FR2609590A1

FR2609590A1 - Sub-baffle made of plastic foam

Info

Publication number: FR2609590A1
Application number: FR8605843A
Authority: FR
Original assignee: BONNEL REGIS
Current assignee: BONNEL REGIS
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1988-07-15
Anticipated expiration: 2006-04-21
Also published as: FR2609590B1

Abstract

Device raising the frequency-response curve of electrodynamic loudspeakers and their dynamic swing into the high-medium range; when a 25 cm loudspeaker with heavy magnet equipped with this device is combined with a tweeter in a baffle, the assembly gives the audio impression of the existence of a third loudspeaker in the medium. The device is represented by the figure of the drawing; it includes a half-cylinder made of plastic foam A surrounding the loudspeaker; the loudspeaker is mounted on a board 1 and the half-cylinder is closed at its base by a board 2; it is surmounted by a cover B made of a thinner foam than that of the half-cylinder. The cover is fixed in the centre and is raised at the sides by a difference of a few centimetres which can vary with the sizes and types of loudspeaker. The half-cylinder and the cover bear laterally upon two boards 3 forming a rim.

Description

L'invention concerne les haut-parleurs électrodynamiques. Elle a pour but de relever dans le haut-médium la courbe de réponse en fréquence des haut-parleurs de plus de quinze centimètres et d'en améliorer la dynamique : un demi-cylindre A en mousse de plastique entoure le haut-parleur fixé à une planche 1 et est surmonté d'ur couvercle B de moindre épaisseur dans la même matière il est fermé à sa base par une planche 2 fixée à la pre mière. le couvercle n'est pas totalement fermé mais fixé au centre du cylindre et relevé sur les cotés d'un écart e de quelques centimètres variable avec les tailles et les types de haut-parleurs. I1 est règlé corme il est indiqué plus loin ; le règlage précise également la ma- nière dont le demi-cylindre et le couvercle sont fixés 5 la planche support ; celle-ci doit comporter des lartes rebords 3 sur lesquels le couvercle et le demi-cylli- dre viennent s1appuyer. The invention relates to electrodynamic loudspeakers. Its purpose is to raise the frequency response curve of the loudspeakers over fifteen centimeters in the upper mid-range and to improve its dynamics: a half-cylinder A of plastic foam surrounds the loudspeaker attached to a board 1 and is surmounted by ur cover B of lesser thickness in the same material, it is closed at its base by a board 2 fixed to the first. the cover is not completely closed but fixed in the center of the cylinder and raised on the sides by a deviation e of a few centimeters variable with the sizes and types of speakers. I1 is set corme it is indicated below; the adjustment also specifies the manner in which the half-cylinder and the cover are fixed to the support board; the latter must include edge flanges 3 on which the cover and the half-cylinder come to rest.

Globalement, l'invention permet d'animer les ense- bleus de haut-parleurs les plus modestes. Overall, the invention makes it possible to animate the most modest loudspeaker sets.

Lne utilisation naturelle de cette invention cor siste en effet à placer, par exemple, un haut-parleur ae 25 centimètres à aimant lourd muni de ce dispositif, Qans un grand baffle à évent et à l'associer avec un tweeter LE planche indiquée plus haut sera alors la face avant du grand baffle et la planche inférieure, la face inférieure. lorsqu'on règle le couvercle avec précision comme il est indiqué plus loin, on obtient les résultats suivants
1 - la réponse à l'oreille est celle d'un ensemble à trois haut-parleurs de bonne qualité, pour un prix de revient moindre. I1 n'y a pas d'impression de creux dans un haut-médium ; les violons ont du relief ; les percussions sont nettes sans aigus excessifs
2 - il y a, par rapport à un baffle à 2 haut-parleurs sans mousse de plastique, un gain de dynamique ; ce gain est sans coloration. La musique est vivante et se rap- proche des résultats obtenus avec les systèmes électrostatiques. The natural use of this invention is in fact to place, for example, a 25 cm loudspeaker with a heavy magnet fitted with this device, in a large vented baffle and to associate it with a tweeter THE board indicated above. will then be the front face of the large cabinet and the lower board, the lower face. when the cover is adjusted precisely as indicated below, the following results are obtained
1 - the answer to the ear is that of a set of three good quality speakers, for a lower cost price. There is no impression of hollows in a high-medium; violins have relief; percussion is crisp without excessive treble
2 - there is, compared to a cabinet with 2 speakers without plastic foam, a gain in dynamics; this gain is without coloring. The music is alive and is close to the results obtained with electrostatic systems.

