FR2474800A1 - MEMBRANE ELECTRO-ACOUSTIC TRANSDUCER IN THE FORM OF A SPHERICAL RING - Google Patents
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Abstract
TRANSDUCTEUR ELECTRO-ACOUSTIQUE COMPORTANT, AU VOISINAGE D'UN CORPS DIFFUSEUR, UNE MEMBRANE ASSOCIEE A UN ELEMENT EGALISATEUR ET A UNE BOBINE INSTALLEE A PROXIMITE D'UN AIMANT. CE TRANSDUCTEUR EST CARACTERISE PAR LE FAIT QUE LADITE MEMBRANE 4 EST CONSTITUEE PAR UNE PARTIE DE FORME ANNULAIRE D'UNE CALOTTE HEMISPHERIQUE RELIEE, PAR SON POURTOUR EXTERIEUR, A UNE STRUCTURE ELASTIQUE DE MAINTIEN 5 ET A LADITE BOBINE 3 ET RETENUE, PAR SON POURTOUR INTERIEUR, ENTRE DEUX DISQUES AMORTISSEURS CONTIGUS 7, CES DERNIERS ETANT ACCOUPLES AUDIT ELEMENT EGALISATEUR 9 AU MOYEN D'UNE RONDELLE DE COMPRESSION 14 ET D'UN DISPOSITIF DE BLOCAGE 12. APPLICATION AUX INSTALLATIONS DE HAUTE-FIDELITE.ELECTRO-ACOUSTIC TRANSDUCER INCLUDING, IN THE NEARBY OF A DIFFUSER BODY, A MEMBRANE ASSOCIATED WITH AN EQUALIZING ELEMENT AND A COIL INSTALLED NEAR A MAGNET. THIS TRANSDUCER IS CHARACTERIZED BY THE FACT THAT THE SAID MEMBRANE 4 IS CONSTITUTED BY AN ANNULAR-SHAPED PART OF A HEMISPHERIC CAP CONNECTED, BY ITS EXTERIOR PERIOD, TO AN ELASTIC HOLDING STRUCTURE 5 AND TO THE INTERNAL COIL 3 AND RETURNED BY ITS PERIOD. , BETWEEN TWO CONTIGUOUS SHOCK ABSORBERS 7, THE LATTER BEING COUPLED TO THE AUDIT EQUALIZING ELEMENT 9 BY MEANS OF A COMPRESSION WASHER 14 AND A LOCKING DEVICE 12. APPLICATION TO HAUTE-FIDELITE INSTALLATIONS.
Description
La présente invention se rapporte à un transducteur électro-acoustique,The present invention relates to an electro-acoustic transducer,
conyenant particulilrement bien à des particularly well suited to
installations de haute fidélité de type industriel, par exem- high fidelity installations of the industrial type, for example
ple des cinémas, à des c!isco+hèques, d'js stades, des places i publiques e'tc., et de 'açon gZir:sl,', 6 dos dispositifs sous compression pour heut-parlesrs coi0nat acoustique et appareils ana3.oguies. On sait eue, dns Lesc dispositifs sous compression pour haut-parleurs et epc::rsiis analogues, on fait appel à la pression exercée sur l'air par la partie convexe ou par all cinemas, radio stations, stadiums, public places, and the like, in the form of compression devices for acoustic loudspeakers and analogue equipment. .oguies. It is known that, in the case of compression devices for loudspeakers and the like, the pressure exerted on the air by the convex part or by
la partie concoae d'une membrne en forme de calotte hémis- the concave part of a hemisphere-shaped limb
phérique pour trensforrer des signaux éleiótriques en signaux acoustiques. On sait ngalement nue les membranes en forme de calotte hémisphérique qui font -appel]. l!a pression exercée sur l'air par leur partie convexe présentent cet inconvénient de donner, surtout dans la gamme moyenne supérieure de leur to strengthen sound signals in acoustic signals. Naked hemispherical cap-like membranes are also known. the pressure exerted on the air by their convex part have the disadvantage of giving, especially in the upper middle range of their
spectre sonore, une courbe de réponse qui n'est que médiocre- sound spectrum, a response curve that is only mediocre-
ment linéaire. Cela tient au fait que les signaux acoustiques engendrés par la membrane, accouplés à l'aide d'un égalisateur linear. This is because the acoustic signals generated by the diaphragm, coupled with an equalizer
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à la sortie d'un dispositif de type quelconque sous compres- at the exit of a device of any type under compres-
sion ne sont pas en concordance de phases, à savoir qu'ils présentent entre eux des retards oui croissent en fonction de la distance entre le point d'émission de chaque signal sur la membrane et la sortie de ce dispositif sous compres- sion. Ce phénomène se produit en dépit de la présence They are not phase matched, ie they have staggered delays between them, depending on the distance between the emission point of each signal on the membrane and the output of this device under compression. This phenomenon occurs despite the presence
de l'agalisateur qui, comme on le sait, a.pour r8le d'uni- of the saddler who, as we know, has the role of uni-
formiser le mieux possible la sortie, surtout aux fréquences élevées. Les différences de longueur, indiquées ci-dessus, entre les parcours des divers signaux provoquent, dans les make the output as good as possible, especially at high frequencies. The differences in length, indicated above, between the paths of the various signals provoke, in the
courbes de réponse, des déformations importantes et des rup- response curves, large deformations and rup-
tures. On est parvenu à remédier à cet inconvénient en utilisant la dite membrane en forme de calotte hémisphérique de façon telle que les signaux électriques soient transformés en signaux ecoustiques par la pression exercée sur l'air non tures. This disadvantage has been overcome by using the said hemispherical cap-shaped membrane in such a way that the electrical signals are transformed into acoustic signals by the pressure exerted on the non-aerosolized air.
