WO1999059377A1 - Active acoustic impedance control device - Google Patents

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WO1999059377A1
WO1999059377A1 PCT/FR1999/001121 FR9901121W WO9959377A1 WO 1999059377 A1 WO1999059377 A1 WO 1999059377A1 FR 9901121 W FR9901121 W FR 9901121W WO 9959377 A1 WO9959377 A1 WO 9959377A1
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WO
WIPO (PCT)
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impedance
measurement
transducer
branch
terminals
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PCT/FR1999/001121
Other languages
French (fr)
Inventor
Xavier Meynial
Original Assignee
Centre Scientifique Et Technique Du Batiment (Cstb)
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/002Damping circuit arrangements for transducers, e.g. motional feedback circuits

Definitions

  • the present invention relates to the field of active acoustic impedance control.
  • acoustic impedance that a material presents to an incident pressure wave determines its absorption, reflection and transmission properties. Consequently, having a material whose acoustic impedance can be varied makes it more or less absorbent, reflective, transparent. This is, for example, what we strive to do with passive materials: rotating panels with a reflecting side and an absorbing side, rolling curtains, etc.
  • Active impedance control aims to adjust the acoustic impedance of a material by active means using transducers, filters and amplifiers. It differs from other active control techniques by the following points: 1. Operation is local reaction: the sensor and the actuator must be separated by a small distance with regard to the relevant wavelengths. The reaction of the material at a point then does not depend on what happens at another point (located at a distance not small compared to the wavelength);
  • Patents have been published on the reduction of noise emitted by reactors (US 5,702,230 and 5,498,127). These patents do not specify the nature of the feedback, but mention the use of microphones located near the speakers.
  • US Patent 5,588,065 describes a bass speaker using the motional feedback, with speed information coming from the impedance bridge controlling the speaker and pressure information measured in front of a secondary diaphragm of the speaker. .
  • Patent application O97 / 03536 describes the use of a pressure and speed feedback to actively control the acoustic impedance of a loudspeaker system. Taking into account the two parameters, pressure and speed, improves the feedback.
  • Other uses of motional feedback are described in articles by X. Meynial: "Active acoustic materials for room acoustics", CSTB notebook, delivery 367, March 1996; “Active materials for applications in room acoustics", 3 rd ICIM / ECSSM '96, Lyon, 1996, pages 968-973. In these articles, the feedback was based on only one electrical quantity, which limited the results.
  • An object of the present invention is to provide an effective and relatively simple active impedance control device.
  • the invention thus proposes a device for active control of the acoustic impedance that an electroacoustic transducer presents to a medium in which it radiates, comprising at least one bridge of impedances of which one branch comprises an electrical impedance taken between two terminals of the transducer control means for applying an excitation voltage to the impedance bridge, a first measurement means for obtaining a first quantity representative of the speed of movement of the transducer membrane, and a second measurement means for obtaining a second quantity representative of the acoustic pressure exerted on the diaphragm of the transducer.
  • the second measurement means operates by taking at least one measurement voltage from the impedance bridge.
  • the excitation voltage applied by the control means is a combination of said first and second quantities.
  • the device thus uses a double reaction, one resulting from a measurement of the pressure in the immediate vicinity of the membrane of the actuator, the other resulting from a measurement of the speed of this membrane.
  • a double reaction one resulting from a measurement of the pressure in the immediate vicinity of the membrane of the actuator, the other resulting from a measurement of the speed of this membrane.
  • the pressure measurement is carried out in a simple and economical way by means of the impedance bridge, which makes it possible to dispense with a special pressure sensor. Furthermore, interference in the frequency response corresponding to the membrane-sensor propagation time is avoided.
  • each of the two measurement means operates by taking respective measurement voltages from the impedance bridge, or from two circuits connected to two separate electrical inputs / outputs of the transducer. This eliminates any separate measurement sensor from the transducer control circuit.
  • the structure of the device is then particularly simple.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams of active impedance control devices using a speed and pressure feedback
  • R Z a . cos ( ⁇ ) - Z c Z a . cos ( ⁇ ) + Z c
  • - 6 - and Z c is the characteristic impedance of plane waves:
  • Z c p. c with p: density of air (in kg / m 3 ), c: speed of waves in air (in m / s).
  • the device If the real part of Z a is positive (
  • tends to 0 when
  • the present invention makes it possible to adjust the value of the acoustic impedance Z a of a transducer.
  • a transducer can be used, alone or in a network, in various applications where it is desired to adjust the reflection coefficient R.
  • the device represented in FIG. 1 comprises an impedance bridge 2 to which an amplifier 3 applies an excitation or feedback voltage V R , obtained by amplifying the output of a mixer 5.
  • the impedrffî ⁇ g bridge 2 comprises four branches : the first includes the electrical impedance presented by the transducer 1 between the two excitation terminals of the - 7 - coil setting in motion its membrane; the second branch, mounted in series with the first branch, has an electrical impedance Z '-_; the third branch has an electrical impedance Z Q ; and the fourth branch, mounted in series with the third, has an electrical impedance Z'r j .
  • the excitation voltage V R is applied between a common end of the first and third branches and a common end of the second and fourth branches.
  • the bridge 2 is arranged so that the differential measurement voltage V d is representative of the speed V of displacement of the membrane of the transducer 1.
  • the differential voltage V d is taken between the node located between the first and second branches of the bridge and that located between the third and fourth branches.
  • This voltage V d V v is proportional to the speed V of displacement of the diaphragm of the transducer 1 when the input impedance of the mixer 5 is much greater than each of the impedances of the bridge.
  • the differential voltage V d taken from the bridge would be proportional to the displacement of the membrane (independently of the frequency if the impedance Z ' ⁇ is capacitive), a differentiating circuit then making it possible to obtain the signal V v representative of the speed V.
  • a pressure sensor 4 placed in the immediate vicinity of the membrane of the transducer 1, provides a voltage V p representative of the sensed acoustic pressure.
  • the mixer 5 receives the measurement voltages V v and
  • Frequency filtering can be applied to the input of the mixer 5 to one of the signals V p , V v (or both) to limit the bandwidth processed by the device. The frequency filtering can be carried out after the mixer 5 if the two combined signals are to be filtered in the same way.
  • the voltage V v for measuring the speed of the membrane, used in the development of the feedback voltage V R can then result from an acceleration measurement by an accelerometer 14 installed on the membrane, integrated by a pass-through circuit. low 15.
  • Z ' 0 x (Z e + (Bl) 2 / Z m ) Z Q x Z' lr
  • the differential voltage V d is of another form, the differential voltage V d , always independent of the speed V, depends on the frequency, which can be compensated by filtering.
  • Some transducers have multiple pairs of electrical terminals.
  • These two windings 7.8 are associated with respective circuits 2.10.
