FR2759526A1 - Transmission line loudspeaker enclosure for use with tunable audio reproduction equipment - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne de manière générale un appareil de reproduction des sons, et en particulier des enceintes pour haut-parleurs comprenant un couplage acoustique par ligne de transmission et un matériel de reproduction acoustique accordé à un environnement d'écoute sélectif. The invention relates generally to a sound reproduction apparatus, and in particular to loudspeakers for loudspeakers comprising an acoustic coupling by transmission line and an acoustic reproduction material tuned to a selective listening environment.
Des systèmes de reproduction acoustique continuent d'évoluer vers une reproduction de sons de qualité de plus en plus élevée. Des progrès en ce qui concerne le défaut naturel de linéarité, c'est-à-dire la variation d'énergie acoustique en fonction de la longueur d'onde du son, sont obtenus à la suite de recherches et de développement. De l'enregistrement des sons jusqu'à leur reproduction, une amélioration importante de la qualité du matériel bénéficie à l'auditeur exigeant. Malheureusement, les problèmes restent à résoudre en ce qui concerne la distorsion et la réponse en fréquence pour la plupart des appareils acoustiques, en particulier aux basses fréquences ou aux longueurs d'ondes des basses. Le matériel même très perfectionné manque de fidélité dans la reproduction d'une présentation linéaire des sons à des fréquences extrêmement basses. Acoustic reproduction systems continue to evolve towards increasingly high quality sound reproduction. Progress with regard to the natural defect of linearity, that is to say the variation of acoustic energy as a function of the wavelength of sound, is obtained following research and development. From the recording of sounds to their reproduction, a significant improvement in the quality of the material benefits the demanding listener. Unfortunately, there are still issues to be resolved regarding distortion and frequency response for most hearing aids, particularly at low frequencies or bass wavelengths. Even very sophisticated equipment lacks fidelity in reproducing a linear presentation of sounds at extremely low frequencies.
Une onde sonore musicale de haute qualité émerge d'une membrane de haut-parleur en couplage acoustique avec une salle d'écoute, et une onde sonore correspondante, à phase inversée, émerge de l'arrière de la membrane du hautparleur. Cette onde sonore se déplaçant vers l'arrière, lorsqu'elle finit par revenir par couplage dans la masse d'air ambiant, introduit un défaut de linéarité dans le son, par ailleurs de haute qualité, produit dans la pièce par l'onde sonore se déplaçant vers l'avant. Des solutions ont été élaborées, mais sans améliorer toujours la qualité des sons proportionnellement au coût. A high quality musical sound wave emerges from a speaker membrane in acoustic coupling with a listening room, and a corresponding reverse phase sound wave emerges from the back of the speaker membrane. This sound wave moving backwards, when it eventually returns by coupling into the ambient air mass, introduces a linearity defect in the sound, otherwise of high quality, produced in the room by the sound wave moving forward. Solutions have been developed, but without always improving the quality of the sounds in proportion to the cost.
Un haut-parleur classique à membrane conique repousse l'air vers l'avant à l'extérieur de l'enceinte en produisant des ondes sonores dans une salle d'écoute. Les ondes sonores émanant de l'avant et de l'arrière de la membrane du haut-parleur sont complémentaires, c'est-à-dire dans une relation de phase de 1800. Par conséquent, le couplage des ondes sonores se déplaçant vers l'avant et se déplaçant vers l'arrière à l'intérieur d'une salle d'écoute commune peut introduire un défaut de linéarité dans la présentation des sons du fait d'une interférence et d'une annulation des ondes sonores. De façon idéale, les ondes sonores se déplaçant vers l'arrière sont introduites par couplage dans une chambre d'écoute séparée, de façon à éviter l'interférence et l'annulation des ondes sonores. Par exemple, le montage de membranes de haut-parleur dans des murs envoie les ondes se déplaçant vers l'avant vers une première salle d'écoute et les ondes se déplaçant vers l'arrière vers une seconde salle d'écoute. Malheureusement, des systèmes de haut-parleurs perfectionnés, montés dans des murs, sont impossibles à mettre en oeuvre pour la plupart des auditeurs. A conventional conical diaphragm speaker pushes air forward outside the enclosure, producing sound waves in a listening room. The sound waves emanating from the front and back of the speaker diaphragm are complementary, that is, in a phase relationship of 1800. Consequently, the coupling of the sound waves moving towards the 'forward and moving backwards inside a common listening room can introduce a lack of linearity in the presentation of sounds due to interference and cancellation of sound waves. Ideally, the backward traveling sound waves are introduced by coupling into a separate listening chamber, so as to avoid interference and cancellation of the sound waves. For example, mounting speaker membranes in walls sends the waves moving forward to a first listening room and the waves moving backwards to a second listening room. Unfortunately, advanced speaker systems, mounted in walls, are impossible for most listeners to implement.
Le mécanisme classique délivrant une présentation des sons dans une salle d'écoute est un haut-parleur à l'intérieur d'une enceinte. La membrane du haut-parleur est en couplage direct par sa surface avant avec la salle d'écoute, et par sa surface arrière avec l'intérieur de l'enceinte. Malheureusement, une reproduction sonore de haute qualité exige que les ondes sonores se déplaçant vers l'arrière soient ventilées ou libérées de l'enceinte, c'està-dire que les ondes sonores se déplaçant vers l'arrière doivent finalement sortir de l'enceinte. Il est préférable que les ondes sonores se déplaçant vers l'arrière, lorsqu'elles sortent de l'enceinte, n'engendrent que peu ou pas d'interférence ou d'annulation des ondes sonores par rapport aux ondes sonores se déplaçant vers l'avant. The classic mechanism delivering a presentation of sounds in a listening room is a speaker inside an enclosure. The diaphragm of the loudspeaker is in direct coupling by its front surface with the listening room, and by its rear surface with the interior of the enclosure. Unfortunately, high quality sound reproduction requires that the rearward moving sound waves are ventilated or released from the enclosure, i.e. the rearward traveling sound waves must ultimately exit the enclosure . It is preferable that the sound waves moving towards the rear, when they come out of the enclosure, generate little or no interference or cancellation of the sound waves compared to the sound waves moving towards the before.
Des haut-parleurs à ligne de transmission acoustique gèrent les ondes sonores se déplaçant vers l'arrière à l'intérieur d'une enceinte de haut-parleur. En général, une enceinte de haut-parleur à ligne de transmission réalise un couplage acoustique depuis la surface arrière de la membrane du haut-parleur jusqu'à la salle d'écoute en passant par une ligne ou chambre de transmission d'une longueur donnée et d'une aire en section transversale. La longueur d'une ligne de transmission acoustique est une fonction de la longueur d'onde d'une fréquence sonore particulière, par exemple la résonance du haut-parleur. La section transversale correspond à l'aire utile de la surface de la source sonore, par exemple l'aire utile de la surface de la membrane du haut-parleur. Speakers with an acoustic transmission line manage sound waves traveling backwards inside a loudspeaker enclosure. In general, a transmission line loudspeaker enclosure performs acoustic coupling from the rear surface of the loudspeaker membrane to the listening room via a transmission line or chamber of a given length and an area in cross section. The length of an acoustic transmission line is a function of the wavelength of a particular sound frequency, for example the resonance of the loudspeaker. The cross section corresponds to the useful area of the surface of the sound source, for example the useful area of the surface of the diaphragm of the loudspeaker.
Divers haut-parleurs à ligne de transmission acoustique sont connus et disponibles dans le commerce. Various speakers with acoustic transmission line are known and commercially available.
Malheureusement, en raison de la longueur importante demandée pour la chambre dans la plupart des haut-parleurs à ligne de transmission acoustique, c'est-à-dire ceux visant à gérer des ondes sonores de très basse fréquence, les haut-parleurs à ligne de transmission acoustique ont abouti à des structures de grandes dimensions et massives. La ligne de transmission acoustique peut être "repliée" ou acheminée à l'intérieur de l'enceinte en un labyrinthe pour que l'on obtienne la longueur demandée à l'intérieur d'une forme globale analogue à une caisse. Des panneaux, habituellement en bois, à l'intérieur de l'enceinte, forment la ligne ou chambre de transmission acoustique demandée présentant une section transversale appropriée sur sa longueur. Pour résister à la déformation des panneaux sous l'effet de la pression sonore à l'intérieur de la ligne de transmission acoustique, ces panneaux doivent être d'une intégrité structurale suffisante, c'est-à-dire d'une épaisseur suffisante, pour rester rigides à l'encontre de la pression des ondes sonores. La combinaison de structures de panneaux épaisses formant la ligne de transmission acoustique sous la forme d'un labyrinthe replié à l'intérieur de l'enceinte du haut-parleur aboutit à des enceintes de haut-parleur massives et ayant un volume global important. Unfortunately, due to the large length required for the room in most loudspeakers with an acoustic transmission line, i.e. those designed to manage very low frequency sound waves, line loudspeakers of acoustic transmission have resulted in large and massive structures. The acoustic transmission line can be "folded" or routed inside the enclosure in a labyrinth so that the required length is obtained inside an overall shape similar to a box. Panels, usually of wood, inside the enclosure, form the requested acoustic transmission line or chamber having an appropriate cross section along its length. To resist deformation of the panels under the effect of sound pressure inside the acoustic transmission line, these panels must be of sufficient structural integrity, that is to say of sufficient thickness, to remain rigid against the pressure of sound waves. The combination of thick panel structures forming the acoustic transmission line in the form of a labyrinth folded back inside the loudspeaker enclosure results in massive loudspeaker enclosures having a large overall volume.
La présente invention a pour objet d'aborder cet aspect des enceintes de haut-parleur à ligne de transmission en proposant une enceinte de haut-parleur à ligne de transmission ayant une ligne de transmission acoustique d'une longueur et d'une section transversale appropriées, mais sans nécessiter une structure d'enceinte de haut-parleur massive et de grand volume. The object of the present invention is to approach this aspect of loudspeakers with transmission line by proposing a loudspeaker enclosure with transmission line having an acoustic transmission line of an appropriate length and cross section. , but without the need for a massive, high-volume speaker enclosure structure.
Une onde sonore de réverbération, établie par les murs, le plancher et le plafond environnants, provoque aussi une interférence avec d'autres ondes sonores dans la salle d'écoute. Cette interférence introduit un défaut de linéarité dans le son, par ailleurs de haute qualité, produit par le haut-parleur. Un matériau d'absorption acoustique dans la salle d'écoute et des processus d'accord élaborés tentent de minimiser ce défaut de linéarité, mais ces procédés et appareils n'améliorent pas toujours la qualité des sons proportionnellement à l'importance des dépenses demandées. A reverberation sound wave, established by the surrounding walls, floor and ceiling, also causes interference with other sound waves in the listening room. This interference introduces a linearity defect in the otherwise high quality sound produced by the loudspeaker. Acoustic absorption material in the listening room and elaborate tuning processes try to minimize this lack of linearity, but these methods and devices do not always improve the quality of sounds in proportion to the amount of expenditure required.
