EP3725090A1 - Enceinte acoustique de type bass-reflex - Google Patents

Enceinte acoustique de type bass-reflex

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Publication number
EP3725090A1
EP3725090A1 EP18814633.6A EP18814633A EP3725090A1 EP 3725090 A1 EP3725090 A1 EP 3725090A1 EP 18814633 A EP18814633 A EP 18814633A EP 3725090 A1 EP3725090 A1 EP 3725090A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vent
heat sink
box
acoustic
internal heat
Prior art date
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Pending
Application number
EP18814633.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gilles Bourgoin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sagemcom Broadband SAS
Original Assignee
Sagemcom Broadband SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sagemcom Broadband SAS filed Critical Sagemcom Broadband SAS
Publication of EP3725090A1 publication Critical patent/EP3725090A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/2815—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type
    • H04R1/2819—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type for loudspeaker transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/022—Cooling arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/02—Details casings, cabinets or mounting therein for transducers covered by H04R1/02 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/028—Structural combinations of loudspeakers with built-in power amplifiers, e.g. in the same acoustic enclosure

Definitions

  • the invention relates to the field of bass - reflex loudspeakers
  • Many modern electrical equipment includes an acoustic speaker for rendering an audio signal.
  • these electrical equipment there are in particular residential gateways, set-top boxes, televisions, voice assistants, etc.
  • An acoustic chamber equipping this type of electrical equipment conventionally comprises a box and a speaker attached to the box.
  • the speaker outputs the audio signal by generating sound waves to the outside of the cabinet.
  • the sound waves are produced by the speaker from an electrical current supplied to a speaker coil by an audio amplifier.
  • the performance of the loudspeaker at low frequencies can be improved by adding a vent to the casing. This is called a bass-reflex speaker.
  • a vent This is called a bass-reflex speaker.
  • the air circulating in the vent between the interior of the chamber (at the rear of the speaker) and the outside space ⁇ at the front of the speaker) forms a mechanical system that resonates at a specific frequency. .
  • the invention aims to reduce the cost and bulk of an electrical equipment such as that just described.
  • a bass-reflex loudspeaker with a box, a loudspeaker and a first vent characterized in that the acoustic chamber further comprises a second vent and an internal heat sink located inside the box and intended to be thermally coupled with an electrical component to dissipate to inside the box a heat produced by the electrical component, the first vent, the second vent and the internal heat sink being positioned so that a flow of air flowing through the first vent, the second vent and into the box discharges to the outside of the box the heat produced by the electrical component.
  • the internal heat sink is positioned inside the box. It therefore limits the total space required by the cooling function of the electrical component and by the sound reproduction function. This reduces the size of an electrical equipment incorporating the loudspeaker according to
  • an acoustic device comprising an acoustic chamber such as that just described, and an electrical board on which the electrical component is mounted.
  • electrical equipment comprising an acoustic device such as the one just described.
  • FIG. 1 represents an acoustic enclosure according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 represents an acoustic enclosure according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 3 represents an acoustic enclosure according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 4 represents an acoustic enclosure according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 5 represents an acoustic enclosure according to a fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 6 represents an acoustic enclosure according to a sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 7 represents an acoustic enclosure according to a seventh embodiment of the invention.
  • FIG. 8 represents an internal heat sink of the acoustic enclosure according to the seventh embodiment of the invention.
  • FIG. 9 represents an acoustic enclosure according to an eighth embodiment of the invention.
  • the invention is implemented here in a residential gateway 1.
  • the residential gateway 1 comprises an electrical card 2 comprising a plurality of electrical components 3 belonging to an audio amplifier (that is to say that the electrical components 3 contribute to implement an audio amplifier function).
  • the audio amplifier produces an electrical current used to reproduce an audio signal.
  • the electrical component 4 is, among the components Electric 3, the electrical component that generates the most heat.
  • the residential gateway 1 further comprises an acoustic enclosure according to a first embodiment of the invention 5.
  • the acoustic enclosure 5 comprises a box 6 defining an internal cavity of defined volume, and a loudspeaker 7.
  • the loudspeaker 7 is located on a first face 8 of the box 6, which is here a front face of the box 6.
  • the speaker 7 comprises a coil.
  • the electrical current produced by the audio amplifier flows in the speaker coil 7 so that the speaker 7 generates sound waves and thus restores the audio signal.
  • the acoustic enclosure 5 further comprises a first vent 10 and a second vent 11.
  • the first vent 10 is located near a first end of the first face 8.
  • the first end is an upper end.
  • the 11 is located near a second end of the first face 8.
  • the second end is a lower end.
  • Near is meant that a maximum distance between a vent and an end of the face is less than one third of the total length of the face.
  • the first vent 10 extends from the first face 8, horizontally, inside the box 6.
  • the second vent 11 extends from the first face 8, horizontally, inside the box 6.
  • the terms “upper”, “lower”, “horizontal” and “vertically” are to be interpreted in a configuration where the loudspeaker 5 is positioned in a nominal position of use.
  • the loudspeaker 7 is here positioned between the first vent 10 and the second vent 11,
  • the first vent 10 and the second vent 11 are positioned and dimensioned to allow natural air circulation in the acoustic enclosure 5, so that a flow of air F flows naturally through the second vent 11, in the box 6, and through the first vent 10.
  • the direction of the air flow F may of course be different from that shown in Figure 1.
  • the first vent 10 and the second vent 11 are also positioned and sized to optimize the acoustic performance of the acoustic enclosure 5, especially in the low frequencies.