  • one of these circuits is the impedance bridge 2 to which the feedback voltage V R is applied.
  • the other circuit 10 can be an active circuit arranged to present a negative resistance -R opposite to the resistance R e of the winding 8 with which it is connected in series.
  • the voltage V p proportional to the force exerted on the membrane can then be taken from the terminals of the winding 8.
  • the two voltages V v , V p are combined as before to obtain the excitation voltage V R of the transducer.
  • the circuit 10 connected to the winding 8 also consisted of an impedance bridge receiving the excitation voltage V R , the pressure information V p would be taken as the differential voltage of this bridge, dimensioned to obtain the desired proportionality with the force exerted on the membrane, as explained with reference to Figure 2.
  • the same impedance bridge 2 makes it possible to obtain the two pieces of information necessary for the feedback.
  • the main interest of this technique besides the fact that it allows to do without an additional sensor (microphone, accelerometer 7), is that there is no delay in the feedback loop , and therefore that the open loop transfer function of the system has a phase varying less than that obtained with an additional sensor. The stability of the system is therefore improved.
  • FIG. 4 A particular case of a circuit allowing the capture of two pieces of information is shown in FIG. 4.
  • the arrangement of the bridge is comparable to that previously described with reference to FIG. 1, a first measurement resistor R "-_ being connected in series. - 11 - with the impedance Z '-_ in the second branch.
  • a first measurement voltage V "- ⁇ is taken from the terminals of this resistor R '.
  • the bridge comprises a measuring branch composed of a measurement impedance Z d and of a second measurement resistance R d connected in series and such as
  • a second measurement voltage e d is sampled across the resistor R d
  • a third measurement voltage V d is sampled across the impedance Z d .
  • the impedances Z Q , Z ' 0 and Z' -_ are, as
  • the measurement resistances are such that R d «
  • V R G 1 .e d + G 2 , v " l + ⁇ - v d with
  • the feedback voltage V R is therefore, as before, a linear combination of P and V.
  • the measurement voltage representative of the pressure P is in this case a linear combination of two voltages V " 1 , e d respectively taken from the terminals of the first and - 12 - second measurement resistors R " 1 , R d .
  • the transducer 1 and the impedance Z ' ⁇ belong to two impedance bridges 2,2' forming a double bridge.
  • the bridge 2 is for example similar to that of FIG. 1, its differential voltage V v measuring the speed.
  • the bridge 2 ' has a similar arrangement, the impedances Z Q and Z' 0 being replaced by other values Z 2 and Z ' 2 so that the differential voltage V and of this bridge 2' measures the pressure.

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Abstract

The invention concerns a device for actively controlling acoustic impedance in an audio transducer (1) to a medium wherein it radiates, comprising at least one impedance bridge whereof one branch includes an electrical impedance between the two transducer terminals, means for measuring the transducer membrane velocity, and means for measuring the acoustic pressure exerted on the transducer membrane. The pressure measuring means operates by sampling a measuring voltage (Vd) on the impedance bridge. The excitation voltage (VR) applied on the impedance bridge (2) is a combination of the two measured values.

Description

DISPOSITIF DE CONTRÔLE ACTIF D'IMPÉDANCE ACOUSTIQUE ACTIVE ACOUSTIC IMPEDANCE CONTROL DEVICE
La présente invention concerne le domaine du contrôle actif d'impédance acoustique.The present invention relates to the field of active acoustic impedance control.
Elle trouve des applications diverses dans le domaine de l'acoustique, notamment en acoustique des volumes clos (contrôle actif de la réverbération dans les salles, réduction de bruit aux basses fréquences dans les transports, amélioration de l'isolement aux basses fréquences entre locaux) , en aéronautique (absorption du bruit des réacteurs) , etc.It finds various applications in the field of acoustics, in particular in acoustics of closed volumes (active control of reverberation in rooms, reduction of noise at low frequencies in transport, improvement of insulation at low frequencies between premises) , in aeronautics (absorption of reactor noise), etc.
L'impédance acoustique qu'un matériau présente à une onde de pression incidente détermine ses propriétés d'absorption, de réflexion et de transmission. En conséquence, disposer d'un matériau dont on peut faire varier l'impédance acoustique permet de le rendre plus ou moins absorbant, réfléchissant, transparent. C'est par exemple ce que l'on s'efforce de faire avec des matériaux passifs : panneaux rotatifs présentant une face réfléchissante et une face absorbante, rideaux déroulants, etc. Le contrôle actif d'impédance vise à ajuster l'impédance acoustique d'un matériau par des moyens actifs utilisant des transducteurs, filtres et amplificateurs. Il se distingue des autres techniques de contrôle actif par les points suivants : 1. Le fonctionnement est à réaction locale : le capteur et l'actionneur doivent être séparés par une distance petite au regard des longueurs d'onde pertinentes . La réaction du matériau en un point ne dépend alors pas de ce qui se passe en un autre point (situé à une distance non petite au regard de la longueur d'onde) ;The acoustic impedance that a material presents to an incident pressure wave determines its absorption, reflection and transmission properties. Consequently, having a material whose acoustic impedance can be varied makes it more or less absorbent, reflective, transparent. This is, for example, what we strive to do with passive materials: rotating panels with a reflecting side and an absorbing side, rolling curtains, etc. Active impedance control aims to adjust the acoustic impedance of a material by active means using transducers, filters and amplifiers. It differs from other active control techniques by the following points: 1. Operation is local reaction: the sensor and the actuator must be separated by a small distance with regard to the relevant wavelengths. The reaction of the material at a point then does not depend on what happens at another point (located at a distance not small compared to the wavelength);
2. Cette technique ne nécessite pas de signal de référence issu de la source de bruit ou d'un signal d'erreur à minimiser. Elle s'applique donc à des champs complexes tels que ceux émis dans une salle par des sources dont on ne connaît presque rien (position, spectre ... ) . - 2 -2. This technique does not require a reference signal from the noise source or an error signal to be minimized. It therefore applies to complex fields such as those emitted in a room by sources of which we know almost nothing (position, spectrum ...). - 2 -
Lorsque l'on place un capteur à proximité d'un actionneur auquel il est relié, il se pose des problèmes de stabilité. La plupart des auteurs tentent de résoudre ces problèmes par des techniques de traitement du signal visant à éliminer le trajet direct actionneur→capteur avec des algorithmes de type LMS ou des algorithmes adaptatifs. Ces techniques sont assez lourdes et coûteuses à mettre en œuvre .When a sensor is placed near an actuator to which it is connected, stability problems arise. Most authors attempt to solve these problems by signal processing techniques aimed at eliminating the direct actuator → sensor path with LMS or adaptive algorithms. These techniques are quite heavy and costly to implement.