pas per la partie convexe de membrane mais par sa partie con- not by the convex part of the membrane but by its
cave. De la sorte, tous les signaux ont la même longueur et se dirigent vers un m9me point, représenté par le centre fictif de la membrane en forme de calotte hémisphérique, ce cellar. In this way, all the signals have the same length and move towards the same point, represented by the fictitious center of the hemispherical cap-shaped membrane.
point correspondant à la sortie du dispositif sous compression. point corresponding to the output of the device under compression.
Lais, pour cela, il faut prévoir des égalisateurs But for that, we must provide equalizers
particuliers qui, en plus du fait qu'ils constituent la cham- in addition to the fact that they constitute the
bre sous pression possedant les caractéristiques volumétriques voulues, doivent être munis d'une série de fentes radiales under pressure having the desired volumetric characteristics, shall be provided with a series of radial slots
concentriques pour la sortie des dits signaux. concentric for the output of said signals.
La confection de ces égalisateurs est, en fait, très onéreuse en raison du fait que ces fentes doivent être The making of these equalizers is, in fact, very expensive because of the fact that these slots must be
réalisées selon des procédés spéciaux et à l'aide d'instru- carried out by special methods and by means of instru-
ments particuliers.particular circumstances.
L'invention vise un transducteur électro-acoustique permettant de remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus, The aim of the invention is an electro-acoustic transducer making it possible to remedy the disadvantages mentioned above,
c'est-à-dire permettant d'obtenir des courbes de réponse nette- that is to say, to obtain net response curves
ment linéaires bien qu'il fasse eppel au procédé de formation des signaux acoustiques per la partie convexe de la membrane et, par suite, de réaliser un dispositif sous compression linearly although it involves the process of forming acoustic signals for the convex part of the membrane and, consequently, of producing a device under compression
de haute qualité.High quality.
L'invention vise également un transducteur électro- The invention also relates to an electronic transducer
acoustique de construction facile, possédant d'excellentes caractéristiques et d'un prix nettement inférieur à celui des transducteurs faisant appel au procédé de formation des signaux acoustiques par la pErtie concave de la membrane, acoustically constructed, easy to use, having excellent characteristics and a significantly lower price than transducers using the method of forming acoustic signals by the concave portion of the membrane,
tout en étant comme ceux-ci de haute qualité. while being like these high quality.
De façon plus précise, l'invention a pour objet un transducteur électroacoustique constitué essentiellement More specifically, the subject of the invention is an electroacoustic transducer consisting essentially of
par une membrane représentée par un anneau de calotte hémis- by a membrane represented by a hemispherical cap ring
phérique retenu par son pourtour extérieur, soutenant une bobine et enfermé, sur son pourtour intérieur, entre deux disques amortisseurs contigus, ces disques étant accouplés phérique retained by its outer periphery, supporting a coil and enclosed, on its inner periphery, between two contiguous damping disks, these disks being coupled
à un élément égalisateur au moyen d'une rondelle de compres- to an equalizing element by means of a compression washer
sion et d'un dispositif de blocage dont l'effet est réglé par and a locking device the effect of which is regulated by
une pièce d'écartement.a spacer.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention
tion ressortiront de la description qui va suivre, faite en will be apparent from the following description, made in
regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation, avec une variante. Sur ces dessins: La figure 1 représente, en coupe transversale, un transducteur électroacoustique appliqué à un dispositif sous compression; - la figure 2 est une coupe transversale partielle Regarding the accompanying drawings and giving, by way of explanation but not limited to, an embodiment, with a variant. In these drawings: Figure 1 shows, in cross section, an electroacoustic transducer applied to a device under compression; - Figure 2 is a partial cross section
d'un autre mode de réalisation de la membrane en forme d'an- another embodiment of the membrane in the form of
neau de calotte hémisphérique; et la figure 3 représente deux courbes comparatives de réponse en fréquence suivant l'axe d'émission, l'une de ces courbes correspondant à un transducteur de type classique et l'autre à un transducteur selon l'invention, possédant les mêmes caractéristiques; en abscisses sont portées les hemispherical cape; and FIG. 3 represents two comparative frequency response curves along the emission axis, one of these curves corresponding to a conventional type of transducer and the other to a transducer according to the invention, having the same characteristics; in abscissa are worn
pressions en hertz, et, en ordonnées, les réponses de fré- in hertz, and, on the ordinate, the frequency responses
quence en décibels.quence in decibels.