  • the sizing of the first vent 10 and the second vent 11, both of the "bass-reflex" type, is obtained by using, for each vent, the definition of a Helmholtz resonator.
  • the coefficient k is a coefficient representative of the state of discontinuity of the ends of the vent. The coefficient k tends to 0.5 if the endings of the vent are flared. The coefficient k tends to 1 if the endings of the vent are flush.
  • X C / F, where F is the wavelength of the resonance frequency and c is the speed of sound.
  • first vent 10 and the second vent 11 For example, to have a "bass reflex" resonator at 100 Hz in a loudspeaker 5 having a defined volume of 3 liters, it is possible to sizing the first vent 10 and the second vent 11 so that they each have a diameter of 4 cm and a length of 13 cm.
  • the acoustic enclosure 5 further comprises an internal heat sink 12, in this case a finned heat sink.
  • the internal heat sink 12 comprises a base 13 and a plurality of fins 14 extending from the base 13 perpendicular to the base 13.
  • the internal heat sink 12 When the internal heat sink 12 is mounted in the box 6, the internal heat sink 12 extends near a second face 15 of the box 6 located opposite the first face 8.
  • the second face 15 is here a face back of the casing 6.
  • the base 13 of the internal heat sink 12 extends in parallel and is fixed to an inner wall of the second face 15.
  • wall is meant here a side of a face.
  • the fins 14 of the internal heat sink 12 then extend towards the inside of the box 6.
  • the electrical card 2 of the residential gateway 1 is located outside the box 6 of the acoustic enclosure 5.
  • the electrical card 2 is positioned parallel to an outer wall of the second face 15 of the box 6 of the acoustic enclosure 5 .
  • the base 13 of the internal heat sink 12 is thermally coupled to the electrical component 4 of the electrical board 2.
  • the internal heat sink 12 comprises a metal pin 17 which extends from the base 13 of the internal heat sink 12 on the opposite side to the fins 14.
  • the metal pin 17 extends through the second face 15 of the box 6.
  • the enclosure Acoustic 5 and the electrical card 2 are integrated in the residential gateway 1, the electrical component 4 is in contact with the metal pin 17.
  • the thermal coupling is here a direct contact.
  • the heat produced by the electrical component 4 is dissipated by the internal heat sink 12 inside the box 6.
  • the air flow F which also flows along the internal heat sink 12 and on the fins 14 of the dissipator internal thermal 12, discharges to the outside of the box 6 the heat produced by the electrical component 4.
  • an acoustic enclosure according to a second embodiment of the invention 105 includes a fan 120.
  • the fan 120 is positioned outside the acoustic enclosure 105, at an inlet of the second Vent 111.
  • the fan 120 extends opposite the inlet of the second vent 111.
  • inlet is meant here the orifice of a vent which opens out of the box 106
  • output here is meant the orifice of a vent which opens inside the box 106.
  • the fan 120 is an axial fan with a propeller.
  • the static pressure of the fan 120 is relatively small, and is for example less than 2GPa or 30Pa.
  • the fan can thus be mounted directly to the inlet of the second vent 111, and could also be mounted at an outlet of the second vent 111, or inside the second vent 111.
  • the fan 120 will have to be separated from the second vent 111 by a few millimeters, for example from 5 to 10 mm, so as not to disturb the performance of the second vent 111 while ensuring its air mixing function.
  • the choice of the fan 120 is based on acoustic criteria.
  • the fan 120 is quiet and balanced.
  • the fan 120 does not generate vibrations in the structure of the acoustic enclosure 105, and does not disturb the primary function of the acoustic chamber 105, which is to reproduce an audio signal.
  • the fan 120 is mounted via a damping device integrated in the fan 120 and located between the fan body 120 and the box 106. This flexible assembly limits the transmission of residual vibrations produced by the fan 120.
  • the fan 120 could also be mounted rigid by taking certain precautions to avoid the transmission of vibrations.
  • the sizing of the second vent 111 must of course be compatible with the dimensions of the fan 120.
  • the diameter of the fan 120 is here greater than that of the second vent 111.
  • the fan 120 makes it possible to improve the thermal performance of the acoustic enclosure 105.
  • the fan 120 forces the air circulation through the second vent 111, into the well 106 and through the first vent 110, as well as along the internal heat sink 112.
  • the air flow F is more important and the heat produced by the electrical component 104 is discharged to the outside of the chamber 106 of the acoustic enclosure 105 more effectively.
  • the low overpressure generated by this ventilation can be likened to a negligible continuous load for the loudspeaker 107 and for the first vent 110 and the second vent 111.
  • the operation of the loudspeaker 107, the first vent 110 and the second vent 111 is not challenged by this continuous load,
  • the fan 120 could also be mounted at the inlet, at the outlet or inside the first vent 110,
  • an acoustic enclosure according to a third embodiment of the invention 205 comprises a fan 220.
  • the fan 220 is positioned inside the acoustic enclosure 205, at an outlet of the second vent 211.
  • the diameter of the fan 220 is close to that of the second vent 211 (but it could be higher or lower),
  • an acoustic enclosure according to a fourth embodiment of the invention 305 includes a first fan 320 and a second fan 321.
  • the first fan 320 is positioned inside the acoustic enclosure 305, at the level of an output of the first vent 310.
  • the second fan 321 is positioned inside the acoustic chamber 305, at an outlet of the second vent 311.
