FR2508266A1

FR2508266A1 - High power acoustic enclosure for medium and low frequencies - contains loudspeaker driving front and rear compression zones in semi-exponential shaped outlet

Info

Publication number: FR2508266A1
Application number: FR8112182A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-17
Filing date: 1981-06-17
Publication date: 1982-12-24
Also published as: FR2508266B3

Abstract

A loudspeaker is mounted in an enclosure which is symmetrical in the horizontal plane w.r.t. the loudspeaker axis. The loudspeaker is orientated such that the output is directed into a front compression zone while the rear is enclosed in an absorbent material to provide a rear load impedance equal to that at the front. Flat rigid panels form two semi exponential shapes which direct the sound via rear compression zones to the openings at the front of the enclosure. This enables a reduced size to be obtained and allows one loudspeaker to be used over the low and medium frequencies where normally two loudspeakers would be used.

Description

ENCEINTE ACOUSTIQUE DE HAUT RENDEMENT POUR
LES FREQUENCES GRAVES ET MEDIUMS
L'invention a pour objet les enceintes acoustiques pour sonorisations professionnelles de haut niveau sonore, soit intérieures soit extérieures, telles que des sonorisations de salles de spectacle ou de bal ou des sonorisations de meetings.HIGH PERFORMANCE ACOUSTIC SPEAKER FOR
SERIOUS FREQUENCIES AND MEDIUMS
The subject of the invention is the acoustic speakers for professional sound systems of high sound level, either interior or exterior, such as sound systems for performance halls or ballrooms or sound systems for meetings.

Lorsque l'on désire atteindre des niveaux sonores élevés qui permettent cependant de transmettre les sons musicaux sur une large bande passante , de 50 à 20.000 Hz par exemple, il est courant d'employer simultanément plusieurs enceintes acoustiques , chacune étant accordée sur une bande passante déterminée et sa conception étant spécifique des fréquences à transmettre
C'est ainsi qu'il est connu d'employer un groupement de 4 enceintes acoustiques juxtaposées : un émetteur de grave dit bloomer ' par exemple émettant sur les fréquences de 50 à 350 Hz, un médium émettant sur les fréquences de 350 à 2.000 Hz , un pavillon muni d'un moteur à compression émettant de 2 XHz à 5 XHz et des émetteurs d'aigu dits " weeters " émettant au-dessus de 5 H. When it is desired to achieve high sound levels which, however, allow musical sounds to be transmitted over a wide bandwidth, from 50 to 20,000 Hz for example, it is common to use several loudspeakers simultaneously, each being tuned to a bandwidth determined and its design being specific to the frequencies to be transmitted
It is thus known to employ a grouping of 4 juxtaposed loudspeakers: a bass emitter known as a bloomer 'for example emitting on frequencies from 50 to 350 Hz, a medium emitting on frequencies from 350 to 2,000 Hz , a horn fitted with a compression engine emitting from 2 XHz to 5 XHz and treble transmitters called "weeters" emitting above 5 H.

Une telle association d'enceintes acoustiques permet évidemment l'émission d'une très grande plage de fréquences Mais cette solution présente l'inconvénient que si l'on désire émettre une très grande puissance , plus de 3000 W par exemple , il est nécessaire d'utiliser des appareils de très grande dimension qui forment un ensemble dénommé " château " qui devient. très encombrant, très lourd ( 300 Kg environ ) et aussi très onéreux. Such a combination of loudspeakers obviously allows the emission of a very large frequency range. However, this solution has the drawback that if it is desired to emit a very high power, more than 3000 W for example, 'use very large devices which form a whole called "castle" which becomes. very bulky, very heavy (around 300 kg) and also very expensive.

Pour améliorer le rendement acoustique des graves et des médiums pour lesquels sont utilisés des haut-parleurs électrodyna miques , ces derniers sont généralement associés à une enceinte dite à compression arrière qui leur confère un gain de 3 dB environ par rapport au rendement acoustique des haut-parleurs utilisés. To improve the acoustic performance of the bass and midrange for which electro-dynamic speakers are used, the latter are generally associated with a so-called rear compression speaker which gives them a gain of around 3 dB compared to the acoustic performance of the loudspeakers. speakers used.

