WO2007051949A2 - Transducteur electrodynamique, applications aux haut-parleurs et geophones - Google Patents

Transducteur electrodynamique, applications aux haut-parleurs et geophones Download PDF

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WO2007051949A2
WO2007051949A2 PCT/FR2006/051133 FR2006051133W WO2007051949A2 WO 2007051949 A2 WO2007051949 A2 WO 2007051949A2 FR 2006051133 W FR2006051133 W FR 2006051133W WO 2007051949 A2 WO2007051949 A2 WO 2007051949A2
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magnet
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vertical
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Bernard Richoux
Guy Lemarquand
Valérie LEMARQUAND
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Universite Du Maine
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/025—Magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2209/00—Details of transducers of the moving-coil, moving-strip, or moving-wire type covered by H04R9/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2209/021—Reduction of eddy currents in the magnetic circuit of electrodynamic loudspeaker transducer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R2209/00—Details of transducers of the moving-coil, moving-strip, or moving-wire type covered by H04R9/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2209/022—Aspects regarding the stray flux internal or external to the magnetic circuit, e.g. shielding, shape of magnetic circuit, flux compensation coils

Definitions

  • Electrodynamic transducer applications to loudspeakers and geophones
  • the present invention relates to an electrodynamic transducer and its applications to loudspeakers, geophones (sensor for seismograph), microphones or others.
  • electrodynamic electrodynamic transducers with electrodynamic loudspeakers electrodynamic loudspeakers (electro-acoustic converters) generating acoustic waves as a function of a current or acoustic or acoustic sensor type (acoustic-electric converter) are known. generating an electrical signal according to a mechanical stimulus and many improvements have been proposed to increase their efficiency while reducing distortions for significant mechanical excursions.
  • the general principle of operation is based, for axisymmetric loudspeakers with moving coils, on the possibility of setting in motion a cylindrical coil traversed by an electric current placed in a static magnetic field created by an annular permanent magnet whose direction of rotation. magnetization is parallel to the axis of revolution and a plurality of ferromagnetic parts channel to bring it radially facing the coil and, for the sensors, to recover the induced current in a coil moving in a static magnetic field.
  • the magnetic field is produced by one or more fixed permanent magnets of the transducer. Since the efficiency is proportional to the magnetic field, it is necessary to concentrate the lines of the magnetic field on the coil with parts leading to said magnetic field lines and which are ferromagnetic.
  • a ferromagnetic material generally used is soft iron. So we had to talk about an air gap to indicate where is placed the coil.
  • the structures conventionally used in these transducers use such so-called ferromagnetic parts to loop the magnetic field so that it can pass through the coil in the gap.
  • a ferromagnetic material has the property of having a much greater magnetic permeability than vacuum, which has the particular effect of channeling and conducting the magnetic flux as long as the material is not saturated.
  • Soft iron, iron and cobalt or iron and nickel alloys are ferromagnetic.
  • a nonmagnetic material is a material that does not have magnetic properties, its permeability with respect to the magnetic field is the same as the vacuum or the air, it does not have property of channeling or conduction of the magnetic field. Wood, light alloys, copper, plastics are non-magnetic.
  • the application EP 1 553 802 Ohashi relates to a symmetrical loudspeaker with double diaphragm and external magnetic structure with a stack of magnets with vertical, horizontal and vertical poles.
  • the present invention proposes to take advantage of all the power of the magnets by avoiding the use of ferromagnetic or magnetic materials to loop back by physical guidance the magnetic field created by one or more magnets of a transducer.
  • the invention relates to an electrodynamic transducer with a carcass and in which at least one electrical coil placed in a static magnetic field can move about a rest position in an excursion zone of a vertical free space, the the coils being wound and fixed on a vertical straight cylindrical segment of circular or elliptical section forming a mandrel, a return means making it possible to return the mandrel carrying the coil (s) to the rest position in the absence of external stress, the right cylinder defining an internal volume towards the inside of said cylinder and an external volume towards the outside of said cylinder, (for the explanations and since there is no looping of the magnetic field by physical elements, the internal and external volumes that are virtual are not limited upwards and downwards unlike the mandrel which is limited in height and is a material part of the transducer.)
  • the magnetic field is produced by an external magnetic structure (outside said cylinder) comprising at least one fixed permanent magnet in the form of a ring disposed in the external volume as well as an internal magnetic structure
  • the motor has no ferromagnetic or magnetic part extended between the external volume and the internal volume.
  • the right cylinder is a cylinder whose generatrices are perpendicular to the base plane.
  • the basic plane is a disk and therefore that the generator circulates on a circle, we have to make a cylinder of revolution (such as for example a circular speaker).
  • the basic plane can be of another shape and in particular elliptical (as for example in an elliptical loudspeaker), or even polygonal and, in the latter case, notably substantially square or rectangular with possibly rounded corners.
  • the ring shape corresponds substantially (to a radial homothety) to the cylindrical shape of the mandrel.
  • a polar exit face is a magnet face through which the magnetic field inside the magnet can escape from the magnet, it is called polar because it can be a north sign or a south sign, an attachment of Polar faces of opposite signs of two adjoining adjacent magnets correspond to the fact that a south face is in contact with a north face.