  • the electrical board 402 extends parallel and is fixed to the inner wall of the second face 415 (rear face).
  • the base 413 of the internal heat sink 412 extends parallel to the inner wall of the second face 415.
  • the electrical card 402 is positioned between the base 413 of the internal heat sink 412 and the inner wall of the second face 415.
  • the metal pin 417 is in contact with the electrical component 404. This configuration further improves the integration of the acoustic enclosure 405 including the internal heat sink 412 and the electrical board 402, and reduces the total volume required by the acoustic enclosure 405 including the internal heat sink 412 and the electrical card 402 ,
  • the internal heat sink 512 of an acoustic enclosure according to a sixth embodiment of the invention 505 is integrated with the structure of the acoustic enclosure 505.
  • a flat surface of the internal heat sink 512 forms at least a portion of an outer wall of a face of the box 506.
  • this flat surface is a surface of the base 513 of the internal heat sink 512.
  • base 513 forms the whole of the second face 515 (rear face) of the box 506 of the loudspeaker 505.
  • the electrical card 502 then extends outside the box 506 of the acoustic chamber 505, parallel to the second face 515 of the box 506.
  • the metal pin 517 of the internal heat sink 512 is in contact with the electrical component 504.
  • the base 513 of the internal heat sink 512 and the rear face of the box 506 are thus combined.
  • the mass and the overall cost of the loudspeaker 505, which fulfills the function of restitution of the audio signal and heat dissipation, and therefore the mass and the cost of the residential gateway in which the loudspeaker 505 is integrated, are reduced. .
  • the internal heat sink 612 is again integrated with the structure of the acoustic enclosure according to a seventh mode Embodiment of the Invention 605.
  • the base 613 of the internal heat sink 612 again forms the entire second face 615 (rear face) of the box 606 of the loudspeaker 605.
  • the first vent 610 and the second vent 611 are integrated with the internal heat sink 612.
  • the first vent 610 and the second vent 611 therefore extend inside the well 606 from the second face 615 of the well 606.
  • the first vent 610 and the second vent 611 are each constituted by a cylinder which extends at least partially into the internal heat sink 612.
  • the cylinder forming the first vent 610 extends between the two fins 614a, 614b.
  • the cylinder forming the second vent 611 extends between the two fins 614c, 614d.
  • An axis of each cylinder is perpendicular to the base 613 of the internal heat sink 612 and parallel to the planes in which the fins 614 extend. Note that the cylinders extend between two pairs of different fins, which is a possibility but not an obligation. It would thus be possible for example that the axis of a vent corresponds to that of a fin.
  • the first vent 610, the second vent 611 and the internal heat sink 612 form here a single piece.
  • the single piece may for example be manufactured wholly or partially of metal or thermal plastic, for example polyamide.
  • a housing of a residential gateway 701 comprises an acoustic enclosure according to an eighth embodiment of the invention 705.
  • the acoustic enclosure 705 comprises an internal heat sink 712.
  • the residential gateway 701 further comprises an external heat sink 722 positioned outside of the acoustic enclosure 705.
  • the internal heat sink 712 and the external heat sink 722 are both finned heat sinks, similar to those already described.
  • the internal heat sink 712 is positioned inside the box 706.
  • the base 713 of the internal heat sink 712 is mounted against the inner wall of the second face 715 of the box 706.
  • the electrical board 702 extends parallel to the outer wall of the second face 715 (rear face) of the box 706, outside the box 706.
  • the external heat sink 722 is positioned outside the casing 706.
  • a base 723 of the external heat sink 722 extends parallel to the outer wall of the second face 715 of the casing 706.
  • the fins 724 of the external heat sink 722 extend from the base 723, perpendicular to the base 723, to a face 725 of the housing of the residential gateway 701 located opposite the first face 708 (front face) of the acoustic enclosure 705 (and the residential gateway 701). ).
  • the external heat sink 722 is also thermally coupled with the electrical component 704.
  • the external heat sink 722 has for this purpose a metal pin 727 which comes into contact with the electrical component 704.
  • the metal pin 717 of the internal heat sink 712, as for him, comes into contact with a surface of the printed circuit of the electrical card 702 extending under the electrical component 704.
  • first vent 710 is again located near the first end of the first face 708, and the second vent 711 is again located near the second end of the first face 708.
  • the first vent 710 extends vertically inside the casing, from a third face 730.
  • the third face is an upper face of the casing 706.
  • the second vent 711 extends vertically inside the box, from a fourth face 731.
  • the fourth face is a lower face of the box 706.
  • thermal coupling between each heat sink and an electrical component is a direct contact via a metal pin.
  • the thermal coupling could be an indirect coupling, for example a coupling via a thermally conductive, possibly elastic, component.
  • first vent and the second vent extend inside the casing
  • one or both of the vents could well extend out of the casing, or partially into the casing. inside and partially outside the box.
  • the internal heat sink and the external heat sink are arranged to cool the same electrical component.
  • the internal heat sink can perfectly cool a first electrical component and the external heat sink a second electrical component.
  • the second electrical component may for example be located on the same electrical card but on another face, or on another electrical card.
  • the internal heat sink (and / or external) can of course cool not one but several electrical components.
  • the electrical component (s) thermally coupled with the internal (and / or external) heat sink do not necessarily belong to an audio amplifier; it can be any type of electrical component heating up in operation, for example a processor, a radio transmitter, etc.
  • the first vent may be located on any face of the caisson. Preferably, the end of the first vent is located at the top to evacuate the hot air.
