WO2005072008A2 - Transducteur electroacoustique et enceinte le comportant - Google Patents

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WO2005072008A2
WO2005072008A2 PCT/IB2005/000168 IB2005000168W WO2005072008A2 WO 2005072008 A2 WO2005072008 A2 WO 2005072008A2 IB 2005000168 W IB2005000168 W IB 2005000168W WO 2005072008 A2 WO2005072008 A2 WO 2005072008A2
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thick
thick piece
conductor
magnetic material
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WO2005072008A3 (fr
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Robert Rigondeau
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Cornuejols, Christophe
Cornuejols, Georges
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • H04R9/025Magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers

Definitions

  • the present invention relates to an electroacoustic transducer and an enclosure comprising it. It applies, in particular, to the manufacture of loudspeakers.
  • loudspeakers and loudspeakers which each have at least one of the following faults: - they are heavy, - they have a directivity generally all the stronger as they broadcast high-pitched sounds , - they emit electromagnetic radiation which can harm other electronic systems (cathode ray tube, computer support, for example), - their spectral band is limited, so that they require a decomposition of the sound waves according to several spectral bands corresponding to different loudspeakers (generally bass, mid and treble), which affects the quality of sound reproduction, in particular, by phase rotation, - they generate parasitic electromagnetic waves, - they generate intermodulation distortions, - they deliver too little power, - their complexity and their manufacturing cost are too high, - they are thick and ill-suited to the constraints of home theater (in English
  • the present invention aims to remedy at least some of these drawbacks.
  • the present invention relates, according to a first aspect, to an electroacoustic transducer for emitting acoustic waves as a function of an electrical signal, characterized in that it comprises: - a thick piece of density less than 0.1 kg ./I.
  • an electrical conductor integral with an electrical conductor forming a winding comprising several turns around said thick piece, turns on all of which the current flows in the same direction, - at least one pole piece linked to at least one magnetic material having the same pole everywhere opposite said conductor, said pole piece forming a return on at least one face of said pole piece and applying, jointly to said magnetic material, a magnetic field in the environment of said conductor and - An input of said electrical signal connected to the terminals of said electrical conductor, the electrical signal flowing in the electrical conductor placed in said magnetic field causing the displacement of said thick piece.
  • the magnetic field generated by the magnetic material is confined by the pole piece around the electrical conductor and the efficiency of the transducer is higher than in the absence of a pole piece.
  • the thickness of the thick part makes it fairly rigid, which is favorable to the diffusion of vibrations in its volume.
  • the radiated waves are diffused very uniformly in all directions around the device.
  • the pole piece and said magnetic material are adapted to generate a magnetic field whose intensity of the radial component, relative to the axis of movement of the thick piece is at least equal to one third of the intensity of the magnetic field instead of said conductor. Thanks to these provisions, the efficiency of the electroacoustic transducer is high.
  • said magnetic material is arranged on two sides of said thick piece. Thanks to these provisions, the effects of non-uniformity at the corners of said part are reduced.
  • the pole piece is, at least partially, parallel to the plane of said thick piece.
  • the pole piece has an "L" shape, one of the faces of which is parallel to the plane of said thick piece.
  • the pole piece has a "U" shape, at least one of the faces of which is parallel to the plane of said thick piece. Thanks to each of these arrangements, at least a portion of the magnetic field lines are oriented substantially parallel to the plane of said thick part.
  • the thick piece has a width less than a quarter of its length.
  • the thick part has a width less than the limit size generating the intermodulation distortion at 10 KHz.
  • the thick piece has a width, expressed in centimeters, at most equal to the square root of its length, expressed in centimeters. Thanks to each of these provisions, the intermodulation distortions are very limited.
  • the limitation of the width allows an optimization of the ratio between the driving surface, represented by the lateral surfaces of the thick part which are immersed in the magnetic field, and the diffusion surface, represented by the front surface of the thick part. .
  • the ratio of the driving surface to the diffusion surface is half, ratio which has never been reached with an electro-dynamic transducer.
  • the front face of a thick piece has parallel sides whose lengths are such that, for each pair of parallel sides, the sum of the lengths of these parallel sides is less than half of the periphery of said thick piece.
  • regular polygons with an even number of sides greater than or equal to six has this characteristic. Thanks to these provisions, the intermodulation distortions are very limited.
  • the shape of said thick piece is a rhombus, a hexagon or a triangle.
  • said thick part has a thickness varying at least from a single to a double depending on the zones.
  • said thick piece has a trench.
  • said trench is outside any plane of symmetry of said thick piece.
  • said thick part comprises an insert of refractive or diffraction index different from the rest of said thick part. Thanks to each of these provisions, the distortions, for example of intermodulation, are reduced.
  • said thick part has a maximum thickness of less than twenty millimeters. Thanks to these arrangements, the device can be very flat and can therefore be hung on a wall, for example.
  • the present invention relates to an electroacoustic transducer characterized in that it comprises: - a thick piece of density less than 0.1 kg./I., The thickness of which is at least equal to five mm. and whose width is less than a quarter of its length, linked to at least one electrical conductor and - a magnetic material placed near said conductor, said magnetic material applying a magnetic field in the environment of said conductor, an electrical signal circulating in the electric conductor placed in said magnetic field causing the displacement of said thick piece.
  • the present invention relates to an electroacoustic transducer characterized in that it comprises: - a thick piece of density less than 0.1 kg./I., whose width is less than the size limit generating the intermodulation distortion at 10 KHz, linked to at least one electrical conductor and - a magnetic material placed at proximity of said conductor, said magnetic material applying a magnetic field in the environment of said conductor, an electrical signal circulating in the electrical conductor placed in said magnetic field causing the displacement of said thick piece.
  • the present invention relates to an electroacoustic transducer characterized in that it comprises: - a thick piece of density less than 0.1 kg./I., The width of which, expressed in centimeters, is at most equal to the square root of its length, expressed in centimeters, linked to at least one electrical conductor and - a magnetic material placed near said conductor, said magnetic material applying a magnetic field in the environment of said conductor, an electrical signal circulating in the conductor electric placed in said magnetic field causing the displacement of said thick piece.
  • the present invention relates to an electroacoustic transducer characterized in that it comprises: - a thick piece of density less than 0.1 kg./I., Of which, for each pair of parallel sides of the front face, the sum of the lengths of these parallel sides is less than half the periphery of said thick part, linked to at least one electrical conductor and - a magnetic material placed near said conductor, said magnetic material applying a magnetic field in the environment of said conductor, an electrical signal circulating in the electrical conductor placed in said magnetic field causing the displacement of said thick piece. Thanks to these provisions, the intermodulation distortions are very limited. According to particular characteristics, the shape of said thick piece is a rhombus, a hexagon or a triangle.
  • the present invention relates to an acoustic enclosure, characterized in that it comprises an electroacoustic transducer according to one of the first five aspects of the present invention.
  • said acoustic enclosure comprises at least two devices for diffusing sound waves according to one of the first five aspects. Thanks to these provisions, the consequences of possible manufacturing dispersions are reduced.
  • at least two of the thick pieces of said sound wave diffusion devices have different geometries. Thanks to these provisions, the differences in efficiency of said sound wave diffusion devices at least partially compensate for each other.
  • the different dimensions of the different geometries have a ratio approximately equal to 1.5.
  • the magnetic materials of at least two sound wave diffusion devices have polarities opposite to the thick parts which correspond to them. Thanks to these provisions, at least one pole piece can be common to two devices for diffusing sound waves.
  • the advantages, aims and characteristics of the second to sixth aspects being similar to those of the first aspect, they are not repeated here.