  • a horizontal (or vertical or other) internal field indicates the general direction of the magnetic field lines inside a magnet and the faces of the magnet that are parallel to this direction are not polar exit faces.
  • the term "carcass” generally corresponds to one or more fixed parts of the transducer on which are fixed movable members (suspensions in particular) or fixed members (magnets of the motor in particular) and which make it possible to maintain these organs in functional relationships. Fixed dynamics allowing normal operation of the transducer. In the case of a loudspeaker, the carcass is the rear part (opposite to the membrane which is at the front) rigid on which are fixed, peripherally, a suspension for the membrane and, centrally, the magnets of the engine .
  • the term vertical free space corresponds to the zone in which the mandrel carrying the coil (s) and the faces of said zone which correspond to the borders of the internal and external magnetic structures are preferentially substantially straight and vertical in cross-section. can nevertheless be bypassed for adjustment of the magnetic field in the vertical free space.
  • non-ferromagnetic and non-magnetic material is a light alloy or a plastic material (thermoplastic or thermosetting),
  • the transducer does not include any ferromagnetic part
  • the ratio R remains between 0.9 and 1.1, because even if at least one ferromagnetic piece not extended between the external volume and the internal volume is present, said ferromagnetic part is saturated by the magnetic field and its magnetic permeability properties are then close to those of non-magnetic materials, at least one ferromagnetic part is present, said ferromagnetic part being not extended between the external volume and the internal volume and neither being disposed in the volume delimited by the horizontal planes passing through the ends of the coil (s) in position rest,
  • the magnets with vertical or substantially vertical internal fields facing each side of the vertical free space have vertical or substantially vertical internal fields of opposite directions
  • the magnets with horizontal internal fields facing each side of the vertical free space have horizontal internal fields of the same direction
  • the internal magnetic structure is a ring
  • the external stress is mechanical on the mandrel and the coil (s) can be traversed by a tension electrical induced by the movements of the mandrel especially in the case of an application to a geophone or a microphone,
  • the external stress is electrical and that the coil (s) can be traversed by an electric current intended to create a resultant force causing the displacement of the mandrel, in particular in the case of an application to a loudspeaker and during the upward movement or towards the bottom of the mandrel, displacement produced by a corresponding current of corresponding direction, the mandrel is braked after a free run around the rest position, the resulting force decreasing and reversing for the same direction of current beyond the free run, the or at least one of the coils being then subjected to a magnetic field of direction inverted with respect to the direction of the magnetic field to which it was subjected previously,
  • the transducer comprises in the external and / or internal magnetic structure, vertically, an upper magnet separated from a lower magnet by an interval, magnets of substantially square or rectangular sections whose inner fields are vertical and of opposite directions and in the case where internal and external magnetic structures are present at the same time, the magnets opposite each side of the vertical free space have internal fields of opposite directions,
  • the transducer further comprises a fixed intermediate magnet of substantially square or rectangular cross-section, disposed in the gap and having a horizontal direction of the internal field, so that the intermediate magnetic field in the vertical free space is in the opposite direction with respect to in the sense of the two up and down magnetic fields of said vertical free space for maximum looping of the field lines (with respect to other interior field sense configurations in which magnets would be in opposition, which would lead to a reduction of the field in the vertical free space),
  • the horizontal thickness of the intermediate magnet is lower (or in variants greater than or equal to) to the horizontal width of each corresponding upper or lower magnet
  • the upper, lower magnets with opposing vertical inner fields and the corresponding intermediate magnet if any, are not contiguous, (upper and lower magnet structure not contiguous or upper, intermediate and lower magnet structure not contiguous)
  • the upper and / or lower magnets and / or the optional intermediate magnet are composite and formed of an assembly of magnets with substantially prismatic and in particular triangular or truncated triangular sections and whose adjacent polar field exit faces of two contiguous magnets are contiguous on all their surfaces and of opposite signs,
  • the transducer comprises in the external and / or internal magnetic structure a ring or pellet (ring in the case of the external magnetic structure) (ring or pellet in the case of the internal magnetic structure) magnetic composite with a generally square or rectangular section formed a stack of magnets joined together, each magnet being of prismatic and in particular triangular or truncated triangular section and the adjacent polar field output side faces of two adjoining magnets are of opposite signs, with from top to bottom: a upper magnet of horizontal inner field and whose vertical height decreases when one moves away from the vertical free space, a vertical intermediate magnet of vertical internal field and whose height vertically increases when one moves away from the vertical free space, a lower horizontal horizontal field magnet and whose vertical height decreases as one moves away from the vertical free space, the horizontal inner field direction of the upper magnet being opposed to the horizontal inner field direction of the lower magnet, the horizontal and vertical inner field directions of the magnets being such that the high magnetic field in the vertical free space is in the opposite direction to the direction of the low magnetic field of said vertical free space and for maximum
  • the transducer comprises in the external and / or internal magnetic structure a ring or pellet (ring in the case of the external magnetic structure) (ring or pellet in the case of the internal magnetic structure) with a generally square or rectangular cross-section formed of a stack of magnets joined to each other, each magnet being of prismatic and in particular triangular or truncated triangular section and the adjacent polar field output side faces of two adjoining magnets are of opposite signs, with from top to bottom: a magnet greater than first horizontal internal field direction and whose vertical height decreases as one moves away from the vertical free space, a high intermediate magnet in the first direction of vertical internal field, a central magnet in the second direction of horizontal internal field opposite to the first direction of horizontal inner field and whose vertical height decreases when moving away from free space vertical, a low intermediate magnet in the second direction of vertical internal field opposite to the first sense of vertical internal field, a lower magnet with a first horizontal horizontal field of view and whose vertical height decreases as one moves away from the vertical free space, the mean horizontal and vertical internal fields of