Ces deux avantages compensent largement le défaut du système, qui est inhérent aux grands baffles à 2 hautparleurs : c'est une certaine accentuation du bas-médium, qu'on doit pouvoir atténuer en jouant sur des paramètres comme la largeur de l'évent, les dimensions, et éventuellement la courbe de réponse du grand haut-parleur que l'on peut couper dans le grave par adjonction d'un radiateur passif de basses, etc... These two advantages largely compensate for the defect of the system, which is inherent in large baffles with 2 speakers: it is a certain accentuation of the low-mid, which one must be able to attenuate by playing on parameters like the width of the vent, the dimensions, and possibly the response curve of the large speaker that can be cut in the bass by adding a passive bass radiator, etc.

Une autre utilisation de l'invention consiste à placer un tweeter et un sous-baffle en mousse de plastique contenant un haut-parleur de seize centimètres environ dans un sous-baffle en matériau dur, ce sous-baffle en dur constituant lui-même le sommet d'un grand baffle ; en associant le sous-baffle en dur avec un haut-parleur de 28 cm placé dans le bas du grand baffle et non muni d'un sous-baffle en mousse, on obtient un système à haute dynamique, de prix de revient modéré et n'ayant pas le défaut des baffles classiques à deux haut-parleurs. Le sous-baffle en dur peut consister en une simple planche de séparation convenablement revêtu d'un matériau amortissant, avec une disposition en travers du sous-baffle en mousse. Le grand hautparleur doit être coupé suffisamment bas pour qu'on n'ait pas d'impression de décalage à la fréquence de coupure.On peut utiliser le système avec un haut-parleur de 23 cm au lieu de 28 cm ; on peut aussi l'utiliser avec un boomer, en remplaçant le haut-parleur de 15 cm par un haut-parleur de taille plus grande, de 20 cm par exemple. Another use of the invention consists in placing a tweeter and a plastic foam sub-cabinet containing a speaker of approximately sixteen centimeters in a hard material sub-cabinet, this hard sub-cabinet itself constituting the top of a large cabinet; by associating the hard sub-cabinet with a 28 cm speaker placed at the bottom of the large cabinet and not equipped with a foam sub-cabinet, we obtain a high dynamic system, of moderate cost price and n not having the defect of the classic baffles with two speakers. The hard sub-cabinet may consist of a simple separation board suitably covered with a damping material, with a provision across the foam sub-cabinet. The large loudspeaker must be cut low enough so that there is no impression of an offset at the cutoff frequency. The system can be used with a 23 cm loudspeaker instead of 28 cm; it can also be used with a boomer, replacing the 15 cm speaker with a larger speaker, 20 cm for example.

- les progrès de la technique en ce qui concerne la linéarité du haut-médium des naut-parleurs ont porté sur l'amélioration de la qualité et de la suspension des membranes et sur l'utilisation de nouveaux matériaux pour les moteurs. Dans les systèmes à deux haut-parleurs comme ceux dont il a été question dans l'exposé général de l'invention, on remplace souvent le tweeter par un petit hautparleur de médium-aigu, ce qui donne dans certains cas un meilleur résultat dans la bande intermédiaire. La coupure est alors à environ 3000 HZ. - advances in technique with regard to the linearity of the upper mid-range of loudspeakers have focused on improving the quality and suspension of the membranes and on the use of new materials for the engines. In two-speaker systems such as those discussed in the general description of the invention, the tweeter is often replaced by a small mid-high-range speaker, which in some cases gives a better result in the intermediate band. The cut is then at around 3000 HZ.

