FR3054767A1 - Haut-parleur plan isodynamique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un Haut-parleur (1) plan isodynamique, comprenant une membrane (2) s'étendant sensiblement suivant un plan, supportant un bobinage plat (3) comportant une série de rubans conducteurs (4) parallèles entre eux, chacun des rubans conducteurs (4) étant relié à au moins un ruban conducteur (4) parallèle adjacent par au moins une extrémité de ruban conducteur (4), au moins un élément aimanté (8) fixé à un support (9) et positionné à proximité d'un ruban conducteur (4). Le haut -parleur est remarquable en ce que ledit au moins un élément aimanté (8) est un aimant bipolaire (8), présentant une direction (D) Nord/Sud, ledit au moins un aimant bipolaire (8) étant placé en face d'au moins une partie d'un ruban conducteur (4) de sorte que la direction (D) Nord/Sud soit parallèle au plan de la membrane, ledit au moins un aimant bipolaire (8) s'étendant suivant sensiblement au moins le quart de la longueur du ruban conducteur (4).

Description

© N° de publication : 3 054 767 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)

©) N° d’enregistrement national : 17 70272 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE

COURBEVOIE © Int Cl⁸ : H 04 R 9/06 (2017.01), H 04 R 9/04, 7/04, 7/16

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1

©) Date de dépôt : 20.03.17. (© Priorité :	© Demandeur(s) : DOUZIECH GILLES— FR et POIX ERIC— FR.
	@ Inventeur(s) : DOUZIECH GILLES et POIX ERIC.
©) Date de mise à la disposition du public de la demande : 02.02.18 Bulletin 18/05.
©) Liste des documents cités dans le rapport de recherche préliminaire : Se reporter à la fin du présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux apparentés :	® Titulaire(s) : DOUZIECH GILLES, POIX ERIC.
©) Demande(s) d’extension :	© Mandataire(s) : CABINET GIRARDEAU.

HAUT-PARLEUR PLAN ISODYNAMIQUE.

FR 3 054 767 - A1 tg/j L'invention concerne un Haut-parleur (1) plan isodynamique, comprenant une membrane (2) s'étendant sensiblement suivant un plan, supportant un bobinage plat (3) comportant une série de rubans conducteurs (4) parallèles entre eux, chacun des rubans conducteurs (4) étant relié à au moins un ruban conducteur (4) parallèle adjacent par au moins une extrémité de ruban conducteur (4), au moins un élément aimanté (8) fixé à un support (9) et positionné à proximité d'un ruban conducteur (4). Le haut -parleur est remarquable en ce que ledit au moins un élément aimanté (8) est un aimant bipolaire (8), présentant une direction (D) Nord/Sud, ledit au moins un aimant bipolaire (8) étant placé en face d'au moins une partie d'un ruban conducteur (4) de sorte que la direction (D) Nord/Sud soit parallèle au plan de la membrane, ledit au moins un aimant bipolaire (8) s'étendant suivant sensiblement au moins le quart de la longueur du ruban conducteur (4).

HAUT-PARLEUR PLAN ISODYNAMIQUE

L’invention concerne la conception d’un système capable de reproduire des signaux acoustiques, de fréquences très basses jusqu'à des fréquences les plus élevées.

Elle vise plus précisément la réalisation d’un haut-parleur plan (ou isodynamique) facile à concevoir et capable de générer un son de haute précision.

Les haut-parleurs plans, ou isodynamiques, font partie de la famille des transducteurs électrodynamiques. Ils fonctionnent sur la base de la force électromagnétique générée par un courant électrique : le courant électrique circulant dans un conducteur placé dans un champ magnétique génère une force électromotrice capable de faire bouger une membrane. Les mouvements de la membrane produisent une onde sonore qui est l’image du signal électrique.

Concrètement, de tels haut-parleurs plans comportent des rubans métalliques dans lesquels on fait circuler du courant électrique. Ils comportent également des aimants (pour générer un champ magnétique) ainsi que des membranes en plastique ou en papier pour reproduire les sons.

L’invention s’intéresse à ce type de haut-parleurs dit « plans >> ou « isodynamiques >> : ils sont également bien connus dans la technique et ils présentent des avantages par rapport aux haut-parleurs coniques. En particulier, ces haut-parleurs plans peuvent avoir de meilleures caractéristiques de dispersion, comparées aux caractéristiques des haut-parleurs coniques, pour une capacité de traitement de puissance donnée, parce qu'ils se rapprochent d'une source « ligne >> plutôt que d’une source de « points >>.

Ces haut-parleurs présentent également d ‘autres avantages : quand ils sont utilisés sur une grande surface, ces haut-parleurs fonctionnent en dipôle, emmenant un son identique sur leurs deux faces. Ce sont des haut-parleurs très rapides dans leurs déplacements vibratoires car ils comportent un équipage mobile léger (comprenant une membrane associée à un bobinage), ce qui permet d’éviter les problèmes de traînage liés à l’inertie de la membrane.