On voit, d'eprès 12 figure 1, que le dispositif sous compression 1 est constitué par un ensemble magnétique, It can be seen from FIG. 1 that the device under compression 1 is constituted by a magnetic assembly,
ou aimant permanent 2 de type classique. or permanent magnet 2 of conventional type.
eans l'entrefer entre les pôles de l'aimant 2 se trouve une bobine mobile 3, reliée par une de ses extrémités à lapartie périphérique extérieure de la membrane 4. Cette In the air gap between the poles of the magnet 2 there is a voice coil 3, connected at one end to the outer peripheral part of the membrane 4.
membrane est constituée, en pratique, par une partie annu- In practice, the membrane consists of a
laire de celotte hémisphérique reliée, par son pourtour ex- hemispherical celtic surface connected by its outer circumference.
térieur, à une structure élastique 5 et à la dite bobine mobile circulaire 3. Cuant au pourtour intérieur 6 de cette membrane 4, il est intercalé entre deux disques amortisseurs inner, to an elastic structure 5 and to the said circular voice coil 3. Cuant to the inner periphery 6 of the membrane 4, it is interposed between two damping disks
7 qui, non seulement, l'enferment localement de façon par- 7 that not only locally enclose it in a particular way
faite mais, en outre, bouchent son trou central S. Le disque amortisseur supérieur, comme on le voit dans la figure 1, est contigu à l'égalisateur 9 et ce dernier à son tour, est relié au corps diffuseur 1 qui délimite, avec made but, in addition, closes its central hole S. The upper damping disk, as seen in Figure 1, is contiguous to the equalizer 9 and the latter in turn, is connected to the diffuser body 1 which delimits, with
la membrane 4, la chambre de compression 11. the membrane 4, the compression chamber 11.
En outre, les disques amortisseurs 7 et l'égalisa- In addition, the damping disks 7 and the equalizing
teur 9 sont reliés les uns aux autres à l'aide de la vis 12, de la pièce d'écartement 13 et de la rondelle de compression 9 are connected to each other by means of the screw 12, the spacer 13 and the compression washer
14. Ces éléments 12, 13 et 14 constituent ensemble le dispo- 14. Those elements 12, 13 and 14 together constitute the
sitif de réglage, ou d'étalonnage, de la pression exercée par adjustment, or calibration, of the pressure exerted by
les disques 7 sur le pourtour intérieur 6 de la membrane 4. the disks 7 on the inner periphery 6 of the membrane 4.
Il n'est pas exclu que l'égalisafeur 9 et les dis- It can not be excluded that the equalizer 9 and the
ques amortisseurs correspondants 7, au lieu d'être reliés corresponding shock absorbers 7, instead of being connected
fermement au corps diffuseur 10, soient reliés (comme repré- firmly to the diffuser body 10, be connected (as
senté en trait interrompu) au pôle central 15 de l'aimant interrupted) at the central pole 15 of the magnet
permanent 2 par un pivot 16.permanent 2 by a pivot 16.
En outre, on peut remplacer la vis 12 par un rivet ou par tout autre élément de blocage, à condition que la In addition, the screw 12 can be replaced by a rivet or by any other blocking element, provided that the
fixation de la rondelle de compression 14 obtenue par l'inter- fastening of the compression washer 14 obtained by
mOdiaire de la pièce d'écartement 13, assure sur les disques amortisseurs 7, une pression constante, indépendante de la With the aid of the spacer 13, the damping discs 7 are provided with a constant pressure independent of the
force exercée sur le dit élément de blocage. force exerted on said locking element.