L'amélioration des mêmes éléments - légèreté et rigidité des membranes, souplesse des suspensions, puissance de 11 entrefer par utilisation de nouveaux matériaux a fait progresser la dynamique des haut-parleurs. On a fait appel également à des petits haut-parleurs électrostatiques jumelés à des haut-parleurs électrodynamiques. The improvement of the same elements - lightness and rigidity of the membranes, flexibility of the suspensions, power of 11 air gap by the use of new materials has advanced the dynamics of the loudspeakers. Small electrostatic speakers paired with electrodynamic speakers were also used.

Pour les haut-parleurs électrodynamiques, les progrès en dynamique du médium réalisés depuis dix ans, sont limités, pour un poids déterminé d'aimant.For the electrodynamic loudspeakers, the progress in dynamics of the medium made for ten years, are limited, for a determined weight of magnet.

La solution classique, toujours utilisée, pour augmenter la dynamique consiste à faire appel à des aimants très lourds et des entrefers très puissants ; elle a l'inconvénient d'être onéreuse. Son prix de revient est très supérieur å le mise en place tn sons-bettwe en mousse de plastique autour d'un haut-parleur de puissance moyenne dans la bande médium et dans la bande supérieure du grave ; une enceinte en mousse de plastique donne un apport de dynamique jusqu'à une fréquence qu'on peut évaluer à environ 10 HZ. The classic solution, still used, to increase the dynamics consists in using very heavy magnets and very strong air gaps; it has the disadvantage of being expensive. Its cost price is much higher than the placement of a plastic foam sound around a loudspeaker of medium power in the mid band and in the upper bass band; a plastic foam enclosure gives a dynamic contribution up to a frequency that can be evaluated at around 10 HZ.

Réalisation et rèElage du couvercle - Une réalisation du système proposé a été faite avec une caisse de dimensions 59 X 30 YM 26 sur 2 cm d'épaisseur ayant à sa base un haut-parleur de 25 cm SUPRAVOX complété en haut du baffle par un tweeter GOODKANZS. La planche support doit comporter de part et d'autre du haut-parleur deux rebords suffisamment profonds pour que les parois du demi-cylindre en mousse puissent venir s'y appuyer ; une dizaine de centimètres environ est nécessaire ; le demi-cylindre A s'appuie sur ces rebords ln peu en retrait du bord de l'armature du haut-parleur : pour un 25 cm comme le SUPRAVOX, le retrait r est de 3 cm ; les dimensions du demi-cylindre sont de 25 cm de hauteur, de 5 cm d'épaisseur pour une flèche f de 13 cm ; le couvercle B est fixé et appuyé au centre du cylindre par un scotch, les côtés étant relevés et s'appuyant aux deux bords de la planche. Son épaisseur est 38 mm. Realization and adjustment of the cover - A realization of the proposed system was made with a box of dimensions 59 X 30 YM 26 by 2 cm thick having at its base a 25 cm speaker SUPRAVOX supplemented at the top of the cabinet by a tweeter GOODKANZS. The support board must have on either side of the loudspeaker two flanges sufficiently deep that the walls of the foam half-cylinder can come to bear against it; about ten centimeters is necessary; the half-cylinder A rests on these edges ln slightly set back from the edge of the loudspeaker's frame: for a 25 cm like SUPRAVOX, the shrinkage r is 3 cm; the dimensions of the half-cylinder are 25 cm high, 5 cm thick for an arrow f of 13 cm; cover B is fixed and supported in the center of the cylinder by a tape, the sides being raised and resting on the two edges of the board. Its thickness is 38 mm.

