FR2674092A3 - Haut-parleur perfectionne. - Google Patents
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Abstract
Le haut-parleur perfectionné du type comprenant, à partir d'un bâti circulaire métallique ajouré formant saladier, l'agencement et la fixation partielle d'une membrane (2) soumise à un déplacement flottant, un noyau (3) inséré dans la partie axiale longitudinale du haut-parleur, une suspension (23) circulaire maintenant le support de bobine qui entoure le noyau fixé au saladier, une bobine (4) reliée par un conducteur (5) à un contact de raccordement et de transmission d'un signal (6), la face arrière de fond du saladier autorisant le positionnement successif d'une plaque de champ (7), d'un aimant permanent (8) et d'une plaque de fond extérieur (9), cet ensemble constituant un premier circuit magnétique, ledit haut-parleur étant est remarquable en ce qu'il comprend directement accolé audit premier circuit magnétique, et monté en opposition à ce dernier, un second circult magnétique permettant d'appliquer une force de sens opposé à la réaction dudit premier circuit magnétique et à l'endroit où elle s'applique, en assurant une compensation dynamique totale des forces en présence.
Description
HAUT-PARLEUR PERFECTIONNE.
L'invention se rattache au secteur technique des hauts-parleurs et enceintes acoustiques en genëral.
La technique des hauts-parleurs n'a guère évoluée depuis de très nombreuses années. et l'on trouve principalement sur les marchés des hauts-parleurs dits "électro-dynamiques",
On rappelle que ce type de haut-parleur comporte deux parties principales, d'une part, une membrane mince de forme généralement wirculaire et, d'autre part, un moteur électro-dynamique agissant sur cette membrane pour la déplacer parallèlement à elle-mEme et lui faire rayonner une énergie acoustique lorsqu'une tension électrique alternative. de fréquence musicale, est appliquée. La membrane est suspendue en son centre et sur ses bords souplement pour autoriser de grands déplacements.Le bâti circulaire métallique ajouré qui la supporte est appelé "saladier". Le mateur est constitué par une bobine de fils conducteurs enroulée sur un manchon creux et fixée au centre de la membrane avec son axe perpendiculaire à celleci. La bobine est soumise à un champ magnétique établi par un aimant permanent.
On rappelle que ce type de haut-parleur comporte deux parties principales, d'une part, une membrane mince de forme généralement wirculaire et, d'autre part, un moteur électro-dynamique agissant sur cette membrane pour la déplacer parallèlement à elle-mEme et lui faire rayonner une énergie acoustique lorsqu'une tension électrique alternative. de fréquence musicale, est appliquée. La membrane est suspendue en son centre et sur ses bords souplement pour autoriser de grands déplacements.Le bâti circulaire métallique ajouré qui la supporte est appelé "saladier". Le mateur est constitué par une bobine de fils conducteurs enroulée sur un manchon creux et fixée au centre de la membrane avec son axe perpendiculaire à celleci. La bobine est soumise à un champ magnétique établi par un aimant permanent.
Lorsqu'un signal est appliqué aux bornes de la bobine, une force est créée, orientée selon les lois de l'électro-dynamique et et la membrane est déplacée. en avant ou en arrière suivant le sens du courant de la bobine,
Le rôle du haut-parleur est ainei de mettre en
Eouvement les couches d'air par déplaement de la membrane, de déplaodment desant ètre le refglet mécanque de la modulation musicale appliquce à la bobine,
Four assurer une transduction très fidèle, il est impératif que le châeeis du haut-parleur, ou sait parfaitement immobile en constituant ainsi une "terre" mécanique. Ainsi le haut-parleur est adapté et fixé dans un coffret ou enceinte en bois.II est reconnu que le rapport de masses entre le haut-parleur et enceinte a une grande importance sur la qualité de restitution des sonorités dans le ton des "graves", principalement où les énergies mises en oeuvre sont les plus importantes. Ers pratique, on se satisfait des coffrets denses constituant un compromis acceptable vis-à-vis des impératifs de tous ordres. Pour les réalisations de hauts-parleurs "haut de gamme". on utilise des enceintes volumineuses et lourdes qui permettent une meilleure qualite de reproductIon des tionalités geaves.