  • the preceding transducer therefore has a single central coil or, then, three coils: high, central, low (of direction of flow of alternating current between two adjacent coils),
  • At least one of the magnets of the external and / or internal magnetic structure results from the joining of at least two magnets with oblique and in particular triangular or triangular truncated sections with an oblique internal field direction and the polar faces of the output of the internal field adjacent magnets are opposite signs, the vertical face of the magnetic structure opposite the face bordering the vertical free space can then be indented,
  • the vertical face of the magnetic structure opposite the face bordering the vertical free space does not have a polar exit face
  • the transducer comprises in the external and / or internal magnetic structure, vertically, a stack of an upper magnet separated from a lower magnet by an interval, magnets of approximately square or rectangular cross section whose interior fields are horizontal and in opposite directions, the transducer having two opposing current-flow coils arranged at rest substantially at the height of the upper and lower magnets respectively,
  • the magnets facing each side of the vertical free space have internal fields of the same direction
  • the gap between the upper and lower magnets is zero, said magnets being contiguous,
  • the magnetic structure further comprises, towards its external face opposite to the side bordering the vertical free space, at a distance or, preferably attached to the upper and lower magnets, a lateral magnet of substantially square or rectangular cross-section with a vertical internal field, the faces adjacent inner field output poles of the upper magnet and the side magnet which are substantially perpendicular to each other being of opposite signs, the adjacent polar field output side faces of the lower magnet and the lateral magnet which are substantially perpendicular to each other being of opposite signs,
  • the vertical length of the lateral magnet is less than the total height of the stack
  • the magnetic structure further comprises, towards its external face opposite to the face bordering the vertical free space, at a distance or, preferably attached to the upper and lower magnets, a composite lateral magnet of substantially prismatic section resulting from the joining of at least two magnets of triangular or truncated triangular section with oblique direction of internal field, the adjacent polar surface exit faces of the upper magnet and the corresponding magnet of the composite lateral magnet being of opposite sign, the faces poles of adjacent interior field of two magnets contiguous to the composite lateral magnet being of opposite signs, the faces adjacent inner field exit poles of the lower magnet and the corresponding magnet of the composite side magnet being of opposite sign,
  • the maximum vertical length of the composite lateral magnet is equal to or less than the total height of the assembly
  • the magnetic structures correspond to an assembly of edge-to-edge magnetic rings are monobloc, the structure being a mass of magnetic material comprising in its interior zones with magnetizations of different directions,
  • the transducer comprises in the external and / or internal magnetic structure, vertically, an upper magnet separated from a lower magnet by an interval, magnets of substantially square or rectangular sections whose internal fields are horizontal and of the same direction and in the case where internal and external magnetic structures are present at the same time, the magnets opposite each side of the vertical free space have internal fields of the same direction,
  • the transducer further comprises a fixed intermediate magnet of substantially square or rectangular cross-section, disposed in the gap and having a horizontal direction of the internal field, so that the intermediate magnetic field in the vertical free space is in the opposite direction with respect to in the sense of the two magnetic fields up and down said vertical free space for maximum looping of field lines (compared to other inner-field sense configurations in which magnets would be in opposition, which would lead to a reduction of the field in the vertical free space), (in other words the direction of the field horizontal interior of the intermediate magnet is opposite the direction of the horizontal inner field of the upper and lower magnets)
  • the horizontal thickness of the intermediate magnet is less than, equal to or greater than the horizontal width of each corresponding upper or lower magnet
  • the upper, lower magnets with opposing vertical inner fields and the corresponding intermediate magnet if any, are not contiguous, (upper and lower magnet structure not contiguous or upper, intermediate and lower magnet structure not contiguous)
  • the transducer comprises: on the one hand, in the external magnetic structure, vertically, an outer upper magnet separated from an outer lower magnet by an outer gap, external magnets whose inner fields are vertical and of opposite directions, and in the inner magnetic structure, vertically, an inner upper magnet separated from an inner lower magnet by an internal gap, internal magnets whose inner fields are vertical and of opposite directions, the inner and outer upper magnets being substantially at the same height on either side of the vertical free space and opposite internal field of view, the inner and outer lower magnets being substantially at the same height on both sides of the the vertical free space and opposite internal field of view, a ring-shaped fixed external intermediate magnet being disposed in the outer gap and a ring-shaped fixed internal intermediate magnet being disposed in the internal gap; internal and external intermediate magnets having the same horizontal direction of internal field and such that the intermediate magnetic field in the vertical free space is of direction opposite to the direction of the two magnetic fields up and down of said vertical free space for maximum looping field lines (with respect to other configurations of inner field line directions in which magnets would be in opposition,
  • the horizontal thickness of the intermediate magnet is lower or greater (in an equal variant) than the horizontal width of the corresponding upper and lower magnets, either external magnets or internal magnets,
  • the intermediate magnet is not attached to its corresponding upper and lower magnets
  • the transducer comprises three coils with alternating current flow direction from one coil to the other, each in one of the fields of the vertical free space, (FIG.