Un certain nombre de travaux ont été entrepris sur le contrôle actif de l'impédance acoustique qu'un transducteur, ou un réseau de transducteurs assemblés en panneau, présente au milieu dans lequel il est placé. Des exemples en sont rapportés dans les publications suivantes : T. Howarth et al., "Piezocomposite coating for active underwater sound réduction", J. Acoust. Soc. Am. 91(2), février 1992, pages 823-831 ; L. D ynn et al., "Acoustically active surfaces using piezorubber" , J. Acoust. Soc. Am. 90(3), septembre 1991, pages 1230- 1237 ; C. Fuller et al., "Control of sound radiation/ reflection ith adaptive foams", Proc. Noise-Con 94, Florida, mai 1994, pages 429-436 ; H. Oison et al., "Electronic sound absorber", J. Acoust. Soc. Am. 25(6), novembre 1953, pages 1130-1136 ; D. Guic ing et al., "An active sound absorber with porous plate", Journal of Vibration, Acoustics, Stress, and Reliability in Design, Vol. 106, juillet 1984, pages 389-392 ; D. Thenail, "Contrôle actif d'impédance et optimisation des performances d'un matériau poreux", Thèse de l'Ecole Centrale de Lyon, soutenue le 4 avril 1995, No. d'ordre 95-11 ; et D. Guicking et al., "Active impédance control for one-dimensional sound", Journal of Vibration, Acoustics, Stress, and Reliability in Design, Vol. 106, juillet 1984, pages 393-396). Dans la plupart de ces travaux, les auteurs utilisent des transducteurs électroacoustiques jouant soit le rôle de capteur, soit celui d' actionneur, mais pas les deux simultanément. Les fonctions de transfert entre actionneurs et capteurs sont - 3 - alors assez compliquées, ce qui impose un circuit électronique de contrôle lui aussi complexe.A certain number of works have been undertaken on the active control of the acoustic impedance that a transducer, or a network of transducers assembled in panel, presents in the medium in which it is placed. Examples are reported in the following publications: T. Howarth et al., "Piezocomposite coating for active underwater sound reduction", J. Acoust. Soc. Am. 91 (2), February 1992, pages 823-831; L. D ynn et al., "Acoustically active surfaces using piezorubber", J. Acoust. Soc. Am. 90 (3), September 1991, pages 1230-1237; C. Fuller et al., "Control of sound radiation / reflection ith adaptive foams", Proc. Noise-Con 94, Florida, May 1994, pages 429-436; H. Oison et al., "Electronic sound absorber", J. Acoust. Soc. Am. 25 (6), November 1953, pages 1130-1136; D. Guic ing et al., "An active sound absorber with porous plate", Journal of Vibration, Acoustics, Stress, and Reliability in Design, Vol. 106, July 1984, pages 389-392; D. Thenail, "Active impedance control and optimization of the performance of a porous material", Thesis of the Ecole Centrale de Lyon, defended on April 4, 1995, Order No. 95-11; and D. Guicking et al., "Active impedance control for one-dimensional sound", Journal of Vibration, Acoustics, Stress, and Reliability in Design, Vol. 106, July 1984, pages 393-396). In most of these works, the authors use electroacoustic transducers playing either the role of sensor or that of actuator, but not both simultaneously. The transfer functions between actuators and sensors are - 3 - then quite complicated, which imposes an electronic control circuit which is also complex.
Des brevets ont été publiés au sujet de la réduction du bruit émis par des réacteurs (US 5 702 230 et 5 498 127) . Ces brevets ne précisent pas la nature de la contre-réaction, mais mentionnent l'utilisation de microphones situés à proximité des haut-parleurs .Patents have been published on the reduction of noise emitted by reactors (US 5,702,230 and 5,498,127). These patents do not specify the nature of the feedback, but mention the use of microphones located near the speakers.
Le principe de la contre-réaction motionnelle (voir E. De Boer, "Theory of Motional Feedback", IRE Trans . On Audio, janvier-février 1961) a été utilisé depuis de nombreuses années pour contrôler le fonctionnement de haut-parleurs aux basses fréquences : asservissement du déplacement de la membrane pour étendre la réponse aux basses fréquences, et réduction de la distorsion harmonique (voir GB-A-1 438 724) . L'intérêt principal de ce principe est qu'il permet de s'affranchir de la nécessité d'un capteur de vitesse (ou d'accélération), qui pose certains problèmes. Il permet en outre d'obtenir une excellente signature du mouvement de la membrane, avec notamment un retard de propagation nul.The principle of motional feedback (see E. De Boer, "Theory of Motional Feedback", IRE Trans. On Audio, January-February 1961) has been used for many years to control the operation of bass speakers frequencies: slaving of the displacement of the membrane to extend the response at low frequencies, and reduction of harmonic distortion (see GB-A-1 438 724). The main advantage of this principle is that it overcomes the need for a speed (or acceleration) sensor, which poses certain problems. It also makes it possible to obtain an excellent signature of the movement of the membrane, in particular with a zero propagation delay.
Le brevet US 5 588 065 décrit un haut-parleur de basses utilisant la contre-réaction motionnelle, avec une information de vitesse issue du pont d'impédances commandant le haut-parleur et une information de pression mesurée devant une membrane secondaire du haut-parleur.US Patent 5,588,065 describes a bass speaker using the motional feedback, with speed information coming from the impedance bridge controlling the speaker and pressure information measured in front of a secondary diaphragm of the speaker. .
Certains auteurs ont plus récemment tenté d'adapter la contre-réaction motionnelle à la réduction de bruit dans les conduits de ventilation (voir J. Okda et al., "Active noise control System using motional feedback loudspeaker" , J. Acoust. Soc. of Japan (E) , 12(6), 1991, pages 291-296) . Mais les résultats publiés sont peu encourageants car ces auteurs n'utilisent qu'une seule grandeur pour la contre-réaction. Ils sont donc très limités en termes de stabilité du dispositif. Le brevet US 4 712 247 décrit un dispositif de contre-réaction dans lequel le transducteur est à la fois capteur et actionneur. L'application visée est le contrôle - 4 - actif de la réverbération dans les salles. Ce circuit est toutefois trop simple pour permettre l'obtention de résultats intéressants.Some authors have more recently attempted to adapt the motor feedback to noise reduction in ventilation ducts (see J. Okda et al., "Active noise control System using motional feedback loudspeaker", J. Acoust. Soc. of Japan (E), 12 (6), 1991, pages 291-296). But the published results are not very encouraging because these authors use only one quantity for the feedback. They are therefore very limited in terms of device stability. US Patent 4,712,247 describes a feedback device in which the transducer is both a sensor and an actuator. The target application is control - 4 - active reverberation in rooms. This circuit is however too simple to allow obtaining interesting results.