De sorte que de telles installations , qui sont généralement mobiles pour etre installées dans les différents lieux publics d'utilisation, sont d'un emploi difficile du fait de leur poids et imposent un investissement important , d'autant plus que la recherche du relief sonore nécessite au moins deux centres d'émission identiques. So that such installations, which are generally mobile to be installed in the various public places of use, are difficult to use because of their weight and impose a significant investment, all the more so as the search for sound relief requires at least two identical broadcast centers.

Et en outre le gain acoustique dans les basses et les médiums , au dessous de 600 Hz , étant relativement faible, l'écoute se trouve
considérablement déformée a une certaine distance, la puissance d'émission n' étant pas constante sur toute la gamme des fréquences émises
Il existe aussi des enceintes acoustiques exponentielles dont le haut-parleur est orienté vers l'arrière, mais on constate qu'elles n'atteignent des rendements élevés que pour des dimensions très grandes , ce qui rejoint les inconvénients précédemment décrits
La présente invention a donc pour but d'éviter ces inconvénients en créant une enceinte acoustique peu encombrante, légère et peu onéreuse, capable d'émettre dans les graves et les médiums sur une bande passante de 60 à 1.500Hz, avec un rendement acoustique plus élevé , de l'ordre de 6 dB par rapport au haut-parleur utilisé Pour cela ledit haut-parleur est placé dans une enceinte qui se développe dans le plan horizontal , symétriquement par rapport à son axe, selon une forme semi-exponentielle à réflexions multiples conduisant à deux bouches avant situées de part et d'autre du haut-parleur qui est placé en position de compression avant, la forme semi-exponentielle donnée aux deux canaux d'émission comportant plusieurs zones de compression , dont au moins une compression avant et une compression arrière
Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple seulement montrent un mode de réalisation de l'objet de la présente invention.And in addition the acoustic gain in the bass and midrange, below 600 Hz, being relatively low, listening is
considerably distorted at a certain distance, the transmission power not being constant over the whole range of frequencies emitted
There are also exponential loudspeakers with the loudspeaker oriented towards the rear, but it can be seen that they only reach high yields for very large dimensions, which meets the drawbacks described above.
The present invention therefore aims to avoid these drawbacks by creating a space-saving, light and inexpensive speaker, capable of transmitting in the bass and midrange over a bandwidth of 60 to 1,500Hz, with more acoustic efficiency. high, of the order of 6 dB relative to the loudspeaker used For this said loudspeaker is placed in an enclosure which develops in the horizontal plane, symmetrically with respect to its axis, in a semi-exponential shape with reflections multiples leading to two front mouths located on either side of the loudspeaker which is placed in the front compression position, the semi-exponential shape given to the two emission channels comprising several compression zones, including at least one front compression and rear compression
The accompanying drawings, given by way of example only, show an embodiment of the subject of the present invention.