La résonance de cavité d'une chambre d'écoute constitue une source importante d' interférence par réverbération dégradant une présentation des sons de haute qualité. La résonance de cavité d'une chambre agit à une fréquence fondamentale donnée et à des fréquences harmoniques associées. Dans un intervalle de dimensions habituelles de chambres, la fréquence fondamentale de résonance tombe dans une plage de fréquences audibles. Du fait de la résonance de cavité, l'énergie acoustique à la fréquence fondamentale ne se dissipe pas comme c'est le cas des autres fréquences acoustiques. La pression acoustique, développée à la fréquence fondamentale et aux fréquences harmoniques, tend à s'accumuler. L'auditeur perçoit un son relativement plus fort à la fréquence de résonance et aux fréquences harmoniques. En d'autres termes, la pression acoustique tend à s'accumuler excessivement à la fréquence fondamentale et aux fréquences harmoniques dans une chambre d'écoute donnée et, pour un auditeur attentif, elle finit par s'écarter de façon fâcheuse de la présentation linéaire des sons. The cavity resonance of a listening chamber is an important source of reverberation interference degrading a presentation of high quality sounds. The cavity resonance of a chamber acts at a given fundamental frequency and associated harmonic frequencies. In a range of usual chamber dimensions, the fundamental resonant frequency falls within a range of audible frequencies. Due to the cavity resonance, the acoustic energy at the fundamental frequency does not dissipate as is the case with other acoustic frequencies. The sound pressure, developed at the fundamental frequency and at the harmonic frequencies, tends to accumulate. The listener perceives a relatively stronger sound at the resonant frequency and the harmonic frequencies. In other words, the sound pressure tends to accumulate excessively at the fundamental frequency and at the harmonic frequencies in a given listening room and, for an attentive listener, it ends up deviating in an annoying way from the linear presentation. sounds.
Malheureusement, la résonance de cavité pour une chambre d'écoute donnée varie en fonction de la densité de l'air, de l'ameublement de la chambre ou des conditions barométriques. Le fait de prévoir une résonance de cavité en bande étroite dans une chambre d'écoute donnée devient impossible. La largeur de la résonance de cavité peut descendre jusqu'à un hertz (Hz) dans certaines chambres d'écoute. Par conséquent, la nature étroite et imprévisible de la fréquence fondamentale et des fréquences harmoniques de résonance conduit à l'échec toute anticipation de la résonance de cavité et de l'élimination par filtrage de ces bandes étroites de fréquence fondamentale. Unfortunately, the cavity resonance for a given listening room varies depending on the density of the air, the furnishing of the room or the barometric conditions. Providing a narrow band cavity resonance in a given listening chamber becomes impossible. The width of the cavity resonance can go down to one hertz (Hz) in some listening rooms. Consequently, the narrow and unpredictable nature of the fundamental frequency and of the harmonic resonance frequencies leads to the failure any anticipation of the cavity resonance and the elimination by filtering of these narrow bands of fundamental frequency.
L'invention a pour objet d'aborder cet aspect de la reproduction acoustique en opposant un appareil et un procédé pour éliminer la résonance de cavité d'une présentation des sons. The object of the invention is to tackle this aspect of acoustic reproduction by opposing an apparatus and a method for eliminating cavity resonance from a presentation of sounds.
Une enceinte de haut-parleur à ligne de transmission acoustique selon une forme de réalisation de l'invention comprend un site de montage d'un haut-parleur définissant des directions avant et arrière. Un premier cylindre est positionné par rapport au site de montage du haut-parleur pour recevoir, à une première extrémité, une onde sonore se déplaçant vers l'arrière et pour délivrer, à une seconde extrémité, une onde sonore se déplaçant vers l'arrière. Un second cylindre, concentrique au premier cylindre et relativement plus gros que celui-ci, entoure le premier cylindre. A speaker enclosure with an acoustic transmission line according to an embodiment of the invention comprises a site for mounting a speaker defining front and rear directions. A first cylinder is positioned relative to the speaker mounting site to receive, at a first end, a sound wave moving backwards and to deliver, at a second end, a sound wave moving backwards . A second cylinder, concentric with the first cylinder and relatively larger than the latter, surrounds the first cylinder.
Un chapeau à la seconde extrémité du second cylindre dirige l'onde sonore se dirigeant vers l'arrière depuis le premier cylindre jusque dans un espace situé entre les premier et second cylindres.A cap at the second end of the second cylinder directs the sound wave moving backward from the first cylinder into a space between the first and second cylinders.
D'autres cylindres peuvent être ajoutés dans une disposition concentrique. Chaque cylindre établit un espace acoustique entre lui-même et un cylindre intérieur voisin et ayant une aire en section transversale égale à l'aire en section transversale du cylindre central, l'aire en section transversale souhaitée du haut-parleur à ligne de transmission acoustique. Les longueurs des cylindres varient pour établir une longueur souhaitée de ligne de transmission acoustique. Other cylinders can be added in a concentric arrangement. Each cylinder establishes an acoustic space between itself and a neighboring inner cylinder and having a cross-sectional area equal to the cross-sectional area of the central cylinder, the desired cross-sectional area of the speaker with acoustic transmission line . The lengths of the cylinders vary to establish a desired length of acoustic transmission line.
De façon plus générale, une enceinte de hautparleur à ligne de transmission conforme à l'invention comprend plusieurs manchons disposés concentriquement. L'un, central, des manchons, définit, à l'intérieur, un espace acoustique associé ayant une aire en section transversale donnée. Chaque manchon restant définit un espace acoustique associé entre lui-même et l'un, plus petit et voisin, des manchons. Tous les espaces acoustiques ont une section transversale égale à la section transversale donnée. Des chapeaux relient des bords de certains, alternés, des manchons pour établir, par l'intermédiaire des espaces acoustiques, une ligne de transmission acoustique à l'intérieur de l'enceinte. More generally, a loudspeaker enclosure with transmission line according to the invention comprises several sleeves arranged concentrically. One, central, of the sleeves, defines, inside, an associated acoustic space having a given cross-sectional area. Each remaining sleeve defines an associated acoustic space between itself and one, smaller and adjacent, of the sleeves. All acoustic spaces have a cross section equal to the given cross section. Caps connect the edges of some, alternating, sleeves to establish, through the acoustic spaces, a line of acoustic transmission inside the enclosure.
Conformément à un autre aspect de l'invention, un composant pour accorder une chambre d'écoute et un système de reproduction acoustique reçoit un signal audio et produit un signal audio filtré. Le composant d'accord comprend une source de sons à fréquence variable pouvant être appliquée à la chambre d'écoute et comprenant un indicateur de fréquence. According to another aspect of the invention, a component for tuning a listening room and an acoustic reproduction system receives an audio signal and produces a filtered audio signal. The tuning component includes a variable frequency sound source which can be applied to the listening room and includes a frequency indicator.
Un transducteur d'entrée de son mesure et indique l'énergie acoustique dans la chambre d'écoute. Un filtre reçoit le signal audio et produit le signal audio filtré. Le filtre comprend au moins une commande imposant une bande de fréquence filtrée et étalonnée par rapport à l'indicateur de fréquence. Sous l'effet de l'injection d'une gamme de fréquences comprenant des fréquences de résonance de cavité de la chambre d'écoute, une valeur de crête de l'énergie acoustique indique des fréquences de résonance de cavité devant être appliquées en tant que commande au filtre.An input transducer for its measurement and indicates the acoustic energy in the listening room. A filter receives the audio signal and produces the filtered audio signal. The filter comprises at least one command imposing a filtered frequency band and calibrated with respect to the frequency indicator. Under the effect of injecting a range of frequencies including resonant chamber cavity frequencies, a peak value of the acoustic energy indicates cavity resonant frequencies to be applied as filter control.
Un procédé pour raccorder un système acoustique à une chambre d'écoute conforme à l'invention commence par la détection d'une fréquence de résonance de cavité de la chambre d'écoute puis par un réglage d'un filtre à la fréquence de résonance détectée pour filtrer un signal audio à la fréquence de résonance. Le procédé applique ensuite le signal audio filtré à des transducteurs de son à l'intérieur de la chambre. A method for connecting an acoustic system to a listening chamber according to the invention begins with the detection of a cavity resonance frequency of the listening chamber and then by adjusting a filter at the detected resonance frequency to filter an audio signal at the resonant frequency. The method then applies the filtered audio signal to sound transducers inside the chamber.
L' invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
la figure 1 illustre schématiquement une enceinte de haut-parleur à ligne de transmission multiple et concentrique selon l'invention
la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 illustrant les sections transversales de la ligne de transmission acoustique présentée par l'enceinte de la figure 1
la figure 3 est une vue en coupe de l'enceinte de la figure 1, suivant la ligne 2-2 de cette même figure
la figure 4 illustre une seconde forme de réalisation d'un haut-parleur à ligne de transmission multiple et concentrique selon l'invention
la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4 de l'enceinte de haut-parleur de la figure 4
la figure 6 est une vue en coupe transversale montrant d'autres détails de la structure de l'enceinte de haut-parleur de la figure 1
la figure 7 est un schéma fonctionnel simplifié d'un amplificateur audio analogique selon une première forme de réalisation de l'invention, pouvant être raccordé à une chambre d'écoute donnée ; et
la figure 8 est un schéma fonctionnel simplifié d'un amplificateur audio numérique selon une seconde forme de réalisation de l'invention, pouvant être raccordé à une chambre d'écoute donnée.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which
Figure 1 schematically illustrates a speaker enclosure with multiple and concentric transmission line according to the invention
Figure 2 is a sectional view along line 2-2 of Figure 1 illustrating the cross sections of the acoustic transmission line presented by the enclosure of Figure 1
Figure 3 is a sectional view of the enclosure of Figure 1, along line 2-2 of this same figure
FIG. 4 illustrates a second embodiment of a loudspeaker with a multiple and concentric transmission line according to the invention
Figure 5 is a sectional view along line 5-5 of Figure 4 of the loudspeaker enclosure of Figure 4
Figure 6 is a cross-sectional view showing other details of the structure of the loudspeaker enclosure of Figure 1
Figure 7 is a simplified block diagram of an analog audio amplifier according to a first embodiment of the invention, which can be connected to a given listening room; and
Figure 8 is a simplified block diagram of a digital audio amplifier according to a second embodiment of the invention, which can be connected to a given listening room.