  • FIG. 1 shows, in perspective, a first embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 2 shows, in section, the first embodiment of the electroacoustic transducer illustrated in Figure 1
  • - Figure 3 shows, in section, a second embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 4 shows, in section, a third embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 5 shows, in section, a fourth embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • FIG. 1 shows, in perspective, a first embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 3 shows, in section, a second embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 4 shows, in section, a third embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 5 shows, in section, a fourth embodiment of the electroacou
  • FIG. 6 represents, in section, a fifth embodiment of the electroacoustic transducer ue object of the present invention
  • - Figure 7 shows, in section, a sixth embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 8 shows, in section, a seventh embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 9 shows, in section, an eighth embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 10 shows, in front view, a ninth embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 11 shows, in front view, a tenth embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 12 shows, in front view, an eleventh embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention
  • - Figure 13 shows, in section, an enclosure comprising two devices for diffusing sound waves as described with reference to one of Figures 1 to 12, - Figure 14 shows,
  • FIG. 15 represents, in perspective, a twelfth embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention and - FIG. 16 represents, in section, the twelfth embodiment of the electroacoustic transducer which is the subject of the present invention illustrated in FIG. 15.
  • ume diffusing a part, homogeneous or not, the thickness of which is greater than three millimeters and, preferably, five millimeters. It is observed that this part is much thicker than the cones used in the cone speakers.
  • the mobile part of each electroacoustic transducer is a diffusing volume (or "thick piece") in which vibrations of limited amplitude circulate.
  • diffusing volume or "thick piece”
  • the most diverse forms of audio signals can be rendered by propagation in the diffusing volume and by air diffusion on its surface.
  • the directivity of these devices is therefore very reduced.
  • the restoring forces, or counter-electromotive forces are very low.
  • the displacements of the thick part can be uniform (in particular for the signals of low frequencies), the thick part then acting like a piston or not uniform, the thick part then deforming (in particular for the high frequencies), the thick part then acting as a deformable diffusion volume which diffuses the sound in all directions.
  • the impedance of these devices can be substantially limited to its resistive part, and thus avoid any disturbance of the electrical signals which pass through it.
  • the diffusing volume has a low density, less than 0.1 kg./I., Which supports and is integral, on its periphery, with at least one conductive circuit through which an electrical signal passes, for example an audio signal, representative of an audible signal to be emitted.
  • On at least one of the lateral faces of this diffusing volume are arranged a pole piece linked to at least one magnetic material and placed near said conductor, said pole piece and said magnetic material jointly applying a magnetic field in the environment of said conductor .
  • the electrical signal circulating in the electrical conductor placed in said magnetic field causes the displacement of said thick part. .
  • a thick piece 10 is observed, carrying a conductive circuit 11 and connected by a membrane 12, to two pole pieces 13A and 13B linked to two parts made of magnetic material 14A and 14B.
  • the thick piece 10 has, for example, a thickness greater than 5 mm., Preferably less than 20 mm., Here 15 mm., A width of 40 mm. and a length of 200 mm.
  • the thick part has a width less than a quarter of its length, a width less than the size limit generating an intermodulation distortion at 10 KHz (i.e., if the speed of sound in the thick part is equal to one and a half times the speed of sound in air, about 45 mm.) and / or a width, expressed in centimeters, at most equal to the square root of its length, expressed in centimeters.
  • the ratio of the conductor surface to the front surface of the thick piece is more than a third. For example, if the width of the coil is one centimeter and the width of the thick piece is four centimeters, the ratio of the driving surface to the diffusion surface is half.
  • the thick piece 10 is, for example, made of expanded polystyrene with a density of 0.013 kg./I, that is to say 13 kg / m3, of extruded polystyrene, of density 0.04 kg./I/ or of polyurethane.
  • the thick part can be shaped by molding or machining.
  • the thick part 10 can be made up of parts made of materials having different Young's moduli to reduce intermodulation and harmonic distortions.
  • the conductive circuit 11 is secured, for example by bonding with a vinyl adhesive the lateral faces of the thick piece 10.
  • the thick piece 10 has, on its two lateral faces opposite the pole pieces 13A and 13B, recesses or recesses, obtained by machining, milling or molding, which allow a certain clearance, along an axis perpendicular to the largest faces of the thick piece 10 (face shown at the top and bottom of FIGS. 1 and 2), of the thick piece 10, relative to the pole pieces 13A and 13B, while limiting the thickness of the device to less than 20 mm.
  • the membrane 12 consists of a sheet or film of elastic material, for example of neoprene rubber, the tension at rest is preferably zero, with a thickness of three millimeters which covers the entire upper surface of the device or two half-membranes.
  • the conductive circuit 11 is formed by printing conductive ink, by conductive glue, for example silver, flexible film supporting tracks conductive, conductive paint, or by screen printing on a plastic film, for example according to techniques used to make printed circuits or flexible connectors.
  • the conductive circuit 11 consists of a winding, or winding, of a metal wire, for example a copper wire coated with insulating varnish or a plastic film insulating.
  • the winding consists of a copper wire of circular section, with a diameter of 0.2 mm. (0.5 ohm / meter) and having 30 turns or turns. This winding thus has a resistance of about seven Ohms.
  • the pole pieces 13A and 13B have, in the first embodiment of the device which is the subject of the present invention, a "U" shaped section, the three faces of which have, for example, a width of 20 mm.
  • the pole pieces 13A and 13B are, for example, of iron or mild steel, with a thickness of two millimeters. It can be seen that the pole pieces 13A and 13B only surround the two large lateral faces of the thick piece 10.
  • the pole pieces 13A and 13B are connected together by a support (not shown), for example by a wooden frame forming enclosure and leaving only the underside of the thick part visible 10.
  • the parts made of magnetic material 14A and 14B are here magnets of the neodymium-iron-boron or NdFeB type, with a specific energy of 256 kJ / cubic meter of 10 mm. wide and 4 mm. thick. It is observed that the pieces of magnetic material have, on each side of the thick piece 10, the same pole, here the north pole. Their distance from the conductor is, for example, one mm.
  • the parts made of magnetic material 14A and 14B are placed at a very short distance from the turns of the conductor 11, preferably less than two millimeters.
  • the field lines which surround the conductor 11 preferably have a radial component, relative to the vertical axis, at least equal to one third of the intensity of the magnetic field instead said conductor.
  • An input (not shown) of the electrical signal (coming, for example from an amplifier) is connected to the terminals of the electrical conductor 11.
  • the terminals of the conductor 11 receive this electrical signal, the current flows in the same direction on all the turns of the winding, which causes the thick piece 10 to move: when an electrical signal is applied between these ends, or terminals, due to the presence of the magnetic field, a force is applied to the conductor 11 and, consequently , to the thick part 10.
  • the vibrations thus created propagate, by the thick part 10, to the surrounding air.
  • the shape of the pole piece in "U" shown in Figures 1 and 2 provides a magnetic shielding against magnetic disturbances generated by the device.
  • the first embodiment of the present invention is therefore well suited to the diffusion of sound waves near screens, for example with cathode ray tubes, computers or information carriers using magnetic forces, for example floppy or hard drives.
  • a heat shield is added, for example consisting of a 7/1000 mm teflon film between the thick part and the conductive circuit 11.
  • a thick piece 20 carrying a conductive circuit 11 and connected by a membrane 12, to two pole pieces 23A and 23B linked to two pieces of magnetic material 14A and 14B.
  • the thick piece 20 is made of the same material as the thick piece 10. It has a length of 200 mm., A width of 50 mm. and a thickness of 20 mm. Its shape is adapted to that of the pole pieces 23A and 23B, in the shape of an inverted vertical "U". This shape makes it possible to increase the radial component of the magnetic field surrounding the conductor 11.
  • the operation of this second embodiment is similar to that of the first embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2. We observe, in FIG.