  • the transducer comprises: on the one hand, in the external magnetic structure, vertically, an outer upper magnet separated from an outer lower magnet by an outer gap, external magnets having ring shapes with a prismatic section and in particular triangular or triangular truncated whose interior fields are horizontal and opposite directions, on the other hand, in the internal magnetic structure, vertically, an inner upper magnet separated from an inner lower magnet by an internal gap, internal magnets having ring shapes with prismatic and in particular triangular or truncated triangular section, the internal fields are horizontal and of opposite directions, the inner and outer upper magnets being substantially at the same height on either side of the vertical free space and of the same internal field direction, the inner and outer lower magnets being substantially at the same height on either side of the vertical free space and of the same internal field direction, the height of the gap decreasing when one approaches the vertical free space, a fixed external intermediate magnet having a ring shape with a prismatic and in particular triangular or truncated triangular section being disposed in the outer gap and an intermediate
  • the transducer comprises: on the one hand, in the external magnetic structure, an outer composite ring with a generally square or rectangular section formed of a stack of magnets joined together, each magnet having a ring shape with a prismatic section in particular triangular or truncated triangular complementary to its neighbors and in that the adjacent polar field exit faces of two adjoining magnets are of opposite signs, with from top to bottom: an upper external magnet in the first direction of horizontal horizontal field and whose vertical height decreases when moving away from the vertical free space, a top vertical external first-vertical middle-field magnet, a horizontal second-field external second-internal central magnet opposite to the first horizontal inner-field direction and whose vertical height decreases when moving away from the vertical free space, an external lower intermediate magnet in the second direction of vertical internal field opposite to the first direction of vertical vertical field, a lower external magnet in the first direction of horizontal internal field and whose vertical height decreases when moving away from the vertical free space, and on the other hand, in the internal magnetic structure, vertically, a tubular composite core
  • the transducer further comprises a high coil above the central coil, a low coil below the central coil, the transducer having three coils, and in that at rest, the high coil is substantially disposed at the height of the upper magnets, the central coil is substantially disposed at the height of the central magnets, the low coil is substantially disposed at the height of the lower magnets, the direction of circulation current in the central coil being inverted with respect to the direction in the high and low coils, (FIG. 7)
  • At least one of the intermediate magnets is an assembly of two magnets contiguous in the form of rings with prismatic and in particular triangular or truncated triangular complementary sections whose internal field directions are inclined at less than 90 ° with respect to the vertical, and the adjacent polar surface exit faces of the paired magnets are of opposite sign, the vertical face of the magnetic structure opposite the face bordering the vertical free space can then be indented and without a face polar output,
  • At least one of the intermediate magnets is an assembly of two contiguous magnets in the form of rings with prismatic and in particular triangular or truncated complementary triangular sections whose internal field directions are inclined at approximately 45 ° in absolute value with respect to the vertical, and in that the adjacent polar field exit faces of the paired magnets are of opposite signs, the vertical face of the magnetic structure opposite the face bordering the vertical free space can then be indented,
  • the vertical face of the magnetic structure opposite the face bordering the vertical free space does not have a polar exit face
  • the prismatic section of the magnets is a triangular section
  • the external magnetic structure comprises, vertically, the stack of an upper external magnet connected to an external lower magnet, external magnets of approximately square or rectangular cross section, whose internal fields are horizontal and of opposite directions, the external magnetic structure comprising in in addition to its external face opposite to the face bordering the vertical free space, attached to the assembly, an external lateral magnet of substantially square or rectangular cross section of vertical internal field, the adjacent polar surface output side of the magnet upper and lateral magnet which are substantially perpendicular to each other being of opposite signs, the adjacent polar surface exit faces of the lower magnet and the lateral magnet which are substantially perpendicular to each other being of opposite signs , the transducer having two opposing current flow coils disposed at u rest each substantially at the height of the upper and lower magnets,
  • the vertical height of the external lateral magnet is less than the vertical height of the stack
  • the vertical height of the external lateral magnet is equal to the vertical height of the stack
  • the transducer comprises: on the one hand, in the external magnetic structure, vertically, the stack of an outer upper magnet joined to an outer lower magnet, outer magnets of approximately square or rectangular cross section whose interior fields are horizontal and of opposite directions, the external magnetic structure further comprising, towards its external face opposite to the face bordering the vertical free space, attached to the assembly, an external lateral magnet of substantially square section or Rectangular vertical vertical field, the adjacent polar field output side faces of the upper magnet and the lateral magnet which are substantially perpendicular to each other being of opposite signs, the adjacent polar field output side faces of the lower magnet and lateral magnet which are substantially perpendicular to each other being of opposite signs, secondly, in the internal magnetic structure, vertically, an inner upper magnet separated from an inner lower magnet by an internal gap, magnets internal having shapes of rings with prismatic section and in particular triangular or truncated triangular whose internal fields are horizontal and of opposite directions, the height of the internal gap decreasing when one approaches the vertical free space, a magnet intermediate inner fixed ring-shaped prismatic
  • the vertical height of the external lateral magnet is less than the vertical height of the stack
  • the transducer comprises: on the one hand, in the external magnetic structure of substantially truncated triangular section, vertically, an outer upper magnet separated from an outer lower magnet by an outer gap, external magnets having triangular section ring shapes; or truncated triangular whose inner fields are vertical and of opposite directions, on the other hand, in the internal magnetic structure of substantially truncated triangular section, vertically, an inner upper magnet separated from an inner lower magnet by an internal gap, internal magnets having triangular section ring shapes having vertical and opposite internal fields, the inner and outer upper magnets being substantially at the same height on either side of the vertical free space and opposite field directions inside, the inner and outer lower magnets being substantially at the same height from Another is the vertical free space and opposite inner-field directions, the height of the gap increasing as one approaches the vertical free space, a fixed external intermediate magnet having a ring-like shape.