La demande de brevet O97/03536 décrit l'utilisation d'une contre-réaction en pression et en vitesse pour contrôler activement l'impédance acoustique d'un système à haut-parleur. La prise en compte des deux paramètres, pression et vitesse, améliore la contre- réaction . D'autres utilisations de la contre-réaction motionnelle sont décrites dans des articles de X. Meynial : "Matériaux acoustiques actifs pour l'acoustique des salles", Cahier du CSTB, livraison 367, mars 1996 ; "Active materials for applications in room acoustics", 3rd ICIM/ECSSM '96, Lyon, 1996, pages 968-973. Dans ces articles, la contre-réaction n'était basée que sur une seule grandeur électrique, ce qui limitait les résultats.Patent application O97 / 03536 describes the use of a pressure and speed feedback to actively control the acoustic impedance of a loudspeaker system. Taking into account the two parameters, pressure and speed, improves the feedback. Other uses of motional feedback are described in articles by X. Meynial: "Active acoustic materials for room acoustics", CSTB notebook, delivery 367, March 1996; "Active materials for applications in room acoustics", 3 rd ICIM / ECSSM '96, Lyon, 1996, pages 968-973. In these articles, the feedback was based on only one electrical quantity, which limited the results.
Un but de la présente invention est de fournir un dispositif de contrôle actif d'impédance performant et relativement simple.An object of the present invention is to provide an effective and relatively simple active impedance control device.
L'invention propose ainsi un dispositif de contrôle actif de l'impédance acoustique que présente un transducteur électroacoustique à un milieu dans lequel il rayonne, comprenant au moins un pont d'impédances dont une branche comporte une impédance électrique prise entre deux bornes du transducteur, des moyens de commande pour appliquer une tension d'excitation au pont d'impédances, un premier moyen de mesure pour obtenir une première grandeur représentative de la vitesse de déplacement de la membrane du transducteur, et un second moyen de mesure pour obtenir une seconde grandeur représentative de la pression acoustique exercée sur la membrane du transducteur. Le second moyen de mesure fonctionne en prélevant au moins une tension de mesure sur le pont d'impédances. La tension d'excitation appliquée par les moyens de commande est une combinaison desdites première et seconde grandeurs . - 5 - Le dispositif utilise ainsi une double réaction, l'une issue d'une mesure de la pression à proximité immédiate de la membrane de 1 'actionneur , l'autre issue d'une mesure de la vitesse de cette membrane. En ajustant le degré de ces deux réactions, on peut régler l'impédance acoustique que le dispositif présente au milieu dans lequel il est placé.The invention thus proposes a device for active control of the acoustic impedance that an electroacoustic transducer presents to a medium in which it radiates, comprising at least one bridge of impedances of which one branch comprises an electrical impedance taken between two terminals of the transducer control means for applying an excitation voltage to the impedance bridge, a first measurement means for obtaining a first quantity representative of the speed of movement of the transducer membrane, and a second measurement means for obtaining a second quantity representative of the acoustic pressure exerted on the diaphragm of the transducer. The second measurement means operates by taking at least one measurement voltage from the impedance bridge. The excitation voltage applied by the control means is a combination of said first and second quantities. The device thus uses a double reaction, one resulting from a measurement of the pressure in the immediate vicinity of the membrane of the actuator, the other resulting from a measurement of the speed of this membrane. By adjusting the degree of these two reactions, one can adjust the acoustic impedance that the device has in the environment in which it is placed.
La mesure de pression est réalisée de manière simple et économique au moyen du pont d' impédances , ce qui permet de se dispenser d'un capteur de pression spécial. On évite en outre les perturbations de la réponse en fréquence correspondant au temps de propagation membrane- capteur .The pressure measurement is carried out in a simple and economical way by means of the impedance bridge, which makes it possible to dispense with a special pressure sensor. Furthermore, interference in the frequency response corresponding to the membrane-sensor propagation time is avoided.
Dans une réalisation particulièrement avantageuse du dispositif, chacun des deux moyens de mesure fonctionne en prélevant des tensions de mesure respectives sur le pont d'impédances, ou encore sur deux circuits reliés à deux entrées/sorties électriques distinctes du transducteur. On élimine ainsi tout capteur de mesure distinct du circuit de - commande du transducteur. La structure du dispositif est alors particulièrement simple.In a particularly advantageous embodiment of the device, each of the two measurement means operates by taking respective measurement voltages from the impedance bridge, or from two circuits connected to two separate electrical inputs / outputs of the transducer. This eliminates any separate measurement sensor from the transducer control circuit. The structure of the device is then particularly simple.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci- après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :Other features and advantages of the present invention will appear in the following description of nonlimiting exemplary embodiments, with reference to the appended drawings, in which:
- les figures 1 et 2 sont des schémas de dispositifs de contrôle actif d'impédance utilisant une contre-réaction en vitesse et en pression ;- Figures 1 and 2 are diagrams of active impedance control devices using a speed and pressure feedback;
- les figures 3 à 5 sont des schémas de variantes du dispositif.- Figures 3 to 5 are diagrams of variant devices.
L'impédance acoustique (complexe) d'un groupement d'un ou plusieurs transducteurs étant Za, le coefficient de réflexion en ondes planes de ce groupement est :Since the (complex) acoustic impedance of a group of one or more transducers is Z a , the reflection coefficient in plane waves of this group is:
R = Za. cos (θ) - Zc Za. cos (θ) + Zc où θ est l'angle d'incidence de l'onde (θ=0 pour l'incidence normale), - 6 - et Zc est l'impédance caractéristique des ondes planes : Zc = p . c avec p : masse volumique de l'air (en kg/m3) , c : célérité des ondes dans l'air (en m/s) . R = Z a . cos (θ) - Z c Z a . cos (θ) + Z c where θ is the angle of incidence of the wave (θ = 0 for normal incidence), - 6 - and Z c is the characteristic impedance of plane waves: Z c = p. c with p: density of air (in kg / m 3 ), c: speed of waves in air (in m / s).
Le coefficient d'absorption est a = 1-|R|2 , et leThe absorption coefficient is a = 1- | R | 2 , and the
2. z„ coefficient de transmission est T = 1 - R =2. z „transmission coefficient is T = 1 - R =
Za. cos (θ) + Z,Z a . cos (θ) + Z,
Si la partie réelle de Za est positive (|R|<1 et a>0) , le dispositif est absorbant puisqu'il réfléchit moins d'énergie qu'il n'en reçoit. Si la partie réelle de Za est négative (|R|>1 et a<0) , le dispositif réfléchit plus d'énergie qu'il n'en reçoit, ce qui n'est possible qu'avec des matériaux actifs. |τ| tend vers 0 quand |Za| tend vers l'infini, et peut excéder 1 si Za se rapproche de -Zc, c'est-à-dire si la partie réelle de Za se rapproche de -Z et est très supérieure en valeur absolue à sa partie imaginaire .If the real part of Z a is positive (| R | <1 and a> 0), the device is absorbent since it reflects less energy than it receives. If the real part of Z a is negative (| R |> 1 and a <0), the device reflects more energy than it receives, which is only possible with active materials. | τ | tends to 0 when | Z a | tends to infinity, and can exceed 1 if Z a approaches -Z c , i.e. if the real part of Z a approaches -Z and is much greater in absolute value than its imaginary part .