Le rôle du haut-parleur est ainei de mettre en
Eouvement les couches d'air par déplaement de la membrane, de déplaodment desant ètre le refglet mécanque de la modulation musicale appliquce à la bobine,
Four assurer une transduction très fidèle, il est impératif que le châeeis du haut-parleur, ou sait parfaitement immobile en constituant ainsi une "terre" mécanique. Ainsi le haut-parleur est adapté et fixé dans un coffret ou enceinte en bois.II est reconnu que le rapport de masses entre le haut-parleur et enceinte a une grande importance sur la qualité de restitution des sonorités dans le ton des "graves", principalement où les énergies mises en oeuvre sont les plus importantes. Ers pratique, on se satisfait des coffrets denses constituant un compromis acceptable vis-à-vis des impératifs de tous ordres. Pour les réalisations de hauts-parleurs "haut de gamme". on utilise des enceintes volumineuses et lourdes qui permettent une meilleure qualite de reproductIon des tionalités geaves.
Malgré la maîtrise de fabrication de ces hautsparleurs, il a été constaté l'existence d'un phénomène de vibrations dites "secondaires" qui genent la qualité acoustique, en particulier dans les hauts-parleurs "haut de gamme", ces vibrations étant générées par le coffret ou enceinte elle-mEme à travers leur transmission par le saladier. Pour expliciter ce phénomène de vibrations, il y a lieu de se référer à la figure 2 des dessins. Lorsque l'ensemble mobile qui est soumis à une force < A? entralnant le déplacement de la membrane, le haut-parleur doit luimême exercé une force de réaction (Rl) afin que le saladier ne se déplace pas car, à défaut, il n'y aurait pas génération d'ondes sonores.Cette réaction vient s'opposer au recul du haut-parleur en étant la résultante des forces d'inertie du châssis, d'une part, et du coffret de l'enceinte, d'autre part. Les différentes forces transmises au-travers du saladier sont donc à l'origine des vibrations parasites précitées.
On a constaté en effet que si la masse du coffret améliore la qualité acoustique pour la reproduction de certains sons, le coffret lui-meme a un comportement vibratoire qui lui est propre et qui est fonction de ses matériaux constitutifs et de ses dimensions.
Ainsi. le coffret est le siège d'une émission sonore totalement distordue, non linéaire, en fonction de la fréquence. Ces formes de dIstorsions qui échappent aux mesures traditionnelles n'affectent pas uniquement les registres de tonalités graves et bas-mEdiumF mais également tous les autres registres. Ees modes de résonance excités par les vibrations issues du haut-parleur viennent par effet d'inter-modulations perturber le reste du spectre principalement dans la bande médiane, zone où le système perceptif est particulièrement sensible. Cela se traduit par une perte de définition du message musical, ainsi que par un flou en matière de localisation des sources dans la scène stéréophonique.
A ce jour, pour remédier aux phénomènes vibratoires précités, toutes les recherches et travaux ont eto effectués et orientés pour améliorer les caractéristiques du coffret ou enceinte, et en particulier dans le choix des matériaux constitutifs.
En pratique, les solutions visant à combattre les résonances du coffret sont cependant de simples palliatifs qui ne permettent pas d'annuler les émissions de vibrations précitées.
En partant de ces constatations, le Demandeur a procédé à des recherches visant à éliminer totalement le phénomène des vibrations issues du coffret, lesquelles sont transmises par le saladier.
La démarche du Demandeur a alors consisté à examiner quelles étaient les possibilités de combattre les vibrations issues du coffret précitées, sans intervention directe sur celui-ci, en partant de la source au sein même du haut-parleur, afi d'annuler toutes transmissions de vibrations du coffret via le saladier.
La solution apportée est particulièrement satisfaisante puisqu'elle permet en totalité d'annuler les phénomènes vibratoires constatés, par des moyens simples à mettre en oeuvre, ne nécessitant pas une reconsidération totale des moyens constituant le haut-parleur et son agencement interne.
Ainsi, selon une première caractéristique de l'invention, le haut-parleur perfectionné du type comprenant, à partir d'un bâti circulaire métallique ajouré formant saladier, l'agencement et la fixation partielle d'une membrane soumise à un déplacement flottant. un noyau inséré dans la partie axiale longitudinale du haut-parleur, une suspension circulaire maintenant le support de bobine oui entoure le noyau fixe au saladier, une bobine reliée par un conducteur à un contact de raccordement et de transmission d'un signal, la face arrière de fond du saladier autorisant le positionnement successif d'une plaque de champ, d'un aimant permanent et d'une plaque de fond extérieur, cet ensemble constituant un premier circuit magnétique, le haut-parleur étant remarquable en ce qu'il comprend directement accolé audit premier circuit magnétique, et monté en opposition à ce dernier, un second circuit magnétique permettant d'appliquer une force de sens opposé à la réaction dudit premier circuit magnétique et à l'endroit où elle s'applique, en assurant une compensation totale des forces en présence.