Néanmoins, de tels haut-parleurs sont parfois compliqués à réaliser car il est nécessaire de positionner très précisément les aimants par rapport aux rubans conducteurs. Par ailleurs, dans de tels haut-parleurs connus, on peut également observer un mauvais comportement vibratoire de la membrane : il se crée des distorsions lors du déplacement de la membrane, car les rubans conducteurs se trouvant sur la membrane sont éloignés du champ magnétique des aimants (par les aimants eux-mêmes).

On connaît du document FR 2 119 026 un transducteur électromagnétique sensiblement plan, qui comprend une membrane sensiblement plate, s’étendant sensiblement suivant un plan, supportant un bobinage plat comportant une série de rubans conducteurs parallèles entre eux, chacun des rubans conducteurs étant relié à au moins un ruban conducteur parallèle adjacent par au moins une extrémité de ruban conducteur, au moins un élément aimanté, fixé à un support et positionné à proximité d’un ruban conducteur. Le transducteur est ici complexe à réaliser.

L’invention vise à simplifier de façon significative la réalisation d’un transducteur de ce type. L’invention vise également à réaliser un transducteur de ce type qui permettrait de reproduire des sons de façon plus précise en limitant au maximum la génération de distorsions. Elle vise également à mieux contrôler les déplacements de la membrane et ainsi améliorer la reproduction des sons transitoires (percussions, piano etc.).

L’invention propose à cet effet un haut-parleur plan isodynamique, comprenant une membrane sensiblement plate, s’étendant sensiblement suivant un plan, supportant un bobinage plat comportant une série de rubans conducteurs parallèles entre eux, chacun des rubans conducteurs étant relié à au moins un ruban conducteur parallèle adjacent par au moins une extrémité de ruban conducteur, au moins un élément aimanté, fixé à un support et positionné à proximité d’un ruban conducteur.

Le haut-parleur conforme à l’invention est remarquable en ce que ledit au moins un élément aimanté est un aimant bipolaire, présentant une direction Nord/Sud, ledit au moins un aimant bipolaire étant placé en face d’au moins une partie d’un ruban conducteur de sorte que la direction Nord/Sud soit parallèle au plan de la membrane, ledit au moins un aimant bipolaire s’étendant suivant sensiblement au moins le quart de la longueur du ruban conducteur.

Ainsi réalisé, le haut-parleur conforme à l’invention permet de créer des dispositifs ultra plats et faciles à réaliser : l’utilisation d’au moins un élément aimanté bipolaire permet de s’affranchir des contraintes de calcul de distance et de positionnement de l’élément aimanté par rapport au ruban conducteur. En effet, l’élément aimanté bipolaire doit simplement être placé en face du ruban conducteur pour que ce dernier se trouve dans les lignes de champ magnétique les plus importantes générées par l’élément aimanté bipolaire.

Le haut-parleur conforme à l’invention peut également comprendre les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :

- ledit au moins un aimant bipolaire est un barreau aimanté bipolaire, présentant une largeur sensiblement égale à celle d’un ruban conducteur ;

- ledit au moins un aimant bipolaire est un barreau aimanté bipolaire, présentant une longueur sensiblement égale ou supérieure à celle d’un ruban conducteur,

- ledit support comporte un cadre et ledit au moins un barreau aimanté bipolaire est fixé audit cadre par ses extrémités,

- le haut-parleur comporte au moins deux éléments aimantés bipolaires, chacun desdits au moins deux éléments aimantés bipolaires étant placé en face d’un ruban conducteur,

- ledit bobinage plat présente une surface adhésivé et le bobinage plat est rapporté sur ladite membrane en apposant ladite surface adhésivé du bobinage sur une face de ladite membrane,

- ledit au moins un élément aimanté bipolaire est un premier élément aimanté bipolaire, placé en face d’un premier ruban conducteur et d’un côté de ladite membrane, ledit haut-parleur comportant en outre au moins un second élément aimanté bipolaire placé de l’autre côté de la membrane, ledit au moins un second élément aimanté bipolaire étant placé en face d’au moins une partie d’un second ruban conducteur, adjacent audit premier ruban conducteur, la direction Nord/Sud dudit au moins un second élément aimanté bipolaire étant parallèle au plan de la membrane, l’orientation Nord/Sud dudit au moins un second élément aimanté bipolaire étant inversée par rapport à l’orientation Nord/Sud dudit premier élément aimanté bipolaire,

- dans le cadre de ce mode de réalisation, lesdits au moins un premier et second éléments aimantés bipolaires sont fixés chacun sur une tôle perforée.

L’invention vise également un ensemble pour la fabrication d’un haut-parleur plan isodynamique tel que défini ci-dessus, qui est remarquable en ce qu’il comporte :

- au moins une membrane,

- au moins un bobinage plat comportant des rubans conducteurs,

- au moins un élément aimanté bipolaire fixé à un support d’élément aimanté bipolaire, ledit support d’élément aimanté bipolaire.

L’ensemble conforme à l’invention peut également comporter les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :

- ladite membrane est une feuille de papier,

- ladite membrane est un film de polyester,

- ledit support d’élément aimanté bipolaire est un cadre en médium, en contreplaqué ou un cadre réalisé en matière plastique,

- ledit support d’élément aimanté bipolaire est une tôle perforée.

