FR2573603A1 - OPTO-ACOUSTIC TRANSDUCER IN PARTICULAR FOR ITS USE IN A SPEAKER - Google Patents

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FR2573603A1
FR2573603A1 FR8516982A FR8516982A FR2573603A1 FR 2573603 A1 FR2573603 A1 FR 2573603A1 FR 8516982 A FR8516982 A FR 8516982A FR 8516982 A FR8516982 A FR 8516982A FR 2573603 A1 FR2573603 A1 FR 2573603A1
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FR
France
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diaphragm
photoelectric cell
layer
hole
transducer according
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Withdrawn
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FR8516982A
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Inventor
Philip Extance
Roger Edward Jones
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International Standard Electric Corp
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International Standard Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
    • H04R23/008Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00 using optical signals for detecting or generating sound

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

TRANSDUCTEUR OPTO-ACOUSTIQUE CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UNE CELLULE PHOTO-ELECTRIQUE PLATE 7 DONT L'UNE DES FACES EST MONTEE A PROXIMITE ET PARALLELEMENT A UN DIAPHRAGME METALLISE 6, L'AGENCEMENT EN ETANT TEL QUE LORSQUE UN FAISCEAU LUMINEUX, DONT L'AMPLITUDE EST MODULEE EN FONCTION D'UN SIGNAL ACOUSTIQUE, FRAPPE LA CELLULE PHOTO-ELECTRIQUE, LA TENSION PRODUITE PAR LA CELLULE PHOTO-ELECTRIQUE AGIT SUR LE DIAPHRAGME DE FACON QUE CE DERNIER VIBRE EN FONCTION DE L'AMPLITUDE INSTANTANEE DE LA LUMIERE, ET DONC DU SIGNAL ACOUSTIQUE.OPTO-ACOUSTIC TRANSDUCER CHARACTERIZED IN THAT IT INCLUDES A FLAT PHOTO-ELECTRIC CELL 7 OF WHICH ONE SIDE IS MOUNTED NEARBY AND PARALLEL TO A METALLIC DIAPHRAGM 6, THE ARRANGEMENT BEING SUCH AS WHEN A LIGHT BEAM, INCLUDING L 'AMPLITUDE IS MODULATED ACCORDING TO AN ACOUSTIC SIGNAL, STRIKES THE PHOTO-ELECTRIC CELL, THE VOLTAGE PRODUCED BY THE PHOTO-ELECTRIC CELL ACTS ON THE DIAPHRAGM SO THAT THE LAST VIBRATES DEPENDING ON THE INSTANT AMPLITUDE OF THE LIGHT, AND THEREFORE THE ACOUSTIC SIGNAL.

Description

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La présente invention a pour objet un transducteur opto-acousti-  The present invention relates to an optoacoustic transducer.

que, utilisable, par exemple, comme haut-parleur.  that, usable, for example, as a speaker.

Il s'avère parfois nécessaire de pouvoir utiliser un transduc-  Sometimes it is necessary to be able to use a transducer.

teur dans des environnements dangereux, par exemple lorsque la présence d'électricité est indésirable.  in hazardous environments, such as when the presence of electricity is undesirable.

Un des buts de la présente invention est de proposer un trans-  One of the aims of the present invention is to provide a trans-

ducteur qui puisse être utilisé dans de telles circonstances.  conductor that can be used in such circumstances.

Dans ce but, l'invention propose un transducteur opto-acoustique, qui comprend une cellule photo-électrique plate dont l'une des faces est  To this end, the invention provides an opto-acoustic transducer, which comprises a flat photoelectric cell, one of the faces of which is

montée à proximité et parallèlement à un diaphragme métallisé, l'agence-  mounted near and parallel to a metallized diaphragm, the agency-

ment en étant tel que lorsque un faisceau lumineux, dont l'amplitude est  by being such that when a light beam, the amplitude of which is

modulée en fonction d'un signal acoustique, frappe la cellule photo-élec-  modulated according to an acoustic signal, hits the photocell

trique, la tension produite par la cellule photo-électrique agit sur le  the voltage produced by the photocell acts on the

diaphragme de façon que ce dernier vibre en fonction de l'amplitude ins-  diaphragm so that it vibrates according to the amplitude ins-

tantanée de la lumière, et donc du signal acoustique.  of light, and therefore of the acoustic signal.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront  The various objects and characteristics of the invention will be

maintenant détaillés dans la description-qui va suivre, faite à titre  now detailed in the description which follows, made under

d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représen-  non-limiting example, referring to the appended figure which represents

te une vue en coupe, très simplifiée, de la partie efficace d'un haut-  te a sectional view, very simplified, of the effective part of a built-in

parleur incorporant la présente invention.  speaker incorporating the present invention.