  • a thick piece 30, carrying a conductive circuit 11 and connected by a membrane 12, to two pole pieces 23A and 23B linked to four pieces of magnetic material 34A to 34D.
  • the thick piece 30 is made of the same material as the thick piece 10. It has a length of 200 mm., A width of 50 mm. and a thickness of 20 mm. Its shape is adapted to that of the pole pieces 23A and 23B, in the shape of an inverted vertical "U".
  • Each pole piece 23A and 23B carries two pieces of magnetic material, respectively 34A and 34B, on the one hand, and 34C and 34D, on the other hand.
  • a thick piece 40 carrying a conductive circuit 11 and connected by a membrane 12, to two pole pieces 43A and 43B linked to two pieces of magnetic material 14A and 14B.
  • the thick piece 40 is made of the same material as the thick piece 10. It has a length of 200 mm., A width of 40 mm. and a thickness of 15 mm. Its shape is adapted to that of the pole pieces 43A and 43B, in the form of an inverted vertical "L".
  • FIG. 6 in a fifth embodiment of the device which is the subject of the present invention, a thick piece 50, carrying a conductive circuit 11 and connected by a membrane 12, to two pole pieces 53A and 53B linked to two pieces of magnetic material 14A and 14B.
  • two pole pieces 53C and 53D are added in or to the surface of the thick piece 10.
  • the thick piece 50 is made of the same material as the thick piece 10. It has a length of 200 mm., A width of 40 mm. and a thickness of 15 mm. Its section is rectangular, in correspondence with the planar shape of the pole pieces 53A and 53B.
  • the pole pieces 53A and 53B have a complex section optimizing the intensity of the magnetic field surrounding the conductor 1 1.
  • the pole pieces 53C and 53D for example made of a sheet of soft iron, with a thickness of less than a few tenths of millimeters, are placed inside the volume defined by the winding of the conductor 11, for example on the lateral faces of the thick part.
  • the pole pieces 53C and 53D extend to at least one edge of said lateral faces, that is to say to the front and / or rear faces of the thick piece, opposite the pole pieces 53A and 53B .
  • the magnetic field lines then concentrate on the winding of the conductor 11, which has the effect of increasing the efficiency of the electroacoustic transducer.
  • the pole piece carried by the thick piece is connected to the external pole piece so as to ensure continuity of magnetic potential.
  • the connection considered is flexible, for example in the form of a flexible connector or flexible mild steel wires.
  • the pole pieces 53C and 53D are replaced by fine magnets placed inside the volume defined by the winding, which also has the effect of intensifying the magnetic field near the winding.
  • the operation of this fifth embodiment is similar to that of the first embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 7 the same elements as in the first embodiment (see FIGS. 1 and 2), thus that a trench 15 formed in the upper face of the thick piece 10.
  • This trench 15 is, for example, linear and parallel to the lateral faces of the thick piece 10 which are opposite the pole pieces 13A and 13B.
  • the width of the trench is a few millimeters, for example 4 millimeters, its depth is between a quarter and a half of the thickness of the thick piece 10 and its length is less than that of the thick piece 10, for example 40 millimeters, so that the ends of the thick piece do not not present this trench.
  • This trench 15 makes it possible to reduce the intermodulation distortions.
  • the trench 15 is not parallel to any of the lateral faces of the thick piece 10.
  • several trenches are provided, parallel to each other or not and parallel to the lateral faces of the thick piece 10, or not. In FIG.
  • the trench 15 is positioned outside the longitudinal plane of symmetry of the thick piece 10.
  • the ratio of the distances of the trench 15 to the lateral faces is of the order of 1.5.
  • the standing waves which could appear in the two zones delimited by this trench 15 do not have the same wavelengths and interfere destructively with one another.
  • the trench 15 can be considered as an insert in the thick piece 10.
  • the operation of this sixth embodiment is similar to that of the first embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 8 the same elements as in the first embodiment of the device which is the subject of the present invention (see FIGS. 1 and 2) as well as an insert 16 in the body of the thick part 10.
  • the insert 16 has a refractive index different from that of the thick piece 10.
  • FIG. 10 shows the front face of a ninth embodiment of an electroacoustic transducer which is the subject of the present invention.
  • the thick piece 90 has a triangle-shaped front face, here equilateral, the pole pieces 93A, 93B and 93C as well as the pieces of magnetic material 94A, 94B and 94C surrounding each of the lateral faces of the thick piece 90
  • the operation of this ninth embodiment is similar to that of the first embodiment illustrated in Figures 1 and 2.
  • FIG 11 the front face of a tenth embodiment of an electroacoustic transducer object of the present invention.
  • the thick piece 100 has a diamond-shaped front face, the pole pieces 103A to 103D as well as the pieces of magnetic material 104A to 104D surrounding each of the side faces of the thick piece 100.
  • the operation of this tenth mode embodiment is similar to that of the first embodiment illustrated in Figures 1 and 2.
  • Figure 12 the front face of an eleventh embodiment of an electroacoustic transducer object of the present invention.
  • the thick piece 110 has a hexagon-shaped front face, the pole pieces 113A to 113C as well as the pieces of magnetic material 114A to 114C surrounding half of the lateral faces of the thick piece 110.
  • the operation of this eleventh embodiment is similar to that of the first embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • an enclosure comprising a frame 131 and two devices for diffusing sound waves 132 and 136 as described opposite. of one of Figures 1 to 12 (the "U" shaped representation of the pole pieces does not prejudge the embodiment chosen for the production of the enclosure 130).
  • the frame 131 has, possibly, lights (not shown) for the movement of air at the rear of each electroacoustic transducer.
  • the central pole piece 135 is common to the two sound wave diffusion devices 132 and 136.
  • the sound wave diffusion devices 132 and 136 can be produced according to two different embodiments as shown opposite the Figures 1 to 12.
  • the thick parts 133 and 137 of the sound wave diffusion devices 132 and 136 may have different geometries, for example having widths having a ratio approximately equal to 1.5, as shown in Figure 13.
  • the pole pieces 134, 135 and 138 are linked to the frame 131 which supports them. Each of these differences makes it possible to compensate for any manufacturing dispersions or distortions in the response curves of the sound wave diffusion devices.
  • the various conductors are connected in series or, here, in parallel with the audio signal source. We observe, in FIG. 14, the same elements as in FIG.
  • the autonomous energy source 140 is, for example, a battery or the mains.
  • the electromagnetic wave receiver 141 is adapted to receive electromagnetic signals transmitted by an electromagnetic wave transmitter, for example according to remote communication technologies called "bluetooth" or "wifi" said transmitter being connected to a source of audio signals , for example, a radio or television receiver, an information carrier (for example a compact disk or a hard disk), a terminal connected to the Internet.
  • the equalizer 142 which amplifies the different frequencies represented by the audio signal leaving receptor 141 differently and its output signal is amplified by amplifier 143 before passing through the conductors of each of the sound wave diffusion devices 132 and 136.
  • the devices which are the subject of the present invention can be constructed of any size, for example to be incorporated into headphones, or to form speakers for vehicles or mobile phones or extra-flat speakers (of a thickness less than 4 centimeters) for applications on flat screens, for example in computers or flat screen televisions (with liquid crystal or plasma screens), to be distributed in a room fitted with a home theater system (in English "home cinema").
  • a subwoofer can be used for the various embodiments of the device which is the subject of the present invention, in particular when their geometry does not allow good reproduction of frequencies below 70 Hz.
  • the thick part consists of a transparent element, for example a glass or plastic window and the audio signal consists of an audio signal picked up by a microphone, the movements of the thick part being antagonistic to the movements of the air to reduce noise passing through the device without preventing vision through the device.
  • the lateral faces of this thick piece and, in particular, the lateral faces which are opposite the pole pieces are preferably not parallel. For example, they make an angle of 5 to 10 degrees between them.