La figure 1 illustre schématiquement une enceinte 10 de haut-parleur à ligne de transmission acoustique à trois cylindres. Extérieurement, l'enceinte 10 comporte une paroi supérieure 14, des parois latérales 26 et une ouverture inférieure 27. Un haut-parleur 12 est monté dans la paroi supérieure 14. Le haut-parleur 12 émet une onde sonore avant 16, c'est-à-dire vers l'extérieur et vers le haut par rapport à l'enceinte 10, et une onde sonore arrière 18. L'onde sonore arrière 18 se déplace à l'intérieur de l'enceinte 10 et finit par sortir par l'ouverture inférieure 27. Un cylindre central 20 repose concentriquement par rapport à l'axe central 22 de l'enceinte 10. Une extrémité supérieure 20a du cylindre central 20 s'ouvre sous la forme d'un rebord 24 s'étendant radialement vers l'extérieur jusqu'aux parois latérales 26 de l'enceinte 10. L'onde sonore arrière 18 entre dans un espace 21 à l'intérieur du cylindre central 20 à travers une extrémité 20a en passant par la surface supérieure 24a du rebord 24. L'extrémité inférieure 20b du cylindre central 20 reste ouverte. FIG. 1 schematically illustrates a loudspeaker enclosure 10 with a three-cylinder acoustic transmission line. Externally, the enclosure 10 has an upper wall 14, side walls 26 and a lower opening 27. A loudspeaker 12 is mounted in the upper wall 14. The loudspeaker 12 emits a sound wave before 16, this is that is to say outwards and upwards with respect to the enclosure 10, and a rear sound wave 18. The rear sound wave 18 moves inside the enclosure 10 and ends up leaving by lower opening 27. A central cylinder 20 rests concentrically with respect to the central axis 22 of the enclosure 10. An upper end 20a of the central cylinder 20 opens in the form of a rim 24 extending radially towards the outside to the side walls 26 of the enclosure 10. The rear sound wave 18 enters a space 21 inside the central cylinder 20 through an end 20a passing through the upper surface 24a of the rim 24. L the lower end 20b of the central cylinder 20 remains open.
Un second cylindre 30, d'un rayon supérieur à celui du cylindre central 20, s'étend également concentriquement à l'axe central 22. Le cylindre central 20 s'étend donc globalement à l'intérieur du second cylindre 30 et concentriquement à celui-ci. L'extrémité supérieure 20a et le rebord 24 s'étendent au-delà d'une extrémité supérieure 30a du second cylindre 30 et vers le haut-parleur 12. Le périmètre de l'extrémité supérieure 30a du cylindre 30 reste ouvert. Un chapeau 32 recouvre l'extrémité inférieure 30b du second cylindre 30, mais à une distance donnée de l'extrémité inférieure ouverte 20b du cylindre central 20. Pendant que l'onde sonore arrière 18 descend dans l'espace 21 du cylindre 20 et sort à l'extrémité inférieure 20a, cette onde sonore 18 finit par rencontrer la surface intérieure 32a du chapeau 32. A second cylinder 30, with a radius greater than that of the central cylinder 20, also extends concentrically with the central axis 22. The central cylinder 20 therefore extends generally inside the second cylinder 30 and concentrically with that -this. The upper end 20a and the rim 24 extend beyond an upper end 30a of the second cylinder 30 and towards the loudspeaker 12. The perimeter of the upper end 30a of the cylinder 30 remains open. A cap 32 covers the lower end 30b of the second cylinder 30, but at a given distance from the open lower end 20b of the central cylinder 20. While the rear sound wave 18 descends into the space 21 of the cylinder 20 and leaves at the lower end 20a, this sound wave 18 ends up meeting the inner surface 32a of the cap 32.
Le chapeau 32 dirige l'onde sonore 18 depuis l'intérieur du cylindre intérieur 20 vers l'espace 31 du second cylindre 30.The cap 32 directs the sound wave 18 from the interior of the interior cylinder 20 to the space 31 of the second cylinder 30.
En particulier, le chapeau 32 dirige l'onde sonore 18 dans l'espace 32 et la fait monter le long de l'espace 31 formé entre le cylindre intérieur 20 et le cylindre extérieur 30.In particular, the cap 32 directs the sound wave 18 into the space 32 and makes it rise along the space 31 formed between the interior cylinder 20 and the exterior cylinder 30.
Comme illustré sur la figure 1, la surface intérieure 32a comprend une partie centrale convexe et une partie périphérique concave. Ce contour peut être affiné mathématiquement en fonction d'un chemin de guidage souhaité pour l'onde sonore 18 depuis le cylindre central 20 jusque dans le second cylindre 30. De plus, le chapeau 32 doit être placé à une distance appropriée de l'extrémité 20b du cylindre 20 pour maintenir la section transversale souhaitée dans la transition allant de l'espace 21 à l'espace 31.As illustrated in FIG. 1, the interior surface 32a comprises a convex central part and a concave peripheral part. This contour can be refined mathematically as a function of a desired guide path for the sound wave 18 from the central cylinder 20 to the second cylinder 30. In addition, the cap 32 must be placed at an appropriate distance from the end 20b of the cylinder 20 to maintain the desired cross section in the transition from the space 21 to the space 31.
L'onde sonore ou acoustique 18 parcourt ensuite l'espace 31 en montant le long du périmètre du cylindre 30 et elle atteint finalement l'extrémité supérieure 30a du cylindre 30. Les parois latérales extérieures 26 peuvent être réalisées sous la forme d'un cylindre qui est également concentrique à l'axe 22. Dans la forme particulière de réalisation représentée ici, la structure extérieure utilisée n'est pas un cylindre, mais elle établit un espace 29 entre l'extérieur du second cylindre 30 et les parois latérales 26. The sound or acoustic wave 18 then travels through the space 31 going up along the perimeter of the cylinder 30 and it finally reaches the upper end 30a of the cylinder 30. The outer lateral walls 26 can be produced in the form of a cylinder which is also concentric with the axis 22. In the particular embodiment shown here, the exterior structure used is not a cylinder, but it establishes a space 29 between the exterior of the second cylinder 30 and the side walls 26.
L'ensemble constitué du cylindre central 20 et du second cylindre 30 repose concentriquement à l'intérieur de l'en- ceinte 10, c'est-à-dire en étant centré à l'intérieur des parois latérales 26 de l'enceinte 10. Dans la forme particulière de réalisation représentée ici, les parois latérales 26 définissent en section transversale une forme en "demi-carré" comme décrit plus complètement ci-après.The assembly consisting of the central cylinder 20 and the second cylinder 30 rests concentrically inside the enclosure 10, that is to say by being centered inside the side walls 26 of the enclosure 10 In the particular embodiment shown here, the side walls 26 define in cross-section a "half-square" shape as described more fully below.
Dans chaque cas, les parois latérales 26 définissent un espace 29 entre la surface extérieure du second cylindre 30 et la surface intérieure des parois latérales 26. In each case, the side walls 26 define a space 29 between the outside surface of the second cylinder 30 and the inside surface of the side walls 26.
L'espace 29 est ouvert vers la chambre d'écoute par l'intermédiaire de l'ouverture inférieure 27 de l'enceinte 10.The space 29 is open towards the listening chamber via the lower opening 27 of the enclosure 10.
Lorsque l'onde sonore 18 passe par l'extrémité supérieure 30a du second cylindre 30, elle rencontre la surface inférieure 24b du rebord 24. La surface inférieure 24b renvoie l'onde sonore 18 vers le bas le long de la surface intérieure des parois latérales 26, c'est-à-dire dans l'espace 29 entre le second cylindre 30 et les parois latérales 26. L'onde sonore 18 émerge finalement de l'ouverture inférieure 27 de l'en- ceinte 10. Des pieds 40 sont reliés aux parois latérales 26 et établissent un espace entre l'ouverture inférieure 27 et le sol 42 sur lequel repose l'enceinte 10.When the sound wave 18 passes through the upper end 30a of the second cylinder 30, it meets the lower surface 24b of the rim 24. The lower surface 24b returns the sound wave 18 downward along the inner surface of the side walls 26, that is to say in the space 29 between the second cylinder 30 and the side walls 26. The sound wave 18 finally emerges from the lower opening 27 of the enclosure 10. Feet 40 are connected to the side walls 26 and establish a space between the lower opening 27 and the ground 42 on which the enclosure 10 rests.
La figure 2 représente en coupe transversale les espaces 21, 31 et 29 à l'intérieur de l'enceinte 10, qui établissent une ligne de transmission acoustique à section transversale uniforme. La section transversale de l'espace 21 est circulaire et correspond à l'aire utile de déplacement du haut-parleur 12. L'aire de la section transversale de l'espace 31, c'est-à-dire celle comprise entre le cylindre 20 et le cylindre 30, est annulaire et égale à l'aire de la section transversale de l'espace 21. L'espace 29 présente une aire en section transversale qui est égale, aussi, à celle des espaces 21 et 31. Bien que l'utilisation d'un tronçon de cylindre pour former les parois latérales 26 donnerait une section transversale annulaire à l'espace 29, cette forme particulière de réalisation de l'invention utilise une structure ayant une forme en "demi-carré". Figure 2 shows in cross section the spaces 21, 31 and 29 inside the enclosure 10, which establish an acoustic transmission line of uniform cross section. The cross section of the space 21 is circular and corresponds to the useful area of movement of the loudspeaker 12. The area of the cross section of the space 31, that is to say that between the cylinder 20 and the cylinder 30, is annular and equal to the cross-sectional area of the space 21. The space 29 has a cross-sectional area which is also equal to that of the spaces 21 and 31. Although the use of a cylinder section to form the side walls 26 would give an annular cross section to the space 29, this particular embodiment of the invention uses a structure having a "half-square" shape.
La figure 3 illustre schématiquement la structure de l'enceinte 10 telle que vue suivant la ligne 2-2 de la figure 2, mais détaillant la forme en "demi-carré" établie par les parois latérales 26. Sur la figure 3, la forme de la section transversale en "demi-carré" pour les parois extérieures 26 commence avec un cylindre 60. On donne une forme "demi-carré" au cylindre 60 en prenant quatre secteurs 62, parallèles chacun à l'axe central 22. Chaque secteur définit ainsi une paroi 64 à panneau plat reliée aux parties adjacentes restantes 63 du cylindre 60. Une plaque courbe 66, ayant une résistance à la flexion suffisante, est fixée à la surface intérieure de chaque paroi 64 à panneau plat. De cette manière, les plaques courbes 66 procurent une résistance à la flexion suffisante aux parois 64 par ailleurs planes. La figure 3 montre aussi que les plaques courbes 66 sont fixées à l'extérieur du cylindre 30 en des points 70 de support pour aider à supporter l'ensemble formé par les cylindres 20 et 30. En outre, des bras 72 de support relient la surface extérieure du cylindre 20 et la surface intérieure du cylindre 30 pour renforcer encore le support et la rigidité de la structure. FIG. 3 schematically illustrates the structure of the enclosure 10 as seen along line 2-2 of FIG. 2, but detailing the "half-square" shape established by the side walls 26. In FIG. 3, the shape of the “half-square” cross section for the outer walls 26 begins with a cylinder 60. A cylinder “half-square” shape is given by taking four sectors 62, each parallel to the central axis 22. Each sector thus defines a wall 64 with a flat panel connected to the remaining adjacent parts 63 of the cylinder 60. A curved plate 66, having sufficient flexural strength, is fixed to the interior surface of each wall 64 with a flat panel. In this way, the curved plates 66 provide sufficient flexural strength to the otherwise flat walls 64. FIG. 3 also shows that the curved plates 66 are fixed to the outside of the cylinder 30 at support points 70 to help support the assembly formed by the cylinders 20 and 30. In addition, support arms 72 connect the outer surface of the cylinder 20 and the inner surface of the cylinder 30 to further strengthen the support and the rigidity of the structure.