  • the transducer comprises: on the one hand, in the external magnetic structure, vertically, an outer upper magnet separated from an outer lower magnet by an outer gap, external magnets whose inner fields are horizontal and of the same direction, and in the inner magnetic structure, vertically, an inner upper magnet separated from an inner lower magnet by an internal gap, internal magnets whose inner fields are horizontal and in the same direction, the inner and outer upper magnets being substantially at the same height on either side of the vertical free space
  • the transducer comprises: on the one hand, in the external magnetic structure, vertically, an outer upper magnet separated from an outer lower magnet by an outer gap, external magnets whose inner fields are vertical and of opposite directions, and part, in the structure internally magnetic, vertically, an internal upper magnet separated from an inner lower magnet by an internal gap, internal magnets whose inner fields are vertical and of opposite directions, the inner and outer upper magnets being substantially at the same height of the part and other of the vertical free space and opposite internal field of view, the inner and outer lower magnets being substantially at the same height on either side of the opposite vertical and opposite internal field of view, a magnet external intermediate being disposed in the outer gap and an inner intermediate magnet being disposed in the inner gap, the inner and outer intermediate magnets having the same horizontal direction of the inner field and such that the intermediate magnetic field in the free space vertical direction in opposite direction to the direction of the two magnetic fields up and down said vertical free space to maximum looping of the field lines, the corresponding intermediate, upper and lower magnets, either external magnets or inner magnets, being contiguous to one
  • the transducer comprises: on the one hand, in the external magnetic structure of generally truncated triangular cross-section with vertically vertically vertically vertically opposite vertex, an outer upper magnet separated from an outer lower magnet by an external gap, external magnets of which the Inner fields are vertical and in opposite directions, the height of the outer gap increasing as one approaches the vertical free space, an external intermediate magnet in the outer gap and complementarily attached to the upper and lower external magnets, the external magnets being in the shape of a triangular or truncated triangular section ring, on the other hand, in the internal magnetic structure of generally rectangular or square section, vertically, an inner upper magnet separated from an inner lower magnet by an internal gap, internal magnets whose inner fields are vertical and opposite in direction, the inner and outer upper magnets having opposite inner field directions, the inner and outer lower magnets having opposite inner field senses, an inner intermediate magnet being disposed in the internal gap, the inner and outer intermediate magnets having the same meaning horiz internal field and in such a way that the intermediate magnetic field in the vertical free
  • the rings for external and internal magnetic structures
  • pellets for the internal magnetic structure where possible
  • magnets are continuous circumferentially, the magnets being in one piece, (monolithic ring / monobloc)
  • the rings (for external and internal magnetic structures) or pellets (for the internal magnetic structure when possible) magnets are circumferentially composite, the rings / pellets resulting from an assembly by circumferentially joining magnetic pieces together to form said rings or pellets,
  • the external or internal magnetic structures are monolithic / monoblock, (a block magnet with an internal magnetic field that can have different orientations / directions depending on the location)
  • the external or internal magnetic structures are composite by assembling rings / pellets themselves in one piece or not, (monolithic rings / pellets / monoblocks or composites)
  • the mandrel has a horizontal cross section in a circle
  • the mandrel has an elliptical horizontal cross-section
  • a ferromagnetic liquid (ferrofluid) is disposed in the vertical free space and forms at least one ferrofluid seal, (unilateral / aux or bilateral)
  • ferrofluidic joint is discontinuous along the periphery of the mandrel
  • the ferrofluid joint is continuous along the periphery of the mandrel (it is pneumatically sealed and makes it possible to isolate the rear part of the membrane from the environment and avoids an acoustic short circuit in the case where the peripheral membrane suspension with type of edge would be absent - speaker without ferrofluid-guided edge)
  • a ferromagnetic liquid is disposed in the vertical free space in the internal volume to form at least one internal unilateral ferrofluid seal, (in the internal volume inside the cylinder / mandrel, the ferromagnetic liquid being therefore between the mandrel and the internal magnetic structure of the motor)
  • a ferromagnetic liquid is disposed in the vertical free space in the external volume to form at least one external unilateral ferrofluid seal, (in the external volume outside the cylinder / mandrel, the ferromagnetic liquid being therefore between the mandrel and the external magnetic structure of the motor)
  • a ferromagnetic liquid is disposed in the vertical free space in the external volume and in the internal volume to form at least one external unilateral ferrofluid seal and an internal unilateral ferrofluid seal or, at the very least, at least one bilateral ferrofluid seal,