  • a switching means can be added in order to be able to connect the transducers either in series or in parallel, in order to assist the installers of these transducers, in certain configurations where it is not possible to leave the transducers in parallel because of the number of electrical wires that this would involve from an amplifier.
  • an additional loudspeaker intended for the diffusion of low frequencies can be added, for example in the form of a single subwoofer for several transducers which are the subject of the present invention.
  • FIG. 16 represents a median section of the twelfth embodiment of the electroacoustic transducer object of the present invention illustrated in FIG. 15.
  • the magnetic field lines are concentrated around the conductive circuit 11, which increases the efficiency of the electroacoustic transducers.
  • the enclosures illustrated in FIGS. 13 and 14 can incorporate the twelfth embodiment illustrated in FIGS. 15 and 16. In each of the embodiments illustrated in FIGS.
  • the membrane 12 can be replaced by at least two anti-stirrups. rolls each made up of a tongue ten millimeters wide, for example made of rigid plastic a few tenths of a millimeter thick positioned transversely at the ends of the largest dimension of the thick piece and securing the pole pieces parallel to the longest sides of the thick piece and the thick piece, so that the excursion of these ends of the thick piece is limited.
  • a sealing membrane for example made of polyurethane, covers the surface of the pole piece and the surface of the pole pieces which extends therefrom. This membrane does not participate in controlling the oscillations.
  • a film of magnetic materials is added behind the conductive wires in order to orient the lines of magnetic fields towards the copper wires. It is observed that the front face of the thick piece, which is visible to the user, can be covered with a sheet, for example of paper, supporting a decorative pattern.

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  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

Le transducteur électroacoustique pour émettre des ondes acoustiques en fonction d'un signal électrique comporte une pièce épaisse (10) de densité inférieure à 0,1 kg./I. et d'épaisseur supérieure à cinq millimètres, solidaire d'un conducteur électrique (11) formant un bobinage comportant plusieurs spires autour de ladite pièce épaisse, spires sur toutes lesquelles le courant circule 10 dans le même sens, au moins une pièce polaire (13A, 13B) liée à au moins un matériau magnétique (14A, 14B) présentant partout le même pôle (N) en regard dudit conducteur, ladite pièce polaire formant retour sur au moins une face de ladite pièce polaire et appliquant, conjointement audit matériau magnétique un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur et une entrée dudit signal électrique relié aux bornes dudit conducteur électrique. Ainsi, le signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoque le déplacement de ladite pièce épaisse. Préférentiellement, la pièce polaire et ledit matériau magnétiques sont adaptés à générer un champ magnétique dont l'intensité de la composante radiale, par rapport à l'axe de déplacement de la pièce rigide est au moins égal à un tiers de l'intensité du champ magnétique au lieu dudit conducteur.

Description

TRANSDUCTEUR ÉLECTROACOUSTIQUE ET ENCEINTE LE COMPORTANT
La présente invention concerne un transducteur électroacoustique et une enceinte le comportant. Elle s'applique, en particulier, à la fabrication d'enceintes acoustiques. On connaît de nombreux types de haut-parleurs et d'enceintes qui présentent, chacun, au moins l'un des défauts suivants : - ils sont lourds, - ils présentent un directivité généralement d'autant plus forte qu'ils diffusent des sons aigus, - ils émettent des rayonnements électromagnétiques qui peuvent nuire à d'autres systèmes électroniques (tube cathodique, support informatique, par exemple), - leur bande spectrale est limitée, si bien qu'ils nécessitent une décomposition des ondes sonores selon plusieurs bandes spectrales correspondant à différents haut-parleurs (généralement grave, médium et aigu), ce qui nuit à la qualité de la reproduction sonore, en particulier, par rotation de phase, - ils génèrent des ondes électromagnétiques parasites, - ils génèrent des distorsions d'intermodulation, - ils délivrent une puissance trop faible, - leurs complexité et leur coût de fabrication sont trop élevés, - ils sont épais et mal adaptées aux contraintes du cinéma à domicile (en anglais
"home cinéma") pour lequel une multitude de transducteurs doit être positionné dans une pièce sans gêner la circulation dans cette pièce, car ils présentent une épaisseur importante, - ils sont mal adaptés à la nouvelle ergonomie des écrans plats qui, du fait de leur trop grande épaisseur. La présente invention vise à remédier à au moins une partie de ces inconvénients.
A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un transducteur électroacoustique pour émettre des ondes acoustiques en fonction d'un signal électrique, caractérisé en ce qu'il comporte : - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg./I. et d'épaisseur supérieure à cinq millimètres, solidaire d'un conducteur électrique formant un bobinage comportant plusieurs spires autour de ladite pièce épaisse, spires sur toutes lesquelles le courant circule dans le même sens, - au moins une pièce polaire liée à au moins un matériau magnétique présentant partout le même pôle en regard dudit conducteur, ladite pièce polaire formant retour sur au moins une face de ladite pièce polaire et appliquant, conjointement audit matériau magnétique un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur et - une entrée dudit signal électrique relié aux bornes dudit conducteur électrique, le signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse. Grâce à ces dispositions, le champ magnétique généré par le matériau magnétique est confiné par la pièce polaire autour du conducteur électrique et le rendement du transducteur est plus élevée qu'en l'absence de pièce polaire. De plus, l'épaisseur de la pièce épaisse la rend assez rigide, ce qui est favorable à la diffusion des vibrations dans son volume. De plus, du fait de l'épaisseur de la pièce épaisse, les ondes rayonnées sont diffusées de manière très uniforme dans toutes les directions autour du dispositif. Selon des caractéristiques particulières, la pièce polaire et ledit matériau magnétiques sont adaptés à générer un champ magnétique dont l'intensité de la composante radiale, par rapport à l'axe de déplacement de la pièce épaisse est au moins égal à un tiers de l'intensité du champ magnétique au lieu dudit conducteur. Grâce à ces dispositions, le rendement du transducteur électroacoustique est élevé. Selon des caractéristiques particulières, ledit matériau magnétique est disposé sur deux côtés de ladite pièce épaisse. Grâce à ces dispositions, les effets de non uniformité aux coins de ladite pièce sont réduits. Selon des caractéristiques particulières, la pièce polaire est, au moins partiellement, parallèle au plan de ladite pièce épaisse. Selon des caractéristiques particulières, la pièce polaire présente une forme en "L" dont une des faces est parallèle au plan de ladite pièce épaisse. Selon des caractéristiques particulières, la pièce polaire présente une forme en "U" dont au moins une des faces est parallèle au plan de ladite pièce épaisse. Grâce à chacune de ces dispositions, au moins une partie des lignes de champ magnétique sont orientées sensiblement parallèlement au plan de ladite pièce épaisse. Selon des caractéristiques particulières, la pièce épaisse possède une largeur inférieure au quart de sa longueur. Selon des caractéristiques particulières, la pièce épaisse possède une largeur inférieure à la taille limite générant la distorsion d'intermodulation à 10 KHz. Selon des caractéristiques particulières, la pièce épaisse possède une largeur, exprimée en centimètres, au plus égale à la racine carrée de sa longueur, exprimée en centimètres. Grâce à chacune de ces dispositions, les distorsions d'intermodulation sont très limitées. De plus, la limitation de la largeur permet une optimisation du ratio entre la surface motrice, représentée par les surfaces latérales de la pièce épaisse qui sont plongées dans le champ magnétique, et la surface de diffusion, représentée par la surface frontale de la pièce épaisse. Par exemple, si la largeur du bobinage est de un centimètre et que la largeur de la pièce épaisse est de quatre centimètres, le ratio de la surface motrice par rapport à la surface de diffusion est de un demi, ratio qui n'a jamais été atteint avec un transducteur électro-dynamique. Selon des caractéristiques particulières, la face avant de pièce épaisse présente des côtés parallèles dont les longueurs sont telles