Il ressort de ce qui précède que la partie active de la membrane 4 est constituée exclusivement par la zone annu!aire zoslise ent;re le bord de la structure élastique 5 et le bord extérieur des disques amortisseurs 7. De la sorte, les ondes sonores produites par la membrane 4 doivent toutes parcourir presque le même trajet dans la chambre de compression 11 et parviennent à la sortie du dispositif 1 en concordance de phase. It follows from the foregoing that the active part of the membrane 4 consists exclusively of the annulus zoslise ent ed the edge of the elastic structure 5 and the outer edge of the damping disks 7. In this way, the sound waves produced by the membrane 4 must all travel almost the same path in the compression chamber 11 and reach the output of the device 1 in phase concordance.
On notera, en outre, que l'on a choisi les dimen- It should be noted, moreover, that the dimensions
sions des disques amortisseurs 7 et du trou 8 de la membrane 4 en fonction du registre de fréquences de fonctionnement, du diamètre de la membrane 4 et de la bobine 3, ainsi que the damping discs 7 and the hole 8 of the diaphragm 4 as a function of the operating frequency register, the diameter of the diaphragm 4 and the coil 3, as well as
de la puissance de l'ensemble.of the power of the whole.
La figure 2 représente une seconde forme de réali- Figure 2 shows a second form of reali-
sation de la membrane 4, selon laquelle le pourtour intérieur of the membrane 4, according to which the inner periphery
est, lui aussi, muni d'une structure élastique 5', fixée direc- is also equipped with a 5 'elastic structure
tement à l'égalisateur 9. Dans ce cas, la partie active de la membrane est comprise entre les deux structures élastiques et 5t, de sorte que les ondes sonores, sur leur parcours dans la clambre de cr' 9rssion 11, sont pratiquement toutes In this case, the active part of the membrane is between the two elastic structures and 5t, so that the sound waves, on their course in the crimp chamber 11, are practically all.
égales et, par suite, sont an concordance de phase. Les cour- equal and, consequently, are in phase agreement. The court-
bes de réponse de iréquence, prises suivant l'axe de dispo- the response of irrequency, taken along the axis of
si-ifs sous compression munis d'un transducteur électro-acous- if-ifs under compression provided with an electro-acoustic transducer
tique selon linvention, apparaissent nettement plus linéaires que les courbes classiques; un exemple de ce fait est donné par la figure 3, sur laquelle la courbe 18 en trait interrompu est la courbe de réponse de transducteurs classiques, tandis que la courbe 19 en trait continu est celle du transducteur according to the invention, appear much more linear than conventional curves; an example of this fact is given in Figure 3, in which the dashed curve 18 is the response curve of conventional transducers, while the curve 19 in solid line is that of the transducer
selon l'invention, tel que décrit ci-dessus. according to the invention, as described above.
A titre d'exemple, et pour des dispositifs possédant les mêmes caractéristiques, la courbe 18 en trait mixte est linéaire entre les fréquences de 600 Hz et 5 kHz, tandis que la courbe 19 en trait plein est linéaire entre 600 Hz et 10 kHz. For example, and for devices having the same characteristics, the dashed line curve 18 is linear between the frequencies of 600 Hz and 5 kHz, while the solid line curve 19 is linear between 600 Hz and 10 kHz.
Comme on peut le constater, le transducteur électro- As can be seen, the electronic transducer
acoustique selon l'invention est d'une structure extrêmement simple et, donc, peu coOteuse, et cependant, il assure une bonne linéarité de la courbe de réponse en fréquence, même si le rendement se trouve légèrement diminué du fait de ltutilisation d'une membrane constituée seulement par une The acoustics according to the invention have an extremely simple and therefore inexpensive structure, and yet they ensure a good linearity of the frequency response curve, even if the efficiency is slightly decreased due to the use of a membrane constituted only by a
fraction de l'hémisphère des membranes classiques connues. fraction of the hemisphere of known conventional membranes.
Ce rendement, en tout cas, est supérieur à celui des hauts This yield, in any case, is higher than that of the high
parleurs de forme conique.conical shaped speakers.
On peut réaliser lE membrane 4 en divers matériaux par exemple en aluminium, en toile bakélisée, en pellicules de metire plastique, en fibres de verre ou de carbone ou en un matériau analogue, tandis que les disques amortisseurs 7 peuvent 9tre en feutre, en polystyrène expansé ou produit analogue, à la condition que ceas matériaux permettent de The membrane 4 may be made of various materials, for example aluminum, bakelized cloth, plastic film, glass or carbon fiber or the like, while the damping discs 7 may be made of felt, made of polystyrene. expanded or similar product, provided that such materials permit
limiter convenablement la zone émissive de la membrane. to adequately limit the emissive zone of the membrane.
7 2474800.7 2474800.
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