  • the transducer comprises a ferromagnetic liquid disposed in the vertical free space and forms at least one ferrofluid seal between the mandrel and at least one of the two faces of the vertical free space,
  • the transducer is a dome-shaped loudspeaker and has no spider suspension or suspension, the guide of the mandrel being ensured by at least two ferromagnetic ferromagnetic fluid seals, at least one of the ferrofluidic joints being continuous on the periphery of the mandrel for pneumatically isolating the volume of air behind the dome (volume inside the speaker) of the ambient air (the ambient air is that which bathes the front face of the dome),
  • the joints are arranged in height on the same side of the coil or coils, (all above or all below) - in the case of several coils, at least one of the joints is above or below all the coils, (the other or the other joints may be between the coils or completely on the other side of the coils)
  • the joints are arranged in height on either side of the coil, (in the case of several coils, one can have two extreme seals on either side of all the coils and / or joints between each reel / groups of reels)
  • At least one of the ferrofluidic joints is unilateral internally, the ferromagnetic liquid of said seal being disposed in the internal volume, the internal volume is inside the coil-carrying mandrel, the ferromagnetic liquid therefore being between the mandrel and the internal magnetic structure )
  • At least one of the ferrofluidic joints is unilateral external, the ferromagnetic liquid of said seal being disposed in the external volume, the external volume is outside the coil-carrying mandrel, the ferromagnetic liquid therefore being between the mandrel and the external magnetic structure )
  • At least one of the ferrofluidic joints is bilateral, the ferromagnetic liquid of said seal being disposed in the external volume and in the internal volume at substantially the same height for the same bilateral joint,
  • the loudspeaker contains only unilateral ferrofluid seals, either exclusively external or exclusively internal,
  • ferrofluidic joints are arranged in the space where the volume is the smallest, (in practice on the face of the mandrel which does not carry the coil)
  • the ferrofluidic joints are unilateral external, the coil is arranged in the internal volume on the internal face of the mandrel and when the joints are unilateral internal, the coil is placed in the external volume on the outer face of the mandrel, the loudspeaker further comprises means for returning the coil,
  • the loudspeaker further comprises a means for returning the coil chosen from one or more of the following means:
  • the internal magnetic structure being open towards said closed volume which comprises a device for regulating its internal pressure, in particular by regulating the temperature of the air contained in said closed volume; (for balancing the pressures between the closed volume and the external environment in the long term, with a long time constant with respect to the frequencies to be reproduced)
  • said quasi-closed volume comprising a minimal pneumatic leak (in general: a means equalization of pressure with a long time constant) whose time constant is very long compared to the frequencies to be reproduced, said leakage being in particular in the form of a porous material or a very small diameter orifice or a thin tube (capillary tube type or needle) to the outside of the speaker;
  • each vertical joint segment being in relation to a deformation along a vertical generatrix segment of the mandrel (or an oblique), the vertical deformations (or oblique) being defined so as to create a restoring force proportional to the displacement of the coil;
  • the dome loudspeaker comprises two internal unilateral ferrofluid seals, at least one of which is continuous, said ferrofluid seals being arranged in concave deformations seen from inside the mandrel (the means for confining the magnetic field in the vertical free space are therefore arranged at these levels), the coil being disposed on the outer face of the mandrel to the external volume (the ferrofluid is therefore advantageously disposed in the internal volume which is much smaller than the internal volume) and the membrane is loaded by a volume quasi-closed at the rear of the dome, the internal magnetic structure being axially open towards said quasi-closed volume arranged behind the internal magnetic structure, said quasi-closed volume comprising a pneumatic leak whose time constant is very long compared to the frequencies to be reproduced, said leak being an orifice with a very small diameter towards the outside.
  • the advantages resulting from the invention in addition to obtaining a more intense field in which the moving coil is immersed, is to reduce the number of parts of the transducer, to allow a greater possibility of movement of the coil support mandrel and / or a reduction in size due to the absence of hardware loopback by a ferromagnetic or magnetic part of the magnetic field between the internal and external volumes.
  • the dynamic behavior of the transducer is improved by the fact that the inductance of the coil remains generally constant regardless of its position due to the absence of ferromagnetic material in the motor or in the case where such materials would be present, a negligible effect because of their small amount compared to traditional solutions that use a loopback of the magnetic field with a ferromagnetic part extended between the internal and external spaces of the engine.
  • the magnets used and which are arranged in the form of a ring generally consist of magnetic sectors in a circular arc. circle juxtaposed circularly and whose internal magnetization of each sector is parallel.