L’invention concerne enfin un procédé de fabrication d’un haut-parleur conforme à l’invention à partir d’un ensemble tel que défini ci-dessus, remarquable en ce qu’il comporte les étapes suivantes :

a) Assemblage dudit au moins un élément aimanté bipolaire audit support d’élément aimanté bipolaire,

b) Collage dudit bobinage plat sur ladite membrane,

c) Positionnement du support assemblé audit au moins un élément aimanté bipolaire par rapport à ladite membrane de sorte que ledit au moins un élément aimanté bipolaire soit positionné en face d’un ruban conducteur dudit bobinage plat,

d) Fixation de la position de la membrane par rapport au support d’élément aimanté bipolaire.

Conformément à l’invention, le procédé peut, en outre, comporter une étape de mise sous tension de la membrane au moyen d’un cadre de tension pneumatique, suivie d’une étape de collage de la membrane sous tension à un châssis et, de plus, l’étape d) de fixation de la position de la membrane par rapport au support peut se faire par assemblage du châssis avec le support.

Grâce à l’invention, il est possible d’espacer plus largement les rubans conducteurs et leurs aimants associés : le haut-parleur conforme à l’invention s’affranchit donc des contraintes liées aux modes de réalisation de l’Etat de la Technique, à savoir l’alternance d’aimants mono polaires devant les espaces vides séparant deux rubans conducteurs adjacents.

De plus, l’invention permet une meilleure aération de la membrane.

En outre, l’invention assure un champ magnétique constant lors des déplacements de la membrane dans le cadre du mode de réalisation suivant lequel le haut-parleur comporte deux séries d’éléments aimantés bipolaires placés de chaque côté de la membrane. Un tel mode de réalisation permet également de disposer d’un haut-parleur parfaitement symétrique, permettant la diffusion d’un son de grande qualité de manière identique d’un côté et de l’autre de la membrane.

L’invention peut en outre s’appliquer à la réalisation de haut-parleurs pour des applications diverses et variées telles que :

- La réalisation de haut-parleurs destinés au grand public,

- La réalisation de haut-parleurs bidirectionnels pour la diffusion de sons dans les lieux publics tels que les lieux de culte, les restaurants, les gares et aéroports,

- La réalisation de haut-parleurs associés à des panneaux publicitaires présentant des affiches,

- La réalisation de sculptures sonores,

- La réalisation d’écrans de projection d’images vidéo,

- La réalisation d’éléments de décor, de scénographie de musées ou de théâtres,

- La réalisation de haut-parleurs faisant également fonction de luminaires

- La réalisation de haut-parleurs faisant également office de mobilier, de portes de cloisons fixes ou coulissantes, de paravents etc.

Pour pouvoir être exécutée, l’invention est exposée de façon suffisamment claire et complète dans la description suivante qui est, en plus, accompagnée de dessins dans lesquels :

- La figure 1 est vue en coupe schématique partielle d’un haut-parleur plan conforme à un premier mode de réalisation selon l’invention,

- La figure 2 est une vue de dessus, montrant plusieurs éléments que comporte le haut-parleur plan montré en figure 1,

- La figure 3 est une vue de dessus de certains éléments du haut-parleur montré en figure 1 et elle illustre une première étape de réalisation du haut-parleur,

- La figure 4 est une vue de dessus de certains éléments du haut-parleur montré en figure 1 et elle illustre une seconde étape de réalisation du haut-parleur,

- La figure 5 est une vue de dessus de certains éléments du haut-parleur montré en figure 1 et elle illustre une troisième étape de réalisation du haut-parleur,

- La figure 6 est un agrandissement d’une partie du haut-parleur montré en figure 1 une fois assemblé,

- La figure 7 est vue en coupe schématique partielle d’un haut-parleur plan conforme à un second mode de réalisation selon l’invention,

- La figure 8 est une vue de dessus, montrant plusieurs éléments que comporte le haut-parleur plan montré en figure 7,

- La figure 9 est une vue de dessus, montrant plusieurs éléments assemblés que comporte le haut-parleur plan montré en figure 7,

- La figure 10 est une vue en perspective partielle et éclatée du hautparleur plan montré en figure 7,

- La figure 11 est une vue de côté et en perspective du haut-parleur montré en figure 7 une fois assemblé, la figure 11 illustrant schématiquement les champs magnétiques générés par les éléments aimantés,

- La figure 12 est une vue en perspective d’un haut-parleur plan assemblé et fixé sur un piètement,

- Et la figure 13 est une vue en coupe schématique d’une variante de réalisation d’un haut-parleur plan conforme à un autre mode de réalisation

Dans la description qui suit, les termes «inférieur», «supérieur», « gauche », « droite » etc... sont utilisés en référence aux dessins pour une plus grande facilité de compréhension. Ils ne doivent pas être compris comme étant des limitations de la portée de l’invention.

II sera fait référence dans un premier temps à un premier mode de réalisation d’un haut-parleur conforme à l’invention en se rapportant aux figures 1 à 6. Dans un second temps, il sera fait référence à un second mode de réalisation d’un haut-parleur conforme à l’invention, en se rapportant aux figures 7à12.