Selon une autre caractéristique, le second circuit magnétique est défini et constitué par un ensemble comprenant une plaque de fond fixée à la plaque de fond dudit premier circuit magnétique prolongée par un aimant permanent et une plaque de champ, un noyau avec bobine étant disposé axialement et se trouvant en position opposée par rapport à la position du premier circuit magnétique, et en ce qu'un support de bobine est disposé en prolongement du noyau pour autoriser le positionnement d'au moins une suspension circulaire montée radialement avec une capacité de déplacement dans le sens axial, et en ce qu'une baguemasse étalonnée et ayant des caractéristiques déterminées en fonction du système principal, est disposée en bout du support.
Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
Pour fixer l'objet de l'invention, illustré d'une manière non limitative aux figures des dessins, où
La figure 1 est une vue de profil du haut-parleur réalisé selon l'invention.
La figure 1 est une vue de profil du haut-parleur réalisé selon l'invention.
La figure 2 est une vue à caractère schématique illustrant son principe de fonctionnement selon l'art antérieur.
La figure 3 est une vue à caractère schématique semblable à la figure 2, mais complétée et illustrant le fonctionnement du haut-parleur selon l'invention.
La figure 4 est une vue en coupe longitudinale montrant le haut-parleur selon l'art antérieur.
La figure 5 est une vue en coupe longitudinale du haut-parleur selon l'invention.
Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative aux figures des dessins.
En se référant aux dessins, le haut-parleur comprend, de manière connue, un châssis ou saladier (7) profilé et ajouré permettant de recevoir, à positionnement, une membrane (2) soumise à un deplacement flottant. La bordure périphérique superieure (2.1) de la membrane est fixée à la bordure périphérique supérieure du saladier (1).
l'extrémité inférieure de la membrane (2.2) est centrée et rapportée sur le support de bobine (4) inséré dans la partie axiale longitudinale du haut-parleur, ledit support de bobine entourant le noyau (3) fixé au saladier.
La paroi de fond profilée (1.3) du saladier permet le positionnement d'une suspension circulaire (23) entourant, dans sa partie médiane, ledit support de bobine.
Autour de ce dernier, est disposée la bobine (4) etablie par exemple sous forme d'un bobinage de file conducteurs.
Cette bobine est reliée par un conducteur (5) à un contact de raccordement (6) et de transmission du signal, disposé sur l'une des parois du saladier.
La face extérieure de fond de celui-ci permet le positionnement successif d'une plaque de champ (7 > , d'un amant permanent (8) établi sous forme d'une bague et d'une plaque de fond complémentaire Ci) t laquelle est fixée audit noyau par tout moyen d'assemblage. La liaison des plaques de champ et de fond et de l'aimant permanent s'effectue par tout moyen approprié tel Que collage, vis d'assemblage ou autres... L' aimant permanent et les plaques de champ et de fond ont une configuration sous forme d'anneaux ou bagues donnant ainsi la forme extérieure à la partie arrière du haut-parleur en prolongement du saladier.Un cache (10) est rapporté sur le devant de la membrane pour obturer, de manière démontable, l'accès à l'intérieur du haut-parleur, et la pénétration de tout poussières et objets ferreux.
Ainsi, selon l'invention, le haut-parleur perfectionné dont les éléments de base ont été rappelés précédemment, est remarquable en ce qu'on adjoint directement accolé, au circuit classique de fonctionnement du haut-parleur, un second circuit magnétique permettant d'appliquer une force (B) de sens opposé a un équipage mobile, qui est le reflet mécanique de la membrane principale C2). La réaction CR2) qu'oppose le second circuit permet de compenser et d'annuler la réaction CRi > du premier circuit et donc toutes apparitions de vibrations parasites. Il y a annulation des vibrations a la source.
En se référant aux figures 3 et 5* on voit donc qu'on a disposé a l'identique et en position inverse, le second circuit magnétique. Ce second ensemble est équivalent à l'ensemble mobile principal. Il prend en compte la masse d'air équivalente déplacée par la membrane.
Ainsi, par une adaptation très précise des différents paramètres, on peut creer une réplique parfaite au plan du comportement mécanique du haut-parleur émissif, étant rappelé cependant que ce second ensemble de compensation dynamique n'émet aucun son. Il y a ainsi un équilibrage dynamique parfait ou qua-i-parfait. Les contraintes appliquées au saladier et au coffret sont supprimées et, par voie de conséquence directe, les vibrations parasites, source de distorsions, sont éliminées.