que, pour chaque couple de côtés parallèles, la somme des longueurs de ces côtés parallèles est inférieure à la moitié de la périphérie de ladite pièce épaisse. Par exemple des polygones réguliers à nombre de côtés pair supérieur ou égal à six, présente cette caractéristique. Grâce à ces dispositions, les distorsions d'intermodulation sont très limitées. Selon des caractéristiques particulières, la forme de ladite pièce épaisse est un losange, un hexagone ou un triangle. Grâce à ces dispositions, les parties en regard de deux côtés parallèles ne reçoivent qu'une portion très limitée des ondes sonores émises sur le côté parallèle. Selon des caractéristiques particulières, ladite pièce épaisse présente une épaisseur variant au moins du simple au double selon les zones. Selon des caractéristiques particulières, ladite pièce épaisse présente une tranchée. Selon des caractéristiques particulières, ladite tranchée est en dehors de tout plan de symétrie de ladite pièce épaisse. Selon des caractéristiques particulières, ladite pièce épaisse comporte un insert d'indice de réfraction ou de diffraction différent du reste de ladite pièce épaisse. Grâce à chacune de ces dispositions, les distorsions, par exemple d'intermodulation, sont réduites. Selon des caractéristiques particulières, ladite pièce épaisse présente une épaisseur maximale inférieure à vingt millimètres. Grâce à ces dispositions, le dispositif peut être très plat et peut donc être accroché à un mur, par exemple. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un transducteur électroacoustique caractérisé en ce qu'il comporte : - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg./I., dont l'épaisseur est au moins égale à cinq mm. et dont la largeur est inférieure au quart de sa longueur, liée à au moins un conducteur électrique et - un matériau magnétique placée à proximité dudit conducteur, ledit matériau magnétique appliquant un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur, un signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse. Selon un troisième aspect, la présente invention vise un transducteur électroacoustique caractérisé en ce qu'il comporte : - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg./I., dont la largeur est inférieure à la taille limite générant la distorsion d'intermodulation à 10 KHz, liée à au moins un conducteur électrique et - un matériau magnétique placée à proximité dudit conducteur, ledit matériau magnétique appliquant un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur, un signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse. Selon un quatrième aspect, la présente invention vise un transducteur électroacoustique caractérisé en ce qu'il comporte : - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg./I., dont la largeur, exprimée en centimètres, est au plus égale à la racine carrée de sa longueur, exprimée en centimètres, liée à au moins un conducteur électrique et - un matériau magnétique placée à proximité dudit conducteur, ledit matériau magnétique appliquant un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur, un signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse. Selon un cinquième aspect, la présente invention vise un transducteur électroacoustique caractérisé en ce qu'il comporte : - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg./I., dont, pour chaque couple de côtés parallèles de la face avant, la somme des longueurs de ces côtés parallèles est inférieure à la moitié de la périphérie de ladite pièce épaisse, liée à au moins un conducteur électrique et - un matériau magnétique placée à proximité dudit conducteur, ledit matériau magnétique appliquant un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur, un signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse. Grâce à ces dispositions, les distorsions d'intermodulation sont très limitées. Selon des caractéristiques particulières, la forme de ladite pièce épaisse est un losange, un hexagone ou un triangle. Grâce à ces dispositions, les parties en regard des côtés parallèles ne reçoivent qu'une portion très limitée des ondes sonores émises sur le côté parallèle. Selon un sixième aspect, la présente invention vise une enceinte acoustique, caractérisée en ce qu'elle comporte un transducteur électroacoustique selon l'un des cinq premiers aspects de la présente invention. Selon des caractéristiques particulières, ladite enceinte acoustique comporte au moins deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores selon l'un des cinq premiers aspects. Grâce à ces dispositions, les conséquences des éventuelles dispersions de fabrication sont réduites. Selon des caractéristiques particulières, au moins deux des pièces épaisses desdits dispositifs de diffusion d'ondes sonores présentent des géométries différentes. Grâce à ces dispositions, les différences de rendement desdits dispositifs de diffusion d'ondes sonores se compensent au moins partiellement. Selon des caractéristiques particulières, les dimensions différentes des différentes géométries présentent un ratio environ égal à 1 ,5. Selon des caractéristiques particulières, les matériaux magnétiques d'au moins deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores présentent des polarités opposées aux pièces épaisses qui leur correspondent. Grâce à ces dispositions, au moins une pièce polaire peut être commune à deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores. Les avantages, buts et caractéristiques des deuxième à sixième aspects étant similaires à ceux du premier aspect, ils ne sont pas rappelés ici. D'autres avantages, buts et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, faite dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, en perspective, un premier mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 2 représente, en coupe, le premier mode de réalisation du transducteur électroacoustique illustré en figure 1 , - la figure 3 représente, en coupe, un deuxième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 4 représente, en coupe, un troisième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 5 représente, en coupe, un quatrième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 6 représente, en coupe, un cinquième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 7 représente, en coupe, un sixième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 8 représente, en coupe, un septième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 9 représente, en coupe, un huitième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 10 représente, en vue de face, un neuvième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 11 représente, en vue de face, un dixième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 12 représente, en vue de face, un onzième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 13 représente, en coupe, une enceinte comportant deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores tels que décrits en regard de l'une des figures 1 à 12, - la figure 14 représente, en coupe, une enceinte autonome comportant deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores tel que décrit en regard de l'une des figures 1 à 12, - la figure 15 représente, en perspective, un douzième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention et - la figure 16 représente, en coupe, le douzième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention illustré en figure 15. Dans toute la description, on appelle pièce épaisse ou volume diffusant, une pièce, homogène ou non, dont l'épaisseur est supérieur à trois millimètres et, préférentiellement, à cinq millimètres. On observe que cette pièce est beaucoup plus épaisse que les cônes utilisés dans les haut-parleurs à cône. Dans tous les modes de réalisation de la présente invention, la partie mobile de chaque transducteur électroacoustique est un volume diffusant (ou "pièce épaisse") dans lequel circulent des vibrations d'amplitude limitée. De cette manière, les formes les plus diverses de signaux audio peuvent être rendues par propagation dans le volume diffusant et par diffusion à l'air, à sa surface. La directivité de ces dispositifs est donc très réduite. De plus, les forces de rappel, ou forces contre-électromotrices sont très faibles. Les déplacements de la pièce épaisse peuvent être uniformes (en particulier pour les signaux de basses fréquences), la pièce épaisse agissant alors comme un piston ou non uniforme, la pièce épaisse se déformant alors (en particulier pour les hautes fréquences), la pièce épaisse agissant alors comme un volume de diffusion déformable qui diffuse le son dans toutes les directions. L'impédance de ces dispositifs peut être substantiellement limitée à sa partie résistive, et ainsi éviter toute perturbation des signaux électriques qui le traversent. Le volume diffusant présente une faible densité, inférieure à 0,1 kg./I., qui supporte et est