Les haut-parleurs décrits dans le présent document sont à associer à un amplificateur pour fonctionner : leur rendement étant faible, suivant l’utilisation, un amplificateur de forte puissance (supérieure à 50 W) sera nécessaire pour obtenir un niveau sonore satisfaisant. L’association à un amplificateur n’est pas décrite dans le présent document, cela relevant du domaine connu de l’homme du métier.

Le premier mode de réalisation d’un haut-parleur plan conforme à l’invention concerne les éléments d’un ensemble du type kit, conçus pour s’assembler facilement les uns avec les autres de sorte à réaliser un hautparleur plan 1 conforme à l’invention.

Le haut-parleur plan 1 selon ce premier mode de réalisation est illustré schématiquement en coupe en figure 1.

II comporte une membrane 2, souple, qui est réalisée par une feuille de papier dans le cadre de cet exemple de réalisation.

Il conviendra de noter que la membrane 2 pourrait être réalisée dans un matériau différent sans sortir du cadre de l’invention : il sera vu par la suite que la membrane peut, par exemple, être réalisée par un film polyester. Elle pourrait également être réalisée par tout autre film plastique, par un film en matériau composite, en matière végétale, en textile etc.

Le haut-parleur plan 1 comporte également un bobinage plan 3 réalisé par un circuit de rubans conducteurs métalliques, les rubans conducteurs du circuit 3 formant un serpentin.

Le circuit 3 est formé par une bande d’aluminium qui est découpée à l’aide d’un plotter (table de découpe numérique) dans une feuille d’aluminium. La feuille d’aluminium est adhésive sur l’une de ses faces de sorte que le circuit 3 découpé est adhésif sur l’une de ses faces. Pour faciliter son transport et sa manipulation, la face adhésive du circuit est protégée par une feuille mince 31 de protection (voir figure 3) qui est à retirer lorsque l’on souhaite coller le circuit 3. L’autre face du circuit 3 est placée contre une feuille 30 de matière plastique transparente. La feuille 30 supportant le bobinage plan 3 est souple et ,n’est utilisée que pour positionner et centrer le bobinage 3 : une fois le bobinage placé correctement, la feuille 30 est retirée.

Les rubans conducteurs 4 sont réalisés par une couche mince d’aluminium et ils s’étendent parallèlement entre eux. Chacun des rubans 4 est relié à un ruban adjacent 4 par au moins l’une de ses extrémités 5 et/ou 6 (voir figure 2).

Plus précisément, chacun des rubans conducteur 4 est réalisé par trois lacets 41 disposés de façon parallèle et rapprochée les uns des autres (voir en particulier la figure 6).

Les extrémités 5 et 6 sont réalisées par les trois lacets 41 des rubans 4 qui se prolongent perpendiculairement à la direction des rubans de manière à relier les trois lacets 41 d’un ruban 4 adjacent.

Les rubans conducteurs s’étendent ainsi sur une surface qui s’inscrit dans un rectangle. On peut ainsi considérer que le bobinage 3 s’étend suivant une forme rectangulaire et qu’il forme un circuit en colimaçon.

Le circuit en colimaçon est réalisé de telle sorte que les fils adjacents sont parcourus par un courant électrique qui circule dans le même sens afin de pouvoir appliquer les lois de Laplace : La figure 6 montre notamment le sens de circulation du courant (illustré par des flèches) et l’orientation de barreaux aimantés 8.

On rappellera ici que les lois de Laplace expliquent les principes électromagnétiques ici utilisés pour que le haut-parleur fonctionne : lorsqu’un champ magnétique généré par un aimant est perpendiculaire à la circulation d’un courant électrique, alors il se crée une force motrice perpendiculaire à la direction de déplacement du courant et à la direction du champ magnétique. C’est cette force qui fait vibrer la membrane et qui est à l’origine de la génération d’un son parle haut-parleur.

Le bobinage 3 comporte deux bornes de raccordement 7. Le circuit formé par le bobinage 3 présente une résistance électrique comprise entre 4 et 10 Ohms, par exemple de 6 Ohms.

Conformément à l’invention et dans le cadre de cet exemple, le haut-parleur

I comporte en outre quatre barreaux aimantés bipolaires 8.

Les barreaux aimantés bipolaires sont réalisés par une matière de caoutchouc imprégnée de particules aimantées. Ils sont ainsi souples et résistants.

On comprendra par « bipolaire >>, des aimants qui comportent 4 pôles aimantés : deux pôles Nord et deux pôles Sud, avec un pôle Nord adjacent d’un pôle Sud (voir figure 1).

Dans le cadre de cet exemple, les barreaux aimantés bipolaires 8 sont de section rectangulaire et comportent chacun deux parties en forme de barreau dont les orientations de pôles sont inversées : sur la figure 1, on a représenté une ligne schématique L démarquant les deux parties de chaque barreau aimanté, et où ont été indiqués les pôles Nord et Sud pour chaque partie d’aimant.

Il sera noté que les barreaux aimantés bipolaires 8 sont tous identiques et présentent une largeur sensiblement égale à la largeur d’un ruban conducteur 4, ainsi qu’une longueur sensiblement égale à la longueur d’un ruban conducteur 4.

