FR2476423A1

FR2476423A1 - Stiff tubular supports for loudspeaker diaphragm - to suppress torsion and associated bass acoustic distortion

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Publication number: FR2476423A1
Application number: FR8003697A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1981-08-21
Also published as: JPS56132099A

Abstract

The supports for a suspended rectangular diaphragm in an electromechanical loudspeaker are made as stiff cylindrical or prismatic link profiles which allow the diaphragm to vibrate parallel to its run plane but inhibit torsion and associated acoustic distortion. Esp. applicable to supporting diaphragms comprising a rectangular panel of expanded polystyrene for a bass loudspeaker. Pref. each support comprises a pair of vee or omega section profiles fixed together by flanges along their lips which are coincident with the ends of the diaphragm and of solid supporting blocks. Alternatively one such profile may bridge a conventional undulating panel, e.g. to confer torsional stiffness to an existing assembly. The claimed supports are pref. made of stiff resin-impregnated fabric.

Description

On connaît déjà par le brevet français n 1 269 138 déposé le 23 Juin 1960 par Mr. Georges POUTOT, sa première addition n 87 555 déposée le 17 Mars 1965 par
Mr. Georges GOGNY, par le brevet français ne 69 05859 déposé le 4 Mars 1969 par Nr. Georges GOGNY et par le brevet français ne 71 07225 déposé le 3 Mars 1971 par Nr. Nichel TOUZE, des haut-parleurs électrodynamiques composés d'un transducteur (énergie électrique oscillante) et d'un coupleur (énergie mécanique vibratoire), le transducteur jouant le roule de moteur, et le coupleur, d'élément de mise en vibration des couches d'air ambiant.We already know by French patent n 1 269 138 filed on June 23, 1960 by Mr. Georges POUTOT, its first addition n 87 555 filed on March 17, 1965 by
Mr. Georges GOGNY, by French patent no 69 05859 filed on March 4, 1969 by Nr. Georges GOGNY and by French patent no 71 07225 filed on March 3, 1971 by Nr. Nichel TOUZE, electrodynamic loudspeakers composed of a transducer (oscillating electrical energy) and a coupler (mechanical vibrational energy), the transducer playing the motor rolls, and the coupler, an element for vibrating the layers of ambient air.

Le transducteur comporte une pluralité d'aimants permanents de longueurs égales ou inégales, disposés en couches parallèles définissant des couloirs parallèles où circule le champ magnétique. The transducer comprises a plurality of permanent magnets of equal or unequal lengths, arranged in parallel layers defining parallel corridors where the magnetic field circulates.

Le coupleur (ou membrane légère oscillante) est constitué en un matériau de faible densité, avantageusement du polystyrène expansé. The coupler (or light oscillating membrane) is made of a low density material, advantageously expanded polystyrene.

La face interne de la membrane tournée vers le transducteur est découpée en rainures et nervures qui viennent s'insérer longitudinalement dans au moins une partie des couloirs parallèles du transducteur 8ur les nervures ainsi définies est collé le ruban conducteur recevant le courant électrique correspondant an son à transmettre, ledit ruben s'étandent suivant une ligne tortueuse en zig-zag définie dans lesdits brevets par le qualificatif "grecque'. The internal face of the membrane facing the transducer is cut into grooves and ribs which are inserted longitudinally in at least part of the parallel corridors of the transducer 8 on the ribs thus defined is bonded the conductive tape receiving the electric current corresponding to its transmit, said ruben is spread along a tortuous zig-zag line defined in said patents by the qualifier "Greek".

On a cherché dans lesdits brevets à rendre les coupleurs fidèles, sans distorsion, à leur assurer un déplacement rigoureusement parallèle à eux-mêmes, à améliorer les courbes de réponse à toutes fréquences et notamment aux fréquences basses, et à éliminer toutes fréquences nuisibles. In these patents, attempts have been made to make the couplers faithful, without distortion, to provide them with a movement strictly parallel to themselves, to improve the response curves at all frequencies and in particular at low frequencies, and to eliminate all harmful frequencies.

Il faut cependant constater qu'en pratique le but n'a pas été atteint. However, it should be noted that in practice the goal has not been achieved.

Suivant un aspect particulier du problème à résoudre selon le présent brevet, on doit admettre qu'une solution satisfaisante n'a pas été domnée sur le plan de la suspension de la membrane en polystyrène expansé par rapport au cadre rigide de la cellule dans laquelle elle est incorporée. According to a particular aspect of the problem to be solved according to this patent, it must be admitted that a satisfactory solution has not been overcome in terms of the suspension of the expanded polystyrene membrane with respect to the rigid frame of the cell in which it is incorporated.