La présente invention permet de régler la valeur de l'impédance acoustique Za d'un transducteur. On pourra utiliser un tel transducteur, isolément ou en réseau, dans diverses applications où on souhaite ajuster le coefficient de réflexion R.The present invention makes it possible to adjust the value of the acoustic impedance Z a of a transducer. Such a transducer can be used, alone or in a network, in various applications where it is desired to adjust the reflection coefficient R.
Le dispositif selon l'invention est décrit ci- après dans le cas particulier d'un transducteur électrodynamique. On comprendra qu'un dispositif semblable permettrait de régler l'impédance d'un autre type de transducteur (piézo-électrique, électrostatique-...).The device according to the invention is described below in the particular case of an electrodynamic transducer. It will be understood that a similar device would make it possible to adjust the impedance of another type of transducer (piezoelectric, electrostatic -...).
Le dispositif représenté sur la figure 1 comprend un pont d'impédances 2 auquel un amplificateur 3 applique une tension d'excitation ou de rétroaction VR, obtenue en amplifiant la sortie d'un mélangeur 5. Le pont d ' impédrffîœg 2 comprend quatre branches : la première comporte l'impédance électrique que présente le transducteur 1 entre les deux bornes d'excitation de la - 7 - bobine mettant en mouvement sa membrane ; la seconde branche, montée en série avec la première branche, présente une impédance électrique Z'-_ ; la troisième branche présente une impédance électrique ZQ ; et la quatrième branche, montée en série avec la troisième, présente une impédance électrique Z'rj. La tension d'excitation VR est appliquée entre une extrémité commune des première et troisième branches et une extrémité commune des seconde et quatrième branches . Dans l'exemple de la figure 1, le pont 2 est agencé pour que la tension différentielle de mesure Vd soit représentative de la vitesse V de déplacement de la membrane du transducteur 1. Pour cela, on choisit les impédances de façon que Z'0 x Ze = Z0 x Z, 1, où Ze représente l'impédance électrique bloquée du transducteurThe device represented in FIG. 1 comprises an impedance bridge 2 to which an amplifier 3 applies an excitation or feedback voltage V R , obtained by amplifying the output of a mixer 5. The impedrffîœg bridge 2 comprises four branches : the first includes the electrical impedance presented by the transducer 1 between the two excitation terminals of the - 7 - coil setting in motion its membrane; the second branch, mounted in series with the first branch, has an electrical impedance Z '-_; the third branch has an electrical impedance Z Q ; and the fourth branch, mounted in series with the third, has an electrical impedance Z'r j . The excitation voltage V R is applied between a common end of the first and third branches and a common end of the second and fourth branches. In the example of FIG. 1, the bridge 2 is arranged so that the differential measurement voltage V d is representative of the speed V of displacement of the membrane of the transducer 1. For this, the impedances are chosen so that Z ' 0 x Z e = Z 0 x Z , 1 , where Z e represents the blocked electrical impedance of the transducer
1 (impédance électrique obtenue lorsque la membrane du1 (electrical impedance obtained when the membrane of the
Z Z'0 transducteur est maintenue immobile) . On note γ = — =Z Z ' 0 transducer is kept stationary). We note γ = - =
Ze Z0 le rapport entre les impédances . La tension différentielle Vd est prélevée entre le noeud situé entre les première et seconde branches du pont et celui situé entre les troisième et quatrième branches. Cette tension Vd = Vv est proportionnelle à la vitesse V de déplacement de la membrane du transducteur 1 lorsque l'impédance d'entrée du mélangeur 5 est très supérieure à chacune des impédances du pont.Z e Z 0 the ratio between the impedances. The differential voltage V d is taken between the node located between the first and second branches of the bridge and that located between the third and fourth branches. This voltage V d = V v is proportional to the speed V of displacement of the diaphragm of the transducer 1 when the input impedance of the mixer 5 is much greater than each of the impedances of the bridge.
Il est à noter que, si le transducteur éleσtrodynamique était remplacé par un transducteur électrostatique ou piézo-électπque, la tension différentielle Vd prélevée sur le pont serait proportionnelle au déplacement de la membrane (de manière indépendante de la fréquence si l'impédance Z'χ est capacitive) , un circuit dérivateur permettant alors d'obtenir le signal Vv représentatif de la vitesse V.It should be noted that, if the éléσtrodynamique transducer was replaced by an electrostatic or piezoelectric transducer, the differential voltage V d taken from the bridge would be proportional to the displacement of the membrane (independently of the frequency if the impedance Z ' χ is capacitive), a differentiating circuit then making it possible to obtain the signal V v representative of the speed V.
Dans le dispositif de la figure 1, qu n'entre pas - 8 - directement dans le cadre de l'invention, un capteur de pression 4, placé au voisinage immédiat de la membrane du transducteur 1, fournit une tension Vp représentative de la pression acoustique captée. Le mélangeur 5 reçoit les tensions de mesure Vv etIn the device of figure 1, that does not enter - 8 - directly in the context of the invention, a pressure sensor 4, placed in the immediate vicinity of the membrane of the transducer 1, provides a voltage V p representative of the sensed acoustic pressure. The mixer 5 receives the measurement voltages V v and
Vp et construit, avec l'amplificateur 3, la tension de rétroaction VR en combinant ces deux tensions . La combinaison appliquée est linéaire : VR = . P + β .Vv (on suppose ici que le coefficient α intègre la proportionnalité entre la tension de mesure Vp et la pression acoustique P, et que α et β intègrent le gain en tension de l'amplificateur 3). Un filtrage fréquentiel peut être appliqué à l'entrée du mélangeur 5 à l'un des signaux Vp, Vv (ou aux deux) pour limiter la bande passante traitée par le dispositif. Le filtrage fréquentiel peut être effectué après le mélangeur 5 si les deux signaux combinés sont à filtrer de la même manière.V p and constructs, with amplifier 3, the feedback voltage V R by combining these two voltages. The applied combination is linear: V R =. P + β .V v (it is assumed here that the coefficient α integrates the proportionality between the measurement voltage V p and the acoustic pressure P, and that α and β integrate the voltage gain of amplifier 3). Frequency filtering can be applied to the input of the mixer 5 to one of the signals V p , V v (or both) to limit the bandwidth processed by the device. The frequency filtering can be carried out after the mixer 5 if the two combined signals are to be filtered in the same way.