Ainsi, l'enceinte 10 présente une ligne de transmission acoustique renvoyant par couplage l'onde sonore 18 vers la chambre remplie d'air à l'extérieur de l'enceinte 10. La formule suivante permet de calculer la longueur (L) de la ligne de transmission acoustique en fonction de la longueur (A) de l'onde sonore N
L =
4
La longueur minimale demandée pour la ligne de transmission acoustique de l'enceinte 10 doit être calculée à la fréquence la plus basse des sons devant être reproduits par le haut-parleur 12. Par exemple, pour élargir la réponse en douceur jusqu'à une onde sonore 18 de 30 Hz, la longueur minimale de la ligne de transmission est L = 2,886 mètres.Thus, the enclosure 10 has an acoustic transmission line returning by coupling the sound wave 18 to the chamber filled with air outside the enclosure 10. The following formula makes it possible to calculate the length (L) of the acoustic transmission line as a function of the length (A) of the sound wave N
L =
4
The minimum length requested for the acoustic transmission line of the speaker 10 must be calculated at the lowest frequency of the sounds to be reproduced by the speaker 12. For example, to widen the smooth response to a wave sound 18 of 30 Hz, the minimum length of the transmission line is L = 2,886 meters.
Comme on peut l'apprécier, l'architecture à cylindres multiples concentriques de l'enceinte 10 permet de modifier de façon simple la longueur de la ligne de transmission acoustique en faisant varier simplement la longueur des diverses structures cylindriques.As can be appreciated, the concentric multiple-cylinder architecture of the enclosure 10 allows the length of the acoustic transmission line to be modified in a simple manner by simply varying the length of the various cylindrical structures.
En plus de la longueur, la ligne de transmission acoustique doit également présenter, le long de chaque partie de sa course, une aire en section transversale égale à celle de l'onde sonore qu'elle porte, c'est-à-dire sensiblement égale à l'aire de la section transversale du haut-parleur 12. In addition to the length, the acoustic transmission line must also have, along each part of its travel, a cross-sectional area equal to that of the sound wave which it carries, that is to say substantially equal to the cross-sectional area of the speaker 12.
Les fabricants de haut-parleurs fournissent habituellement, en tant que spécification, l'aire utile du déplacement produit par un haut-parleur donné. En choisissant de façon appropriée le rayon de chaque structure cylindrique, on obtient une section transversale présentant une aire uniforme sur toute la longueur de la ligne de transmission acoustique.Speaker manufacturers usually provide, as a specification, the usable area of displacement produced by a given speaker. By appropriately choosing the radius of each cylindrical structure, a cross section is obtained having a uniform area over the entire length of the acoustic transmission line.
L'aire de la section transversale intérieure du cylindre central 20 correspond à l'aire de déplacement du haut-parleur 12, désignée ici par Al. La formule suivante permet de calculer le rayon pour la surface intérieure du cylindre central 20 par rapport à l'axe central 22
The area of the interior cross section of the central cylinder 20 corresponds to the area of displacement of the loudspeaker 12, designated here by Al. The following formula makes it possible to calculate the radius for the interior surface of the central cylinder 20 with respect to l central axis 22
L'épaisseur de la paroi du cylindre central 20, c'est-à-dire la différence entre les rayons de la surface intérieure et de la surface extérieure par rapport à l'axe central 22, tient compte de la matière utilisée et de la haute résistance souhaitée à la flexion. Cette épaisseur varie en fonction de critères de conception et de coût de fabrication mais, conformément à l'invention, elle est généralement minimisée du fait de la haute résistance à la flexion présentée naturellement par un corps cylindrique tel que le cylindre central 20. Plus particulièrement, la haute résistance à la flexion de la structure cylindrique telle qu'utilisée dans l'enceinte de haut-parleur à ligne de transmission cylindrique, concentrique et multiple selon l'invention, permet d'utiliser des parois de cylindre très minces. The thickness of the wall of the central cylinder 20, that is to say the difference between the radii of the inner surface and the outer surface relative to the central axis 22, takes account of the material used and the high resistance to flexion desired. This thickness varies according to design criteria and manufacturing cost but, in accordance with the invention, it is generally minimized due to the high flexural strength naturally presented by a cylindrical body such as the central cylinder 20. More particularly , the high flexural strength of the cylindrical structure as used in the speaker enclosure with a cylindrical, concentric and multiple transmission line according to the invention, makes it possible to use very thin cylinder walls.
Le diamètre d'un haut-parleur de graves, peut aller de quinze à trente centimètres. Pour des tels hautparleurs, l'épaisseur de la paroi des cylindres 20 et 30 peut descendre jusqu'à 0,5 à 1,5 mm dans le cas d'une matière du type aluminium. Une telle structure, bien qu'extrêmement mince, est suffisamment robuste pour résister à une déformation due à la vibration induite par l'impact de la pression acoustique dans cette structure. Un résultat similaire, c'est-à-dire une très faible épaisseur de paroi, peut être obtenu en utilisant des matières plastiques. The diameter of a woofer can range from fifteen to thirty centimeters. For such speakers, the thickness of the wall of the cylinders 20 and 30 can drop to 0.5 to 1.5 mm in the case of a material of the aluminum type. Such a structure, although extremely thin, is robust enough to withstand deformation due to the vibration induced by the impact of the acoustic pressure in this structure. A similar result, i.e. a very small wall thickness, can be obtained using plastics.
L'utilisation d'aluminium et de matières plastiques pour former une ligne de transmission acoustique multiple et concentrique simplifie la fabrication par rapport à l'utilisation d'une autre matière, classique, telle que le bois. En outre, l'aluminium et les matières plastiques peuvent être recyclés, ce qui procure de façon favorable à l'invention, des caractéristiques de protection de l'environ nement et de la nature. Par exemple, un cylindre d'aluminium peut être comparé à un conduit formé d'un panneau de bois. The use of aluminum and plastics to form a multiple and concentric sound transmission line simplifies manufacturing compared to the use of another, conventional material, such as wood. In addition, aluminum and plastics can be recycled, which provides favorable characteristics for the protection of the environment and nature. For example, an aluminum cylinder can be compared to a duct formed from a wooden panel.
Pour un diamètre intérieur de 300 mm et une épaisseur de paroi de 0,5 mm, un cylindre d'aluminium se déforme radialement d'environ 0,14 mm en réponse à une pression interne de 200 kPa. Un conduit formé d'un panneau de bois ayant la même section transversale intérieure, par exemple une section intérieure carrée de 266 mm de côté, exige une épaisseur de paroi d'environ 12 mm pour supporter un déplacement de 0,18 mm en réponse à une pression intérieure de 200 kPa. Par conséquent, avec approximativement la même résistance à la déformation sous l'effet d'une pression d'air, la structure cylindrique permet des parois notablement plus minces, c'està-dire qu'un conduit formé d'un panneau de bois comporte des parois environ 24 fois plus épaisses que celles du cylindre d'aluminium.For an internal diameter of 300 mm and a wall thickness of 0.5 mm, an aluminum cylinder deforms radially by approximately 0.14 mm in response to an internal pressure of 200 kPa. A duct formed of a wood panel having the same interior cross section, for example a square interior section of 266 mm side, requires a wall thickness of approximately 12 mm to support a displacement of 0.18 mm in response to an internal pressure of 200 kPa. Therefore, with approximately the same resistance to deformation under the effect of air pressure, the cylindrical structure allows for significantly thinner walls, i.e. a duct formed of a wooden panel has walls about 24 times thicker than those of the aluminum cylinder.
Le rayon extérieur du cylindre 20, c'est-à-dire le rayon intérieur augmenté de l'épaisseur de la paroi du cylindre 20, peut être désigné par R1 et le rayon intérieur du second cylindre 30 peut être calculé de la manière suivante
The outside radius of the cylinder 20, i.e. the inside radius increased by the wall thickness of the cylinder 20, can be designated by R1 and the inside radius of the second cylinder 30 can be calculated as follows
L'épaisseur de la paroi du second cylindre 30 établit une résistance souhaitée à la flexion en tenant compte de la matière utlisée. Le rayon extérieur du second cylindre 30 peut être désigné par R2 et le rayon intérieur du cylindre concentrique suivant peut être calculé de la manière suivante
The thickness of the wall of the second cylinder 30 establishes a desired resistance to bending, taking into account the material used. The outside radius of the second cylinder 30 can be designated by R2 and the inside radius of the next concentric cylinder can be calculated as follows
On peut additionner un nombre quelconque de cylindres supplémentaires ayant un rayon intérieur approprié par rapport au rayon extérieur du cylindre précédent pour maintenir, dans l'espace compris entre eux, une aire en section transversale égale à l'aire utile de la surface du haut-parleur 12. Un nombre approprié de cylindres et des longueurs appropriées de cylindres établissent une ligne de transmission acoustique d'une longueur souhaitée à l'intérieur d'une enceinte de haut-parleur. Any number of additional cylinders having an appropriate internal radius relative to the external radius of the preceding cylinder may be added to maintain, in the space between them, a cross-sectional area equal to the useful area of the surface of the top speaker 12. An appropriate number of cylinders and appropriate lengths of cylinders establish an acoustic transmission line of a desired length within a speaker enclosure.
L'utilisation d'un chapeau 32 et d'un rebord 24 pour diriger une onde sonore depuis un cylindre vers un cylindre suivant doit maintenir l'aire souhaitée de la section transversale. Par conséquent, les dimensions et la forme spécifiques de ces structures, par exemple le chapeau 32 et le rebord 24, peuvent être calculées pour maintenir une telle aire en section transversale dans le trajet parcouru par l'onde sonore 18. The use of a cap 32 and a flange 24 to direct a sound wave from one cylinder to a next cylinder must maintain the desired area of the cross section. Consequently, the specific dimensions and shape of these structures, for example the cap 32 and the flange 24, can be calculated to maintain such an area in cross section in the path traveled by the sound wave 18.
La figure 4 illustre schématiquement une seconde forme de réalisation de la présente invention comprenant des cylindres concentriques reliés entre eux pour former une enceinte 100 de haut-parleurs à ligne de transmission acoustique. Sur la figure 4, l'enceinte 100 comprend une cuve 114 supportée à distance d'un sol 142 au moyen de pieds 140. FIG. 4 schematically illustrates a second embodiment of the present invention comprising concentric cylinders connected together to form an enclosure 100 of loudspeakers with acoustic transmission line. In FIG. 4, the enclosure 100 comprises a tank 114 supported at a distance from a floor 142 by means of feet 140.