Le but de la présente invention est donc deasé- liorer la suspension de la membrane et de permettre aux supports souples qui en sont solidaires et qui la main- tiennent, d'assurer un déplacement de l'ensemble des nervures dans l'entrefer des pièces polaires d'une manitre rigoureusement parallèle, alors que les suspensions antérieures ne pouvant contrAler le mouvement parallèle de la membrane, il z'ensuivait qu'une légère différence du couple moteur, localisée par un manque "d'umiformité du champ magnétique provoquait un balancement angulaire et perpendiculaire aux lignes d'aimants de cette membrane, d'où un déphasage des impulsions avec formation d'harmoniques paires | certaines fréquences. The object of the present invention is therefore to improve the suspension of the membrane and to allow the flexible supports which are integral therewith and which hold it, to ensure displacement of all of the ribs in the air gap of the parts. polar of a rigorously parallel handle, whereas the previous suspensions being unable to control the parallel movement of the diaphragm, it followed that a slight difference in the engine torque, localized by a lack of uniformity of the magnetic field caused a rocking angular and perpendicular to the magnet lines of this membrane, hence a phase shift of the pulses with the formation of even harmonics | certain frequencies.

Une suspension de membrane, conforme à tion est essentiellement caractérisée par le fait quelle est constituée d'au moins deux ensembles paral lèles assujettis respectivement à chaque extrémité opposée de la membrane, chaque ensemble ne pouvant se dépla- cer dans l'espace que parallèlement à lui-même à l'exclusion de toute déformation qui serait le résultat d'un coule de torsion et dont la conséquence serait le gauchissement de la surface de la membrane, cette dernière se déplaçant ainsi d'une manière rigeurewsement parallèle à elle-même et sans distorsion. A membrane suspension, in accordance with tion, is essentially characterized by the fact that it consists of at least two parallel sets secured respectively to each opposite end of the membrane, each set being able to move in space only parallel to itself to the exclusion of any deformation which would be the result of a torsional flow and whose consequence would be the warping of the surface of the membrane, the latter thus moving in a manner strictly parallel to itself and without distortion.

Suivant une forme d'exécution avantageuse de l'in- vention, chaque ensemble de suspension de la membrane est constitué par une forme géométrique cylindrique de section à profil quelconque ronde ou polygonale, rEali- sée en un matériau suffisa ent rigide mais élastique de sorte que la déformation de l'ensemble pour permettre le déplacement parallèle de la membrane dans le champ magnétique ne résulte que d'un déplacement parallèle des génératrices par rapport à elles-mêmes, sans possibilité de torsion de la paroi cylindrique de l'ensemble par rapport à son axe quelle que soit l'irrégularité du couple moteur du transducteur ou le défaut de champ local. According to an advantageous embodiment of the invention, each suspension assembly of the membrane is formed by a cylindrical geometric shape of section with any round or polygonal profile, made of a sufficiently rigid but elastic material so that the deformation of the assembly to allow the parallel displacement of the membrane in the magnetic field results only from a parallel displacement of the generators with respect to themselves, without the possibility of twisting the cylindrical wall of the assembly with respect to to its axis regardless of the irregularity of the transducer motor torque or the local field fault.

Selon une particularité de cette forme d'exécu- tion, le matériau constituant les ensembles de suspension, est un tissu imprégné d'une résine naturelle ou synthé- tique lui conférant raideur et élasticité. According to a particular feature of this embodiment, the material constituting the suspension assemblies is a fabric impregnated with a natural or synthetic resin which gives it stiffness and elasticity.

Selon une autre particularité, l'ensemble est un tube de section losangulaire dont deux arêtes opposées comportent des lèvres, lune d'elles étant fixée au bSti rigide de la cellule dans laquelle est incorporée la membrane, l'autre étant rendue solidaire de la membrane elle-même. According to another particularity, the assembly is a tube of losangular section of which two opposite edges comprise lips, one of them being fixed to the rigid bSti of the cell in which the membrane is incorporated, the other being made integral with the membrane herself.

Suivant cette même particularité, le tube de section losangulaire est obtenu par assemblage tête-bêche de deux dièdres pourvus de languettes aux extrémités de leurs panneaux, les languettes étant ensuite contrecollées deux à deux. According to this same characteristic, the tube of losangular section is obtained by assembling head to tail of two dihedrons provided with tongues at the ends of their panels, the tongues then being laminated in pairs.

