FR3041496A1 - ACOUSTIC SENSOR HAVING MEMBRANE AND ELECTROACOUSTIC TRANSDUCER - Google Patents
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Abstract
Capteur acoustique (1) ayant une membrane (2) avec deux surfaces opposées pour osciller à la fréquence de fonctionnement du capteur acoustique (1) avec précisément un transducteur électroacoustique (3) installé sur la surface opposée à la membrane (2) et qui est sur la surface opposée à la membrane (2) et qui est conçue pour transformer un signal électrique en une oscillation mécanique pour exciter la membrane (2) à osciller à la fréquence de fonctionnement. Le centre de gravité (SP2) est exactement le centre de gravité électroacoustique du transducteur (3) à côté du centre de gravité (SP1) de la membrane (2).Acoustic sensor (1) having a diaphragm (2) with two opposing surfaces for oscillating at the operating frequency of the acoustic sensor (1) with precisely one electroacoustic transducer (3) installed on the surface opposite the diaphragm (2) and which is on the surface opposite to the diaphragm (2) and which is adapted to transform an electrical signal into a mechanical oscillation to excite the diaphragm (2) to oscillate at the operating frequency. The center of gravity (SP2) is exactly the electroacoustic center of gravity of the transducer (3) next to the center of gravity (SP1) of the membrane (2).
Description
Domaine de l’inventionField of the invention
La présente invention se rapporte à un capteur acoustique ayant une membrane avec deux faces opposées oscillant à une fréquence de fonctionnement du capteur acoustique et exactement un transducteur électroacoustique installé sur l’une des surfaces opposées de la membrane et transformant un signal électrique en une oscillation mécanique pour exciter la membrane à osciller à la fréquence de fonctionnement.The present invention relates to an acoustic sensor having a membrane with two opposing faces oscillating at an operating frequency of the acoustic sensor and exactly an electroacoustic transducer installed on one of the opposite surfaces of the membrane and transforming an electrical signal into a mechanical oscillation. to excite the membrane to oscillate at the operating frequency.
Etat de la techniqueState of the art
Dans les capteurs acoustiques, notamment les capteurs à ultrasons utilisés en technique automobile, il est souvent nécessaire au montage du capteur acoustique de disposer la surface de rayonnement du capteur acoustique selon un certain angle par rapport à la surface adjacente d’un composant du véhicule, pour saisir certaines zones de l’environnement du véhicule. Ce positionnement est nécessaire car les capteurs acoustiques ont une caractéristique directionnelle symétrique et leur direction principale de rayonnement est perpendiculaire au plan de la membrane. Dans le cas d’une membrane circulaire, la caractéristique directionnelle est généralement symétrique en rotation avec un même angle d’ouverture de 30° autour de l’axe principal de cette caractéristique directionnelle.In acoustic sensors, especially ultrasonic sensors used in automotive technology, it is often necessary to mount the acoustic sensor to arrange the radiation surface of the acoustic sensor at an angle to the adjacent surface of a component of the vehicle. to capture certain areas of the vehicle environment. This positioning is necessary because the acoustic sensors have a symmetrical directional characteristic and their main direction of radiation is perpendicular to the plane of the membrane. In the case of a circular membrane, the directional characteristic is generally symmetrical in rotation with the same opening angle of 30 ° around the main axis of this directional characteristic.
Pour installer les capteurs acoustiques sur un véhicule, on rencontre souvent des conflits entre le positionnement nécessaire et l’orientation du capteur acoustique pour saisir toutes les plages importantes de l’environnement du véhicule et aussi tenir compte de l’esthétique et de l’aspect fonctionnel, tel que par exemple l’aérodynamisme du véhicule.To install acoustic sensors on a vehicle, there are often conflicts between the necessary positioning and the orientation of the acoustic sensor to capture all the important ranges of the vehicle environment and also take into account the aesthetics and appearance functional, such as for example the aerodynamics of the vehicle.
Ainsi, on connaît selon les documents DE19614885C1, DE10138892A1, des capteurs à ultrasons dont la forme de la membrane influence la caractéristique directionnelle.Thus, DE19614885C1, DE10138892A1 discloses ultrasonic sensors whose shape of the membrane influences the directional characteristic.