La cuve 114 sert de site de montage pour un haut-parleur 112.The tank 114 serves as a mounting site for a speaker 112.
Une onde sonore 116 se déplaçant vers l'avant part du hautparleur 112 et passe entre la cuve 114 et le sol 142.A sound wave 116 moving forward leaves the speaker 112 and passes between the tank 114 and the ground 142.
L'enceinte 100 présente une ouverture supérieure centrale 127. Le haut-parleur 112 produit une onde sonore 118 se déplaçant vers l'arrière. L'onde sonore 118 se déplace à l'intérieur de l'enceinte 100 et finit par sortir de l'en- ceinte 100 à l'ouverture centrale supérieure 127, c'est-àdire qu'elle se déplace des cylindres extérieurs vers un cylindre central définissant l'ouverture 127.The enclosure 100 has a central upper opening 127. The speaker 112 produces a sound wave 118 moving towards the rear. The sound wave 118 travels inside the enclosure 100 and ends up leaving the enclosure 100 at the upper central opening 127, that is to say that it travels from the outer cylinders to a central cylinder defining the opening 127.
Un cylindre central 120 repose directement audessus du haut-parleur 112 et définit, à son extrémité supérieure, l'ouverture centrale supérieure 127. Un deuxième cylindre 122 d'un rayon supérieur à celui du cylindre 120 repose concentriquement au cylindre 120. Un troisième cylindre 124 d'un rayon supérieur à celui du cylindre 122 repose concentriquement aux cylindres 120 et 122. Un quatrième cylindre 126 d'un diamètre supérieur à celui du cylindre 124 repose concentriquement aux cylindres 120, 122 et 124. Un cylindre extérieur 128 formant une paroi latérale, d'un rayon supérieur à celui du cylindre 126, repose concentriquement par rapport au cylindre 126, 124, 122 et 120. Le cylindre 128 formant la paroi latérale extérieure est directement relié à, et est supporté directement à ses bords inférieur par, la cuve 114. L'ensemble formé par les cylindres concentriques 120, 122, 124, 126 et 128 est maintenu dans une disposition fixe au moyen d'éléments 130 de support et de liaison, que l'on voit le mieux sur la figure 5. A central cylinder 120 rests directly above the loudspeaker 112 and defines, at its upper end, the upper central opening 127. A second cylinder 122 with a radius greater than that of the cylinder 120 rests concentrically with the cylinder 120. A third cylinder 124 with a radius greater than that of the cylinder 122 rests concentrically with the cylinders 120 and 122. A fourth cylinder 126 with a diameter greater than that of the cylinder 124 rests concentrically with the cylinders 120, 122 and 124. An outer cylinder 128 forming a wall lateral, with a radius greater than that of the cylinder 126, rests concentrically with respect to the cylinder 126, 124, 122 and 120. The cylinder 128 forming the external lateral wall is directly connected to, and is supported directly at its lower edges by, the tank 114. The assembly formed by the concentric cylinders 120, 122, 124, 126 and 128 is maintained in a fixed arrangement by means of elements 130 of sup port and link, which is best seen in Figure 5.
L'intérieur du cylindre 120 définit un espace 121. L'intérieur du cylindre 122, à l'extérieur du cylindre 120, définit un espace 123. L'intérieur du cylindre 124, à l'extérieur du cylindre 122, définit un espace 125. L'intérieur du cylindre 128, à l'extérieur du cylindre 126, définit rieur du cylindre 128, à l'extérieur du cylindre 126, définit un espace 129. Les cylindres 120, 124 et 128 s'élèvent audessus des cylindres 122 et 126. The interior of the cylinder 120 defines a space 121. The interior of the cylinder 122, outside of the cylinder 120, defines a space 123. The interior of the cylinder 124, outside of the cylinder 122, defines a space 125 The interior of the cylinder 128, outside the cylinder 126, defines the cylinder 128, outside the cylinder 126, defines a space 129. The cylinders 120, 124 and 128 rise above the cylinders 122 and 126.
Un chapeau annulaire 150 s'étend entre les bords supérieurs des cylindres 126 et 128. Similairement, un chapeau annulaire 152 s'étend entre les bords supérieurs des cylindres 120 et 124. Comme expliqué plus complètement ciaprès, le chapeau 150 dirige une onde sonore 118 provenant de l'espace 127 dans l'espace 129. Similairement, le chapeau 152 dirige l'onde sonore 118 de l'espace 125 dans l'espace 123. An annular cap 150 extends between the upper edges of the cylinders 126 and 128. Similarly, an annular cap 152 extends between the upper edges of the cylinders 120 and 124. As explained more fully below, the cap 150 directs a sound wave 118 coming from space 127 in space 129. Similarly, the cap 152 directs the sound wave 118 from space 125 into space 123.
Un chapeau 154, comprenant une partie centrale convexe et une partie périphérique concave, ferme l'extrémité inférieure du cylindre 122. Le contour concave-convexe de la surface intérieure du chapeau 154 dirige l'onde sonore 118 de l'espace 123 dans l'espace 121. Ainsi qu'on peut l'apprécier, le chapeau 154 doit être placé à une distance suffisante du cylindre 120 pour maintenir une aire en section transversale souhaitée pour le trajet parcouru par l'onde sonore 118. Un chapeau annulaire 156 s'étend entre les bords inférieurs des cylindres 126 et 122, dirigeant ainsi l'onde sonore 118 de l'espace 127 dans chapeau 154 qui la dirige dans l'espace 121 du cylindre 120.A cap 154, comprising a convex central part and a concave peripheral part, closes the lower end of the cylinder 122. The concave-convex contour of the inner surface of the cap 154 directs the sound wave 118 from the space 123 into the space 121. As can be appreciated, the cap 154 must be placed at a sufficient distance from the cylinder 120 to maintain a desired cross-sectional area for the path traveled by the sound wave 118. An annular cap 156 s extends between the lower edges of the cylinders 126 and 122, thus directing the sound wave 118 from the space 127 in the cap 154 which directs it into the space 121 of the cylinder 120.
L'onde sonore 118 monte ensuite et sort de l'enceinte 100 par l'ouverture centrale supérieure 127.The sound wave 118 then rises and leaves the enclosure 100 through the upper central opening 127.
Comme décrit ci-dessus, la longueur de la ligne de transmission établie dans l'enceinte 100 peut être ajustée pour convenir à une longueur d'onde particulière, par action sur la dimension globale en longueur des cylindres 120, 122, 124, 126 et 128, en association avec l'écartement par rapport aux chapeaux 150, 152, 154 et 156. L'écartement relatif entre les chapeaux 150, 152, 154 et 156 et les cylindres associés 120, 122, 124, 126 et 128 doit tenir compte du maintien d'une aire souhaitée en section transversale le long de la ligne de transmission acoustique formée par l'enceinte 100. De plus, la dimension relative, c'est-à-dire le rayon, des cylindres 120, 122, 124, 126 et 128 est calculée comme décrit précédemment pour maintenir une aire en section transversale d'amplitude égale pour les espaces 121, 123, 125, 127 et 129. As described above, the length of the transmission line established in the enclosure 100 can be adjusted to suit a particular wavelength, by acting on the overall dimension in length of the cylinders 120, 122, 124, 126 and 128, in association with the spacing with respect to the caps 150, 152, 154 and 156. The relative spacing between the caps 150, 152, 154 and 156 and the associated cylinders 120, 122, 124, 126 and 128 must take account maintaining a desired cross-sectional area along the acoustic transmission line formed by the enclosure 100. In addition, the relative dimension, that is to say the radius, of the cylinders 120, 122, 124, 126 and 128 is calculated as described above to maintain a cross-sectional area of equal amplitude for spaces 121, 123, 125, 127 and 129.
La figure 6 illustre plus en détail la structure d'une enceinte de haut-parleur selon la forme de réalisation des figures 1 à 3. Sur la figure 6, une enceinte 10' de hautparleur est illustrée en coupe transversale, similaire à la vue en coupe transversale de la figure 3. L'enceinte 10' reçoit un haut-parleur de 20 cm (non représenté sur la figure 6). L'enceinte 10' prend la forme en "demi-carré" décrite précédemment. La largeur, dans les deux directions verticale et horizontale de la vue de la figure 6, est de 280 mm. La hauteur de l'enceinte 10' est imposée par la longueur choisie pour la ligne de transmission, c'est-à-dire qu'elle est une fonction d'une longueur d'onde spécifique couplée de façon optimale à la masse d'air environnante. Les parois latérales extérieures 26, ayant la forme en section transversale en "demi-carré" décrite précédemment, ont une épaisseur de 1,5 mm. Les structures des parois intérieures, c'est-à-dire le cylindre 20 et le cylindre 30, ont une épaisseur de seulement 0,5 mm. Le cylindre 20 a un rayon de 87,5 mm et le cylindre 30 a un rayon de 125,00 mm. Le cylindre 60, formant la base de la forme en "demi-carré" des parois latérales 26, a un rayon de 165,00 mm. Les plaques courbes 66 ont une épaisseur de 1,5 mm et leur partie courbée s'étend le long d'un arc 150 de 51,39 degrés, avec un rayon de 116,00 mm. Les angles arrondis de l'enceinte 10', c'est-à- dire les parties restantes du cylindre 60, s'étendent sur un arc 152 de 26,09 degrés. FIG. 6 illustrates in more detail the structure of a loudspeaker enclosure according to the embodiment of FIGS. 1 to 3. In FIG. 6, a loudspeaker enclosure 10 ′ is illustrated in cross section, similar to the view in cross section of Figure 3. The enclosure 10 'receives a 20 cm speaker (not shown in Figure 6). The enclosure 10 'takes the form of a "half-square" described above. The width, in both vertical and horizontal directions of the view of Figure 6, is 280 mm. The height of the enclosure 10 ′ is imposed by the length chosen for the transmission line, that is to say that it is a function of a specific wavelength optimally coupled to the mass of surrounding air. The outer side walls 26, having the "half-square" cross-sectional shape described above, have a thickness of 1.5 mm. The internal wall structures, i.e. cylinder 20 and cylinder 30, are only 0.5mm thick. The cylinder 20 has a radius of 87.5 mm and the cylinder 30 has a radius of 125.00 mm. The cylinder 60, forming the base of the "half-square" shape of the side walls 26, has a radius of 165.00 mm. The curved plates 66 have a thickness of 1.5 mm and their curved part extends along an arc 150 of 51.39 degrees, with a radius of 116.00 mm. The rounded corners of the enclosure 10 ', that is to say the remaining parts of the cylinder 60, extend over an arc 152 of 26.09 degrees.