solidaire, sur sa périphérie, d'au moins un circuit conducteur à travers lequel passe un signal électrique, par exemple un signal audio, représentatif d'un signal audible à émettre. Sur au moins l'une des faces latérales de ce volume diffusant sont disposés une pièce polaire liée à au moins un matériau magnétique et placée à proximité dudit conducteur, ladite pièce polaire et ledit matériau magnétique appliquant conjointement un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur. Ainsi, le signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoque le déplacement de ladite pièce épaisse. . On observe, en figures 1 et 2, dans un premier mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 10, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaire 13A et 13B liée à deux pièces en matériau magnétique 14A et 14B. La pièce épaisse 10 présente, par exemple, une épaisseur supérieure à 5 mm., préférentiellement inférieure à 20 mm., ici de 15 mm., une largeur de 40 mm. et une longueur de 200 mm. Préférentiellement, la pièce épaisse possède une largeur inférieure au quart de sa longueur, une largeur inférieure à la taille limite générant une distorsion d'intermodulation à 10 KHz (soit, si la vitesse du son dans la pièce épaisse est égale une fois et demi la vitesse du son dans l'air, environ 45 mm.) et/ou une largeur, exprimée en centimètres, au plus égale à la racine carrée de sa longueur, exprimée en centimètres. Préférentiellement, le ratio de la surface du conducteur sur la surface avant de la pièce épaisse est supérieure à un tiers. Par exemple, si la largeur du bobinage est de un centimètre et que la largeur de la pièce épaisse est de quatre centimètres, le ratio de la surface motrice par rapport à la surface de diffusion est de un demi. La pièce épaisse 10 est, par exemple, constitué de polystyrène expansé d'une densité de 0,013 kg./I, soit 13 kg/m3, de polystyrène extrudé, de densité 0,04 kg./I/ ou de polyuréthane. La pièce épaisse peut être mise en forme par moulage ou usinage. La pièce épaisse 10 peut être constituée de pièces en matériaux présentant différents modules d'Young pour réduire les distorsions d'intermodulation et harmoniques. Le circuit conducteur 11 est solidaire, par exemple par collage avec une colle vinylique des faces latérales de la pièce épaisse 10. La pièce épaisse 10 présente, sur ses deux faces latérales en regard des pièces polaires 13A et 13B, des décrochements ou évidements, obtenus par usinage, fraisage ou moulage, qui permettent un certain débattement, selon un axe perpendiculaire aux plus grandes faces de la pièce épaisse 10 (face représentées en haut et en bas des figures 1 et 2), de la pièce épaisse 10, par rapport aux pièces polaires 13A et 13B, tout en limitant l'épaisseur du dispositif à moins de 20 mm. La membrane 12 est constituée d'une feuille ou film de matière élastique, par exemple en caoutchouc néoprène dont la tension au repos est préférentiellement nulle, d'une épaisseur de trois millimètres qui couvre toute la surface supérieure du dispositif ou de deux demi-membranes couvrant une partie de la face supérieure de la pièce épaisse 10 et une partie, en regard, des pièces polaires 13A et 13B. La membrane 12 est, par exemple, collée aux pièces polaires 13A et 13B et à la pièce épaisse 10. Le circuit conducteur 11 est constitué par impression d'encre conductrice, par de la colle conductrice, par exemple à l'argent, d'un film flexible supportant des pistes conductrices, de peinture conductrice, ou par sérigraphie sur un film plastique, par exemple selon des techniques utilisées pour réaliser des circuits imprimés ou des connecteurs flexibles. Dans le mode de réalisation représenté en figures 1 et 2, le circuit conducteur 11 est constitué d'un bobinage, ou enroulement, d'un fil métallique, par exemple un fil de cuivre enrobé de vernis isolant ou d'un film de matière plastique isolante. Par exemple, le bobinage est constitué d'un fil de cuivre à section circulaire, d'un diamètre de 0,2 mm. (0,5 ohm/mètre) et présentant 30 tours ou spires. Ce bobinage présente ainsi une résistance d'environ sept Ohms. Les pièces polaires 13A et 13B ont, dans le premier mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une section en forme de "U", dont les trois faces présentent, par exemple, une largeur de 20 mm. Les pièces polaires 13A et 13B sont, par exemple, en fer ou acier doux, d'une épaisseur de deux millimètres. On observe que les pièces polaires 13A et 13B n'entourent que les deux grandes faces latérales de la pièce épaisse 10. Les pièces polaires 13A et 13B sont reliées entre elles par un support (non représenté), par exemple par un cadre en bois formant enceinte et ne laissant apparente que la face inférieure de la pièce épaisse 10. Les pièces en matériau magnétique 14A et 14B sont ici des aimants de type néodyme-fer-bore ou NdFeB, d'énergie spécifique 256 kJ/mètre cube de 10 mm. de largeur et 4 mm. d'épaisseur. On observe que les pièces en matériau magnétique présentent, à chaque côté de la pièce épaisse 10, le même pôle, ici le pôle nord. Leur distance au conducteur est, par exemple de un mm. Les pièces en matériau magnétique 14A et 14B sont placées à une très faible distance des spires du conducteur 11 , préférentiellement inférieure à deux millimètres. Par la conformation des pièces polaires 13A et 13B, les lignes de champ qui entourent le conducteur 11 présentent, préférentiellement, une composante radiale, par rapport à l'axe vertical, au moins égal à un tiers de l'intensité du champ magnétique au lieu dudit conducteur. Une entrée (non représentée) du signal électrique (provenant, par exemple d'un amplificateur) est relié aux bornes du conducteur électrique 11. Ainsi, lorsque les bornes du conducteur 11 reçoivent ce signal électrique, le courant circule dans le même sens sur toutes les spires du bobinage, ce qui provoque le déplacement de la pièce épaisse 10 : lorsqu'un signal électrique est appliqué entre ces extrémités, ou bornes, du fait de la présence du champ magnétique, une force est appliquée au conducteur 11 et, par conséquent, à la pièce épaisse 10. Les vibrations ainsi créées, se propagent, par la pièce épaisse 10, à l'air environnant. On observe que la forme de la pièce polaire en "U" représentée en figures 1 et 2 fournit un blindage magnétique contre les perturbations magnétiques générées par le dispositif. Le premier mode de réalisation de la présente invention est donc bien adapté à la diffusion d'ondes sonores à proximité d'écrans, par exemple à tubes cathodiques, d'ordinateurs ou de supports d'information mettant en oeuvre des forces magnétiques, par exemple des lecteurs de disquette ou des disques durs. En variante, on ajoute un bouclier thermique, par exemple constitué d'un film en téflon de 7/1000 de millimètre entre la pièce épaisse et le circuit conducteur 11. On observe, en figure 3, dans un deuxième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 20, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaire 23A et 23B liées à deux pièces en matériau magnétique 14A et 14B. La pièce épaisse 20 est constituée du même matériau que la pièce épaisse 10. Elle présente une longueur de 200 mm., une largeur de 50 mm. et une épaisseur de 20 mm. Sa forme est adaptée à celle des pièces polaires 23A et 23B, en forme de "U" vertical inversé. Cette forme permet d'augmenter la composante radiale du champ magnétique entourant le conducteur 11. Le fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. On observe, en figure 4, dans un troisième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 30, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaires 23A et 23B liées à quatre pièces en matériau magnétique 34A à 34D. La pièce épaisse 30 est constituée du même matériau que la pièce épaisse 10. Elle présente une longueur de 200 mm., une largeur de 50 mm. et une épaisseur de 20 mm. Sa forme est adaptée à celle des pièces polaires 23A et 23B, en forme de "U" vertical inversé. Chaque pièce polaire 23A et 23B porte deux pièces en matériau magnétique, respectivement 34A et 34B, d'une part, et 34C et 34D, d'autre part. Les polarités des pièces en matériau magnétique portées par la même pièce polaire sont opposées, ce qui augmente encore la composante radiale du champ magnétique entourant le conducteur 11. Le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. On observe, en figure 5, dans un quatrième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 40, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaire 43A et 43B liées à deux pièces en matériau magnétique 14A et 14B. La pièce épaisse 40 est constituée du même matériau que la pièce épaisse 10. Elle présente une longueur de 200 mm., une largeur de 40 mm. et une épaisseur de 15 mm. Sa forme est adaptée à celle des pièces polaires 43A et 43B, en forme de "L" vertical inversé. Le fonctionnement de ce