But de l’inventionPurpose of the invention
La présente invention a pour but de développer un capteur acoustique dont l’axe principal de la caractéristique directionnelle n’est pas perpendiculaire à la surface de rayonnement, c’est-à-dire la membrane du capteur acoustique.The present invention aims to develop an acoustic sensor whose main axis of the directional characteristic is not perpendicular to the radiation surface, that is to say the membrane of the acoustic sensor.
Exposé et avantages de l’invention A cet effet, la présente invention a pour objet un capteur acoustique ayant une membrane avec deux faces opposées oscillant à une fréquence de fonctionnement du capteur acoustique, ayant exactement un transducteur électroacoustique installé sur l’une des surfaces opposées de la membrane et transformant un signal électrique en une oscillation mécanique pour exciter la membrane à osciller à la fréquence de fonctionnement, ce capteur acoustique étant caractérisé en ce que le centre de gravité du transducteur électroacoustique précis se situe à côté du centre de gravité de la membrane. L’invention développe ainsi un capteur acoustique dont la membrane forme, sur au moins un côté, une surface pratiquement plane qui s’intégre à niveau au contour du véhicule. L’axe principal de la caractéristique directionnelle du capteur acoustique n’est pas perpendiculaire à la membrane, mais est orienté suivant une direction prédéfinie. Cela permet de modifier, de manière simple, la direction de rayonnement du capteur acoustique. On a ainsi un capteur acoustique offrant un degré de liberté très poussé pour choisir l’endroit où il sera installé sur le véhicule.DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the subject of the present invention is an acoustic sensor having a membrane with two opposite faces oscillating at an operating frequency of the acoustic sensor, having exactly one electroacoustic transducer installed on one of the opposite surfaces. of the membrane and transforming an electrical signal into a mechanical oscillation to excite the membrane to oscillate at the operating frequency, this acoustic sensor being characterized in that the center of gravity of the precise electroacoustic transducer is located next to the center of gravity of the membrane. The invention thus develops an acoustic sensor whose membrane forms, on at least one side, a substantially flat surface which integrates with the contour of the vehicle. The main axis of the directional characteristic of the acoustic sensor is not perpendicular to the membrane, but is oriented in a predefined direction. This makes it possible to modify, in a simple manner, the direction of radiation of the acoustic sensor. There is thus an acoustic sensor with a very high degree of freedom to choose where it will be installed on the vehicle.
De façon préférentielle, l’épaisseur de la membrane sur les faces opposées diminue en fonction de la distance par rapport au transducteur électroacoustique. En d’autres termes, la membrane est la plus épaisse dans la zone du transducteur électroacoustique. On obtient ainsi un angle particulièrement plat entre l’axe principal de la caractéristique directionnelle du capteur acoustique et la membrane.Preferably, the thickness of the membrane on the opposite faces decreases as a function of the distance relative to the electroacoustic transducer. In other words, the membrane is the thickest in the area of the electroacoustic transducer. This gives a particularly flat angle between the main axis of the directional characteristic of the acoustic sensor and the membrane.
En même temps, la résistance aux vibrations de la membrane est réduite au minimum de sorte que l’amortissement de la membrane reste faible, ce qui aboutit à un capteur acoustique particulièrement efficace.At the same time, the vibration resistance of the diaphragm is minimized so that the damping of the diaphragm remains low, resulting in a particularly effective acoustic sensor.