L'enceinte 10' comprend aussi des bras 72 de support s'étendant radialement vers l'extérieur en 4 emplacements répartis à des angles égaux les uns des autres. Plus particulièrement, un bras 72a de support relie le cylindre 20 au cylindre 30, tandis qu'un bras 72b de support relie le cylindre 30 et l'un des angles arrondis de la paroi latérale 26. Similairement, des bras 72c et 72d de support s'étendent radialement vers l'extérieur en direction d'un angle arrondi voisin de l'enceinte 10', le bras 72c de support reliant le cylindre 20 et le cylindre 30 et le bras 72d de support reliant le cylindre 30 et la paroi latérale 26. Des bras 72e et 72f de support sont placés de façon similaire par rapport à un troisième des angles arrondis de l'enceinte 10'. Enfin, des bras 72g et 72h de support s'étendent radialement vers l'extérieur d'une manière similaire vers le dernier des angles arrondis de l'enceinte 10'. The enclosure 10 ′ also includes support arms 72 extending radially outward at 4 locations distributed at equal angles to each other. More particularly, a support arm 72a connects the cylinder 20 to the cylinder 30, while a support arm 72b connects the cylinder 30 and one of the rounded corners of the side wall 26. Similarly, support arms 72c and 72d extend radially outwards in the direction of a rounded angle close to the enclosure 10 ′, the support arm 72c connecting the cylinder 20 and the cylinder 30 and the support arm 72d connecting the cylinder 30 and the side wall 26. Support arms 72e and 72f are placed similarly with respect to a third of the rounded corners of the enclosure 10 '. Finally, support arms 72g and 72h extend radially outward in a similar manner towards the last of the rounded corners of the enclosure 10 '.
Par conséquent, une enceinte de haut-parleur à ligne de transmission acoustique perfectionnée a été représentée et décrite. L'enceinte de haut-parleur selon l'invention utilise la rigidité naturelle et la haute résistance naturelle à la flexion de structures cylindriques pour former, en disposant concentriquement de telles structures, une ligne de transmission acoustique d'une longueur et d'une aire en section transversale choisies. L'architecture cylindrique concentrique multiple permet une stratégie de conception simple pour obtenir une longueur et une spécification, en section transversale, souhaitées, et elle n'impose pas de limite à la position du haut-parleur, au nombre de cylindres demandé ou à l'orientation dans laquelle les sons sont émis. L'invention procure une enceinte pour hautparleurs d'un faible poids, économisant de l'espace, utilisant des matières recyclables. Le mouvement de l'onde sonore se déplaçant vers l'arrière peut être établi de façon à se diriger du cylindre extérieur vers le cylindre central ou du cylindre central vers le cylindre extérieur. Therefore, a speaker enclosure with an improved acoustic transmission line has been shown and described. The loudspeaker enclosure according to the invention uses the natural rigidity and the high natural resistance to bending of cylindrical structures to form, by concentrically arranging such structures, an acoustic transmission line with a length and an area in cross section chosen. The multiple concentric cylindrical architecture allows a simple design strategy to obtain a desired length and specification, in cross-section, and does not impose any limit on the position of the speaker, the number of cylinders requested or the orientation in which sounds are made. The invention provides an enclosure for speakers of low weight, saving space, using recyclable materials. The backward movement of the sound wave can be set to go from the outer cylinder to the central cylinder or from the central cylinder to the outer cylinder.
Bien que des cylindres soient illustrés ici, d'autres structures analogues à des manchons possèdent une haute résistance naturelle à la flexion et peuvent être utilisées à la place des cylindres pour la structure plus idéale à manchons, c'est-à-dire un manchon de forme cylindrique. Par exemple, les parois extérieures 126 de la forme de réalisation de la figure 1 forment une structure de manchon ayant, en section transversale, une forme en "demi-carré". Although cylinders are illustrated here, other sleeve-like structures have high natural flexural strength and can be used in place of cylinders for the more ideal sleeve structure, i.e., a sleeve cylindrical in shape. For example, the outer walls 126 of the embodiment of Figure 1 form a sleeve structure having, in cross section, a "half-square" shape.
Les enceintes de haut-parleurs illustrées ici ont la capacité de produire des ondes sonores de basse fréquence, extrêmement égales. Les haut-parleurs classiques ne peuvent habituellement pas reproduire de telles ondes sonores égales, à basse fréquence. Par conséquent, l'utilisation de telles enceintes de haut-parleurs à cylindres concentriques multiples introduit une nouvelle plage de reproduction des sons, c'est-à-dire une aptitude à produire de façon très égale de très basses fréquences. La production de ces ondes sonores égales à basse fréquence est une particularité souhaitable pour l'auditeur attentif, mais de telles ondes sonores à basse fréquence, très égales, peuvent produire un effet de résonance dans une chambre d'écoute. En d'autres termes, les enceintes de haut-parleurs illustrées ici reproduisent fidèlement des ondes sonores à des fréquences suffisamment basses pour provoquer une résonance de cavité dans une chambre d'écoute typique. The speaker enclosures shown here have the ability to produce extremely equal, low frequency sound waves. Conventional speakers usually cannot reproduce such equal low-frequency sound waves. Consequently, the use of such loudspeaker enclosures with multiple concentric cylinders introduces a new range of sound reproduction, that is, an ability to produce very low frequencies very evenly. The production of these equal low frequency sound waves is a desirable feature for the attentive listener, but such very equal low frequency sound waves can produce a resonance effect in a listening room. In other words, the speaker enclosures illustrated here faithfully reproduce sound waves at frequencies low enough to cause cavity resonance in a typical listening room.
La figure 7 représente un schéma fonctionnel simplifié d'un système 210 de reproduction des sons placé dans une chambre ou cavité d'écoute donnée 212. Comme on peut l'apprécier, la chambre ou cavité 212 possède une résonance de cavité donnée comprenant une fréquence fondamentale et des fréquences harmoniques associées. Le système 210 comprend une source 214 de son présentant des voies audio droite et gauche 216a et 216b menant à un amplificateur tampon 218. L'amplificateur tampon 218 amplifie les signaux des voies audio 216 et présente les signaux 216 à un montage en série de filtres coupe-bande à bande étroite 220, désignés individuellement, ici, en tant que filtres 220a, 220b et 220c. Les filtres coupe-bande 220 sont, par exemple, des filtres coupe-bande variables ou accordables ayant chacun, pour caractéristiques une bande étroite de fréquence et un rapport élevé de réjection. Par exemple, à environ 30 Hz, chaque filtre 220 présente une "encoche" ou bande de filtrage d'une largeur de 1 à 1,5 Hz. Chaque filtre 220 comprend trois résistances variables d'ajustement synchronisées pour constituer un filtre coupe-bande variable pouvant être accordé sur une bande de fréquence très étroite. FIG. 7 represents a simplified functional diagram of a system 210 for reproducing sounds placed in a given listening chamber or cavity 212. As can be appreciated, the chamber or cavity 212 has a given cavity resonance comprising a frequency fundamental and associated harmonic frequencies. System 210 includes a sound source 214 having right and left audio channels 216a and 216b leading to a buffer amplifier 218. Buffer amplifier 218 amplifies the signals of audio channels 216 and presents the signals 216 to a series of filters narrow band notch 220, individually designated herein as filters 220a, 220b and 220c. The notch filters 220 are, for example, variable or tunable notch filters each having, for characteristics, a narrow frequency band and a high rejection ratio. For example, at around 30 Hz, each filter 220 has a "notch" or filter band with a width of 1 to 1.5 Hz. Each filter 220 includes three variable adjustment resistors synchronized to form a notch filter variable that can be tuned over a very narrow frequency band.
Chacun des filtres coupe-bande 220 reçoit des voies 216a et 216b, filtre une longueur d'onde correspondant à une fréquence basse et très étroite qu'elles contiennent, et délivre des signaux de sortie des voies 216a et 216b à un composant suivant. Le filtre coupe-bande 220a reçoit les signaux des voies 216a et 216b de l'amplificateur tampon 218 et transmet les signaux des voies 216a et 216b au filtre coupe-bande 220b. Le filtre coupe-bande 220b transmet les signaux des voies 216a et 216b au filtre coupe-bande 220c, et le filtre coupe-bande 220c transmet les signaux des voies 216a et 216b à un filtre égaliseur 230. Chacun des filtres coupe-bande 220a-220c comprend une commande correspondante 222a-222c, respectivement, imposant la longueur d'onde filtrée des signaux des voies 216a et 216b. Each of the notch filters 220 receives channels 216a and 216b, filters a wavelength corresponding to a low and very narrow frequency which they contain, and delivers the output signals of channels 216a and 216b to a following component. The notch filter 220a receives the signals from channels 216a and 216b from the buffer amplifier 218 and transmits the signals from channels 216a and 216b to the notch filter 220b. The notch filter 220b transmits the signals from channels 216a and 216b to the notch filter 220c, and the notch filter 220c transmits the signals from channels 216a and 216b to an equalizer filter 230. Each of the notch filters 220a 220c includes a corresponding command 222a-222c, respectively, imposing the filtered wavelength of the signals of channels 216a and 216b.
Le filtre égaliseur 230 est un filtre égaliseur classique produisant une modification dans plusieurs bandes de fréquences relativement larges. Le filtre égaliseur 230 transmet les signaux des voies 216a et 216b à un circuit d'attaque de sortie 232. Le circuit d'attaque de sortie 232 applique le signal de la voie 216a à une enceinte 10a de haut-parleur, illustrée schématiquement sur la figure 7, et le signal de la voie 216b à une enceinte 10b de haut-parleur, qui est également illustrée schématiquement. Les enceintes 10a et 10b correspondent aux enceintes de haut-parleurs à ligne de transmission acoustique, à cylindres concentriques multiples décrites précédemment. Chaque enceinte 10a et 10b de haut-parleur comprend un haut-parleur produisant une onde sonore ou acoustique 240a et 240b, respectivement, à l'intérieur de la cavité 212. Comme décrit précédemment, les enceintes 10a et 10b de haut-parleurs reproduisent fidèlement des ondes sonores à très basse fréquence, suffisamment basse pour produire un effet de résonance à l'intérieur de la cavité 212. Le circuit d'attaque de sortie 232 comporte plusieurs commandes 232a qui correspondent à des paramètres de commande audio classiques, par exemple la tonalité, l'équilibre et le volume. The equalizer filter 230 is a conventional equalizer filter producing a modification in several relatively wide frequency bands. The equalizer filter 230 transmits the signals from channels 216a and 216b to an output driver 232. The output driver 232 applies the signal from channel 216a to a loudspeaker enclosure 10a, illustrated diagrammatically on the Figure 7, and the signal from channel 216b to a speaker enclosure 10b, which is also shown diagrammatically. The speakers 10a and 10b correspond to the speakers of speakers with an acoustic transmission line, with multiple concentric cylinders described above. Each speaker enclosure 10a and 10b includes a speaker producing a sound or acoustic wave 240a and 240b, respectively, inside the cavity 212. As described above, the speaker enclosures 10a and 10b faithfully reproduce very low frequency sound waves, low enough to produce a resonance effect inside the cavity 212. The output driver 232 comprises several controls 232a which correspond to conventional audio control parameters, for example the tone, balance and volume.