Lorsque l'impédance de sortie Zs de l'amplificateur 3 est négligeable (c'est-à-dire |ZS| « β.ZWhen the output impedance Z s of amplifier 3 is negligible (that is to say | Z S | «β.Z
et |zs| « |(β+γ).Ze.γ/(l+γ) ) , avec β » γ et β » 1/γ, l'impédance acoustique Za présentée par le transducteur électrodynamique 1 de facteur de force Bl (B étant l'induction en teslas dans l'entrefer de l'aimant et 1 la longueur en mètres du conducteur situé dans ce champ) , dans une bande de fréquences encadrant la fréquence de résonance du transducteur, est :and | z s | "| (Β + γ) .Z e .γ / (l + γ)), with β" γ and β "1 / γ, the acoustic impedance Z a presented by the electrodynamic transducer 1 of force factor Bl (B being the induction in teslas in the air gap of the magnet and 1 the length in meters of the conductor located in this field), in a frequency band framing the resonant frequency of the transducer, is:
Z- ≈ - Bl. — . α 1+γZ- ≈ - Bl. -. α 1 + γ
Un choix approprié des coefficients α, β et γ permet alors de régler la valeur de l'impédance acoustique Za.An appropriate choice of the coefficients α, β and γ then makes it possible to adjust the value of the acoustic impedance Z a .
Dans une réalisation du dispositif selon l'invention (figure 2), le pont d'impédances 2 est - 9 - dimensionné de façon que la tension différentielle Vd soit proportionnelle non pas au déplacement ou à la vitesse de la membrane du transducteur 1, mais à la force qui s'exerce sur cette membrane (ou, de façon équivalente, à la pression acoustique : Vd = V ) . La tension Vv de mesure la vitesse de la membrane, utilisée dans l'élaboration de la tension de rétroaction VR, peut alors résulter d'une mesure d'accélération par un accéléromètre 14 installé sur la membrane, intégré par un circuit passe-bas 15. Un exemple de choix des impédances ZQ I Z et Z 1 convenant pour une telle réalisation avec un transducteur électrodynamique vérifie Z'0 x (Ze + (Bl)2/Zm) = ZQ x Z ' l r où Zm représente 1 ' impédance mécanique du transducteur 1 , soit par exemple Z'0 = δ.Z0 et Z = δ.(Ze + (Bl)2/Zm), ou encore Z'0 = δ.Z^ et ZQ = δ.(Ze + (Bl)2/Zm). Cette mesure de pression Vd = V est indépendante de la fréquence si l'impédance Z' -_ est active et telle que Z 1 1 = -Ze. SiIn an embodiment of the device according to the invention (FIG. 2), the impedance bridge 2 is - 9 - dimensioned so that the differential voltage V d is proportional not to the displacement or the speed of the diaphragm of the transducer 1, but to the force exerted on this membrane (or, equivalently, to the pressure acoustic: V d = V). The voltage V v for measuring the speed of the membrane, used in the development of the feedback voltage V R , can then result from an acceleration measurement by an accelerometer 14 installed on the membrane, integrated by a pass-through circuit. low 15. An example of choice of the impedances Z QI Z and Z 1 suitable for such an embodiment with an electrodynamic transducer checks Z ' 0 x (Z e + (Bl) 2 / Z m ) = Z Q x Z' lr where Z m represents the mechanical impedance of the transducer 1, for example Z ' 0 = δ.Z 0 and Z = δ. (Z e + (Bl) 2 / Z m ), or even Z' 0 = δ.Z ^ and Z Q = δ. (Z e + (Bl) 2 / Z m ). This pressure measurement V d = V is independent of the frequency if the impedance Z '-_ is active and such that Z 1 1 = -Z e . Yes
Z' 1 est d'une autre forme, la tension différentielle Vd, toujours indépendante de la vitesse V, dépend de la fréquence, ce qu'on peut compenser par filtrage.Z ' 1 is of another form, the differential voltage V d , always independent of the speed V, depends on the frequency, which can be compensated by filtering.
Si le transducteur 1 est de type électrostatique avec une capacité bloquée Ce, un coefficient de transduction N est une impédance mécanique Zm, la tension différentielle Vd mesure la pression acoustique exercée sur la membrane si Z'0 = Z0 x Z x [jCeω+l/ (N2Zm) ] , de manière indépendante de la fréquence si Z'χ = -l/(jCeω).If the transducer 1 is of the electrostatic type with a blocked capacity C e , a transduction coefficient N is a mechanical impedance Z m , the differential voltage V d measures the acoustic pressure exerted on the membrane if Z ' 0 = Z 0 x Z x [jC e ω + l / (N 2 Z m )], independently of the frequency if Z ' χ = -l / (jC e ω).
Certains transducteurs ont plusieurs paires de bornes électriques . On peut notamment avoir deux bobinages 7,8 enroulés autour du même noyau 9 actionnant la membrane d'un transducteur électrodynamique 1 (figure 3) , avec exςy-tation de l'un de ces bobinages ou des deux depuis 1 ' airvp_Li.ficateur. Ces deux bobinages 7,8 sont associés à des circuits respectifs 2,10. Dans une autre réalisation - 10 - de l'invention, illustrée par la figure 3, l'un de ces circuits est le pont d'impédances 2 auquel est appliquée la tension de rétroaction VR. Ce pont 2 est par exemple dimensionné pour que sa tension différentielle Vd = Vv soit proportionnelle à la vitesse V de la membrane du transducteur 1. L'autre circuit 10 peut être un circuit actif agencé pour présenter une résistance négative -R opposée à la résistance Re du bobinage 8 avec lequel il est monté en série. La tension Vp proportionnelle à la force exercée sur la membrane peut alors être prélevée aux bornes du bobinage 8. Les deux tensions Vv,Vp sont combinées comme précédemment pour obtenir la tension d'excitation VR du transducteur.Some transducers have multiple pairs of electrical terminals. One can in particular have two coils 7.8 wound around the same core 9 actuating the membrane of an electrodynamic transducer 1 (Figure 3), with exςy-tation of one of these coils or both from 1 'airvp_Li.ficateur. These two windings 7.8 are associated with respective circuits 2.10. In another realization - 10 - of the invention, illustrated in FIG. 3, one of these circuits is the impedance bridge 2 to which the feedback voltage V R is applied. This bridge 2 is for example dimensioned so that its differential voltage V d = V v is proportional to the speed V of the membrane of the transducer 1. The other circuit 10 can be an active circuit arranged to present a negative resistance -R opposite to the resistance R e of the winding 8 with which it is connected in series. The voltage V p proportional to the force exerted on the membrane can then be taken from the terminals of the winding 8. The two voltages V v , V p are combined as before to obtain the excitation voltage V R of the transducer.