Il est également avantageux que dans la zone dans laquelle se trouve le transducteur électroacoustique, la membrane soit d’épaisseur différente à celle des zones adjacentes au transducteur électroacoustique. Cela permet de manière simple d’optimiser la fréquence de résonance de la membrane.It is also advantageous that in the zone in which the electroacoustic transducer is located, the membrane is of different thickness to that of the zones adjacent to the electroacoustic transducer. This allows a simple way to optimize the resonant frequency of the membrane.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, dans la région du centre de gravité du transducteur électrostatique, la membrane est plus mince dans la région de la zone marginale du transducteur électroacoustique ce qui permet une très grande mobilité du transducteur électroacoustique lorsque celui-ci est excité pour vibrer. L’amortisseur ainsi réduit au minimum se traduit par un capteur acoustique particulièrement efficace.According to another advantageous characteristic, in the region of the center of gravity of the electrostatic transducer, the membrane is thinner in the region of the marginal zone of the electroacoustic transducer, which allows a very high mobility of the electroacoustic transducer when it is excited to vibrate. . The damper thus reduced to a minimum results in a particularly effective acoustic sensor.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, le transducteur électroacoustique est appliqué dans la zone marginale contre la membrane et dans la zone sous le centre de gravité de la membrane qui est distante de la membrane. Ainsi, on a un creux dans la membrane qui se trouve sous le transducteur électroacoustique pour une transmission optimale des vibrations du transducteur électroacoustique vers la membrane. L’oscillation du transducteur électroacoustique est à peine amortie et permet une accélération plus efficace de la membrane.According to another advantageous characteristic, the electroacoustic transducer is applied in the marginal zone against the membrane and in the zone under the center of gravity of the membrane which is distant from the membrane. Thus, there is a hollow in the membrane under the electroacoustic transducer for optimum transmission of vibrations from the electroacoustic transducer to the membrane. The oscillation of the electroacoustic transducer is hardly damped and allows a more efficient acceleration of the membrane.
Selon une autre caractéristique avantageuse, le centre de la gravité de la surface de la membrane est le centre de gravité surfacique de la membrane de sorte que la surface de la membrane est l’élément déterminant pour le signal acoustique émis par le capteur acoustique, ce qui influence de manière particulièrement ciblée la caractéristique directionnelle du capteur acoustique.According to another advantageous characteristic, the center of gravity of the surface of the membrane is the surface center of gravity of the membrane so that the surface of the membrane is the determining element for the acoustic signal emitted by the acoustic sensor. which has a particularly targeted influence on the directional characteristic of the acoustic sensor.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, le centre de gravité de la surface de la membrane est le centre de gravité massique de la membrane. Comme les caractéristiques de vibration de la membrane, notamment sa fréquence de résonance dépendent de la masse de la membrane et de sa répartition, on garantit ainsi d’influencer de manière ciblée la caractéristique directionnelle du capteur acoustique. Si la membrane a une épaisseur constante, le centre de gravité de la surface de la membrane correspond au centre de gravité massique de la membrane.According to another advantageous characteristic, the center of gravity of the surface of the membrane is the mass center of gravity of the membrane. Since the vibration characteristics of the membrane, in particular its resonance frequency, depend on the mass of the membrane and its distribution, it is thus ensured that the directional characteristic of the acoustic sensor is influenced in a targeted manner. If the membrane has a constant thickness, the center of gravity of the membrane surface corresponds to the mass center of gravity of the membrane.
Il est en outre avantageux que le centre de gravité de la surface de la membrane se trouve à l’extérieur de la surface sur laquelle s’appuie la surface du transducteur électroacoustique. En d’autres termes, le centre de gravité de la membrane est à côté du transducteur électroacoustique, ce qui influence très fortement la caractéristique directionnelle du capteur acoustique.It is furthermore advantageous if the center of gravity of the surface of the membrane is outside the surface on which the surface of the electroacoustic transducer is based. In other words, the center of gravity of the membrane is next to the electroacoustic transducer, which very strongly influences the directional characteristic of the acoustic sensor.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, la surface de la membrane est asymétrique par rapport à l’axe de symétrie et/ou par rapport à un centre de symétrie, ce qui se traduit par un angle particulièrement plat entre l’axe principal de la caractéristique directionnelle du capteur acoustique à la membrane.According to another advantageous characteristic, the surface of the membrane is asymmetrical with respect to the axis of symmetry and / or with respect to a center of symmetry, which results in a particularly flat angle between the principal axis of the directional characteristic. from the acoustic sensor to the membrane.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, la surface du transducteur électroacoustique par laquelle il s’appuie sur la membrane est asymétrique par rapport à l’axe de symétrie et/ou par rapport au centre de symétrie. Il en résulte un angle particulièrement plat entre l’axe principal de la caractéristique directionnelle du capteur acoustique et la membrane.According to another advantageous characteristic, the surface of the electroacoustic transducer by which it rests on the membrane is asymmetrical with respect to the axis of symmetry and / or with respect to the center of symmetry. This results in a particularly flat angle between the main axis of the directional characteristic of the acoustic sensor and the membrane.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, le capteur acoustique est un capteur à ultrasons pour les applications dans le domaine automobile. Précisément, dans ce domaine, les exigences sont très poussées quant aux propriétés optiques des capteurs acoustiques auxquelles répond précisément le capteur selon l’invention.According to another advantageous characteristic, the acoustic sensor is an ultrasonic sensor for applications in the automotive field. Precisely in this field, the requirements are very advanced as to the optical properties of the acoustic sensors to which the sensor according to the invention responds accurately.