  • the second vent may be located on any face of the box. Preferably, the end of the second vent is located in the lower part to allow the entry of fresh air.
  • the first vent is located near a first end of the first face
  • the second vent is located near a second end of the first face
  • the first end is an upper end and the second end a lower end.
  • the first face comprising the loudspeaker is an upper face
  • the first end could be a left end and the second end be a right end of the first face.

Landscapes

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Abstract

Enceinte acoustique de type bass-reflex comportant un caisson (6), un haut-parleur (7) et un premier évent (10). L'enceinte acoustique comporte en outre un deuxième évent (11) et un dissipateur thermique interne (12) situé à l'intérieur du caisson et destiné à être couplé thermiquement avec un composant électrique (4) pour dissiper à l'intérieur du caisson une chaleur produite par le composant électrique, le premier évent, le deuxième évent et le dissipateur thermique interne étant positionnés de sorte qu'un flux d'air (F) circulant au travers du premier évent, du deuxième évent et dans le caisson évacue vers l'extérieur du caisson la chaleur produite par le composant électrique.

Description

Enceinte acoustique de type bass-reflex
L' invention concerne le domaine des enceintes acoustiques de type bass-reflex,
ARRIERE PLAN DE L' INVENTION
De nombreux équipements électriques modernes intègrent une enceinte acoustique destinée à restituer un signal audio. Parmi ces équipements électriques, on trouve notamment des passerelles résidentielles, des boîtiers décodeurs, des télévisions, des assistants vocaux, etc.
Une enceinte acoustique équipant ce type d' équipement électrique comporte classiquement un caisson et un haut-parleur fixé au caisson. Le haut-parleur restitue le signal audio en générant vers l'extérieur du caisson des ondes sonores. Les ondes sonores sont produites par le haut-parleur à partir d'un courant électrique fourni à une bobine du haut-parleur par un amplificateur audio.
Les performances de l'enceinte acoustique dans les basses fréquences peuvent être améliorées par l'ajout dans le caisson d'un évent. On parle alors d'une enceinte de type « bass-reflex ». L'air qui circule dans l'évent entre le volume intérieur du caisson (à l'arrière du haut-parleur) et l'espace extérieur {à l'avant du haut- parleur) forme un système mécanique qui résonne à une fréquence spécifique.
On cherche bien sûr à réduire le coût et l'encombrement de ces équipements électriques.
OBJET DE L' INVENTION
L'invention a pour objet de réduire le coût et l'encombrement d'un équipement électrique tel que celui qui vient d'être décrit.
RESUME DE L’INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose une enceinte acoustique de type bass-reflex comportant un caisson, un haut-parleur et un premier évent, caractérisé en ce que l'enceinte acoustique comporte en outre un deuxième évent et un dissipateur thermique interne situé à l'intérieur du caisson et destiné à être couplé thermiquement avec un composant électrique pour dissiper à l'intérieur du caisson une chaleur produite par le composant électrique, le premier évent, le deuxième évent et le dissipateur thermique interne étant positionnés de sorte qu'un flux d'air circulant au travers du premier évent, du deuxième évent et dans le caisson évacue vers l'extérieur du caisson la chaleur produite par le composant électrique.
Le dissipateur thermique interne est positionné à l'intérieur du caisson. On limite donc l'encombrement total requis par la fonction de refroidissement du composant électrique et par la fonction de restitution sonore. On réduit ainsi l'encombrement d'un équipement électrique intégrant l'enceinte acoustique selon
1' invention .
Comme un flux d'air circule naturellement dans le caisson grâce au premier évent et au deuxième évent, il n'est pas nécessaire d'utiliser un ventilateur pour améliorer le refroidissement. On réduit ainsi le coût d'un équipement électrique intégrant l'enceinte acoustique selon l'invention.
On propose de plus un dispositif acoustique comprenant une enceinte acoustique telle que celle qui vient d'être décrite, et une carte électrique sur laquelle est monté le composant électrique.
On propose en outre un équipement électrique comprenant un dispositif acoustique tel que celui qui vient d'être décrit.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers, non limitatifs de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 représente une enceinte acoustique selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 représente une enceinte acoustique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 représente une enceinte acoustique selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4 représente une enceinte acoustique selon un quatrième mode de réalisation de l' invention ;
- la figure 5 représente une enceinte acoustique selon un cinquième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6 représente une enceinte acoustique selon un sixième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 représente une enceinte acoustique selon un septième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 représente un dissipateur thermique interne de l'enceinte acoustique selon le septième mode de réalisation de l'invention ,
- la figure 9 représente une enceinte acoustique selon un huitième mode de réalisation de l'invention
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En référence à la figure 1, l'invention est ici mise en œuvre dans une passerelle résidentielle 1.
La passerelle résidentielle 1 comporte une carte électrique 2 comprenant une pluralité de composants électriques 3 appartenant à un amplificateur audio (c'est à dire que les composants électriques 3 contribuent à mettre en œuvre une fonction d'amplificateur audio). L'amplificateur audio produit un courant électrique utilisé pour reproduire un signal audio.
Le composant électrique 4 est, parmi les composants électriques 3, le composant électrique qui génère le plus de chaleur.
La passerelle résidentielle 1 comporte de plus une enceinte acoustique selon un premier mode de réalisation de l'invention 5.
L'enceinte acoustique 5 comporte un caisson 6 définissant une cavité interne de volume défini, et un haut-parleur 7. Le haut-parleur 7 est situé sur une première face 8 du caisson 6, qui est ici une face avant du caisson 6.
