FR2819974A1 - Enceinte acoustique et appareil audiovisuel comportant une telle enceinte - Google Patents

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Abstract

La présenteinvention concerne une enceinte acoustique (2) comportant un caisson (8),sur lequel est monté au moins un transducteur électro-acoustique(4), et un évent (16) qui réalise avec le caisson (8) un systèmebass-reflex avec une fréquence de résonance du bass-reflex déterminée(F0 ). L'évent (16) comporte des moyens d'atténuationà la fréquence de résonance du bass-reflex (F0 ).L'invention propose également un appareil audiovisuel comportantun dispositif d'affichage et une telle enceinte (2).

Description

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La présente invention concerne les enceintes acoustiques et les appareils audiovisuels comportant une telle enceinte.
Il est connu de pourvoir d'un évent une enceinte acoustique comportant au moins un transducteur électro-acoustique, tel qu'un hautparleur, monté dans un caisson. Une telle enceinte est généralement dénommée enceinte bass-reflex ou enceinte ventilée. L'ensemble constitué par le volume du caisson et l'évent réagit aux excitations vibratoires du hautparleur comme un système oscillant (résonateur de Helmholtz), avec une fréquence de résonance Fo dite fréquence de résonance du bass-reflex. La réponse fréquentielle de l'enceinte bass-reflex peut ainsi être adaptée à l'utilisation souhaitée.
L'utilisation d'une enceinte bass-reflex est notamment connue dans les appareils audiovisuels, tels que les téléviseurs, comme décrit par exemple dans le modèle d'utilité JP 63-183 788.
Un exemple de réponses fréquentielles dans les cas d'une enceinte sans évent (trait pointillé) et avec évent (trait continu) est donné à la figure 1 où apparaît clairement le pic de résonance Fo dans le cas de l'enceinte avec évent.
L'inventeur a remarqué que, dans certaines applications, notamment lorsqu'on utilise des haut-parleurs à suspension dure (en mousse ou papier par exemple), le pic de résonance pouvait être trop marqué alors qu'une réponse la plus plate possible est en général souhaitable.
Afin d'améliorer la réponse acoustique de l'enceinte bass-reflex, l'inventeur propose ainsi que l'évent comporte des moyens d'atténuation à la fréquence de résonance du bass-reflex.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses, - l'évent comporte au moins une plaque souple ; - l'évent comporte au moins une plaque dont la fréquence de résonance mécanique est proche de la résonance du bass-reflex ; - l'évent comporte au moins une plaque dont la fréquence de résonance mécanique est pratiquement égale à la résonance du bass-reflex ; - l'évent comporte deux plaques souples qui définissent un volume d'évent débouchant dans une ouverture du caisson ; - le transducteur électro-acoustique est un haut-parleur à suspension dure.
L'invention propose également un appareil audiovisuel qui comporte un dispositif d'affichage et une telle enceinte.
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La description qui suit sera faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente les réponses fréquentielles de systèmes connus, comme déjà expliqué ci-dessus ; - la figure 2 représente une enceinte acoustique réalisée conformément aux enseignements de l'invention ; - la figure 3 représente la réponse fréquentielle de l'enceinte acoustique de la figure 2 comparée aux réponses fréquentielles de la figure 1.
L'enceinte 2 représentée à la figure 2 comporte quatre hautparleurs 4 montés sur la face avant 6 d'un caisson 8 parallélépipédique dont les parois sont réalisées en bois. Les haut-parleurs 4 sont alignés sur la face avant 6 du caisson 8 selon une direction générale Y. Le caisson possède une face supérieure 10 et une face inférieure 12 parallèles entre elles et chacune perpendiculaire à la direction Y. Le caisson comporte également une face arrière 7 parallèle à la face avant et deux faces latérales 14.
Les haut-parleurs sont du type Odyssey 1 avec suspension en mousse.
Les dimensions du caisson 8 dans l'exemple étudié sont les suivantes : hauteur 250 mm (entre face supérieure 10 et face inférieure 12) ; largeur 43 mm (entre faces latérales 14) ; profondeur 55 mm (entre face avant 6 et face arrière 7).
L'enceinte 2 comporte également un évent 16 constitué d'une ouverture 18 rectangulaire dans la face avant 6 ainsi que d'une plaque supérieure 20 et d'une plaque inférieure 22 parallèles aux faces supérieure 10 et inférieure 12. L'ouverture 18 n'est pas nécessairement rectangulaire ; elle pourrait en variante être oblongue.
Les plaques inférieure 22 et supérieure 20 ne s'étendent pas sur toute la profondeur du caisson 8 (c'est-à-dire que leur surface est inférieure à celle des faces inférieure 12 et supérieure 10). Dans l'exemple, elle s'étendent sur 40 mm. Bien sûr, en variante, les plaques peuvent avoir des longueurs différentes l'une de l'autre. Elles ne sont d'ailleurs pas nécessairement rectangulaires ni parfaitement planes. Les plaques inférieure 22 et supérieure 20 sont espacées de 5 mm et définissent ainsi entre elles un volume d'évent qui s'ouvre d'une part sur l'extérieur du caisson 8 à travers l'ouverture 18 et d'autre part sur l'intérieur du caisson.
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Les plaques inférieure 22 et supérieure 20 s'étendent sur toute la largeur de la face avant de telle sorte que le volume d'évent est également délimité par les faces latérales 14.
Un tel ensemble constitue une enceinte bass-reflex 2 ayant une fréquence de résonance Fo de 155 Hz.
Les plaques inférieure 22 et supérieure 20 ont chacune une rigidité inférieure aux parois du caisson 8. Dans l'exemple étudié, les plaques 20,22 sont réalisées en PS - HI (polystyrène choc) d'épaisseur 0,17 mm.
Ces plaques 20,22 se comportent comme des plaques souples vibrantes et sont conçues de telle sorte que leur fréquence de résonance mécanique FM soit proche de la fréquence de résonance Fa de l'enceinte bass-reflex 2. Dans l'exemple, les plaques 20,22 ont une fréquence de résonance mécanique FM de 153 Hz.
Pour caractériser la souplesse d'une plaque rectangulaire, on considère la fréquence du premier mode propre de vibration de la même plaque encastrée en ses quatre cotés, fréquence qui est donnée par la relation théorique suivante :
Figure img00030001