Des exemples de dispositif de transducteur électroacoustique sur une membrane sont connus selon les documents DE19614885C1, DE4120681A1, DE10138892A1 et DE102010027780A1.Examples of electroacoustic transducer device on a membrane are known according to DE19614885C1, DE4120681A1, DE10138892A1 and DE102010027780A1.
Dessinsdrawings
La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l’aide d’exemples de capteurs acoustiques selon l’invention, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une coupe d’un premier mode de réalisation d’un capteur acoustique selon l’invention, la figure 2 est une vue de dessus en coupe du premier mode de réalisation du capteur acoustique selon l’invention, la figure 3 est une vue de dessus en coupe d’un second mode de réalisation d’un capteur acoustique selon l’invention, la figure 4 est une section d’une membrane d’un transducteur acoustique d’un capteur acoustique selon un troisième mode de réalisation de l’invention.The present invention will be described below, in more detail with the aid of examples of acoustic sensors according to the invention, represented in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a section of a first embodiment of FIG. An acoustic sensor according to the invention, FIG. 2 is a top view in section of the first embodiment of the acoustic sensor according to the invention, FIG. 3 is a sectional top view of a second embodiment of FIG. An acoustic sensor according to the invention, FIG. 4 is a section of a membrane of an acoustic transducer of an acoustic sensor according to a third embodiment of the invention.
Description de modes de réalisationDescription of embodiments
La figure 1 est une section d’un premier mode de réalisation d’un capteur acoustique 1 selon l’invention. Le capteur acoustique 1 a un boîtier 4 et un convertisseur (transducteur) électroacoustique 3. Le boîtier 4 a une membrane 2.Figure 1 is a section of a first embodiment of an acoustic sensor 1 according to the invention. The acoustic sensor 1 has a housing 4 and an electroacoustic converter (transducer) 3. The housing 4 has a membrane 2.
Le boîtier 4 a la forme d’un pot. La membrane 2 constitue le fond du pot. La membrane 2 a deux surfaces 2a, 2b opposées. Les surfaces opposées 2a, 2b se composent d’une surface intérieure 2a et d’une surface extérieure 2b. La surface intérieure se trouve dans la zone intérieure du boîtier 4 c’est-à-dire à l’intérieur du pot et la surface extérieure 2b est sur le côté extérieur du boîtier 4. Les surfaces opposées 2a, 2b se correspondent par leur périphérie.The housing 4 has the shape of a pot. The membrane 2 constitutes the bottom of the pot. The membrane 2 has two opposed surfaces 2a, 2b. The opposing surfaces 2a, 2b consist of an inner surface 2a and an outer surface 2b. The inner surface is in the inner zone of the casing 4, that is to say inside the pot, and the outer surface 2b is on the outside of the casing 4. The opposite surfaces 2a, 2b correspond by their periphery. .
Dans ce premier mode de réalisation, le boîtier 4 et la membrane 2 sont en une seule partie. La partie du boîtier 4 qui forme la membrane 2 est mince ; elle est réalisée en un matériau souple, ce qui permet à la membrane 2 d’osciller. L’épaisseur de la membrane, c’est-à-dire la distance entre les deux surfaces extérieures 2a, 2b est choisie pour que la membrane 2 oscille à la fréquence de fonctionnement du capteur acoustique 1 lorsque la membrane est excitée par le transducteur électroacoustique 3.In this first embodiment, the housing 4 and the membrane 2 are in one part. The part of the casing 4 which forms the membrane 2 is thin; it is made of a flexible material, which allows the membrane 2 to oscillate. The thickness of the membrane, that is to say the distance between the two outer surfaces 2a, 2b is chosen so that the membrane 2 oscillates at the operating frequency of the acoustic sensor 1 when the membrane is excited by the electroacoustic transducer 3.