Le haut-parleur 7 comporte une bobine. Le courant électrique produit par l'amplificateur audio circule dans la bobine du haut-parleur 7 pour que le haut-parleur 7 génère des ondes sonores et restitue ainsi le signal audio.
L'enceinte acoustique 5 comporte de plus un premier évent 10 et un deuxième évent 11.
Le premier évent 10 est situé à proximité d'une première extrémité de 1a première face 8. La première extrémité est une extrémité supérieure. Le deuxième évent
11 est situé à proximité d'une deuxième extrémité de la première face 8. La deuxième extrémité est une extrémité inférieure. Par « à proximité », on entend qu'une distance maximale entre un évent et une extrémité de la face est inférieure à un tiers de la longueur totale de la face.
Le premier évent 10 s'étend depuis la première face 8, horizontalement, à l'intérieur du caisson 6. Le deuxième évent 11 s'étend depuis la première face 8, horizontalement, à l'intérieur du caisson 6.
Bien sûr, les termes « supérieure », « inférieure », « horizontalement » et « verticalement » doivent être interprétés dans une configuration où l'enceinte acoustique 5 est positionnée dans une position nominale d' utilisation . Le haut-parleur 7 est ici positionné entre le premier évent 10 et le deuxième évent 11,
Le premier évent 10 et le deuxième évent 11 sont positionnés et dimensionnées pour permettre une circulation naturelle de l'air dans l'enceinte acoustique 5, de sorte qu'un flux d'air F circule naturellement au travers du deuxième évent 11, dans le caisson 6, et au travers du premier évent 10. Le sens du flux d'air F peut bien sûr être différent de celui représenté sur la figure 1.
Le premier évent 10 et le deuxième évent 11 sont aussi positionnés et dimensionnés pour optimiser les performances acoustiques de l'enceinte acoustique 5, notamment dans les basses fréquences.
Le dimensionnement du premier évent lû et du deuxième évent 11, tous deux de type « bass-reflex », est obtenu en utilisant, pour chaque évent, la définition d'un résonateur de Helmholtz .
On a ainsi, pour chaque évent :
{A/2 ) 2 = (L+k.0) . V / S,
où l est la longueur d'onde de la fréquence de résonance de l'évent, L est la longueur de l'évent, 0 est le diamètre de l'évent, V est le volume défini de la cavité interne du caisson 6, S est la section de l'évent. Le coefficient k est un coefficient représentatif de l'état de discontinuité des extrémités de l'évent. Le coefficient k tend vers 0,5 si les terminaisons de l'évent sont évasées. Le coefficient k tend vers 1 si les terminaisons de l'évent sont affleurantes.
On a aussi :
X=C/F, où F est la longueur d'onde de la fréquence de résonance et c est la vitesse du son.
Par exemple, pour avoir un résonateur « bass- reflex » à 1ÛÛ Hz dans une enceinte acoustique 5 présentant un volume défini de 3 litres, on peut dimensionner le premier évent 10 et le deuxième évent 11 de sorte qu'ils présentent chacun un diamètre de 4 cm et une longueur de 13 cm.
L'enceinte acoustique 5 comporte en outre un dissipateur thermique interne 12, en l'occurrence un dissipateur thermique à ailettes. Le dissipateur thermique interne 12 comporte une base 13 et une pluralité d'ailettes 14 s'étendant depuis la base 13 perpendiculairement à la base 13.
Lorsque le dissipateur thermique interne 12 est monté dans le caisson 6, le dissipateur thermique interne 12 s'étend à proximité d' une deuxième face 15 du caisson 6 située en regard de la première face 8. La deuxième face 15 est donc ici une face arrière du caisson 6.
La base 13 du dissipateur thermique interne 12 s'étend parallèlement et est fixée à une paroi interne de la deuxième face 15. Par « paroi », on entend ici un côté d'une face. Les ailettes 14 du dissipateur thermique interne 12 s'étendent alors vers l'intérieur du caisson 6.
La carte électrique 2 de 1a passerelle résidentielle 1 se trouve à l'extérieur du caisson 6 de l'enceinte acoustique 5. La carte électrique 2 est positionnée parallèlement à une paroi externe de la deuxième face 15 du caisson 6 de l'enceinte acoustique 5.
La base 13 du dissipateur thermique interne 12 est couplée thermiquement au composant électrique 4 de la carte électrique 2.
Pour réaliser le couplage thermique, le dissipateur thermique interne 12 comprend un pion métallique 17 qui s'étend depuis la base 13 du dissipateur thermique interne 12 du côté opposé aux ailettes 14. Lorsque le dissipateur thermique interne 12 est monté dans le caisson 6, le pion métallique 17 s'étend au travers de la deuxième face 15 du caisson 6. Lorsque l'enceinte acoustique 5 et la carte électrique 2 sont intégrées dans la passerelle résidentielle 1, le composant électrique 4 est en contact avec le pion métallique 17. Le couplage thermique est donc ici un contact direct.
Ainsi, 1a chaleur produite par le composant électrique 4 est dissipée par le dissipateur thermique interne 12 à l'intérieur du caisson 6. Le flux d' air F, qui circule aussi le long du dissipateur thermique interne 12 et sur les ailettes 14 du dissipateur thermique interne 12, évacue vers l'extérieur du caisson 6 la chaleur produite par le composant électrique 4.