II devra être entendu que le haut-parleur pourrait comporter des éléments aimantés bipolaires différents sans sortir du cadre de l’invention : par exemple, sans sortir du cadre de l’invention, il pourrait être prévu une multitude d’aimants bipolaires de longueur plus réduite et de largeur différente de celles prévues dans le cadre de cet exemple, ou moins d’éléments aimantés bipolaires (mais au moins 1) de forme et de taille différentes de celles illustrées dans le cadre de cet exemple.

Conformément à l’invention, les barreaux aimantés bipolaires 8 sont fixés par leurs extrémités 80 et 81 à un support 9, réalisé dans cet exemple par un cadre 9 en médium. Les barreaux aimantés bipolaires 8 sont espacés d’un intervalle qui est sensiblement égal à un intervalle entre deux rubans conducteurs 4 du bobinage 3. Dans le cadre de cet exemple, cet intervalle n’est pas égal à l’intervalle entre deux rubans conducteurs consécutifs, mais à l’intervalle entre un premier et un troisième rubans conducteurs consécutifs. Cet intervalle, plus important, permet de laisser plus d’espace entre deux barreaux aimantés bipolaires, de sorte qu’il est plus aisé de les assembler au cadre 9.

De plus, en laissant ainsi de tels intervalles entre les barreaux aimantés bipolaires 8, les barreaux sont disposés de sorte à occuper au moins la moitié de la largeur du cadre médium 9.

Le cadre 9 est de forme rectangulaire et il comporte deux grands côtés 90 et deux petits côtés 91. La longueur des grands côtés 90 est sensiblement égale à la longueur du circuit formé par le bobinage et la longueur des petits côtés 91 (correspondant à la largeur du cadre rectangulaire) est sensiblement égale à la largeur du circuit rectangulaire suivant lequel s’étend le bobinage 3.

Une traverse 92, parallèle aux petits côtés 91 du cadre 9, relie les deux grands côtés 90 du cadre au voisinage du milieu de la longueur des grands côtés, de sorte à apporter de la rigidité au cadre.

L’un des petits côtés 91 du cadre 9 formant support est plus large que l’autre petit côté 91 : celui-ci comporte une fenêtre 93, traversante, et deux bornes de raccordement 94 à un système d’alimentation électrique (non représenté). Les deux bornes de raccordement 94 sont prévues de part et d’autre de la fenêtre 93.

Il a été indiqué que le cadre 9 formant support pour les éléments aimantés est réalisé en médium, mais il devra être entendu que le support du haut-parleur conforme à la présente invention pourrait être réalisé dans un autre matériau sans sortir du cadre d’invention : par exemple, il pourrait être réalisé par un grille métallique, ou une planche ajourée en plastique ou dans une planche de bois massif, ou autre.

Il va maintenant être fait référence à un procédé de fabrication conforme à l’invention, permettant d’assembler les différents éléments du haut-parleur présentés ci-dessus, en faisant référence aux figures 2 à 6.

Tout d’abord, on réalise le support d’éléments aimantés, c’est-à-dire le cadre 9 en médium dans le cadre de cet exemple de réalisation. Le cadre en médium présente une épaisseur de 5 mm.

Puis, on fixe les barreaux aimantés bipolaires 8 de façon parallèle entre eux, en les espaçant d’un intervalle sensiblement égal à l’intervalle séparant un premier et un troisième ruban conducteur 4 parmi trois rubans conducteurs 4 adjacents du bobinage 3 que l’on va utiliser.

La fixation des barreaux aimantés se fait par collage des extrémités 80 et 81 sur les petits côtés 91 du cadre 9. Le collage peut être réalisé en utilisant de l’adhésif double face ou tout autre moyen.

On obtient ainsi un cadre 9 équipé d’éléments aimantés bipolaires comme illustré en figure 2.

Conformément à l’invention, l’étape suivante consiste à tendre la membrane 2 en papier, par exemple en la plaçant à plat sur un support plan 11.

Puis, on retire la feuille 31 de protection de la face adhésive du bobinage 3, afin (figure 3), et on tend alors la feuille 30 supportant le circuit formé par le bobinage 3. On colle la face adhésive du bobinage 3 sur la membrane en papier 2 (voir figure 4), et on retire la feuille 30 en décollant la feuille 30 de la surface du bobinage.

L’avantage d’utiliser un bobinage souple et plan adhésif est qu’il peut se rapporter sur toute sorte de support dont il épouse assez facilement la forme. De plus, un tel bobinage présente un poids négligeable ce qui rend l’ensemble très léger et facilement manipulable et permet une reproduction sonore sur un large spectre.

On positionne alors le support (cadre 9) en veillant à aligner correctement les barreaux aimantés bipolaires avec les rubans conducteurs 4 : les barreaux aimantés doivent se trouver en face des rubans conducteurs et la direction D Nord/Sud d’une face d’un barreau aimanté (se trouvant en face d’un ruban conducteur 4) doit présenter une direction parallèle au plan de la membrane en papier 2 (sur laquelle est collée la feuille 30 portant le bobinage 3 - voir figures 1 et 5).

