipse ne doit pas être supérieure à 2/3 de l'épaisseur totale de la membrane circulaire.
  10. Membrane (1) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que l'épaisseur générale de la membrane est de 0.3 mm ou inférieure, en ce que l'épaisseur d'une première région (2) en forme d'ellipse est de l'ordre de 0.15 mm, et en ce que l'épaisseur de la seconde région (3) en forme d'ellipse est de l'ordre de 0.2 mm.
  11. Membrane (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en or ou en titane ou en métal amorphe ou en verre métallique.
  12. Membrane (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la région de forme asymétrique est formée dans le matériau de base de la membrane en modifiant les propriétés physico-chimiques localement du matériau de la membrane et de manière déterministe.
  13. Montre à sonnerie ou musicale (10), comprenant une boîte de montre, qui comprend une carrure (14) et un fond (15) à au moins une ouverture latérale (16), le fond étant fixé étanchement et de manière amovible à la carrure, une glace (12) fermant étanchement la boîte, un mouvement horloger (20) maintenu à l'intérieur de la boîte de montre et muni d'un mécanisme de sonnerie susceptible d'être activé dans des périodes déterminées pour produire une note ou plusieurs notes, et au moins une membrane de rayonnement acoustique (1) selon l'une des revendications précédentes, qui est disposée dans la boîte de montre.
  14. Montre (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce que la membrane acoustique (1) est maintenue sur un rebord intérieur du fond (15) de la boîte et une partie de la carrure (14), et en ce que la périphérie de la membrane acoustique (1) est pincée avec la périphérie d'un support (21) du mouvement entre la carrure (14) et le rebord intérieur du fond (15) de la boîte.
  15. Montre (10) selon la revendication 14, caractérisée en ce que la membrane acoustique (1) a une forme de cuvette, dont un bord supérieur est pincé avec le support annulaire entre la carrure (14) et un rebord annulaire intérieur du fond (15) de la boîte, une garniture d'étanchéité annulaire (18) étant placée entre le rebord du fond (15) et le bord annulaire de la membrane, et en ce qu'une partie centrale de la membrane acoustique n'est pas en contact avec le support (21) et une surface intérieure du fond (15) de la boîte pour définir un espace (17) afin de pouvoir osciller librement.
  16. Montre (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce que plusieurs membranes de rayonnement acoustique (1) sont reliées à la boîte de montre et espacées l'une de l'autre ou superposées.
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