Si le circuit 10 connecté au bobinage 8 consistait également en un pont d'impédances recevant la tension d'excitation VR, l'information de pression Vp serait prélevée comme la tension différentielle de ce pont, dimensionné pour obtenir la proportionnalité souhaitée avec la force exercée sur la membrane, comme expliqué en référence à la igure 2.If the circuit 10 connected to the winding 8 also consisted of an impedance bridge receiving the excitation voltage V R , the pressure information V p would be taken as the differential voltage of this bridge, dimensioned to obtain the desired proportionality with the force exerted on the membrane, as explained with reference to Figure 2.
Dans une autre réalisation de l'invention, un même pont d'impédances 2 permet d'obtenir les deux informations nécessaires à la contre-réaction. L'intérêt principal de cette technique, outre le fait qu'elle permet de se passer d'un capteur additionnel (microphone, accéléromètre ... ) , est qu'il n'y a pas de retard dans la boucle de contre- réaction, et donc que la fonction de transfert en boucle ouverte du système présente une phase variant moins que celle obtenue avec un capteur additionnel. La stabilité du système est donc améliorée.In another embodiment of the invention, the same impedance bridge 2 makes it possible to obtain the two pieces of information necessary for the feedback. The main interest of this technique, besides the fact that it allows to do without an additional sensor (microphone, accelerometer ...), is that there is no delay in the feedback loop , and therefore that the open loop transfer function of the system has a phase varying less than that obtained with an additional sensor. The stability of the system is therefore improved.
Un cas particulier de circuit permettant la captation des deux informations est représenté sur la figure 4. L'agencement du pont est comparable à celui précédemment décrit en référence à la figure 1, une première résistance de mesure R"-_ étant montée en série - 11 - avec 1 ' impédance Z ' -_ dans la seconde branche . Une première tension de mesure V"-^ est prélevée aux bornes de cette résistance R' .A particular case of a circuit allowing the capture of two pieces of information is shown in FIG. 4. The arrangement of the bridge is comparable to that previously described with reference to FIG. 1, a first measurement resistor R "-_ being connected in series. - 11 - with the impedance Z '-_ in the second branch. A first measurement voltage V "- ^ is taken from the terminals of this resistor R '.
Entre le noeud situé entre les première et seconde branches et celui situé entre les troisième et quatrième branches , le pont comporte une branche de mesure composé d'une impédance de mesure Zd et d'une seconde résistance de mesure Rd montées en série et telles que |Zd »Rd. Une seconde tension de mesure ed est prélevée aux bornes de la résistance Rd, et une troisième tension de mesure Vd est prélevée aux bornes de l'impédance Zd.Between the node situated between the first and second branches and that situated between the third and fourth branches, the bridge comprises a measuring branch composed of a measurement impedance Z d and of a second measurement resistance R d connected in series and such as | Z d ”R d . A second measurement voltage e d is sampled across the resistor R d , and a third measurement voltage V d is sampled across the impedance Z d .
Les impédances ZQ , Z'0 et Z' -_ sont, commeThe impedances Z Q , Z ' 0 and Z' -_ are, as
précédemment, choisies telles que — = :— . On choisit Zd previously, chosen such that - =: -. We choose Z d
très supérieure aux impédances ZQ , Z'0 et Z'χ dans toute la bande de fréquences à traiter, de sorte que la tension Vd est très peu affectée par la présence de la branche de mesure. Les résistances de mesure sont telles que Rd«|Zd|very much higher than the impedances Z Q , Z ' 0 and Z' χ in all the frequency band to be treated, so that the voltage V d is very little affected by the presence of the measuring branch. The measurement resistances are such that R d «| Z d |
et R"1«|Z'1| dans toute la bande de fréquences à traiter.and R " 1 " | Z ' 1 | in the whole frequency band to be processed.
Par exemple, pour un transducteur électrodynamique d'impédance mécanique Zm et de facteur de force Bl, avecFor example, for an electrodynamic transducer with mechanical impedance Z m and force factor Bl, with
Zd = δ.Bl2/Zm, la tension de rétroaction VR produite par le mélangeur 5 peut être VR = G1.ed + G2 ,v"l + β-v d' avecZ d = δ.Bl 2 / Z m , the feedback voltage V R produced by the mixer 5 can be V R = G 1 .e d + G 2 , v " l + β- v d with
Bl.δ γ+l] ( BlBl.δ γ + l] (Bl
Gι = α et G2 = α . On a dans ce cas Rd-s γ S R" G ι = α and G 2 = α. In this case we have Rd-s γ SR "
G l-e d + G 2-V"l α.P, et Vd ≈ -V.B1/2. La tension de rétroaction VR est donc bien comme précédemment une combinaison linéaire de P et de V. En d'autres termes, la tension de mesure représentative de la pression P est dans ce cas une combinaison linéaire de deux tensions V"1,ed respectivement prélevées aux bornes des première et - 12 - seconde résistances de mesure R"1,Rd. G l - e d + G 2 - V " l α.P, and V d ≈ -V.B1 / 2. The feedback voltage V R is therefore, as before, a linear combination of P and V. En d In other words, the measurement voltage representative of the pressure P is in this case a linear combination of two voltages V " 1 , e d respectively taken from the terminals of the first and - 12 - second measurement resistors R " 1 , R d .
Dans la réalisation illustrée par la figure 5, le transducteur 1 et l'impédance Z'χ appartiennent à deux ponts d'impédances 2,2' formant un double pont. Le pont 2 est par exemple semblable à celui de la figure 1 , sa tension différentielle Vv mesurant la vitesse. Le pont 2' a un agencement similaire, les impédances ZQ et Z'0 étant remplacées par d'autres valeurs Z2 et Z'2 de telle sorte que la tension différentielle V et de ce pont 2' mesure la pression. In the embodiment illustrated in Figure 5, the transducer 1 and the impedance Z ' χ belong to two impedance bridges 2,2' forming a double bridge. The bridge 2 is for example similar to that of FIG. 1, its differential voltage V v measuring the speed. The bridge 2 'has a similar arrangement, the impedances Z Q and Z' 0 being replaced by other values Z 2 and Z ' 2 so that the differential voltage V and of this bridge 2' measures the pressure.