En référence à la figure 2, une enceinte acoustique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention 105 comporte un ventilateur 120. Le ventilateur 120 est positionné à l'extérieur de l'enceinte acoustique 105, au niveau d'une entrée du deuxième évent 111. Le ventilateur 120 s'étend en face de l'entrée du deuxième évent 111. Par « entrée », on entend ici l'orifice d'un évent qui débouche à l'extérieur du caisson 106, et par « sortie », on entend ici l'Orifice d'un évent qui débouche à l'intérieur du caisson 106.
Le ventilateur 120 est un ventilateur axial à hélice. La pression statique du ventilateur 120 est relativement réduite, et est par exemple inférieure à 2GPa ou 30Pa . Le ventilateur peut ainsi être monté directement à l'entrée du deuxième évent 111, et pourrait aussi être monté à une sortie du deuxième évent 111, ou bien à l'intérieur du deuxième évent 111.
Il est possible de choisir un autre type de ventilateur, et notamment un ventilateur à turbine ayant une pression statique supérieure, par exemple de l'ordre de lOOPa ou de 150Pa. Dans ce cas, le ventilateur 120 devra être éloigné du deuxième évent 111 de quelques millimètres, par exemple de 5 à 10mm, pour ne pas perturber les performances du deuxième évent 111 tout en assurant sa fonction de brassage d'air.
Le choix du ventilateur 120 est basé sur des critères acoustiques. Le ventilateur 120 est silencieux et équilibré. Le ventilateur 120 ne génère pas de vibrations au niveau de la structure de l'enceinte acoustique 105, et ne perturbe pas la fonction première de l'enceinte acoustique 105, qui est de restituer un signal audio.
Le ventilateur 120 est monté via un dispositif d'amortissement intégré au ventilateur 120 et situé entre le corps du ventilateur 120 et le caisson 106. Ce montage souple permet de limiter les transmissions des vibrations résiduelles produites par le ventilateur 120. Le ventilateur 120 pourrait aussi être monté rigide en prenant certaines précautions pour éviter la transmission de vibrations.
Le dimensionnement du deuxième évent 111 doit bien sûr être compatible avec les dimensions du ventilateur 120. Le diamètre du ventilateur 120 est ici supérieur à celui du deuxième évent 111.
Le ventilateur 120 permet d'améliorer les performances thermiques de l'enceinte acoustique 105. Le ventilateur 120 force la circulation d'air au travers du deuxième évent 111, dans le caisson 106 et au travers du premier évent 110, ainsi que le long du dissipateur thermique interne 112. Le flux d'air F est donc plus important et la chaleur produite par le composant électrique 104 est évacuée vers l'extérieur du caisson 106 de l'enceinte acoustique 105 de manière plus efficace.
On note que la faible surpression générée par cette ventilation peut être assimilée à une charge continue négligeable pour le haut-parleur 107 et pour le premier évent 110 et le deuxième évent 111. Le fonctionnement du haut-parleur 107, du premier évent 110 et du deuxième évent 111 n'est pas remis en cause par cette charge continue ,
On note que le ventilateur 120 pourrait aussi être monté à l'entrée, à la sortie ou à l'intérieur du premier évent 110,
En référence à la figure 3, une enceinte acoustique selon un troisième mode de réalisation de l'invention 205 comporte un ventilateur 220. Le ventilateur 220 est positionné à l'intérieur de l'enceinte acoustique 205, au niveau d'une sortie du deuxième évent 211. Le diamètre du ventilateur 220 est proche de celui du deuxième évent 211 (mais il pourrait être supérieur ou inférieur) ,
En référence à la figure 4, une enceinte acoustique selon un quatrième mode de réalisation de l'invention 305 comporte un premier ventilateur 320 et un deuxième ventilateur 321. Le premier ventilateur 320 est positionné à l'intérieur de l'enceinte acoustique 305, au niveau d'une sortie du premier évent 310. Le deuxième ventilateur 321 est positionné à l'intérieur de l'enceinte acoustique 305, au niveau d'une sortie du deuxième évent 311.
En référence à la figure 5, on remarque qu'il est possible de positionner 1a carte électrique 402 à l'intérieur du caisson 406 d'une enceinte acoustique selon un cinquième mode de réalisation de l'invention 405.
La carte électrique 402 s'étend parallèlement et est fixée à la paroi interne de la deuxième face 415 (face arrière) . La base 413 du dissipateur thermique interne 412 s'étend parallèlement à la paroi interne de la deuxième face 415. La carte électrique 402 est positionnée entre la base 413 du dissipateur thermique interne 412 et la paroi interne de la deuxième face 415. Le pion métallique 417 est en contact avec le composant électrique 404. Cette configuration améliore encore l'intégration de l'enceinte acoustique 405 comprenant le dissipateur thermique interne 412 et de la carte électrique 402, et réduit le volume total nécessite par l'enceinte acoustique 405 comprenant le dissipateur thermique interne 412 et par la carte électrique 402,
Bien sûr, il serait possible d'ajouter à l'enceinte acoustique 405 un ou plusieurs ventilateurs positionnés comme cela a été décrit plus tôt,
En référence à la figure 6, le dissipateur thermique interne 512 d'une enceinte acoustique selon un sixième mode de réalisation de l'invention 505 est intégré à la structure de l'enceinte acoustique 505.