Il reste alors à assembler la membrane 2 et le cadre 9, puis à raccorder les bornes 7 du bobinage aux bornes 94 du cadre 9 de raccordement à un système d’alimentation en électricité. Pour ce faire, on prévoit de souder deux fils 12 conducteurs, chacun entre une borne 7 du bobinage et une borne 94 du cadre (voir figure 6).

On obtient ainsi un haut-parleur conforme à l’invention, dont ledit haut moins un élément aimanté bipolaire est placé en face d’un ruban conducteur. On notera que la face de l’élément aimanté bipolaire qui se trouve en regard du ruban conducteur 4, présente une direction D Nord/Sud parallèle au plan suivant lequel s’étend la membrane 2.

De plus, conformément à l’invention, chacun des éléments aimantés bipolaires (barreaux 9) s’étend sur au moins le quart de la longueur des rubans conducteurs 4

On va maintenant s’intéresser à un autre mode de réalisation d’un hautparleur conforme à l’invention.

Dans le cadre de cet exemple, il sera fait référence aux figures 7 à 12.

Suivant ce mode de réalisation, le haut-parleur réalisé présente deux séries de barreaux aimantés bipolaires 9, chaque série de barreaux aimantés bipolaires se trouvant d’un côté de la membrane 2 : l’objectif d’une telle disposition est de réaliser un haut-parleur 10 selon un second mode de réalisation, émettant d’une part un son plus précis (plus pur). Cette solution avec des aimants des deux côtes de la membrane assure un fonctionnement en « push-pull », c’est-à-dire que ce mode de réalisation permet à la fois de repousser et d’attirer la membrane de sorte que cette solution technique permet une diffusion du son parfaitement symétrique, avec un champ magnétique constant lors des déplacements de la membrane et les aimants très espacés représentent de faibles obstacles pour le son sur les deux faces. La figure 7 montre une vue en coupe schématique du montage : le haut-parleur comporte une membrane 20 sur laquelle est rapportée la face adhésivé du bobinage 3. Il s’agit du même bobinage 3 adhésif que celui du premier exemple illustré en figures 1 à 6.

Toutefois, dans le cadre de ce second exemple, la membrane 20 est différente de la membrane 2 : il s’agit d’une membrane 20 réalisée par un film de polyester fin, de 12 pm d’épaisseur.

Le haut-parleur 10 comporte, de chacune côté de la membrane 20 deux panneaux 70 de tôle perforée, chaque panneau 70 portant des barreaux aimantés bipolaires 8 (les mêmes, par exemple, que ceux décrits dans le premier exemple montré en figures 1 à 6).

Les barreaux aimantés sont alignés parallèlement sur chaque panneau 70 et sont espacés d’un intervalle égal à la distance séparant un premier et un troisième rubans conducteurs 4 d’une série d’au moins trois rubans conducteurs 4 consécutifs du bobinage 3.

Une fois disposés correctement, les barreaux aimantés 8 sont fixés sur le panneau 70 de tôle perforée, par exemple par collage (voir figure 8).

Dans cet exemple, chaque panneau 70 comporte six barreaux aimantés 8 présentant une première longueur (appelée « grande longueur ») et étant alignés parallèlement les uns à côté des autres, et deux barreaux aimantés bipolaires 82 présentant une longueur plus petite que la grande longueur. Les barreaux aimantés bipolaires 82 de petite longueur sont alignés parallèlement aux barreaux aimantés bipolaires de grande longueur.

Les aimants 82 plus petits sont associés au bobinage plus étroit qui permet la reproduction des fréquences plus aigües.

Les panneaux 70 présentent tous les deux des ouvertures traversantes 71 qui seront utilisées pour leur fixation (voir plus loin).

Comme on peut le voir sur les figures 7, 10 et 11, la membrane 20 et le bobinage 3 sont pris en sandwich entre les deux panneaux 70 équipés des barreaux aimantés 8 et 82, de telle manière que les barreaux aimantés bipolaires d’un panneau 70 (panneau supérieur) se trouvent en face d’une première série S1 de rubans conducteurs 4 et, aussi, de telle manière que les barreaux aimantés bipolaires de l’autre panneau 70 (panneau inférieur) se trouvent en face d’une seconde série S2 de rubans conducteurs 4.

Les rubans conducteurs 4 de la première et de la seconde série alternent les uns et les autres : sur une série de rubans conducteurs 4 adjacents, les premier, troisième, cinquième et septième rubans conducteurs 4 (de gauche à droite) appartiennent à la première série S1 tandis que les deuxième, quatrième, sixième et huitième rubans conducteurs 4 (toujours de gauche à droite) appartiennent à la seconde série S2.

Avec des barreaux aimantés bipolaires 8 et 82 agencés sur les panneaux 70, et avec les deux séries de rubans conducteurs S1 et S2 identifiées, on obtient un haut-parleur plan 10 conforme à l’invention qui est conçu de sorte que :

-un premier élément aimanté bipolaire 8 d’un premier panneau 70, situé d’un côté de la membrane 20, est placé en face d’un premier ruban conducteur 4 et

- un second élément aimanté bipolaire 8 d’un seconde panneau 70, situé de l’autre côté de la membrane 20, est placé en face d’un second ruban conducteur 4, le second ruban conducteur 4 étant adjacent au premier ruban conducteur 4.