On a représenté à la figure un substrat en verre 1, sur la face supérieure duquel se trouve une couche de silicium 2 recouverte d'une  There is shown in the figure a glass substrate 1, on the upper face of which is a layer of silicon 2 covered with a

tranche de silicium 3. Cette tranche de silicium possède un trou tronco-  silicon wafer 3. This silicon wafer has a truncated hole

nique. La face inférieure de la tranche de silicium et la paroi inclinée du trou sont recouverts d'une couche métallisée 5. La couche métallisée 5 forme une pièce unique avec un mince diaphragme 6, obtenu par attaque,  fuck. The underside of the silicon wafer and the inclined wall of the hole are covered with a metallized layer 5. The metallized layer 5 forms a single piece with a thin diaphragm 6, obtained by etching,

dont la face supérieure affleure avec la surface de la tranche de sili-  whose upper surface is flush with the surface of the silicon wafer

cium 3 et forme le trou 5; si on le souhaite, cette face supérieure peut également être bombée vers l'extérieur. Le trou est découpé par attaque de la tranche de silicium (3) permettant d'obtenir la paroi tronconique  cium 3 and forms the hole 5; if desired, this upper face can also be curved outwards. The hole is cut by attacking the silicon wafer (3) to obtain the frustoconical wall

du trou.the hole.

Une cellule photo-électrique de grande surface 7 est disposée sur la couche de silicium 2 et agencée à l'intérieur du trou. Lors de l'utilisation du dispositif, un faisceau lumineux modulé par un signal  A large-area photoelectric cell 7 is placed on the silicon layer 2 and arranged inside the hole. When using the device, a light beam modulated by a signal

acoustique est "guidé" vers la face inférieure de la cellule photo-  acoustic is "guided" to the underside of the photocell

électrique, à travers le substrat 1, puis la couche de silicium 2 qui est également transparente. Les lasers et les fibres optiques disponibles sur le marché transmettent une puissance suffisante pour permettre le guidage du faisceau lumineux vers le dispositif à l'aide d'une telle fibre optique  electric, through the substrate 1, then the silicon layer 2 which is also transparent. The lasers and optical fibers available on the market transmit sufficient power to allow the guiding of the light beam towards the device using such an optical fiber.

(non représentée).(not shown).

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La lumière qui frappe la cellule photo-électrique 7 est convertie en une tension qui provoque un certain niveau de répulsion du diaphragme, ce dernier étant ainsi obligé d'osciller en fonction de la modulation du  The light which strikes the photocell 7 is converted into a voltage which causes a certain level of repulsion of the diaphragm, the latter being thus obliged to oscillate according to the modulation of the

faisceau lumineux.light bleam.

Ainsi la cellule photo-électrique convertit la puissance optique en puissance électrique, et la tension créée entre la surface de la cellule photo-électrique et le diaphragme métallisé provoque une répulsion. Cette répulsion entraîne le diaphragme en provoquant un déplacement de l'air. Le diaphragme peut être disposé à la petite extrémité d'un cornet acoustique, qui convertit le niveau de sortie relativement faible du diaphragme en un  Thus the photoelectric cell converts optical power into electric power, and the voltage created between the surface of the photoelectric cell and the metallized diaphragm causes repulsion. This repulsion drives the diaphragm causing the air to move. The diaphragm can be arranged at the small end of an acoustic horn, which converts the relatively low output level of the diaphragm into a

signal audible.audible signal.

La fréquence de résonnance du diaphragme doit être supérieure à la fréquence sonore la plus élevée dont on doit assurer la transmission. Le diaphragme peut être réalisé dans du quartz par attaque au plasma. On peut également utiliser une fine membrane en matériau isolant, revêtue d'une  The resonant frequency of the diaphragm must be higher than the highest sound frequency which must be transmitted. The diaphragm can be produced in quartz by plasma attack. It is also possible to use a thin membrane of insulating material, coated with a

couche de métal, par exemple en Mylar.  metal layer, for example Mylar.