où D est le facteur de raideur de la plaque défini comme suit :
Figure img00030002

h l'épaisseur de la plaque, a et b les dimensions des cotés du rectangle formé par la plaque ; p la masse volumique, E le module d'Young et j.. t le coefficient de Poisson du matériau. Dans le cas du PS-HI, E = 2,1. 109 N. m-2, = 0,3, p = 1050 kg. m-3.
Dans l'application considérée (enceinte acoustique, notamment pour dispositifs d'affichage), on considère que la plaque est souple pour des valeurs de fréquence du premier mode propre Fv inférieures à 800 Hz, de préférence inférieures à 500 Hz. Dans l'exemple décrit ici, F = 243 Hz.
En choisissant la résonance mécanique FM proche de (de préférence pratiquement égale à) la fréquence de résonance du bass-reflex, les plaques 20,22 réalisent une atténuation et limitent l'influence de l'évent autour de la fréquence de résonance du bass-reflex Fa, sans en changer la
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valeur, en absorbant en partie les vibrations dont la fréquence est proche de la fréquence de résonance mécanique FM,
Comme bien visible à la figure 3, l'enceinte bass-reflex 2 a donc une réponse acoustique (trait continu gras) améliorée en basse fréquence par rapport à un caisson sans évent (trait pointillé), sans toutefois présenter le pic de résonance trop pointu d'une enceinte bass-reflex classique (trait continu fin).
En variante, seule une des plaques peut être réalisée avec une rigidité inférieure aux parois du caisson 8, l'autre plaque étant par exemple réalisée de manière identique aux parois du caisson. Le dimensionnement de la plaque de rigidité inférieure sera alors conçu pour que l'évent constitue un système mécanique ayant une fréquence de résonance mécanique FM proche de la fréquence de résonance du bass-reflex Fa et réalise ainsi un moyen d'atténuation autour de la fréquence de résonance du bass-reflex, et donc notamment à la fréquence de résonance du bass-reflex.
Dans l'exemple préféré expliqué ci-dessus, la fréquence de résonance mécanique est très proche de (sensiblement égale à) la fréquence de résonance du bass-reflex. Il est important de remarquer toutefois que l'invention n'est pas limitée à ce cas précis mais consiste à prévoir des moyens d'atténuation qui couvrent notamment la fréquence de résonance du bass-reflex.
Pour déterminer la proximité des deux fréquences, on pourra se référer à des critères classiques : par exemple, la fréquence de coupure à - 3 dB peut être considérée comme proche de la fréquence de résonance.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS 1. Enceinte acoustique (2) comportant un caisson (8), sur lequel est monté au moins un transducteur électro-acoustique (4), et un évent (16) qui réalise avec le caisson (8) un système bass-reflex avec une fréquence de résonance du bass-reflex déterminée (fla), caractérisé en ce que l'évent (16) comporte des moyens d'atténuation (20 ; 22) à ladite fréquence de résonance du bass-reflex (Fa).
  2. 2. Enceinte selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évent (16) comporte au moins une plaque souple (20 ; 22).
  3. 3. Enceinte selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évent (16) comporte au moins une plaque (20 ; 22) dont la fréquence de résonance mécanique (FM) est proche de la résonance du bass-reflex (Fa).
  4. 4. Enceinte selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évent (16) comporte au moins une plaque (20 ; 22) dont la fréquence de résonance mécanique (FM) est pratiquement égale à la fréquence de résonance du bass-reflex (Fa).
  5. 5. Enceinte selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'évent (16) comporte deux plaques souples (20,22) qui définissent un volume d'évent débouchant dans une ouverture (18) du caisson (8).
  6. 6. Enceinte selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le transducteur électro-acoustique est un haut-parleur (4) à suspension dure.
  7. 7. Appareil audiovisuel caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'affichage et une enceinte (2) selon l'une des revendications 1 à 6.
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