Les ondes sonores 240 entrent dans la cavité 212 et produisent la présentation souhaitée des sons conformes à la source 214 de sons. Cependant, du fait de la résonance de la cavité 212, certaines parties des ondes sonores 240 tendent à s'accumuler et présentent une perception d'un volume relativement supérieur à celui d'une présentation souhaitée de la source audio 214. En particulier, certaines ondes sonores de très basse fréquence tendent à s'accumuler à l'intérieur de la cavité 212. The sound waves 240 enter the cavity 212 and produce the desired presentation of the sounds conforming to the source 214 of sounds. However, due to the resonance of the cavity 212, certain parts of the sound waves 240 tend to accumulate and have a perception of a volume relatively greater than that of a desired presentation of the audio source 214. In particular, certain very low frequency sound waves tend to accumulate inside the cavity 212.
Le système 210 travaille donc de façon générale à la manière d'un système classique de reproduction des sons, mais il comprend une série de filtres coupe-bande à bande de fréquence très étroite, de manière que des bandes étroites choisies de basse fréquence, passant dans les voies 216a et 216b, soient éliminées par une manipulation des commandes 222. System 210 therefore generally works in the manner of a conventional sound reproduction system, but it includes a series of notch filters with a very narrow frequency band, so that selected narrow bands of low frequency, passing in channels 216a and 216b, are eliminated by manipulation of the controls 222.
Conformément à la présente invention, le système 210 comprend en outre un générateur 250 de signal à onde sinusoïdale de 20 Hz à 20 kHz, produisant une onde sinusoïdale d'entrée 252 pour le circuit d'attaque de sortie 232. Le générateur 250 de signal comprend une commande 250a imposant la fréquence du signal 252. Un afficheur 254 de fréquence couplé au générateur 250 de signal fournit une indication visuelle de la fréquence du signal 252. Ainsi, en manipulant la commande 250a, un utilisateur du système 250 injecte dans la cavité 212 des ondes sonores 240 ayant une fréquence donnée. According to the present invention, the system 210 further comprises a sine wave signal generator 250 from 20 Hz to 20 kHz, producing an input sine wave 252 for the output driver 232. The signal generator 250 includes a command 250a imposing the frequency of the signal 252. A frequency display 254 coupled to the signal generator 250 provides a visual indication of the frequency of the signal 252. Thus, by manipulating the command 250a, a user of the system 250 injects into the cavity 212 sound waves 240 having a given frequency.
Le système 210 comprend en outre un transducteur ou microphone 260 couplé à un amplificateur 262. L'amplificateur 262 attaque un afficheur 264 d'énergie acoustique. En surveillant l'afficheur 264 d'énergie acoustique tout en manoeuvrant la commande 250a, l'utilisateur détermine la résonance de la cavité 212. Plus particulièrement, pendant que l'utilisateur déplace la commande 250a, une gamme de fréquences de l'onde sonore 240 apparaît dans la cavité 212. The system 210 further comprises a transducer or microphone 260 coupled to an amplifier 262. The amplifier 262 drives a display 264 of acoustic energy. By monitoring the acoustic energy display 264 while operating the control 250a, the user determines the resonance of the cavity 212. More particularly, while the user is moving the control 250a, a range of frequencies of the sound wave 240 appears in the cavity 212.
Lorsqu'une fréquence coïncidant avec la fréquence fondamentale de la cavité 212 entre dans la cavité 212, l'énergie acoustique présente dans la chambre 212 est d'une amplitude relativement plus grande. Par conséquent, à cette fréquence fondamentale, l'afficheur 264 d'énergie acoustique atteint une valeur maximale. De cette manière, l'utilisateur du système 210 détermine la résonance de cavité fondamentale réelle pour la chambre 212.When a frequency coinciding with the fundamental frequency of the cavity 212 enters the cavity 212, the acoustic energy present in the chamber 212 is of a relatively greater amplitude. Consequently, at this fundamental frequency, the acoustic energy display 264 reaches a maximum value. In this way, the user of the system 210 determines the actual fundamental cavity resonance for the chamber 212.
Une fois que la commande 250a a été réglée pour développer des ondes sonores 240 à la fréquence fondamentale, l'utilisateur observe l'afficheur 254 de fréquence. L'afficheur 254 de fréquence représente alors la fréquence fondamentale pour la cavité 212. L'utilisateur règle ensuite l'un des filtres coupe-bande 220, c'est-à-dire qu'il règle une commande 222, pour le faire correspondre à la valeur présen tée par l'afficheur 254 de fréquence. Ainsi qu'on peut l'apprécier, l'étalonnage réalisé sur la commande 250 et les commandes 222 peut être coordonné d'une manière permettant à l'utilisateur d'adapter un réglage de la commande 222 à un réglage de la commande 250a. En variante, les commandes 222 peuvent être étalonnées par rapport à l'information présentée par l'afficheur 254 de fréquence. Dans tous les cas, l'un des filtres coupe-bande 220 est ajusté à une bande de fréquence donnée réglée sur la base de la fréquence de l'onde sinusoïdale injectée dans la cavité 212 et y établissant une énergie acoustique d'amplitude relativement plus grande. De cette manière, l'utilisateur élimine une bande de fréquence étroite provenant de la source audio 214. Once the control 250a has been set to develop sound waves 240 at the fundamental frequency, the user observes the frequency display 254. The frequency display 254 then represents the fundamental frequency for the cavity 212. The user then adjusts one of the notch filters 220, that is to say that he adjusts a command 222, to make it correspond to the value presented by the frequency display 254. As can be appreciated, the calibration performed on control 250 and controls 222 can be coordinated in a manner allowing the user to adapt a setting of control 222 to a setting of control 250a. Alternatively, the controls 222 can be calibrated against the information presented by the frequency display 254. In all cases, one of the notch filters 220 is adjusted to a given frequency band adjusted on the basis of the frequency of the sine wave injected into the cavity 212 and establishing therein an acoustic energy of relatively greater amplitude. big. In this way, the user eliminates a narrow frequency band coming from the audio source 214.
D'autres bandes de fréquence, à savoir des fréquences harmoniques, peuvent également introduire des défauts de linéarité indésirables dans la présentation des sons. Ces fréquences harmoniques peuvent également être détectées par une manoeuvre supplémentaire de la commnade 250a et une observation de l'afficheur 264 d'énergie acoustique. Si l'utilisateur observe les fréquences de crête supplémentaires, c'est-à-dire les valeurs de crête indiquées par l'afficheur 264 d'énergie acoustique, plusieurs filtres coupe-bande 220 sont utilisés pour filtrer des bandes étroites correspondantes de fréquence. Ainsi qu'on peut l'apprécier, on peut utiliser plus ou moins de trois filtres coupe-bande 220 dans une forme de réalisation donnée de l'invention. Other frequency bands, namely harmonic frequencies, can also introduce undesirable linearity faults in the presentation of sounds. These harmonic frequencies can also be detected by an additional operation of the command 250a and an observation of the acoustic energy display 264. If the user observes the additional peak frequencies, that is, the peak values indicated by the acoustic energy display 264, several notch filters 220 are used to filter corresponding narrow bands of frequency. As can be appreciated, more or less than three notch filters 220 can be used in a given embodiment of the invention.
La suppression de fréquence, c'est-à-dire le filtrage réalisé par des filtres coupe-bande 220, s'effectue habituellement au-dessous de 250 Hz. A des fréquences supérieures à 250 Hz, la bande d'interférence par réverbération est beaucoup plus large et le filtre égaliseur 230 peut être utilisé pour atténuer toutes ces fréquences dinter- férence à bande large. Cependant, le filtre égaliseur classique ne peut pas éliminer de façon appropriée la résonance de cavité due aux bandes de fréquence étroites, extrêmement basses, associées à la résonance de la cavité. Frequency suppression, that is, filtering by band-cut filters 220, is usually done below 250 Hz. At frequencies above 250 Hz, the reverberation interference band is much wider and the equalizer filter 230 can be used to attenuate all of these wideband interference frequencies. However, the conventional equalizer filter cannot adequately eliminate the cavity resonance due to the narrow, extremely low frequency bands associated with the resonance of the cavity.
La figure 8 illustre une seconde forme de réalisation de l'invention, à savoir un système numérique 310 procurant un procédé plus automatisé d'accord à une résonance d'une cavité 312 donnée. Sur la figure 8, une source numérique de sons ou source audionumérique 314 produit un signal audionumérique 316, comprenant des signaux de voies stéréophoniques droite et gauche, et les applique à un bloc 318 de conditionnement de signaux numériques. Le bloc 318 de conditionnement de signaux numériques attaque un filtre numérique 320 à paramètres variables. Ainsi qu'on peut l'apprécier, le filtre numérique réagit à des paramètres appliqués pour établir des fonctions d'un ou plusieurs filtres de fréquence choisis. Le signal de sortie du filtre numérique 320 attaque un circuit convertisseur numériqueanalogique et d'attaque 332. Le circuit d'attaque 332 produit une version analogique amplifiée du signal 316, désignée 316a, qu'il applique à des transducteurs de sortie 340, c'est-à-dire à des enceintes de haut-parleurs à cylindres multiples concentriques, comme décrit précédemment, qui reçoivent les signaux 316a des voies droite et gauche. FIG. 8 illustrates a second embodiment of the invention, namely a digital system 310 providing a more automated method of tuning a resonance of a given cavity 312. In FIG. 8, a digital sound source or digital audio source 314 produces a digital audio signal 316, comprising signals of right and left stereophonic channels, and applies them to a block 318 for conditioning digital signals. The digital signal conditioning block 318 drives a digital filter 320 with variable parameters. As can be appreciated, the digital filter reacts to parameters applied to establish the functions of one or more selected frequency filters. The output signal of the digital filter 320 drives an analog and drive digital converter circuit 332. The drive circuit 332 produces an amplified analog version of the signal 316, designated 316a, which it applies to output transducers 340, c ' that is, to concentric multi-cylinder speaker enclosures, as previously described, which receive signals 316a from the right and left channels.
Comme décrit jusqu'à présent, le système 310 fonctionne de façon générale dans la reproduction numérique classique de son, mais il comprend un filtre numérique 320 à paramètres variables en série entre le bloc 318 de conditionnement de signaux numériques et le circuit d'attaque 332. As described so far, the system 310 generally works in conventional digital sound reproduction, but it includes a digital filter 320 with variable parameters in series between the block 318 for conditioning digital signals and the driver circuit 332 .
Un bloc 350 de réglage de paramètre et de commande commande le fonctionnement du filtre numérique 320. A parameter adjustment and control block 350 controls the operation of the digital filter 320.