Le transducteur électroacoustique 3 est installé sur l’une des surfaces 2a, 2b opposées de la membrane 2. Dans ce premier mode de réalisation du capteur acoustique 1, le transducteur électroacoustique 3 se trouve sur la surface intérieure 2a de sorte qu’il est ainsi à l’intérieur du boîtier 4.The electroacoustic transducer 3 is installed on one of the opposite surfaces 2a, 2b of the membrane 2. In this first embodiment of the acoustic sensor 1, the electroacoustic transducer 3 is on the inner surface 2a so that it is thus inside the case 4.
Le transducteur électroacoustique 3 convertit un signal électrique en une oscillation mécanique pour exciter la membrane 2 à osciller à la fréquence de fonctionnement. Le transducteur électroacoustique 3 est un oscillateur par flexion ou un oscillateur en épaisseur. Le signal électrique est une tension alternative haute fréquence appliquée au transducteur électroacoustique 3 par une électronique non détaillée à la figure 1. Le transducteur électroacoustique 3 est relié à la membrane 2 ou est en contact libre avec celle-ci. Le transducteur électroacoustique 3 est excité par le signal électrique pour générer des oscillations mécaniques ; ainsi, il transmet cette oscillation à la membrane 2 et l’excite à osciller à la fréquence de fonctionnement correspondante.The electroacoustic transducer 3 converts an electrical signal into a mechanical oscillation to excite the membrane 2 to oscillate at the operating frequency. The electroacoustic transducer 3 is a bending oscillator or oscillator in thickness. The electrical signal is a high-frequency alternating voltage applied to the electroacoustic transducer 3 by an electronics not detailed in FIG. 1. The electroacoustic transducer 3 is connected to the membrane 2 or is in free contact therewith. The electroacoustic transducer 3 is excited by the electrical signal to generate mechanical oscillations; thus, it transmits this oscillation to the membrane 2 and excites it to oscillate at the corresponding operating frequency.
La figure 2 est une vue de dessus en coupe du premier mode de réalisation du transducteur acoustique 1. Cette vue de dessus en coupe représentée à la figure 2 a été choisie pour permettre de voir le boîtier 4 en forme de pot. Il apparaît ainsi que la surface intérieure 2a s’étend dans une première direction plus loin que dans une seconde direction. La première direction selon la figure 2 va du haut vers le bas. La seconde direction selon la figure 2 va de la gauche vers la droite dans le boîtier 4 à une périphérie extérieure circulaire et une périphérie intérieure qui correspond à la périphérie extérieure de la membrane 2.Figure 2 is a sectional top view of the first embodiment of the acoustic transducer 1. This sectional top view shown in Figure 2 was chosen to allow to see the housing 4 in the form of pot. It thus appears that the inner surface 2a extends in a first direction farther than in a second direction. The first direction according to Figure 2 goes from top to bottom. The second direction according to FIG. 2 goes from left to right in the case 4 to a circular outer periphery and an inner periphery which corresponds to the outer periphery of the membrane 2.
La membrane 2 de ce premier mode de réalisation a une épaisseur constante. Ainsi, la distance entre les surfaces opposées 2a, 2b dans chaque zone de la membrane est la même si bien que le centre de gravité SP1 de la surface 2a de la membrane 2 est au centre de la surface 2a de la membrane 2. Ce centre de gravité SP1 de la membrane est également le centre de gravité de la surface considéré comme centre de gravité massique de la membrane 2.The membrane 2 of this first embodiment has a constant thickness. Thus, the distance between the opposed surfaces 2a, 2b in each zone of the membrane is the same so that the center of gravity SP1 of the surface 2a of the membrane 2 is in the center of the surface 2a of the membrane 2. This center gravity SP1 of the membrane is also the center of gravity of the surface considered as mass center of gravity of the membrane 2.
Le transducteur électroacoustique 3 a la forme d’un disque circulaire. Ce disque circulaire s’applique sur la membrane 2 par une surface plane circulaire. Le centre de gravité SP2 du transducteur électroacoustique 3 est ainsi le centre de la surface circulaire du transducteur électroacoustique 3.The electroacoustic transducer 3 has the shape of a circular disc. This circular disk is applied to the membrane 2 by a circular flat surface. The center of gravity SP2 of the electroacoustic transducer 3 is thus the center of the circular surface of the electroacoustic transducer 3.