La couche d'air entre la cellule photo-électrique et la face arrière du diaphragme doit être réduite, car la tension produite par la - cellule photo-électrique est habituellement inférieure à 1 volt. Toutefois, dans le cas o la lumière incidente modulée est dispersée et o la charge sur la cellule photo-électrique est faible, il est possible d'utiliser  The air layer between the photocell and the rear face of the diaphragm should be reduced, as the voltage produced by the photocell is usually less than 1 volt. However, in the case where the modulated incident light is scattered and the charge on the photocell is low, it is possible to use

plusieurs cellules photo-électriques en série.  several photocells in series.

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Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Transducteur opto-acoustique caractérisé en ce qu'il comprend une cellule photo-électrique plate (7) dont l'une des faces est montée à proximité et parallèlement à un diaphragme métallisé (6), l'agencement en étant tel que lorsque un faisceau lumineux, dont l'amplitude est modulée en fonction d'un signal acoustique, frappe la cellule photo-électrique, la ten- sion produite par la cellule photo-électrique agit sur le diaphragme de façon que ce dernier vibre en fonction de l'amplitude instantanée de la  1. Opto-acoustic transducer characterized in that it comprises a flat photoelectric cell (7) one of the faces of which is mounted close to and parallel to a metallized diaphragm (6), the arrangement being such that when a light beam, the amplitude of which is modulated as a function of an acoustic signal, strikes the photoelectric cell, the voltage produced by the photoelectric cell acts on the diaphragm so that the latter vibrates as a function of the instantaneous amplitude of the lumière, et donc du signal acoustique.  light, and therefore of the acoustic signal. 2. Transducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cellule photo-électrique (7) est disposée sur une couche de silicium (2)  2. Transducer according to claim 1 characterized in that the photoelectric cell (7) is arranged on a silicon layer (2) se trouvant sur une des faces d'un substrat en verre (2), le faisceau lumi-  located on one side of a glass substrate (2), the light beam neux étant guidé vers la cellule photo-électrique à travers ledit substrat  neux being guided towards the photocell through said substrate puis la couche de silicium (2).then the silicon layer (2). 3. Transducteur selon la revendication 2 caractérisé en ce  3. Transducer according to claim 2 characterized in that qu'il comporte une tranche de silicium (3), recouvrant la couche de sili-  that it includes a silicon wafer (3), covering the silicon layer cium '(2), dont la face inférieure est revêtue d'une couche métallisée (5) , et dans laquelle un trou (4), entourant la cellule photo-électrique, est  cium '(2), the underside of which is coated with a metallized layer (5), and in which a hole (4), surrounding the photocell, is découpé, ledit diaphragme fermant ledit trou (4).  cut, said diaphragm closing said hole (4). 4. Transducteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diaphragme est une couche de matériau isolant, revêtue de métal, ledit métal formant une pièce unique avec ladite couche métallisée (5) à laquelle  4. A transducer according to claim 3, characterized in that the diaphragm is a layer of insulating material, coated with metal, said metal forming a single piece with said metallized layer (5) to which elle est reliée par la paroi dudit trou (4).  it is connected by the wall of said hole (4). 5. Haut-parleur caractérisé en ce qu'il comporte un transducteur  5. Loudspeaker characterized in that it comprises a transducer selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, disposé à la petite extré-  according to any one of claims 1 to 4, disposed at the small end mité d'un cornet acoustique.mite of an acoustic horn.
FR8516982A 1984-11-21 1985-11-18 OPTO-ACOUSTIC TRANSDUCER IN PARTICULAR FOR ITS USE IN A SPEAKER Withdrawn FR2573603A1 (en)

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Citations (3)

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DE2639822B1 (en) * 1976-09-03 1977-12-08 Siemens Ag Opto-acoustic converter
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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 8, no. 142 (E-254)[1579], 3 juillet 1984; & JP-A-59 50 699 (TOKYO SHIBAURA DENKI K.K.) 23-03-1984 *
THE JOURNAL OF ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA, vol. 59, no. 6, juin 1976, pages 1482-1493, Acoustical Society of America, New York, US; D.A. KLEINMAN et al.: "The photophone - an optical telephone receiver" *

Also Published As

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GB2167269A (en) 1986-05-21
GB2167269B (en) 1988-10-05

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