Selon une variante, le tube est de section triangulaire, composé d'un dièdre dont les languettes dex- trémité de panneau sont contre-collées respectivement avec les bandes marginales dun troisième panneau de forme ondulée. According to a variant, the tube is of triangular section, composed of a dihedron, the panel end tabs of which are laminated respectively with the marginal strips of a third panel of corrugated shape.

Vautres particularités et avantages apparattront à la lecture de la description et des revendications qui suivent, lesquelles sont faites en regard des dessins annexés sur lesquels :
La fig. 1 est une vue en perspective d'une membrane en polystyrène expansé, suspendue au bAti rigide de la cellule à laide d'une suspension selon la technique antérieure.Other features and advantages will appear on reading the description and the claims which follow, which are made with reference to the appended drawings in which:
Fig. 1 is a perspective view of an expanded polystyrene membrane, suspended from the rigid frame of the cell using a suspension according to the prior art.

La fig. 2 représente la moitié de l'un des ensembles tubulaires de suspension conforme à l'invention. Fig. 2 shows half of one of the tubular suspension assemblies according to the invention.

La fig. 3 représente un ensemble tubulaire complet. Fig. 3 shows a complete tubular assembly.

La fig. 4 représente le même ensemble que celui de la fig. 3, déplacé parallèlement à lui-même dans ltespace, et montrant la déformation des languettes contre-collleg attachées respectivement au bti fixe d'une part, et à la membrane en polystyrène expansé d'autre part. Fig. 4 represents the same assembly as that of FIG. 3, moved parallel to itself in ltespace, and showing the deformation of the counter-collleg tongues attached respectively to the fixed molding on the one hand, and to the expanded polystyrene membrane on the other hand.

La fig. 5 représente une déformation en extension de l'ensemble losangulaire de suspension, mais sans que cette déformation entrain une quelconque distorsion dudit ensemble. Fig. 5 shows a deformation in extension of the losangular suspension assembly, but without this deformation causing any distortion of said assembly.

La fig. 6 est une variante dans laquelle l'ensem- ble est constitué par un dièdre, la troisième face étant un panneau de forure ondulée. Fig. 6 is a variant in which the assembly consists of a dihedral, the third face being a panel of corrugated drilling.

La fig. 7 est une vue en perspective globale, montrant une membrane suspendue par deux ensembles tubulaires lesangulaires indéformables conformes à l'inven tien. Fig. 7 is a global perspective view showing a membrane suspended by two non-deformable lesangular tubular assemblies in accordance with the invention.

Dans le mode de- réalisation représenté à la fig.l on voit en 1 et 2 les deux parties du bSti fixe de la cellule de haut-parleur électrodynamique sur lesquelles, conformément à la technique antérieure, la membrane 3 en polystyrène expansé est suspendue par deux supports 4 et 5 en matériau ondulé (tissu imprégné de résine synthétique). In the embodiment shown in fig. 1 we see in 1 and 2 the two parts of the fixed bSti of the electrodynamic loudspeaker cell on which, according to the prior art, the expanded polystyrene membrane 3 is suspended by two supports 4 and 5 of corrugated material (fabric impregnated with synthetic resin).

On a représenté en XXt, YYt et ZZI les axes de torsion de la membrane à son extrémité droite, que ne peut empêcher le support 5. On imagine aisément les perturbations acoustiques quine telle torsion peut engendrer alors qu'elle ne devrait vibrer dans les conditions théoriques les plus parfaites que dans une direction AA perpendiculaire au plan de la membrane. We have represented in XXt, YYt and ZZI the axes of torsion of the membrane at its right end, which cannot support the support 5. We can easily imagine the acoustic disturbances that such a torsion can generate when it should not vibrate under the conditions most perfect theoretical results only in a direction AA perpendicular to the plane of the membrane.

Les ensembles tubulaires de suspension 6 et 7 conformes à l'invention (fig. 7) sont constitués individuellement de deux dièdres 6a, 6b - 6c, 6d et 7a, 7b 7c, 7d contre-collés entre eux par des jeux de languettes marginales telles que 8, 9 - 10, 11, les languettes 8 et 11 étant elles-mêmes collées aux bâtis 1 et 2, tandis que les languettes 9 et 10 sont collées sur deux c8tés opposés de la membrane 3. On obtient ainsi des tubes de section losangulaire. The tubular suspension assemblies 6 and 7 according to the invention (fig. 7) are made up individually of two dihedrons 6a, 6b - 6c, 6d and 7a, 7b 7c, 7d laminated together by sets of marginal tabs such that 8, 9 - 10, 11, the tongues 8 and 11 being themselves glued to the frames 1 and 2, while the tongues 9 and 10 are glued on two opposite sides of the membrane 3. This gives section tubes losangular.