La position du transducteur électroacoustique 3 sur la membrane 2 est choisie pour que le centre de gravité SP2 du transducteur électroacoustique 3 ne se situe pas directement au-dessus du centre de gravité SP1 de la surface supérieure 2a de la membrane 2 lorsque ces éléments sont considérés en vue de dessus sur la surface supérieure intérieure 2a de la membrane 2. En d’autres termes, l’axe vertical perpendiculaire à la surface de la membrane 2 et passant par son centre de gravité SP1 et l’axe vertical perpendiculaire à la surface du transducteur électroacoustique 3 et passant par son centre de gravité SP2 ne se rencontrent pas.The position of the electroacoustic transducer 3 on the membrane 2 is chosen so that the center of gravity SP2 of the electroacoustic transducer 3 is not located directly above the center of gravity SP1 of the upper surface 2a of the membrane 2 when these elements are considered in plan view on the upper inner surface 2a of the membrane 2. In other words, the vertical axis perpendicular to the surface of the membrane 2 and passing through its center of gravity SP1 and the vertical axis perpendicular to the surface electroacoustic transducer 3 and passing through its center of gravity SP2 do not meet.
Ainsi, le centre de gravité SP2 du transducteur électroacoustique 3 coopère avec le centre de gravité SP1 de la surface supérieure 2a de la membrane 2.Thus, the center of gravity SP2 of the electroacoustic transducer 3 cooperates with the center of gravity SP1 of the upper surface 2a of the membrane 2.
La membrane 2 porte uniquement le transducteur électroacoustique 3 et aucun autre transducteur électroacoustique. Ainsi, ce transducteur est précisément un transducteur électromécanique 3 installé sur la membrane 2.The membrane 2 carries only the electroacoustic transducer 3 and no other electroacoustic transducer. Thus, this transducer is precisely an electromechanical transducer 3 installed on the membrane 2.
La figure 3 est une vue de dessus coupée d’un second mode de réalisation d’un capteur acoustique 1 selon l’invention. Ce second mode de réalisation selon l’invention correspond pour l’essentiel au premier mode de réalisation de l’invention. Dans ce second mode de réalisation, le transducteur électroacoustique 3 est sous la forme d’un disque elliptique. Le centre de gravité SP2 du transducteur électroacoustique 3 est décalé par rapport au centre de gravité SP1 de la surface 2a de la membre 2 pour que la membrane et le transducteur électroacoustique 3 ne présentent pas d’axe de symétrie lorsque l’on observe en commun, en vue de dessus, la surface supérieure plane.Figure 3 is a top view of a second embodiment of an acoustic sensor 1 according to the invention. This second embodiment of the invention corresponds essentially to the first embodiment of the invention. In this second embodiment, the electroacoustic transducer 3 is in the form of an elliptical disc. The center of gravity SP2 of the electroacoustic transducer 3 is shifted relative to the center of gravity SP1 of the surface 2a of the member 2 so that the membrane and the electroacoustic transducer 3 do not have an axis of symmetry when we observe in common in plan view, the flat top surface.
Le centre de gravité SP1 de la surface 2a de la membrane 2 est à l’extérieur de la surface d’appui du transducteur électroacoustique 3 sur la membrane 2. Cela signifie que le centre de gravité SP1 de la surface 2a de la membrane 2 est à l’extérieur de la périphérie du transducteur électroacoustique 3.The center of gravity SP1 of the surface 2a of the membrane 2 is outside the bearing surface of the electroacoustic transducer 3 on the membrane 2. This means that the center of gravity SP1 of the surface 2a of the membrane 2 is outside the periphery of the electroacoustic transducer 3.
Comme dans ce second mode de réalisation, la membrane 2 a une épaisseur constante, le centre de gravité de la surface de la membrane correspond à son centre de gravité massique. Cela n’est pas nécessairement toujours le cas si la membrane 2 a une épaisseur variable.As in this second embodiment, the membrane 2 has a constant thickness, the center of gravity of the surface of the membrane corresponds to its mass center of gravity. This is not necessarily always the case if the membrane 2 has a variable thickness.