quatrième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. On observe, en figure 6, dans un cinquième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 50, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaire 53A et 53B liées à deux pièces en matériau magnétique 14A et 14B. De plus, deux pièces polaires 53C et 53D sont ajoutées dans ou à la surface de la pièce épaisse 10. La pièce épaisse 50 est constituée du même matériau que la pièce épaisse 10. Elle présente une longueur de 200 mm., une largeur de 40 mm. et une épaisseur de 15 mm. Sa section est rectangulaire, en correspondance avec la forme planaire des pièces polaires 53A et 53B. Les pièces polaires 53A et 53B présentent une section complexe optimisant l'intensité du champs magnétique entourant le conducteur 1 1. Les pièces polaires 53C et 53D, par exemple constituées d'une feuille de fer doux, d'une épaisseur de moins que quelques dixièmes de millimètres, sont placées à l'intérieur du volume défini par le bobinage du conducteur 11 , par exemple sur les faces latérales de la pièce épaisse. Préférentiellement les pièces polaires 53C et 53D s'étendent jusqu'à au moins un bord desdites faces latérales, c'est-à-dire jusqu'aux faces avant et/ou arrière de la pièce épaisse, en regard des pièces polaires 53A et 53B. Les lignes de champ magnétique se concentrent alors sur le bobinage du conducteur 11 , ce qui a pour effet d'augmenter le rendement du transducteur électroacoustique. Dans des modes de réalisation particuliers, la pièce polaire portée par la pièce épaisse est reliée à la pièce polaire externe de manière à assurer une continuité de potentiel magnétique. La liaison considérée est souple, par exemple sous forme de connecteur flexible ou de fils flexibles en acier doux. Dans des modes particuliers de réalisation, les pièces polaires 53C et 53D sont remplacées par des aimants fins placés à l'intérieur du volume défini par le bobinage, ce qui a aussi pour effet d'intensifier le champ magnétique à proximité du bobinage. Le fonctionnement de ce cinquième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. On observe, en figure 7, les mêmes éléments que dans le premier mode de réalisation (voir figures 1 et 2), ainsi qu'une tranchée 15 formée dans la face supérieure de la pièce épaisse 10. Cette tranchée 15 est, par exemple, linéaire et parallèle aux faces latérales de la pièce épaisse 10 qui sont en regard des pièces polaires 13A et 13B. Préférentiellement la largeur de la tranchée est de quelques millimètres, par exemple 4 millimètres, sa profondeur est entre un quart et la moitié de l'épaisseur de la pièce épaisse 10 et sa longueur est inférieure à celle de la pièce épaisse 10, par exemple de 40 millimètres, de telle manière que les extrémités de la pièces épaisse ne présentent pas cette tranchée. Cette tranchée 15 permet de réduire les distorsions d'intermodulation. En variante préférentielle, pour éviter des distorsions d'intermodulation que sa position parallèle aux faces latérales de la pièce épaisse 10 pourrait générer, la tranchée 15 n'est parallèle à aucune des faces latérales de la pièce épaisse 10. En variante, plusieurs tranchées sont prévues, parallèles entre elles ou non et parallèles aux faces latérales de la pièce épaisse 10, ou non. Dans la figure 7, la tranchée 15 est positionnée en dehors du plan de symétrie longitudinal de la pièce épaisse 10. Par exemple, le rapport des distances de la tranchée 15 aux faces latérales est de l'ordre de 1,5. Ainsi, les ondes stationnaires qui pourraient apparaître dans les deux zones délimitées par cette tranchée 15 ne présentent pas les mêmes longueurs d'ondes et interfèrent de manière destructrice, entre elles. La tranchée 15 peut être considérée comme un insert dans la pièce épaisse 10. Le fonctionnement de ce sixième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. On observe, en figure 8, les mêmes éléments que dans le premier mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention (voir les figures 1 et 2) ainsi qu'un insert 16 dans le corps de la pièce épaisse 10. L'insert 16 présente un indice de réfraction différent de celui de la pièce épaisse 10. Il est, par exemple, constitué d'air, de polystyrène expansé présentant une densité différente de celle du reste de la pièce 10. Le fonctionnement de ce septième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. On observe, en figure 9, les mêmes éléments que dans le premier mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention (voir les figures 1 et 2) à l'exception de la pièce épaisse 10, qui est remplacée par une pièce épaisse 80 dont l'épaisseur varie d'un facteur au moins égal à deux, entre ses différents points. En figure 9, la variation d'épaisseur est le fait d'un évidemment de la face supérieure de la pièce épaisse 80, évidemment dont la section longitudinale est circulaire. Dans d'autres modes de réalisation, l'évidemment est de section polygonale, elliptique par morceaux, parabolique, chaque section longitudinale pouvant présenter une forme différente. Le fonctionnement de ce huitième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. Les dispositions des modes de réalisation illustrés aux figures 8 et 9 visent à réduire les distorsions d'intermodulation. On observe, en figure 10, la face avant d'un neuvième mode de réalisation d'un transducteur électroacoustique objet de la présente invention. Dans cette figure, la pièce épaisse 90 présente une face avant en forme de triangle, ici équilatéral, les pièces polaires 93A, 93B et 93C ainsi que les pièces en matériau magnétiques 94A, 94B et 94C entourant chacune des faces latérales de la pièce épaisse 90. Le fonctionnement de ce neuvième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. On observe, en figure 11 , la face avant d'un dixième mode de réalisation d'un transducteur électroacoustique objet de la présente invention. Dans cette figure, la pièce épaisse 100 présente une face avant en forme de losange, les pièces polaires 103A à 103D ainsi que les pièces en matériau magnétiques 104A à 104D entourant chacune des faces latérales de la pièce épaisse 100. Le fonctionnement de ce dixième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. On observe, en figure 12, la face avant d'un onzième mode de réalisation d'un transducteur électroacoustique objet de la présente invention. Dans cette figure, la pièce épaisse 110 présente une face avant en forme d'hexagone, les pièces polaires 113A à 113C ainsi que les pièces en matériau magnétiques 114A à 114C entourant la moitié des faces latérales de la pièce épaisse 110. Le fonctionnement de ce onzième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. On observe, en figure 13, une enceinte comportant un cadre 131 et deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136 tels que décrits en regard de l'une des figures 1 à 12 (la représentation en forme de "U" des pièces polaires ne préjuge pas du mode de réalisation choisi pour la réalisation de l'enceinte 130). Le cadre 131 présente, éventuellement, des lumières (non représentées) pour le mouvement de l'air à l'arrière de chaque transducteur électroacoustique. On observe que la pièce polaire centrale 135 est commune aux deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136. Les dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136 peuvent être réalisées selon deux modes de réalisation différents tels qu'exposés en regard des figures 1 à 12. Les pièces épaisses 133 et 137 des dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136 peuvent présenter des géométries différentes, par exemple avoir des largeurs présentant un ratio environ égal à 1 ,5, comme représenté en figure 13. Les pièces polaires 134, 135 et 138 sont liées au cadre 131 qui les supporte. Chacune de ces différences permet de compenser des éventuelles dispersions de fabrication ou des distorsions des courbes de réponses des dispositifs de diffusion d'ondes sonores. Les différents conducteurs sont reliés en série ou, ici, en parallèle à la source de signal audio. On observe, en figure 14, les mêmes éléments que dans la figure 13, auxquels s'ajoutent une source d'énergie autonome 140, un récepteur d'ondes électromagnétiques 141 , un equalizer 142 et un amplificateur 143. La source d'énergie autonome 140 est, par exemple, une batterie ou le secteur. Le récepteur d'ondes électromagnétiques 141 est adaptée à recevoir des signaux électromagnétiques transmis par un émetteur d'ondes électromagnétiques, par exemple selon les technologies de communication à distance dites "bluetooth" ou "wifi" ledit émetteur étant relié à une source de signaux audio, par exemple, un récepteur radio ou de télévision, un lecteur de support d'informations (par exemple un compact dise ou un disque dur), un terminal relié à Internet. L'equalizer 142 qui amplifie différemment les différentes fréquences représentées par le signal audio sortant du récepteur 141 et son signal de