Ainsi qu'il apparaît plus particulièrement à la figure 5, au premier ensemble est accolé le second ensemble magnétique, Celui-ci comprend une plaque de fond (11) fixée par collage ou autre à la plaque de fon (2). puis prolongée par un aimant parmanent (12 et une autre plaque de champ (18), Un noyau (14) aves bmbine (15) est dispose axialement en es trsuvant ainsi en posituion opposée par pport à à la position de l'ensemble principal. Un support de bobine (18) est disposé en entourant le noyau pour termettre le positionnement de un et de préférence deus suspensions $oiroulaires (17 - 18) montées radialement autour dudit support. Lesdites suspensions ayant une capacIté de déplacement dans le sens axial, sont maintenues à leur extrémité périphérique sur une bague ou manchon ( elle-mime fixée a la plaque de champ (13). Une bague-masse (20) étalonnée est disposée en bout du support (16). cette bague ayant des caractéristiques déterminées en fonction du système principal en avant du haut-parleur. Le conducteur < 5) associé au signal (6) traverse donc lesdits noyaux en se prolongeant et se fixant sur une borne de raccordement (21) disposées sur ladite masse afin ae transmettre très exactement les caractéristiques du signal entraînant le déplacement de la membrane (2).Cet ensemble est protégé par un capot extérieur (22 > démontable.
Ainsi, le haut-parleur perfectionné offre le très gros avantage de supprimer les vibrations de la membrane transmises au saladier puis au coffret de par la formation d'une force de contre-réaction directement opposée.
Dans Ces conditions, la masse du coffret n'est plus un élément décisif et les caractéristiques mécaniques du saladier n'ont plus une incidence majeure dans la qualité de l'écoute musioale. Le perfectionnement important de ces hauts-parleure, par la suppression des vibrations, offre ainsi un avantage considérable dans la qualité de reproduction des sons et a résolu un problème que tous les constructeurs de hauts-parleurs et enceintes acoustiques tentaient de résoudre.
On souligne par ailleurs que ce perfectionnement est simple dans son principe en étant d'une grande efficacité.
Claims (1)
- -1- Haut-parleur perfectionné du type comprenant, a partir d'un bâti circulaire métallique ajouré formant saladier, l'agencement et la fixation partielle d'une membrane (2) soumise à un déplacement flottant, un noyau (3) inséré dans la partie axiale longitudinale du haut-parleur, une suspension (23) circulaire maintenant le support de bobine qui entoure le noyau fixe a saladier, une bobine (4) reliée par un conducteur (5) à un contact de raccordement et de transmission d'un signal + , la face arrière de fond du saladier autorisant le posîtionnement successif d'une plaque de champ t7), d'un aimant permanent (8) et d'une plaque de fond extérieur (9), cet ensemble constituant un premier circuit magnétique, ledit haut-parleur étant caractérisé en ce qu'il comprend directement accolé audit premier circuit magnétique, et monté en opposition à ce dernier, un second circuit magnétique permettant d'appliquer une force de sens opposé à la réaction dudit premier circuit magnétique ei à l'endroit où elle s' applique, en assurant une compensation dynamique totale des forces en présence, -2- Haut-parleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second circuit magnétique est défini et constitué par un ensemble comprenant une plaque de fond (11) fixée à la plaque ae fond (Ci) dudit premier circuit magnétique prolongée par un aimant permanent (12) et une plaque de champ (13), un noyau (14) avec bobine (15) étant disposé axialement et se trouvant en position opposée par rapport à la position du premier circuit magnétique, et en ce qu'un support de bobine (16) est disposé en prolongement du noyau (14) pour autoriser le positionnement d'au moins une suspension circulaire (17 - 18) montée radialement avec une capacité de déplacement dans le sens axial, et en ce qu'une bague-masse (20) étalonnée et ayant des caractéristiques déterminées en fonction du système principal, est disposée en bout du support (16) de bobine.-3- Haut-parleur selon la revendication 2, caracterisé en ce que le conducteur (5) associé à la borne de transmission du signal (6) traverse lesdits noyaux (3 - 14) en se fixant sur une borne de raccordement (21) disposée sur la baguemasse (20) transmettant les caractéristiques du signal entraînant le déplacement de la membrane (2).-4- Haut-parleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les composants du second circuit magnétique plaque de fond aimant permanent C12) plaque de champ (13) sont associés par collage.-5- Haut-parleur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un capot extérieur (22) demontable étant susceptible de recouvrir l'extrémité arriere en entourant le support (16) de positionnement des suspensions (17 s8?.
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