  • the difference between the direction of the parallel field lines of each segment and ideal, ie radial, field lines causes deformation of the magnetic field to which the line is subjected. coil, especially in areas where the sectors are adjacent, these deformations are less than for such a ring in an internal structure.
  • This field deformation in the areas where the sectors are adjacent is maximum for an internal structure due to the divergence of the internal field lines to the outside. It has even been seen that this divergence causes a loopback inward of the magnetic field in this area, the field is reversed therein relative to the other parts of the magnetic ring.
  • the coil which is external with respect to such an internal structure is therefore not subject to a homogeneous field along its circumference, some parts of the coil being subjected to inverted fields (in areas where the sectors are adjacent) by compared to others. As a result, the overall field to which the coil is subjected over its entire circumference is much smaller than expected. This field inversion occurs even for adjacent sectors coming into contact with each other.
  • the ring of the internal structure is much more curved (smaller diameter) than the ring of the external structure and the difference between the directions of the internal magnetizations and the radii (ideal radial direction of the field lines). is much bigger.
  • a motor with internal structure only has poor characteristics compared to a motor with external structure, the latter is however not optimal because of the structure of the field lines.
  • the fact of combining an external structure and an internal structure improves the quality of the field in which the coil is immersed, thanks to a reciprocal guiding effect of the field lines between and in these two structures.
  • We could even show that the combination of an external structure and an internal structure provides a field at the coil, which is about twice as high as that obtained solely by an external structure. Such a gain is obtained with a much smaller quantity of magnetic matter than it would have been necessary to use for the same result with a single structure either external or internal.
  • the implementation of at least one ferromagnetic part under the conditions indicated makes it possible, on the one hand, to increase the overall field to which the coil is subjected by reducing leaks outside the motor and, on the other hand, to better control the shape of the ends of the magnetic field plate along the height of the motor.
  • these parts are also useful in the case of the implementation of ferrofluid seals. Indeed, these are placed preferentially in areas of high variation (gradient) of the magnetic field and which are high field.
  • Figure 1 which shows schematically a transducer with external and internal magnetic structures each comprising three contiguous magnetized annular rings, the directions of internal magnetizations are axial (vertical) and opposite directions for the two rings lower and upper, the direction of internal magnetization of the intermediate ring (central) is radial (horizontal) and direction additive to the two previous ones with regard to the magnetic induction created on the coil, completed by Figure 1A which represents a part cross section AA 'of the transducer of Figure 1 in a composite construction of the rings;
  • FIG. 2 which diagrammatically represents a transducer with external and internal magnetic structures of generally square or, here, rectangular sections each comprising an assembly of three rings of adjoining complementary (composite) triangular sections or, preferably, a single ring ( monoblock) in which the direction of magnetization varies in the thickness of the material of the one-piece ring, and two coils with opposite flow direction of flow;
  • FIG. 3 which schematically represents a transducer with external and internal magnetic structures of generally square or, here, rectangular sections each comprising five rings of adjoining complementary (composite) triangular sections or, preferably, a single ring (monoblock) in which direction of magnetization varies in the thickness of the material of the one-piece ring;
  • FIG. 4 which schematically represents a transducer with external and internal magnetic structures similar to those of FIG. 3 but in which three coils with a direction of current flow alternate from one coil to the other (the two extreme coils have the same direction of circulation which is opposite to the flow direction of the current in the intermediate coil);
  • FIG. 5 which schematically represents a transducer with external and internal magnetic structures resulting from a combination of a variant of means implemented in FIG. 2, with for the internal magnetic structure three rings of triangular sections and for the external magnetic structure two radial magnetization rings (horizontal) contiguous, an axial magnetization ring (vertical) enclosing them externally, another variant of the external magnetic structure being shown in FIG. 5a;
  • FIG. 6 which shows schematically a transducer with an external magnetic structure corresponding to a variant of the means implemented in Figure 5 for the external magnetic structure and another variant Figure 6a;
  • FIG. 7 which schematically represents a transducer with internal and external magnetic structures corresponding to alternative means implemented in FIG. 4 and with three coils with alternating current direction of travel (the two extreme coils have the same sense of circulation which is opposed to the flow direction of the current in the intermediate coil);
  • FIG. 8 which schematically shows a transducer with internal and external magnetic structures derived from those of Figure 3 but the upper and lower magnets external and internal being omitted;
  • FIG. 9 which schematically represents a transducer with external and internal magnetic structures each comprising three magnetized annular rings, the magnetization directions being radial (horizontal) and in the same direction for the two lower and upper rings, the magnetization direction the intermediate ring (central) being radial (horizontal) but in the opposite direction to the two previous ones, completed by FIG. 9A, which represents part of the cross-section AA 'of the transducer of FIG. 9;