Une surface plane du dissipateur thermique interne 512 forme au moins une portion d'une paroi externe d'une face du caisson 506. Ici, en l'occurrence, cette surface plane est une surface de la base 513 du dissipateur thermique interne 512. La base 513 forme la totalité de la deuxième face 515 (face arrière) du caisson 506 de l'enceinte acoustique 505.
La carte électrique 502 s'étend alors à l'extérieur du caisson 506 de l'enceinte acoustique 505, parallèlement à la deuxième face 515 du caisson 506. Le pion métallique 517 du dissipateur thermique interne 512 est en contact avec le composant électrique 504.
La base 513 du dissipateur thermique interne 512 et la face arrière du caisson 506 sont donc confondues. On réduit donc la masse et le coût global de l'enceinte acoustique 505, qui remplit la fonction de restitution du signal audio et de dissipation thermique, et donc la masse et le coût de la passerelle résidentielle dans laquelle l'enceinte acoustique 505 est intégrée.
En référence aux figures 7 et 8, le dissipateur thermique interne 612 est à nouveau intégré à la structure de l'enceinte acoustique selon un septième mode de réalisation de l'invention 605. La base 613 du dissipateur thermique interne 612 forme à nouveau la totalité de la deuxième face 615 {face arrière) du caisson 606 de l'enceinte acoustique 605.
Le premier évent 610 et le deuxième évent 611 sont intégrés au dissipateur thermique interne 612. Le premier évent 610 et le deuxième évent 611 s'étendent donc à l'intérieur du caisson 606 depuis la deuxième face 615 du caisson 606.
Le premier évent 610 et le deuxième évent 611 sont chacun constitués par un cylindre qui s'étend au moins partiellement dans le dissipateur thermique interne 612. Le cylindre formant le premier évent 610 s'étend entre les deux ailettes 614a, 614b. Le cylindre formant le deuxième évent 611 s'étend entre les deux ailettes 614c, 614d . Un axe de chaque cylindre est perpendiculaire à la base 613 du dissipateur thermique interne 612 et parallèle aux plans dans lesquels s'étendent les ailettes 614. On remarque que les cylindres s'étendent entre deux paires d'ailettes différentes, ce qui est une possibilité mais non une obligation. Il serait ainsi par exemple envisageable que l'axe d'un évent corresponde à celui d'une ailette .
Le premier évent 610, le deuxième évent 611 et le dissipateur thermique interne 612 forment ici une pièce unique. La pièce unique peut par exemple être fabriquée entièrement ou partiellement en métal ou en plastique thermique, par exemple en polyamide.
En référence à la figure 9, un boîtier d'une passerelle résidentielle 701 comporte une enceinte acoustique selon un huitième mode de réalisation de l'invention 705. L'enceinte acoustique 705 comporte un dissipateur thermique interne 712. La passerelle résidentielle 701 comporte de plus un dissipateur thermique externe 722 positionné à l'extérieur de l'enceinte acoustique 705.
Le dissipateur thermique interne 712 et le dissipateur thermique externe 722 sont tous deux des dissipateurs thermiques à ailettes, semblables à ceux déjà décrits.
Le dissipateur thermique interne 712 est positionné à l'intérieur du caisson 706. La base 713 du dissipateur thermique interne 712 est montée contre la paroi interne de la deuxième face 715 du caisson 706. La carte électrique 702 s'étend parallèlement à la paroi externe de la deuxième face 715 (face arrière) du caisson 706, à l'extérieur du caisson 706.
Le dissipateur thermique externe 722 est positionné à l'extérieur du caisson 706. Une base 723 du dissipateur thermique externe 722 s'étend parallèlement à la paroi externe de la deuxième face 715 du caisson 706. Les ailettes 724 du dissipateur thermique externe 722 s'étendent depuis 1a base 723, perpendiculairement à la base 723, vers une face 725 du boîtier de la passerelle résidentielle 701 située à l'opposé de la première face 708 (face avant) de l'enceinte acoustique 705 (et de la passerelle résidentielle 701) .
Le dissipateur thermique externe 722 est lui-aussi couplé thermiquement avec le composant électrique 704. Le dissipateur thermique externe 722 comporte à cet effet un pion métallique 727 qui vient en contact avec le composant électrique 704. Le pion métallique 717 du dissipateur thermique interne 712, quant à lui, vient en contact avec une surface du circuit imprimé de la carte électrique 702 s'étendant sous le composant électrique 704.
On remarque que le premier évent 710 est à nouveau situé à proximité de la première extrémité de la première face 708, et que le deuxième évent 711 est à nouveau situé à proximité de la deuxième extrémité de la première face 708.
Cette fois, cependant, le premier évent 710 s'étend verticalement à l'intérieur du caisson, depuis une troisième face 730. La troisième face est une face supérieure du caisson 706.
De même, le deuxième évent 711 s'étend verticalement à l'intérieur du caisson, depuis une quatrième face 731. La quatrième face est une face inférieure du caisson 706.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications.
On a décrit ici que le couplage thermique entre chaque dissipateur thermique et un composant électrique est un contact direct via un pion métallique. Le couplage thermique pourrait être un couplage indirect, par exemple un couplage via un composant thermiquement conducteur, éventuellement élastique.
Bien que l'on ait décrit ici que le premier évent et le deuxième évent s'étendent à l'intérieur du caisson, l'un ou les deux évents pourraient parfaitement s'étendre à l'extérieur du caisson, ou bien partiellement à l'intérieur et partiellement à l'extérieur du caisson.
Il est aussi possible que seul l'un des deux évents s'étende horizontalement, et que seul l'un des deux évents s'étende verticalement.