Le bloc 350 de commande de réglage de paramètre reçoit un signal de fréquence 352 et un signal 354 de niveau de son. Le signal de fréquence 352 provient d'un générateur 356 d'onde sinusoïdale et arrive par l'intermédiaire d'un compteur de fréquence et d'un bloc 358 d'affichage. En outre, le signal de sortie du générateur 356 d'onde sinusoïdale est appliqué au bloc 318 de conditionnement de signaux numériques en tant qu'autre source audio. De cette manière, le système 310 injecte une onde sonore dans la cavité 312, à une fréquence choisie.The parameter setting control block 350 receives a frequency signal 352 and a sound level signal 354. The frequency signal 352 comes from a sine wave generator 356 and arrives via a frequency counter and a display block 358. In addition, the output signal from the sine wave generator 356 is applied to the digital signal conditioning block 318 as another audio source. In this way, the system 310 injects a sound wave into the cavity 312, at a chosen frequency.
Un transducteur d'entrée, c'est-à-dire un microphone, 360 capte les ondes sonores à l'intérieur de la cavité 312 et attaque un amplificateur 362. L'amplificateur 362 attaque un bloc 364 de niveau de son. Le bloc 364 de niveau de son délivre le signal 354 d'énergie acoustique au bloc 350 de réglage de paramètre et de commande. Le microphone 360 peut être placé en un point choisi, à savoir un point d'écoute optimale, à l'intérieur de la chambre 312 pour établir des conditions d'écoute idéales en ce point d'écoute choisi. An input transducer, that is to say a microphone, 360 picks up the sound waves inside the cavity 312 and drives an amplifier 362. The amplifier 362 drives a block 364 of sound level. The sound level block 364 delivers the acoustic energy signal 354 to the parameter adjustment and control block 350. The microphone 360 can be placed at a chosen point, namely an optimal listening point, inside the chamber 312 to establish ideal listening conditions at this chosen listening point.
Le système 310 est initialisé par rapport à une résonance de cavité donnée, c'est-à-dire à un jeu donné de conditions pour la chambre 312, en injectant d'abord un signal à onde sinusoïdale à fréquence variant lentement dans la cavité 312. Le transducteur 360 reçoit l'onde sonore et produit, par l'intermédiaire de l'amplificateur 362, une représentation de cette onde qu'il transmet au bloc 364 de niveau de son. Le bloc 350 de réglage de paramètres et de commande contrôle le signal 354, représentant l'amplitude de l'énergie acoustique détectée à l'intérieur de la chambre 312, et détecte une amplitude de crête dans le signal 354. The system 310 is initialized with respect to a given cavity resonance, i.e. a given set of conditions for the chamber 312, by first injecting a sine wave signal with a frequency varying slowly in the cavity 312 The transducer 360 receives the sound wave and produces, via the amplifier 362, a representation of this wave which it transmits to the sound level block 364. The parameter setting and control block 350 controls the signal 354, representing the amplitude of the acoustic energy detected inside the chamber 312, and detects a peak amplitude in the signal 354.
Le bloc 350 de réglage de paramètre et de commande associe une fréquence donnée présente dans un signal 352 de fréquence à une indication d'amplitude de crête dans le signal 354, détectant ainsi la résonance de la cavité pour la chambre 312. Le bloc 350 de réglage de paramètre et de commande établit ensuite à l'intérieur du filtre numérique 320, un paramètre de fréquence correspondant à la résonance de cavité détectée de la chambre 312. Ce processus peut être répété pour détecter d'autres niveaux sonores ayant des amplitudes de crête relevés dans la chambre 312 et des valeurs de fréquence associées. De cette manière, un ou plusieurs paramètres de fréquences sont appliqués au filtre numérique 320 pour éliminer du signal 316 des bandes de fréquence étroites associées à la résonance de la cavité 312. The parameter setting and control block 350 associates a given frequency present in a frequency signal 352 with an indication of peak amplitude in the signal 354, thus detecting the resonance of the cavity for the chamber 312. The block 350 of parameter and control setting then establishes within the digital filter 320 a frequency parameter corresponding to the detected cavity resonance of the chamber 312. This process can be repeated to detect other sound levels having peak amplitudes read in room 312 and associated frequency values. In this way, one or more frequency parameters are applied to the digital filter 320 to eliminate from the signal 316 narrow frequency bands associated with the resonance of the cavity 312.
Après l'initialisation, le système 310 met en oeuvre la source audionumérique 314 de manière normale, mais élimine, au niveau du filtre numérique 320 à paramètres variables, les bandes de fréquence étroites détectées associées à la résonance de cavité de la chambre 312. Le système de reproduction audio 310 est ainsi accordé à une résonance de cavité spécifique pour la chambre 312. Ainsi qu'on peut l'apprécier, cet accord peut également être réalisé manuellement par un utilisateur qui suit les variations de condition à l'intérieur de la cavité 312. After initialization, the system 310 operates the digital audio source 314 in a normal manner, but eliminates, at the digital filter 320 with variable parameters, the detected narrow frequency bands associated with the cavity resonance of the chamber 312. The audio reproduction system 310 is thus tuned to a specific cavity resonance for the chamber 312. As can be appreciated, this tuning can also be done manually by a user who follows the variations of condition inside the cavity 312.
On a donc représenté et décrit un système perfectionné de reproduction des sons ayant la possibilité de s'accorder sur une résonance de cavité spécifique. Conformément à l'invention, des enceintes de haut-parleurs perfectionnées peuvent produire des ondes sonores de fréquence très basse et égale, y compris les bandes de basses fréquences très étroites associées à la résonance de la cavité. Ces fréquences sont éliminées par filtrage d'un signal audio avant l'application aux enceintes perfectionnées de hautparleurs. De cette manière, le signal audio est "pré-amorti" aux fréquences correspondant aux fréquences de résonance de la cavité, éliminant ainsi l'accumulation de sons à l'intérieur de la cavité en fonction de la résonance de la cavité. We have therefore represented and described an improved system for reproducing sounds having the possibility of agreeing on a specific cavity resonance. According to the invention, advanced speaker enclosures can produce sound waves of very low and equal frequency, including very narrow low frequency bands associated with resonance of the cavity. These frequencies are eliminated by filtering an audio signal before application to the advanced speakers. In this way, the audio signal is "pre-damped" at the frequencies corresponding to the resonant frequencies of the cavity, thus eliminating the accumulation of sounds inside the cavity as a function of the resonance of the cavity.
L'auditeur attentif jouit ainsi d'une reproduction plus fidèle, c'est-à-dire plus linéaire, de la présentation des sons telle que prévue dans l'enregistrement d'origine.The attentive listener thus enjoys a more faithful, that is to say more linear, reproduction of the presentation of the sounds as provided for in the original recording.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'enceinte et au système décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that numerous modifications can be made to the enclosure and to the system described and shown without departing from the scope of the invention.
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Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100382657C (en) * | 1999-08-11 | 2008-04-16 | 微软公司 | Compensation system and method for sound reproduction |
US7184556B1 (en) | 1999-08-11 | 2007-02-27 | Microsoft Corporation | Compensation system and method for sound reproduction |
CN2842944Y (en) * | 2005-10-27 | 2006-11-29 | 方书哲 | Novel column loudspeaker |
KR100963560B1 (en) * | 2009-07-24 | 2010-06-15 | 범진아이엔디(주) | Speaker |
WO2011138468A1 (en) * | 2010-05-03 | 2011-11-10 | Moreton Cesteros Angel Julio | Acoustic enclosure for loudspeakers |
TWM405701U (en) * | 2010-11-24 | 2011-06-11 | Zhi-Yuan Shan | Complex common configuration sound box |
DE102012109002B4 (en) * | 2012-09-24 | 2017-11-02 | Kienle Orgeln GmbH | Resonator sound radiation system |
JP6593741B2 (en) | 2014-04-30 | 2019-10-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Speaker system |
JP6590637B2 (en) * | 2015-10-28 | 2019-10-16 | Dmg森精機株式会社 | Speaker device |
GB2553603A (en) * | 2016-08-09 | 2018-03-14 | Studio17 Design Ltd | Loudspeaker |
CN113271508B (en) * | 2020-02-17 | 2022-08-12 | 东莞宝德电子有限公司 | Annular radiation sound box structure |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58190114A (en) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | Koden Electronics Co Ltd | Variable narrow band stop filter |
WO1991020134A1 (en) * | 1990-06-13 | 1991-12-26 | Sabine Musical Manufacturing Company, Inc. | Method and apparatus for adaptive audio resonant frequency filtering |
DE4202609A1 (en) * | 1991-01-30 | 1992-08-06 | Samsung Electronics Co Ltd | Controlling reproduction sound level for matching to listening chamber - by regulating loudspeaker signal according to difference between generated and detected auditorium test signal |
JPH0645869A (en) * | 1992-07-21 | 1994-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Narrow-band stop filter |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB337264A (en) * | 1929-12-13 | 1930-10-30 | Celestion Ltd | Improvements relating to acoustic instruments |
GB656732A (en) * | 1949-04-21 | 1951-08-29 | John Forrester | Improvements in or relating to loud speakers |
US4168761A (en) * | 1976-09-03 | 1979-09-25 | George Pappanikolaou | Symmetrical air friction enclosure for speakers |
FR2433879A1 (en) * | 1978-08-16 | 1980-03-14 | Launay Dominique | UNIDIRECTIONAL ACOUSTIC SPEAKER |
GB9407221D0 (en) * | 1994-04-12 | 1994-06-08 | Hilpus Indrek | A loudspeaker |
-
1997
- 1997-01-10 GB GB9700453A patent/GB2310104A/en not_active Withdrawn
- 1997-02-11 FR FR9701549A patent/FR2759526A1/en active Pending
- 1997-02-12 CN CN97101922.3A patent/CN1165468A/en active Pending
- 1997-02-12 JP JP9028075A patent/JPH1028299A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58190114A (en) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | Koden Electronics Co Ltd | Variable narrow band stop filter |
WO1991020134A1 (en) * | 1990-06-13 | 1991-12-26 | Sabine Musical Manufacturing Company, Inc. | Method and apparatus for adaptive audio resonant frequency filtering |
DE4202609A1 (en) * | 1991-01-30 | 1992-08-06 | Samsung Electronics Co Ltd | Controlling reproduction sound level for matching to listening chamber - by regulating loudspeaker signal according to difference between generated and detected auditorium test signal |
JPH0645869A (en) * | 1992-07-21 | 1994-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Narrow-band stop filter |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 18, no. 270 (E - 1552) 23 May 1994 (1994-05-23) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 29 (E - 226) 7 February 1984 (1984-02-07) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1028299A (en) | 1998-01-27 |
CN1165468A (en) | 1997-11-19 |
GB9700453D0 (en) | 1997-02-26 |
GB2310104A (en) | 1997-08-13 |
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