La figure 4 montre une section d’une membrane 2 et d’un transducteur électroacoustique 3 d’un capteur acoustique 1 correspondant à un troisième mode de réalisation de l’invention. Ce troisième mode de réalisation correspond pour l’essentiel aux premier et second modes de réalisation. Dans ce troisième mode de réalisation, la membrane 2 a néanmoins une épaisseur entre les surfaces opposées 2a, 2b qui diminue en fonction de la distance par rapport au transducteur électroacoustique 3. Ainsi, la périphérie extérieure de la membrane 2 a une première épaisseur dl. Dans cette zone dans laquelle la périphérie extérieure du transducteur électroacoustique 3 s’appuie sur la membrane, la membrane 2 a une épaisseur d2. Dans la zone comprise entre le bord extérieur de la membrane 2 et le bord extérieur du transducteur électroacoustique 3, l’épaisseur de la membrane 2 diminue de façon continue à partir du transducteur électroacoustique 3 et de la seconde épaisseur d2 comme le transducteur électroacoustique 3 ne se trouve plus au centre de la membrane 2, celle-ci a une pente variable en fonction de la distance entre la périphérie extérieure du transducteur électroacoustique 3 et l’autre périphérie extérieure de la membrane 2.FIG. 4 shows a section of a membrane 2 and an electroacoustic transducer 3 of an acoustic sensor 1 corresponding to a third embodiment of the invention. This third embodiment corresponds essentially to the first and second embodiments. In this third embodiment, the membrane 2 nevertheless has a thickness between the opposed surfaces 2a, 2b which decreases as a function of the distance relative to the electroacoustic transducer 3. Thus, the outer periphery of the membrane 2 has a first thickness dl. In this zone in which the outer periphery of the electroacoustic transducer 3 rests on the membrane, the membrane 2 has a thickness d2. In the zone between the outer edge of the membrane 2 and the outer edge of the electroacoustic transducer 3, the thickness of the membrane 2 decreases continuously from the electroacoustic transducer 3 and the second thickness d2 as the electroacoustic transducer 3 is located more in the center of the membrane 2, it has a variable slope depending on the distance between the outer periphery of the electroacoustic transducer 3 and the other outer periphery of the membrane 2.
Dans la zone d’appui 5 du transducteur électroacoustique 3 sur la membrane 2, c’est-à-dire en-dessous du transducteur électroacoustique 3, dans la membrane a un creux 6. Le diamètre du creux 6 est inférieur au diamètre de la surface supérieure plane du convertisseur électroacoustique 3. Le creux 6 est ainsi couvert complètement par le transducteur électroacoustique 3. Grâce à ce creux 6, la membrane 2 est dans une zone comportant le centre de gravité SP2 du transducteur électroacoustique 3, c’est-à-dire qu’au centre il est plus mince que dans la zone périphérique entourant le transducteur électroacoustique 3 sur la membrane 2. La zone du bord du transducteur électroacoustique 3 correspond à la périphérie extérieure du transducteur électroacoustique 3.In the bearing zone 5 of the electroacoustic transducer 3 on the membrane 2, that is to say below the electroacoustic transducer 3, in the membrane has a hollow 6. The diameter of the hollow 6 is smaller than the diameter of the plano upper surface of the electroacoustic converter 3. The recess 6 is thus completely covered by the electroacoustic transducer 3. Thanks to this recess 6, the membrane 2 is in an area comprising the center of gravity SP2 of the electroacoustic transducer 3, that is to say in the center, it is thinner than in the peripheral zone surrounding the electroacoustic transducer 3 on the membrane 2. The zone of the edge of the electroacoustic transducer 3 corresponds to the outer periphery of the electroacoustic transducer 3.
Comme dans la région du transducteur électroacoustique 3, la membrane 2 comporte le creux 6, mais que la surface supérieure du transducteur électroacoustique 3 située sur les côtés de la membrane 2 est toutefois une surface plane, il en résulte que le transducteur électroacoustique 3 ne s’appuie sur la membrane 2 que par sa zone marginale et, dans cette zone, autour du centre de gravité SP2 du transducteur électroacoustique 3, il est écarté de la membrane 2. Lorsque le transducteur électroacoustique 3 est excité pour osciller, il pourra osciller librement dans la région de son centre de gravité SP2 sans risquer de collision avec la membrane 2.As in the region of the electroacoustic transducer 3, the membrane 2 comprises the recess 6, but the upper surface of the electroacoustic transducer 3 located on the sides of the membrane 2 is however a flat surface, it follows that the electroacoustic transducer 3 is not 'presses the membrane 2 only by its marginal zone and, in this zone, around the center of gravity SP2 of the electroacoustic transducer 3, it is separated from the membrane 2. When the electroacoustic transducer 3 is excited to oscillate, it can oscillate freely in the region of its center of gravity SP2 without risk of collision with the membrane 2.