sortie est amplifié par l'amplificateur 143 avant de traverser les conducteurs de chacun des dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136. Les dispositifs objets de la présente invention peuvent être construits de toutes dimensions, par exemple pour être incorporés dans des écouteurs, ou pour former des haut- parleurs de véhicules ou de téléphones mobiles ou des enceintes extra-plates (d'une épaisseur inférieure à 4 centimètres) pour les applications aux écrans plats, par exemple dans les ordinateurs ou téléviseurs à écran plat (à écrans à cristaux liquides ou à plasma), pour être répartis dans une salle munie d'un système de cinéma à domicile (en anglais "home cinéma"). Dans une application au cinéma à domicile, un caisson de grave peut compéter les différents mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, en particulier lorsque leur géométrie ne permet pas une bonne restitution des fréquences inférieures à 70 Hz. Dans un mode de réalisation particulier, la pièce épaisse est constituée d'un élément transparent, par exemple une vitre en verre ou en plastique et le signal audio est constitué d'un signal audio capté par un microphone, les mouvements de la pièce épaisses étant antagonistes des mouvements de l'air afin de réduire le bruit traversant le dispositif sans empêcher la vision à travers le dispositif. On observe que, pour tous les modes de réalisation décrits ci-dessus comportant un pièce épaisse sensiblement en forme de parallélipipède rectangle, les faces latérales de cette pièce épaisse et, en particulier, les faces latérales qui se trouvent en regard des pièces polaires, sont préférentiellement non parallèles. Par exemple, elles réalisent un angle de 5 à 10 degrés entre elles. On observe aussi que, lorsque plusieurs transducteurs objets de la présente invention sont assemblés, un moyen de commutation peut être ajouté pour pouvoir relier les transducteurs soit en série, soit en parallèle, afin d'aider les installateurs de ces transducteurs, dans certaines configurations où il n'est pas possible de laisser les transducteurs en parallèle du fait du nombre de fils électriques que cela impliquerait au départ d'un amplificateur. Dans les modes de réalisation du transducteur objet de la présente invention dans lesquels les dimensions de la pièce épaisse limitent la diffusion de basses fréquences, un haut-parleur additionnel destiné à la diffusion des basses fréquences peut être ajouté, par exemple sous la forme d'un seul caisson de basses pour plusieurs transducteurs objets de la présente invention. On observe, en figures 15 et 16, les mêmes éléments que dans les figures 1 et 2, les pièces polaires 13A et 13B étant remplacées par des pièces polaires 213A et 213B formées, à partir des pièces polaires 13A et 13B par retrait de leurs angles sur toute la longueur des pièces polaires à l'exception de leurs extrémités. La figure 16 représente une coupe médiane du douzième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention illustré en figure 15. Dans ce mode de réalisation, les lignes de champ magnétiques sont concentrées autour du circuit conducteur 11 , ce qui augmente le rendement des transducteurs électroacoustiques. Bien entendu, les enceintes illustrées en figures 13 et 14 peuvent incorporer le douzième mode de réalisation illustré en figures 15 et 16. Dans chacun des modes de réalisation illustrés aux figures 1 à 16, la membrane 12 peut être remplacée par au moins deux étriers anti-roulis composés, chacun, d'une languette d'une dizaine de millimètres de largeur, par exemple en plastique rigide de quelques dixièmes de millimètres d'épaisseur positionnées transversalement aux extrémités de la plus grande dimension de la pièce épaisse et solidarisant les pièces polaires parallèles aux plus grands côtés de la pièce épaisse et la pièce épaisse, de manière à ce que l'excursion de ces extrémités de la pièce épaisse soit limitée. Une membrane d'étanchéité, par exemple en polyuréthane, recouvre la surface de la pièce polaire et la surface des pièces polaires qui la prolonge. Cette membrane ne participe pas au contrôle des oscillations. En variante de tous les modes de réalisation, on ajoute un film de matériaux magnétique derrière les fils conducteurs afin d'orienter les lignes de champs magnétiques versjes fils de cuivre. On observe que la face avant de la pièce épaisse, qui est visible de l'utilisateur, peut être recouverte d'une feuille, par exemple en papier, supportant un motif décoratif.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Transducteur électroacoustique pour émettre des ondes acoustiques en fonction d'un signal électrique, caractérisé en ce qu'il comporte : - une pièce épaisse (10) de densité inférieure à 0,1 kg./I. et d'épaisseur supérieure à cinq millimètres, solidaire d'un conducteur électrique (11) formant un bobinage comportant plusieurs spires autour de ladite pièce épaisse, spires sur toutes lesquelles le courant circule dans le même sens, - au moins une pièce polaire (13A, 13B) liée à au moins un matériau magnétique (14A, 14B) présentant partout le même pôle (N) en regard dudit conducteur, ladite pièce polaire formant retour sur au moins une face de ladite pièce polaire et appliquant, conjointement audit matériau magnétique un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur et - une entrée dudit signal électrique relié aux bornes dudit conducteur électrique, le signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse.
2 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la pièce polaire (13A, 13B) et ledit matériau magnétiques (14A, 14B) sont adaptés à générer un champ magnétique dont l'intensité de la composante radiale, par rapport à l'axe de déplacement de la pièce épaisse est au moins égal à un tiers de l'intensité du champ magnétique au lieu dudit conducteur (11).
3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau magnétique (14A, 14B) est disposé sur deux côtés de ladite pièce épaisse.
4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce polaire (13A, 13B) est, au moins partiellement, parallèle au plan de ladite pièce épaisse (10).
5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce polaire (43A, 43B) présente une forme en "L" dont une des faces est parallèle au plan de ladite pièce épaisse.
6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pièce polaire (13A, 13B) présente une forme en "U" dont au moins une des faces est parallèle au plan de ladite pièce épaisse.
7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce épaisse (10) possède une largeur inférieure au quart de sa longueur.
8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce épaisse (10) possède une largeur inférieure à la taille limite générant une distorsion d'intermodulation à 10 KHz. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce épaisse (10) possède une largeur, exprimée en centimètres, au plus égale à la racine carrée de sa longueur, exprimée en centimètres.
10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pièce épaisse (100, 110) présente, pour chaque couple de côtés parallèles, une somme des longueurs de ces côtés parallèles inférieure à la moitié de la périphérie de ladite pièce épaisse.
11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la forme de ladite pièce épaisse (90, 100, 110) est un losange, un hexagone ou un triangle. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que ladite pièce épaisse (80) présente une épaisseur variant au moins du simple au double selon les zones.
13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ladite pièce épaisse (10) présente une tranchée (15). 14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite tranchée (15) est en dehors de tout plan de symétrie de ladite pièce épaisse (10).
15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que ladite pièce épaisse (10) comporte un insert (16) d'indice de réfraction ou de diffraction différent du reste de ladite pièce épaisse. 16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le ratio de la surface du conducteur (11) en regard dudit matériau magnétique (14A, 14B) sur la surface avant de la pièce épaisse est supérieure à un tiers.
17 - Enceinte acoustique, caractérisée en ce qu'elle comporte un transducteur électroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16. 18 - Enceinte acoustique selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores, chacun desdits dispositifs étant caractérisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16.
19 - Enceinte acoustique selon la revendication 18, caractérisée en ce que au moins deux des pièces épaisses desdits dispositifs de diffusion d'ondes sonores présentent des géométries différentes.
20 - Enceinte acoustique selon la revendication 19, caractérisée en ce que les dimensions différentes des différentes géométries présentent un ratio environ égal à 1 ,5.
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