On notera que les faces de tous les barreaux aimantés bipolaires qui se trouvent en regard de la membrane présentent toutes une bipolarité Nord/Sud dont la direction D est parallèle au plan de la membrane 20.

En revanche, l’orientation Nord/Sud des faces des barreaux aimantés bipolaires du panneau 70 supérieur est inversée par rapport à l’orientation Nord/Sud des faces des barreaux aimantés bipolaires du panneau 70 inférieur (voir figures 1, 10 et 11).

Il va maintenant être fait référence à un procédé de réalisation du hautparleur 10 en faisant référence aux figures 8 à 12.

Tout d’abord, on réalise les deux panneaux 70 en tôle perforée sur lesquels on fixe les barreaux aimantés bipolaires 8 et 82.

Suivant une étape supplémentaire (qui peut être réalisée avant ou après la réalisation des panneaux 70) la membrane 20 est tendue et fixée sur un cadre : elle est d’abord mise sous tension au moyen d’un cadre de tension pneumatique (roue de vélo rectangulaire - non illustrée sur les schémas). La valeur de la tension appliquée dépende de la taille du haut-parleur ainsi que de la fréquence de résonnance recherchée. La tension appliquée, dans le cadre de cet exemple de réalisation, peut être de 1 bar.

Puis, une fois que la membrane 20 est parfaitement tendue, elle est fixée par tout moyen connu (par exemple par collage) à un châssis 60.

Le châssis 60 est réalisé sous la forme d’un cadre 61 comportant une traverse 62 qui court longitudinalement entre deux bords du cadre 61.

La traverse 62 est réalisée non pas sensiblement au milieu de la largeur du cadre 61, mais sensiblement au quart de la largeur du cadre 61.

L’étape de tension et de fixation de la membrane 20 sur le châssis 60 est suivie d’une étape de collage de la feuille 30 portant le bobinage 3, de sorte que les rubans conducteur 4 se trouvent parallèles aux bords du cadre 61 du châssis 60.

Puis, les panneaux 70 sont positionnés de part et d’autre du châssis 60, en prenant garde à ce que les barreaux 8 et 81 soient parfaitement alignés audessus des première et seconde séries de rubans conducteurs 4 du bobinage.

Puis, les panneaux sont fixés au châssis 60, par vissage à travers les lumières traversantes 71 après avoir raccordées les bornes 7 du bobinage 3 à deux bornes du châssis 60 par des fils conducteurs 12 (bornes de raccordement à la sortie d’un amplificateur audio HiFi ou de sonorisation qui va lui envoyer un signal électrique audio).Ainsi réalisé, le haut-parleur 10 ne génère que peu de distorsion en fonctionnement : les deux séries S1 et S2 d’éléments aimantés situés de part et d’autre de la membrane 20 aident au bon comportement de la membrane (c’est-à-dire que la membrane vibre mais se déforme peu au final, étant sollicitée par des champs magnétiques sur chacune de ses faces). Il s’agit là du phénomène « push-pull », généré par les forces de Laplace en présence d’un champ magnétique émis perpendiculairement à la circulation d’un courant électrique dans les rubans 4. De plus, comme on peut le voir sur la figure 11, les lignes des champs magnétiques générés par les aimants bipolaires 8 et 82 se trouvent à leur maximum d’intensité juste au milieu des rubans conducteurs 4 placés en face, ce qui garantit une création de son optimale.

Ainsi réalisé, le haut-parleur 10 est performant. Il est également plan, de forme rectangulaire, ultra plat et léger : il peut être positionné sur un piétement 50, comme montré en figure 12.

On comprend des exemples qui viennent d’être décrits comment l’invention permet de réaliser facilement des haut-parleurs générant des sons précis, qui sont légers et que l’on peut facilement utiliser comme support pour toute création esthétique associée à la génération de sons.

Il devra toutefois être entendu que l’invention n’est pas limitée aux deux modes de réalisation présentés ci-avant et qu’elle s’étend à la mise en œuvre de tout moyen équivalent.

En particulier, la figure 13 illustre encore un autre mode de réalisation 5 suivant lequel le bobinage 3, fixé grâce à sa face adhésivé sur une membrane 2, est placé face à un support d’aimants bipolaires 8 qui présente la particularité suivante : ce support est réalisé par une tôle perforée emboutie 72, la forme emboutie formant une cavité 73 dans la tôle perforée.

Les aimants bipolaires 8 sont placés et fixés en face des rubans 4 dans la 10 cavité 73.

La membrane 2 est fixée sur une bordure de la tôle emboutie grâce à de l’adhésif double face 74.