Pour règler le couvercle, on commence par fermer complétement le demi-cylindre en y appuyant complétement le couvercle : le scotch est fixé au centre et les côtés ne sont pas fixés aux planchettes latérales. On doit avoir alors un son étouffé : si on ne l'a pas, on doit diminuer les dimensions du cylindre. Ensuite, on relève progressivement le couvercle sur les côtés de 5 mm en 5 mm, jusqu'à obtenir une impression sonore de relief et de dynamique sans impression d'étouffement ; si on dépasse ce point, on retrouve le son plat dans le médium des ensembles à deux haut-parleurs courants, sans mousse de plastique. On peut alors fixer, en les encollant les bords du demi-cylindre et du couvercle aux rebords de la planche. To adjust the cover, you start by completely closing the half-cylinder by pressing the cover completely in: the tape is fixed in the center and the sides are not fixed to the side boards. We must then have a muffled sound: if we do not have it, we must reduce the dimensions of the cylinder. Then, the cover is gradually raised on the sides by 5 mm by 5 mm, until a sound impression of relief and dynamics is obtained without feeling of suffocation; if we go beyond this point, we find the flat sound in the midrange of the sets with two common speakers, without plastic foam. We can then fix, by gluing the edges of the half-cylinder and the cover to the edges of the board.

Remarques diverses
1 - Sur le plan théorique, le baffle en mousse de plastique amplifie par réflexion des fréquences dans la bande médium-grave qui ne traversent pas l'écran de mousse et il en résulte l'impression de troisième haut-parleur ; le gain en dynamique s'explique par l'effet de coussin d'air que donne le sous-baffle en mousse à l'arrière du hautparleur.Miscellaneous remarks
1 - On a theoretical level, the plastic foam cabinet amplifies by reflection frequencies in the mid-low band which do not cross the foam screen and this results in the impression of a third speaker; the gain in dynamics is explained by the air cushion effect given by the foam sub-cabinet behind the speaker.

2 - Le système à enceinte en mousse de plastique fonctionne avec des amplifications dont le coefficient d'amortissement électrique ne dépasse pas 50 ; des essais ont été faits avec des amplifications de coefficient d'amortissement 150 et n'ont rien donné. 2 - The plastic foam enclosure system works with amplifications whose electrical damping coefficient does not exceed 50; tests have been made with amplifications of damping coefficient 150 and have given nothing.

le système peut être utilisé pour des baffles de sonorisation dans le but d'améliorer le relief et la dynamique ; les modifications à faire par rapport aux baffles classiques, sont les mêmes que lorsqu'il n'y a pas d'enceinte en mousse de plastique. the system can be used for public address cabinets in order to improve the relief and the dynamics; the modifications to be made compared to conventional baffles are the same as when there is no plastic foam enclosure.

3 - On peut utiliser l'invention avec le schéma classique à trois haut-parleurs ; le grand haut-parleur et le médium de petites dimensions sont alors entourés se sousbaffles en mousse de plastique et connectés avec des filtres adaptés. I1 peut être cependant plus intéressant sur le plan du prix de revient, à partir d'une certaine taille de haut-parleur, de modifier ce schéma dans le sens indiqué à la fin de l'exposé général de l'invention en augmentant la taille du haut-parleur de médium et en n'entourant pas de mousse de plastique le haut-parleur de grave ; la fréquence de coupure entre ces deux haut-parleurs sera alors plus basse que dans le schéma classique à trois haut-parleurs. 3 - The invention can be used with the conventional diagram with three speakers; the large speaker and the small medium are then surrounded by plastic foam sub-cabinets and connected with suitable filters. It may however be more advantageous in terms of cost price, from a certain size of speaker, to modify this diagram in the direction indicated at the end of the general description of the invention by increasing the size. from the midrange speaker and by not surrounding plastic foam the woofer; the cutoff frequency between these two speakers will then be lower than in the classic three-speaker scheme.