Claims

- 13 - R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de contrôle actif de l'impédance acoustique que présente un transducteur électroacoustique (1) à un milieu dans lequel il rayonne, comprenant au moins un pont d'impédances (2 ; 2') dont une branche comporte une impédance électrique prise entre deux bornes du transducteur, des moyens de commande (3,5) pour appliquer une tension d'excitation (VR) au pont d'impédances, un premier moyen de mesure pour obtenir une première grandeur (Vv) représentative de la vitesse de déplacement de la membrane du transducteur et un second moyen de mesure pour obtenir une seconde grandeur (Vp) représentative de la pression acoustique exercée sur la membrane du transducteur, dans lequel la tension d'excitation appliquée par les moyens de commande est une combinaison desdites première et seconde grandeurs, caractérisé en ce que le second moyen de mesure fonctionne en prélevant au moins une tension de mesure (Vp ; ed,V"χ) sur le pont d'impédances (2) . - 13 - CLAIMS 1. Active control device of the acoustic impedance that an electroacoustic transducer (1) has in a medium in which it radiates, comprising at least one bridge of impedances (2; 2 ') of which a branch comprises a electrical impedance taken between two terminals of the transducer, control means (3,5) for applying an excitation voltage (V R ) to the impedance bridge, a first measurement means to obtain a first representative quantity (V v ) the speed of movement of the transducer membrane and a second measuring means to obtain a second quantity (V p ) representative of the acoustic pressure exerted on the transducer membrane, in which the excitation voltage applied by the control means is a combination of said first and second quantities, characterized in that the second measurement means operates by taking at least one measurement voltage (V p ; e d , V "χ) from the impedance bridge s (2).
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les premier et second moyens de mesure fonctionnent en prélevant respectivement des première et seconde tensions de mesure (Vv,Vp ; ea,V"ι) sur le pont d'impédances (2) .2. Device according to claim 1, wherein the first and second measurement means operate by taking respectively first and second measurement voltages (V v , V p ; ea, V "ι) on the impedance bridge (2) .
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le pont d'impédances (2) comprend : une première branche comportant 1 ' impédance électrique entre les deux bornes du transducteur ; une seconde branche reliée en série à la première branche et comportant une première résistance de mesure (R"ι) reliée en série à une impédance (Z'χ) proportionnelle, dans un rapport γ, à celle que présente la première branche lorsque l'élément mobile du - 14 - transducteur est bloqué et de module sensiblement plus grand que la valeur de la première résistance de mesure ;3. Device according to claim 2, wherein the impedance bridge (2) comprises: a first branch comprising one electrical impedance between the two terminals of the transducer; a second branch connected in series to the first branch and comprising a first measurement resistor (R "ι) connected in series to an impedance (Z'χ) proportional, in a ratio γ, to that presented by the first branch when the moving element of - 14 - transducer is blocked and modulus significantly greater than the value of the first measurement resistance;
- une troisième branche ; une quatrième branche reliée en série à la troisième branche et d'impédance (Z'o) proportionnelle à- a third branch; a fourth branch connected in series to the third branch and of impedance (Z'o) proportional to
(Zo) celle de la troisième branche dans le rapport γ ; et(Zo) that of the third branch in the ratio γ; and
- une branche de mesure comprenant une seconde résistance de mesure (Rd) et une impédance de mesure (Zd) , de module sensiblement plus grand que la valeur de la seconde résistance de mesure, reliées en série entre le nœud situé entre les première et seconde branches et le nœud situé entre les troisième et quatrième branches, dans lequel la tension d'excitation (VR) est appliquée entre une extrémité commune des première et troisième branches et une extrémité commune des seconde et quatrième branches, dans lequel la première tension de mesure (Vd) est prélevée aux bornes de l'impédance de mesure (Z ) , et dans lequel la seconde tension de mesure est une combinaison linéaire de deux tensions (V"ι,ed) respectivement prélevées aux bornes des première et seconde résistances de mesure (R"ι,Rd) •- a measurement branch comprising a second measurement resistor (R d ) and a measurement impedance (Z d ), of modulus significantly greater than the value of the second measurement resistance, connected in series between the node located between the first and second branches and the node located between the third and fourth branches, in which the excitation voltage (V R ) is applied between a common end of the first and third branches and a common end of the second and fourth branches, in which the first measurement voltage (V d ) is taken from the terminals of the measurement impedance (Z), and in which the second measurement voltage is a linear combination of two voltages (V "ι, e d ) respectively taken from the terminals of the first and second measurement resistors (R "ι, Rd) •
4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le transducteur comporte plusieurs paires de bornes électriques, dans lequel l'un des premier et second moyens de mesure fonctionne en prélevant une tension de mesure4. Device according to claim 1, in which the transducer comprises several pairs of electrical terminals, in which one of the first and second measurement means operates by taking a measurement voltage
(Vd) sur le pont d'impédances (2) comportant l'impédance électrique prise entre les deux bornes d'une des paires, tandis que l'autre moyen de mesure comporte un circuit (10) connecté aux deux bornes d'une autre paire. (V d ) on the impedance bridge (2) comprising the electrical impedance taken between the two terminals of one of the pairs, while the other measuring means comprises a circuit (10) connected to the two terminals of a other pair.
5. Dispositif selon la revendication 1, comprenant deux ponts d'impédances (2,2') ayant au moins une branche commune comportant l'impédance électrique prise entre les - 15 - bornes du transducteur, les premier et second moyens de mesure fonctionnant en prélevant respectivement des tensions de mesure (Vv,Vp) sur les deux ponts d'impédances. 5. Device according to claim 1, comprising two impedance bridges (2,2 ') having at least one common branch comprising the electrical impedance taken between the - 15 - terminals of the transducer, the first and second measurement means operating by respectively taking measurement voltages (V v , V p ) from the two impedance bridges.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2532796A (en) * 2014-11-28 2016-06-01 Relec Sa Low frequency active acoustic absorber by acoustic velocity control through porous resistive layers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3647969A (en) * 1968-08-29 1972-03-07 Tadeusz Korn Motional feedback amplifier
FR2422309A1 (en) * 1978-04-04 1979-11-02 Daniere Joannes Loudspeaker system reproducing bass to treble frequencies - has membranes acceleration measured to provide feedback for loudspeaker and power amplifier
US4335274A (en) * 1980-01-11 1982-06-15 Ayers Richard A Sound reproduction system
US5588065A (en) * 1991-12-20 1996-12-24 Masushita Electric Industrial Co. Bass reproduction speaker apparatus
WO1997003536A1 (en) * 1995-07-07 1997-01-30 University Of Salford Loudspeaker circuit with means for monitoring the pressure at the speaker diaphragm, means for monitoring the velocity of the speaker diaphragm and a feedback circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3647969A (en) * 1968-08-29 1972-03-07 Tadeusz Korn Motional feedback amplifier
FR2422309A1 (en) * 1978-04-04 1979-11-02 Daniere Joannes Loudspeaker system reproducing bass to treble frequencies - has membranes acceleration measured to provide feedback for loudspeaker and power amplifier
US4335274A (en) * 1980-01-11 1982-06-15 Ayers Richard A Sound reproduction system
US5588065A (en) * 1991-12-20 1996-12-24 Masushita Electric Industrial Co. Bass reproduction speaker apparatus
WO1997003536A1 (en) * 1995-07-07 1997-01-30 University Of Salford Loudspeaker circuit with means for monitoring the pressure at the speaker diaphragm, means for monitoring the velocity of the speaker diaphragm and a feedback circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014053994A1 (en) 2012-10-01 2014-04-10 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Electroacoustic speaker

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