On a indiqué que le dissipateur thermique interne et le dissipateur thermique externe sont agencés pour refroidir le même composant électrique. Bien sûr, le dissipateur thermique interne peut parfaitement refroidir un premier composant électrique et le dissipateur thermique externe un deuxième composant électrique. Le deuxième composant électrique peut par exemple être situé sur la même carte électrique mais sur une autre face, ou bien sur une autre carte électrique. Le dissipateur thermique interne (et/ou externe) peut bien sûr refroidir non pas un mais plusieurs composants électriques. Le ou les composants électriques couplés thermiquement avec le dissipateur thermique interne (et/ou externe) n' appartiennent pas forcément à un amplificateur audio ; il peut s'agir de tout type de composant électrique s'échauffant en fonctionnement, par exemple un processeur, un transmetteur radio, etc.
Le premier évent peut être situé sur n' importe quelle face du caisson. De préférence, l'extrémité du premier évent est situé en partie haute pour évacuer l'air chaud. De même, le deuxième évent peut être situé sur n'importe quelle face du caisson. De préférence, l'extrémité du deuxième évent est situé en partie basse pour permettre l'entrée d'air frais.
On a indiqué que le premier évent est situé à proximité d'une première extrémité de la première face, que le deuxième évent est situé à proximité d'une deuxième extrémité de la première face, et que la première extrémité est une extrémité supérieure et la deuxième extrémité une extrémité inférieure. On pourrait imaginer une configuration différente. Ainsi, par exemple, si la première face comprenant le haut-parleur est une face supérieure, la première extrémité pourrait être une extrémité de gauche et la deuxième extrémité être une extrémité de droite de la première face.

Claims

REVENDICATIONS
1. Enceinte acoustique de type bass-reflex comportant un caisson (6 ; 106), un haut-parleur (7 ;
107) et un premier évent (10 ; 110), caractérisé en ce que l'enceinte acoustique comporte en outre un deuxième évent (11 ; 111) et un dissipateur thermique interne (12 ; 112) situé à l'intérieur du caisson et destiné à être couplé thermiquement avec un premier composant électrique (4 ; 104) pour dissiper à l'intérieur du caisson une chaleur produite par le premier composant électrique, le premier évent, le deuxième évent et le dissipateur thermique interne étant positionnés de sorte qu'un flux d'air (F) circulant au travers du premier évent, du deuxième évent et dans le caisson évacue vers l'extérieur du caisson la chaleur produite par le premier composant électrique.
2. Enceinte acoustique selon la revendication 1, le haut-parleur (7 ; 107) étant situé sur une première face (8) du caisson, le premier évent (10 ; 110) étant situé à proximité d'une première extrémité de la première face (8), le deuxième évent (11 ; 111) étant situé à proximité d' une deuxième extrémité de la première face (8), et le dissipateur thermique interne s'étendant à proximité d'une deuxième face (15) du caisson située en regard de la première face.
3. Enceinte acoustique selon la revendication 1, dans laquelle le premier évent et/ou le deuxième évent s'étendent horizontalement à l'intérieur du caisson.
4. Enceinte acoustique selon la revendication 1, dans laquelle le premier évent (710) et/ou le deuxième évent (711) s'étendent verticalement à l'intérieur du caisson .
5. Enceinte acoustique selon la revendication 1, comportant en outre au moins un ventilateur (120) positionné au niveau d'une entrée ou d'une sortie du premier évent ou du deuxième évent.
6. Enceinte acoustique selon la revendication 1, dans laquelle une surface plane du dissipateur thermique interne {512 ; 612) forme une portion d'une paroi externe d'une face du caisson.
7. Enceinte acoustique selon la revendication 6, dans laquelle le premier évent et/ou le deuxième évent s'étendent au moins partiellement dans le dissipateur thermique interne.
8. Enceinte acoustique selon la revendication 7, dans laquelle le premier évent (610), le deuxième évent (611) et le dissipateur thermique interne (612) forment une pièce unique.
9. Enceinte acoustique selon la revendication 7, dans laquelle le dissipateur thermique interne (612) est un dissipateur thermique à ailettes, et dans laquelle le premier évent et le deuxième évent s'étendent chacun entre deux ailettes (614) du dissipateur thermique interne.
10. Dispositif acoustique comprenant une enceinte acoustique selon l'une des revendications précédentes, et une carte électrique (2 ; 102) sur laquelle est monté le premier composant électrique.
11. Dispositif acoustique selon la revendication
10, dans lequel la carte électrique est située à l'intérieur du caisson.
12. Dispositif acoustique selon la revendication
10 , dans lequel la carte électrique est située à l'extérieur du caisson.
13. Dispositif acoustique selon la revendication
10, dans lequel le premier composant électrique appartient à un amplificateur audio.
14. Dispositif acoustique selon la revendication
10, comprenant en outre un dissipateur thermique externe (722) positionné à l'extérieur de l'enceinte acoustique.
15. Dispositif acoustique selon la revendication
14, le dissipateur thermique externe étant couplé thermiquement avec un deuxième composant électrique.
16. Dispositif acoustique selon la revendication
15, le deuxième composant électrique et le premier composant électrique étant un même composant électrique.
17. Equipement électrique comprenant un dispositif acoustique selon l'une des revendications 10 à 16.
18. Equipement électrique selon la revendication
17, l'équipement électrique étant une passerelle résidentielle ou un boîtier décodeur ou une télévision ou un assistant vocal.
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