En effet, d'une part, l'enceinte en mousse de plastique donne un gain de dynamique jusqu'à 100 HZ environ, ainsi qu'il a été précisé plus haut ; d'autre part, l'ex- trême grave n'est pas sur le plan théorique comme physiologique une partie du spectre sonore essentielle pour une impression globale de dynamique ; la partie essentielle en ce qui concerne les haut-parleurs est le grave-médium, car les composantes dynamiques d'un son sont des harmoniques et la plupart des instruments allant jusqu'à ltextreme grave n'ont pas l'essentiel de leurs composantes dynamiques dans l'extrême grave : les trombones et les contrebasses en sont deux exemples.Quant aux sons proprement extreme-graves - roulement d'orgue à 30 HZ, par exemple, dans un registre amorti - on peut remarquer que leur dynamique a relativement peu d'importance, dans une caisse de petites dimensions où les résonances parasites estompent les écarts de dynamique, enlevant la profondeur de l'extrême grave. L'aigu - en particulier les transitaires qui sont l'extrême-aigu - doit être aussi dvnamique que le grave-médium mais ce résultat, en ce qui concerne les haut-parleurs, peut être atteint plus facilement et 11 est déjà depuis une longue période par le tweetersdt pris moyen en raison de la conception même de ces haut-parleurs : la me-brane est légère et plus facile à asservir que celle des haut-parleurs de grave-médium. Indeed, on the one hand, the plastic foam enclosure gives a gain of dynamic up to approximately 100 HZ, as was specified above; on the other hand, the extreme bass is not on a theoretical or physiological level a part of the sound spectrum essential for an overall impression of dynamics; the essential part with regard to the loudspeakers is the bass-midrange, because the dynamic components of a sound are harmonics and most of the instruments going up to the extreme bass do not have most of their dynamic components in the extreme bass: trombones and double basses are two examples. As for the properly extreme-bass sounds - organ roll at 30 HZ, for example, in a damped register - we can notice that their dynamics have relatively little 'importance, in a case of small dimensions where the parasitic resonances blur the differences in dynamics, removing the depth of the extreme bass. The treble - especially the forwarders, which are the extreme treble - must be as dynamic as the bass-midrange, but this result, as far as the loudspeakers are concerned, can be achieved more easily and has already been for a long time. period by the tweetersdt taken average due to the very design of these speakers: the me-brane is light and easier to control than that of the bass-midrange speakers.

Si les dimensions de la caisse sont relativement petites, de l'ordre de 65 X 35 X 28 par exemple, on voit, à partir de ces indications qu'il est possible d'utiliser un haut-parleur ordinaire de 23 cm sans sous-baffle en mousse et coupé très bas, en association avec un hautparleur ordinaire de 15 cm muni d'un sous-baffle en mousse de plastique lui-même placé dans un sous-baffle en dur, et obtenir ainsi de très bons résultats.Car, d'une part, comme le haut-parleur de 23 cm n'a pas à monter en fréquence, il sera possible de le règler assez dynamique dans I'extrême-grave ; d'autre part, l'essentiel des harmoniques dynamiques des instruments allant jusqu'à ltex- trême-grave sera donné par le haut-parleur de 15 cm dans le sous-baffle en mousse, très dynamique : or, pour une fréquence déterminée du haut-grave, un haut-parleur de 15 cm est plus dynamique que le 24 cm ou le 25 cm à large bande qui lui correspondrait dans la solution classique à 3 haut-parleurs où deux des haut-parleurs sont entourés d'enceintes en mousse ; dans cette correspondance, il s'entend que les aimants sont normalement proportionnés aux tailles des haut-parleurs.L'ensemble représente donc, pour un même poids total d'aimant, Une solution plus dy namique que la précédente ; à dynamisme égal, elle est donc moins onéreuse ; les dynamismes de haut-médium se valent et ne sont pas en cause ici, le dynamisme de l'enceinte en mousse étant dégressif dans l'aigu en dessous de 15 cm. If the dimensions of the box are relatively small, of the order of 65 X 35 X 28 for example, we see, from these indications that it is possible to use an ordinary speaker of 23 cm without sub foam baffle and cut very low, in combination with an ordinary 15 cm speaker fitted with a plastic foam sub-cabinet itself placed in a hard sub-cabinet, and thus obtain very good results. on the one hand, as the 23 cm speaker does not have to go up in frequency, it will be possible to adjust it fairly dynamic in the extreme bass; on the other hand, the main part of the dynamic harmonics of the instruments going up to the low-bass will be given by the 15 cm loudspeaker in the foam sub-cabinet, very dynamic: or, for a determined frequency of the loudspeaker, a 15 cm speaker is more dynamic than the 24 cm or 25 cm broadband that would correspond to it in the classic 3-speaker solution where two of the speakers are surrounded by foam speakers ; in this correspondence, it is understood that the magnets are normally proportional to the sizes of the loudspeakers. The whole therefore represents, for the same total magnet weight, a more dynamic solution than the previous one; with equal dynamism, it is therefore less expensive; the dynamics of high-mid are equal and are not involved here, the dynamism of the foam enclosure being decreasing in the treble below 15 cm.