Ce mode de réalisation permet de prévoir une distance prédéterminée entre les aimants et la membrane 2. Dans le cadre de cet exemple, la distance peut être comprise entre 1 et 10 mm. Il est aisé de fixer cette distance en prédéterminant la profondeur de la cavité 73.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Haut-parleur (1, 10) plan isodynamique, comprenant :

   - une membrane (2, 20) s’étendant sensiblement suivant un plan, supportant un bobinage plat (3) comportant une série de rubans conducteurs (4) parallèles entre eux, chacun des rubans conducteurs (4) étant relié à au moins un ruban conducteur (4) parallèle adjacent par au moins une extrémité (5, 6) de ruban conducteur (4), au moins un élément aimanté (8, 82), fixé à un support (9, 70) et positionné à proximité d’un ruban conducteur (4), caractérisé en ce que :

   ledit au moins un élément aimanté (8, 82) est un aimant bipolaire (8, 82), présentant une direction (D) Nord/Sud, ledit au moins un aimant bipolaire (8, 82) étant placé en face d’au moins une partie d’un ruban conducteur (4) de sorte que la direction (D) Nord/Sud soit parallèle au plan de la membrane, ledit au moins un aimant bipolaire (8, 82) s’étendant suivant sensiblement au moins le quart de la longueur du ruban conducteur (4).
2. 2. Haut-parleur (1, 10) suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un aimant bipolaire (8, 82) est un barreau aimanté bipolaire (8, 82), présentant une largeur sensiblement égale à celle d’un ruban conducteur (4).
3. 3. Haut-parleur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit au moins un aimant bipolaire (8, 82) est un barreau aimanté bipolaire (8, 82), présentant une longueur sensiblement égale ou supérieure à celle d’un ruban conducteur (4).
4. 4. Haut-parleur (1) suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit support (9) comporte un cadre (9) et en ce que ledit au moins un barreau aimanté bipolaire (8) est fixé audit cadre (9) par ses extrémités (80, 81).
5. 5. Haut-parleur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux éléments aimantés bipolaires (8), chacun desdits au moins deux éléments aimantés bipolaires (8) étant placé en face d’un ruban conducteur (4).
6. 6. Haut-parleur (1, 10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit bobinage plat (3) présente une surface adhésive et en ce que le bobinage plat est rapporté sur ladite membrane (2, 20) en apposant ladite surface adhésive du bobinage sur une face de ladite membrane (2, 20).
7. 7. Haut-parleur (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un élément aimanté bipolaire (8, 82) est un premier élément aimanté bipolaire, placé en face d’un premier ruban conducteur (4) et d’un côté de ladite membrane (20), ledit haut-parleur comportant en outre au moins un second élément aimanté bipolaire (8, 82) placé de l’autre côté de la membrane (20), ledit au moins un second élément aimanté bipolaire (8, 82) étant placé en face d’au moins une partie d’un second ruban conducteur (4), adjacent audit premier ruban conducteur (4), la direction (D) Nord/Sud dudit au moins un second élément aimanté bipolaire (8, 82) étant parallèle au plan de la membrane (20), l’orientation Nord/Sud dudit au moins un second élément aimanté bipolaire (8, 82) étant inversée par rapport à l’orientation Nord/Sud dudit premier élément aimanté bipolaire (8, 82).
8. 8. Haut-parleur (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits au moins un premier et second éléments aimantés bipolaires (8, 82) sont fixés chacun sur une tôle perforée (70).
9. 9. Ensemble pour la fabrication d’un haut-parleur (1, 10) plan isodynamique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte :

   - au moins une membrane (2, 20),

   - au moins un bobinage plat (3) comportant des rubans conducteurs (4)

   - au moins un élément aimanté bipolaire (8, 82) fixé à un support (9, 70) d’élément aimanté bipolaire (8, 82), ledit support (9, 70) d’élément aimanté bipolaire (8, 82).
10. 10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite membrane (2) est une feuille de papier.
11. 11. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite membrane est un film de polyester.
12. 12. Ensemble selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que ledit support d’élément aimanté bipolaire est un cadre (9) en médium, en contreplaqué ou un cadre réalisé en matière plastique.
13. 13. Ensemble selon la revendication 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que ledit support d’élément aimanté bipolaire est une tôle perforée (70).
14. 14. Procédé de fabrication d’un haut-parleur (1, 10) à partir d’un ensemble selon l’une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :

    e) Assemblage dudit au moins un élément aimanté bipolaire (8, 82) audit support (9, 70) d’élément aimanté bipolaire (8, 82),

    f) Collage dudit bobinage plat (3) sur ladite membrane (2, 20),

    g) Positionnement du support (9, 70) assemblé audit au moins un élément aimanté bipolaire (8, 82) par rapport à ladite membrane (2, 20) de sorte que ledit au moins un élément aimanté bipolaire (8, 82) soit positionné en face d’un ruban conducteur (4) dudit bobinage plat (3),

    h) Fixation de la position de la membrane (2, 20) par rapport au support (9, 70) d’élément aimanté bipolaire (8, 82).
15. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu’il comporte en 5 outre une étape de mise sous tension de la membrane (20) au moyen d’un cadre de tension pneumatique, suivie d’une étape de collage de la membrane (20) sous tension à un châssis (60), et en ce que l’étape d) de fixation de la position de la membrane (20) par rapport au support (70) se fait par assemblage du châssis (60) avec

    10 le support (70).

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