Le matériau constituant est un tissu imprégné d'une résine synthétique, lui conférant des qualités appropriées de raideur et d'élasticité convenable. The constituent material is a fabric impregnated with a synthetic resin, giving it suitable qualities of stiffness and suitable elasticity.

Les panneaux de chaque dièdre sont diagonalement (MM' - NN') indéformable de sorte que chaque ensemblesupport peut se déformer parallèlement à lui-même sans torsion ni vrillage, s'aplatissant ou s'étendant suivant les axes du losange (RR' SS') fig. 5, les génératrices des tubes-supports restant toujours parallèles à ellesmêmes. Ctest la condition indispensable pour qu'en toutes circonstances et quelles que soient les conditions magnétiques et/ou électro-dynamiques, la membrane ne se déplace en tous ses points, que parallèlement à ellemême. Après déformation parallèle l'élasticité du matériau constituant ramène la membrane à sa position de repos initiale Aucun gauchissement ou vrillage de la membrane n'est autorisé, ni aucune oscillation parasite localisée. La membrane vibre en phase parfaite avec la commande du transducteur. The panels of each dihedral are diagonally (MM '- NN') undeformable so that each support assembly can deform parallel to itself without twisting or twisting, flattening or extending along the axes of the rhombus (RR 'SS' ) fig. 5, the generatrixes of the support tubes always remaining parallel to themselves. This is the essential condition so that in all circumstances and whatever the magnetic and / or electro-dynamic conditions, the membrane moves in all its points, only parallel to itself. After parallel deformation, the elasticity of the constituent material returns the membrane to its initial rest position. No warping or twisting of the membrane is allowed, nor any localized parasitic oscillation. The membrane vibrates in perfect phase with the control of the transducer.

Dans une variante, (fig. 6), si l'on veut suspendre la membrane 3 sur quatre côtés on peut simplifier la section tubulaire losangulaire en une section tabulaire triangulaire le troisième panneau 12 syant une ferme ondulée
Il va de soi que l'on peut sans sortir du cadre dc la présente invention, apporter toute modification aux formes de réalisation qui viennent d'être décrites. In a variant (fig. 6), if the membrane 3 is to be suspended on four sides, the losangular tubular section can be simplified into a triangular tabular section, the third panel 12 having a corrugated truss
It goes without saying that it is possible, without departing from the scope of the present invention, to make any modification to the embodiments which have just been described.

Claims

1 - Electrodynamic loudspeaker comprising a suspended membrane, essentially characterized in that the suspension consists of at least two parallel assemblies respectively secured to each opposite end of the membrane, each assembly being able to move in space only parallel to itself to the exclusion of any deformation which would be the result of a torque of torsian and whose consequence would be the warping of the surface of the membrane, the latter thus moving in a rigorously hollow manner parallel to itself and without say twist.

2 - loudspeaker according to claim 1, charac terized by the fact that each suspension assembly of the membrane is constituted by a cylindrical geometric shape of section with any round or polygonal profile, made of a sufficiently rigid but elastic material so that the deformation of the assembly to allow the parallel displacement of the membrane in the magnetic field results only from a parallel displacement of the generators with respect to themselves, without the possibility of twisting the cylindrical wall of the assembly with respect to its axis regardless of the irregularity of the motor torque of the transducer or the local field defect.

3 - Loudspeaker according to claim 2, characterized in that the material constituting the suspension assemblies, is a fabric impregnated with a natural or synthetic resin giving it stiffness and elasticity.

4 - loudspeaker according to claim 2, charac peris that the assembly is a tube of losangular section of which two opposite edges have lips, one of them being fixed to the rigid frame of the cell in which is incorporated the membrane, the other being made integral with the membrane itself.

5 - Loudspeaker according to claim 4, characterized in that the tube of losangular section is obtained by assembling head to tail of two dihedrons provided with tongues at the ends of their panels, the tongues then being laminated two by two.

6 - Loudspeaker according to claim 2, characterized in that the tube is of triangular section, composed of a dihedral whose panel end tabs are laminated respectively with the marginal strips of a third panel of wavy shape .