La figure 1 est une vue schématique en coupe horizontale d'une enceinte acoustique connue comportant un haut-parleur électrodynamique organisé avec une zone de compression arrière
La figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une enceinte exponentielle de révolution utilisant un moteur à compression
La figure 3 est une vue schématique en coupe horizontale de l'objet de la présente invention
Selon la figure 1 les enceintes connues qui utilisent un haut-parleur électrodynamique 1 pour l'émission des basses et des médiums se développent dans le plan horizontal symétriquement de part et d'autre dudit haut-parleur selon une forme exponentielle qui présente une seule zone de réflexion 2 et dont les bouches 3 sont en avant, alors que le haut-parleur est orienté vers l'arrière créant la zone 2 de compression unique de ladite enceinte
Cette meme disposition se retrouve dans la figiire 2, dans laquelle est utilisé un moteur à compression 4 pour l'émission des fréquences allant de 300 à 2.000 Hz, celui-ci étant organisé dans l'enceinte de révolution 5 de façon identique à la disposition précédente, ladite enceinte comportant une seule zone de compression arrière 6
Pour pallier les inconvénients constatés afférents à ces dispositions connues et ainsi qu'il est représenté sur la figure 3 l'objet de ia présente invention comporte le haut-parleur 7 placé dans l'enceinte 8 qui se dévéloppe dans le plan horizontal de façon symétrique par rapport à l'axe dudit haut-parleur , selon deux formes semi-exponentielles qui comportent, de façon caractéristique au moins deux zones de compression , limitées ici à deux dans 1 'exemple donné : une première zone de compression avant 9 et une deuxième zone de compression arrière 10 . Les deux formes semiexponentielles ainsi créées qui débouchent en 11 et 12 de part et d'autre du haut-parleur 7 comportant leurs parois ( 13, 14, 15 et 16 )planes ainsi que l'est la face arrière 17, de façon à réduire l'encombrement qu'occuperait le développement d'une forme exponentielle pure, la Caractéristique essentielle dés pavillons ainsi formés étant la foncffon èxponentielle qui lie, de façon précise, les espaces succes vivement parcourus ( 18, 19, 20,- 2t et 22 , au niveau desquels sfiffettuent les compressions et le ddbolsche dans l'atmosphère
te haut-parleur 7 est orienté de manière que Sa bouche soit tournée vers la zone de compression avant 9 , son arrière étant enveloppé d'un matériau absorbant dont est entièrement garni le volume inerte 23 de façon que l'impédance de charge arrière soit aussi égal que possible à l'impédance de charge avant
On remarque alors que pour des valeurs bien déterminées de l'espace 18 de la chambre de compression avant 9 l'enceinte acoustique ainsi constituée obtient un gain acoustique égal et même supérieur , à celui d'une enceinte connue dont le volume et le poids sont trois fois supérieurs, pour une bande passante relativement large de 60 à 1.500 Hz , le gain acoustique ainsi obtenu dépassant 6 dB par rapport au rendement acoustique du haut-parleur utilisé . La caisse formant ladite enceinte est réalisée à l'aide de matériau rigide de façon à ce que la fréquence de résonance carac téristique de l'enceinte ainsi obtenue soit inférieure à la fréquence la plus basse d'émission du haut-parleur utilisé
On obtient ainsi une enceinte d'un très haut rendement bien supérieur à celui des enceintes existantes, bien qu'elle soit d'un volume et d'un poids relativement faibles compte tenu de la pression acoustique qu'elle développe, ces dernières caractéristiques permettant de la réaliser de façon peu onéreuse .En outre , compte tenu de la bande passante qu'elle autorise, de 60 à 1.500 Hz, elle se substitue aux deux enceintes électrodynamiques généralement employées pour couvrir les mêmes fréquences
Une telle enceinte permet donc de réaliser une économie considérable d'énergie et même d'investissements concernant le matériel générateur des signaux sonores dans la proportion de son rendement .C'est ainsi qu'avec un matériel ne développant que 400 W par exemple on atteint et parfois dépasse la puissance acoustique d'un émetteur de 2.500 W
Il est bien entendu que l'étendue de l'invention n'est pas limite à l'exemple ou aux exemples de réalisation qui en ont été décrits, toute variante considérée comme équivalence ne pouvant en modifier la portée
La présente invention peut être utilisée pour la sonorisation professionnelle des lieux publics intérieurs ou extérieurs dans lesquels il est nécessaire d'organiser une sonorisation provisoire et miéme lorsqu'il s'agit d'une sonorisation définitive , étant donné le prix de revient très amélioré ainsi obtenu tant au niveau des enceintes elles-mêmes qu'au niveau du générateur électronique d'impur sions dont la puissance peut être réduite pour un même rendement sonore définitif FIG. 1 is a schematic view in horizontal section of a known acoustic enclosure comprising an electrodynamic loudspeaker organized with a rear compression zone
Figure 2 is a schematic view in longitudinal section of an exponential enclosure of revolution using a compression motor
Figure 3 is a schematic horizontal sectional view of the object of the present invention