Selon d’autres formes de réalisation de l’invention non représentées dans les figures, les surfaces 2a, 2b de la membrane 2 sont asymétriques par rapport à l’axe de symétrie et/ou au centre de symétrie de la périphérie de la membrane 2 peut avoir une forme quelconque dans la mesure où cela ne se traduit pas par une forme asymétrique de la membrane. Par exemple, il s’agit d’évidements de la périphérie extérieure de la membrane qui sont réalisés à des intervalles irréguliers dans la membrane 2. On peut également envisager une forme de triangle non équilatéral pour la périphérie de la membrane 2, qui se traduit par exemple par une membrane asymétrique 2.According to other embodiments of the invention not shown in the figures, the surfaces 2a, 2b of the membrane 2 are asymmetrical with respect to the axis of symmetry and / or the center of symmetry of the periphery of the membrane 2 may have any shape insofar as this does not translate into an asymmetrical shape of the membrane. For example, these are recesses of the outer periphery of the membrane which are made at irregular intervals in the membrane 2. It is also possible to envisage a non-equilateral triangle shape for the periphery of the membrane 2, which results in for example by an asymmetric membrane 2.
La surface du transducteur électroacoustique 3 sur laquelle s’appuie la membrane 2 peut être asymétrique par rapport à l’axe de symétrie et/ou par rapport à un centre de symétrie. Dans ce cas également on peut utiliser une forme quelconque pour la périphérie de la surface supérieure du transducteur électroacoustique 3. Par exemple, des évidements dans la périphérie extérieure du transducteur électroacoustique 3 sont réalisés à des intervalles irréguliers dans le transducteur électroacoustique 3 ; on peut également avoir une forme de triangle non équilatéral pour la périphérie du transducteur électroacoustique 3 réalisant par exemple un transducteur électroacoustique asymétrique 3.The surface of the electroacoustic transducer 3 on which the membrane 2 is supported may be asymmetrical with respect to the axis of symmetry and / or with respect to a center of symmetry. In this case also any form may be used for the periphery of the upper surface of the electroacoustic transducer 3. For example, recesses in the outer periphery of the electroacoustic transducer 3 are made at irregular intervals in the electroacoustic transducer 3; one can also have a non-equilateral triangle shape for the periphery of the electroacoustic transducer 3 producing for example an asymmetric electroacoustic transducer 3.
On peut également prévoir des trous, des structures, des parties relevées ou des parties en creux notamment en surface supérieure de la membrane 2 ou du transducteur électroacoustique 3 pour former des éléments asymétriques.It is also possible to provide holes, structures, raised portions or recessed portions, especially at the upper surface of the membrane 2 or the electroacoustic transducer 3 to form asymmetric elements.
Grâce à la surface 2a asymétrique de la membrane 2 et/ou du transducteur électroacoustique 3 on peut notamment avoir un ajustage fin de la caractéristique de rayonnement du transducteur acoustique 1.Thanks to the asymmetrical surface 2a of the membrane 2 and / or the electroacoustic transducer 3, it is possible in particular to have a fine adjustment of the radiation characteristic of the acoustic transducer 1.
En résumé, il est fait référence explicitement à la description des figures 1 à 4.In summary, reference is made explicitly to the description of FIGS. 1 to 4.
NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Capteur acoustique 2 Membrane 2a, 2b surfaces de la membrane 2 3 Transducteur électroacoustique 4 Boîtier 5 Zone d’appui 6 Creux dans la membrane SP1 Centre de gravité de la membrane SP2 Centre de gravité du transducteurNOMENCLATURE OF MAIN ELEMENTS 1 Acoustic sensor 2 Membrane 2a, 2b surfaces of the membrane 2 3 Electroacoustic transducer 4 Housing 5 Supporting area 6 Hollow in the membrane SP1 Center of gravity of the SP2 membrane Transducer center of gravity
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