Si les dimensions de la caisse augmentent, la dyna mique de ltextrême-grave se se différencie sensiblement des résonances parasites ; si l'on veut un ensemble totalement HI-FI, il faudra alors donner de la dynamique à ltextrême-grave en utilisant un haut-parleur spécial là aussi le coût de l'ensemble sera inférieur à celui de la solution classique à 3 haut-parleurs où deux des haut parleurs sont entourés de mousse, ltextrême-grave étant un haut-parleur spécial à large bande très dynamique. En effet, comme précédemment le haut-parleur moyen demeure un médium-grave ordinaire entouré d'un sous-baffle en mousse, le haut-parleur spécial d'extreme-grave ne ne l'étant pas ; comme il est de dimensions supérieures à celles de la solution classique à 3 haut-parleurs correspondants et coupé plus bas de manière à utiliser toutes les possibilités dynamiques de la mousse de plastique jusque dans le grave, la bande dans laquelle le haut-parleur spécial d'extrême-grave aura à être dynamique sera plus courte. If the dimensions of the body increase, the dynamic of the extreme bass is significantly different from the parasitic resonances; if you want a totally HI-FI system, you will have to give dynamics to the subwoofer using a special speaker there too the cost of the system will be lower than that of the classic 3-channel solution. speakers where two of the speakers are surrounded by foam, the subwoofer being a very dynamic special broadband speaker. Indeed, as previously, the medium speaker remains an ordinary mid-woofer surrounded by a foam sub-cabinet, the special subwoofer not being; as it is larger than the classic solution with 3 corresponding speakers and cut lower so as to use all the dynamic possibilities of the plastic foam down to the bass, the band in which the special speaker d 'extreme-serious will have to be dynamic will be shorter.

De tels haut-parleurs sont å aimant ultra-loure, mais ne demandent pas un temps de mise au point excessif sans être bon marché, ils ne sont pas très onéreux. Such speakers are ultra-heavy magnet, but do not require excessive focusing time without being cheap, they are not very expensive.

Claims

10 - Device which raises in the upper mid-range the frequency response curve of the electrodynamic loudspeakers of more than twelve centimeters and improves its dynamics: a half-cylinder of plastic foam surrounds the loudspeaker connected to a board and is surmounted by a thinner cover in the same material it is closed at its base by another board fixed to the first; the cover and the half-cylinder rest on two edges of the first board.

20 - Device according to claim 1, characterized in that, when used with a 25 cm speaker in a cabinet made of hard material in association with a tweeter, it gives the impression of the existence of a third speaker.

30 - Device according to claim 2 characterized in that the plastic foam sub-baffle is placed at the bottom of the hard material baffle, the lower panel thereof constituting the base of the foam sub-baffle.

40 - Device according to claim 1 characterized in that the cover is not completely closed but raised on the sides of a variable deviation nvec sizes and types of speakers and amplifiers.

50 - Device according to claim 1, which extends to any form of plastic foam sub-cabinet surrounding any electrodynamic speaker to improve the dynamics.

60 - Device, according to rexendication 5, which extends by extension to any enclosure made of synthetic or natural material with a coefficient of elasticity not zero for improving the dynamics of the loudspeakers.

70 - Device according to claim 1, which gives in the band going from high-bass to high-mid a gain in dynamics (or control) equivalent to that obtained by passing from a 15 watt effect amplifier, to a 65 watt eff. amplifier, the quality of these electronics being the average quality of commercial consumer electronics; these results are obtained with loudspeakers between 15 and 28 c in diameter, the dynamic effect of the plastic foam enclosure being decreasing with the diameter in the medium- & gu below 15 cm.