According to Figure 1 the known speakers which use an electrodynamic speaker 1 for the emission of bass and midrange develop in the horizontal plane symmetrically on either side of said speaker in an exponential shape which has a single zone 2 and whose mouths 3 are in front, while the loudspeaker is oriented towards the rear creating the zone 2 of single compression of said enclosure
This same arrangement is found in FIG. 2, in which a compression motor 4 is used for the emission of frequencies ranging from 300 to 2,000 Hz, this being organized in the enclosure of revolution 5 in an identical manner to the arrangement previous, said enclosure comprising a single rear compression zone 6
To overcome the drawbacks observed relating to these known arrangements and as shown in FIG. 3, the object of the present invention comprises the loudspeaker 7 placed in the enclosure 8 which develops in the horizontal plane in a symmetrical manner relative to the axis of said loudspeaker, in two semi-exponential forms which typically comprise at least two compression zones, here limited to two in the example given: a first compression zone before 9 and a second rear compression zone 10. The two semi-exponential forms thus created which open out at 11 and 12 on either side of the loudspeaker 7 having their planar walls (13, 14, 15 and 16) as is the rear face 17, so as to reduce the space occupied by the development of a pure exponential form, the essential characteristic of the pavilions thus formed being the exponential function which links, in a precise manner, the success spaces strongly traversed (18, 19, 20, - 2t and 22, at which compressions and ddbolsche in the atmosphere whistle
the loudspeaker 7 is oriented so that its mouth is turned towards the front compression zone 9, its rear being wrapped in an absorbent material with which the inert volume 23 is completely lined so that the rear load impedance is also equal as possible to the front load impedance
It is then noted that for well-determined values of the space 18 of the compression chamber before 9, the acoustic enclosure thus formed obtains an acoustic gain equal to and even greater than that of a known enclosure whose volume and weight are three times higher, for a relatively wide bandwidth of 60 to 1,500 Hz, the acoustic gain thus obtained exceeds 6 dB compared to the acoustic efficiency of the speaker used. The box forming said enclosure is made using rigid material so that the characteristic resonant frequency of the enclosure thus obtained is less than the lowest emission frequency of the speaker used
An enclosure is thus obtained with a very high efficiency much higher than that of existing enclosures, although it is of relatively low volume and weight taking into account the acoustic pressure that it develops, these latter characteristics allowing to achieve it inexpensively. In addition, given the bandwidth it allows, from 60 to 1,500 Hz, it replaces the two electrodynamic speakers generally used to cover the same frequencies
Such an enclosure therefore makes it possible to achieve a considerable saving of energy and even of investments concerning the material generating the sound signals in the proportion of its output. It is thus with a material developing only 400 W for example we reach and sometimes exceeds the acoustic power of a 2,500 W transmitter
It is understood that the scope of the invention is not limited to the example or the embodiments which have been described therein, any variant considered to be equivalent cannot modify its scope.
The present invention can be used for professional sound reinforcement of indoor or outdoor public places in which it is necessary to organize a provisional sound reinforcement and even when it is a final sound reinforcement, given the very improved cost price as well. obtained both at the level of the speakers themselves and at the level of the electronic impurity generator whose power can be reduced for the same final sound output

Claims

10) - High power acoustic speaker intended for the emission of low and mid frequencies

Characterized by the fact that it is constituted by a rigid body which comprises two pavilions 11 and 12 associated in the horizontal plane symmetrically with respect to the axis of the loudspeaker contained in said enclosure, each of these pavilions 11 and 12 having a semi-exponential shape offering at least two opposite compression zones, such as the front compression zone 9 and the rear compression zone 10

20) - Acoustic enclosure according to claim 1,

Characterized by the fact that the walls forming the acoustic channels inside said box are formed by rigid flat insane elements, their development and orientation being such that the successive surfaces traversed by the sound waves inside said enclosure, at precise point where the compression zones such as 18, 19, 20 and 21 are located as well as the outlet zone in the atmosphere 22 are linked together by a strictly exponential function.

30) - Enclosure according to claim 2,

Characterized by the fact that the loudspeaker 7 is oriented in the same direction as the mouths 22 of the pavilions, sufficiently close to the front wall of the body so as to create at this level a zone of protection on which the efficiency of the system depends,

40) - Acoustic enclosure according to claim 3,

Characterized by the fact that the chamber created at the rear of the loudspeaker is provided with an absorbent material so that the rear load impedance is substantially equal Hz to the front load impedance of the loudspeaker