  • FIG. 10 which schematically shows a transducer with external and internal magnetic structures resulting from a variant of the means implemented in Figure 4 with external and internal magnetic structures each comprising three contiguous magnetized rings, the directions of internal magnetizations are axial (vertical) and of opposite directions for the two lower and upper rings, the internal magnetization direction of the intermediate (central) ring is radial (horizontal) and additive direction to the two previous ones with regard to the magnetic induction created on the coil, as well as with four ferromagnetic plates arranged, two, on the upper rings and, two, under the lower rings and two ferromagnetic plates of internal magnetic structure at the corners upper and lower ends of the inner intermediate ring to the vertical free space;
  • FIG 1 1 which schematically shows a transducer with external and internal magnetic structures resulting from an alternative means implemented in Figures 8 and 10 with external and internal magnetic structures each comprising three magnetized rings contiguous, the directions of internal magnetizations are axial (vertical) and of opposite directions for the two lower and upper rings, the direction of internal
  • FIG. 12 which schematically represents a transducer with an external magnetic structure comprising two annular permanent magnets spaced apart whose vertical magnetization directions are opposite, and an internal magnetic structure which also comprises two annular permanent magnets spaced apart whose meanings vertical magnetization are contrary to each other, and for each of them contrary to the direction of the external magnet vis-a-vis;
  • Figure 13 which is similar to the implementation of Figure 12 and further comprises ferromagnetic parts annular plate type, outside the planes defining the coil at rest and in its normal movements (normal excursion area );
  • Figure 14 which schematically shows a transducer with external and internal magnetic structures each comprising a trapezoidal section ring with vertex facing the vertical free space and two coils with opposite flow direction of flow;
  • Figure 15 which schematically shows a transducer with external and internal magnetic structures resulting from a combination of alternative means and wherein the external magnetic structure comprises three magnetic rings separated by nonmagnetic spacers and the internal magnetic structure comprises two magnetic rings;
  • FIG. 16 which shows schematically a transducer with external and internal magnetic structures each comprising a radial magnet ring (horizontal);
  • FIG. 17 which schematically represents a transducer with external and internal magnetic structures resulting from a combination of means variants and in which the external magnetic structure comprises three magnetic rings separated by non-magnetic spacers and the internal magnetic structure comprises two magnetic rings. .
  • the means maintaining the mandrel are conventional suspension type direct or not to the carcass and in the latter case through a cone or dome membrane.
  • the application of the transducer to a loudspeaker has been considered and not all the loudspeaker elements have been shown in detail to simplify said drawings.
  • a vertical plane section of dome speaker left only, plane passing through the vertical axis of circular symmetry of the mandrel, the dome being upwards, and the suspension ("spider").
  • chuck guiding device directly to the carcass, a part of the dome and the suspension of the dome to visualize the external magnetic structure possibly supplemented by an internal magnetic structure.
  • the invention can however be applied to other types of speakers, including cone.
  • the internal magnetic structure may be of the ring type (open ring in the center of the loudspeaker, along the vertical axis of symmetry) or of the pad type (solid body) for vertical fields. If in the case of magnets with a vertical internal field direction, it is simple to manufacture a pellet, the production of a pellet with horizontal inner field direction can be difficult or impossible to achieve simply and in this case it is preferred to use a internal magnetic structure type ring, that is to say open in the center of the structure. However, in more complex inner-field variants, for example horizontal at the high and low ends and vertical at intermediate, a pellet-like structure is contemplated, the central portion having a substantially vertical field.
  • Such a configuration can correspond to a central cylindrical rod (pellet) with its two ends in contact with the magnets with horizontal inner fields (ring or quasi-ring), tapered, the faces of the horizontal internal field magnets being inclined to come into contact with each other.
  • the tapered end, polar face against polar face each special-direction inner-field magnet can be monoblock or composite: for example for the central assembly of a bar magnet with two magnets end cones).
  • the magnets each have a circular ring shape with a substantially square or rectangular section. At rest, the coil 2 is immersed in an intermediate field zone.
  • the rings are monoblock but in a variant, they can be composite by assembling small magnets distributed along the circumference of the ring.
  • the magnets are mounted and fixed on arms 4 and 4 'of a carcass made of a non-magnetic material and for example a plastic material.
  • Magnets may be embedded (fully covered) or not (contact only or partially covered) in the material.
  • An opening 5 is here made in the carcass to allow sufficient clearance to the mandrel if necessary and / or to balance the air pressures.
  • the spool 2 on mandrel 12 will be caused to move out of the intermediate field zone where it moves in a free path to high and low field reversal areas where the resultant force for a given current direction will decrease. and will be reversed compared to that produced in the intermediate zone.
  • each intermediate magnet is smaller than the horizontal width of the corresponding upper or lower magnet, but in a variant not shown, the thickness may be equal to, or greater than, the width of the magnets.
  • a spool 2 on mandrel 12 is disposed in the vertical free space substantially at intermediate magnets 15, 18 in the intermediate field area.
  • the intermediate magnet 15 or 18 of the central ring may be made by assembling a plurality of complementary triangular section sectors.
  • FIG. 1A section along AA 'and view from above, makes it possible to see the schematic structure of the external magnetic rings 15 and internal 18 here composite and formed of a circular assembly of elementary permanent magnets according to the indicated radial (horizontal) orientation internal magnetic fields.
  • these magnets are taken from the material of the arms 4 and 4 'of the carcass, which allows them to remain in place.
  • these magnets are bonded to said arms.
  • FIG 2 the outer and inner magnet structures of generally square or rectangular section as shown, are composite because formed of the assembly edge to edge magnetic rings of pyramidal section and / or rectangular having particular internal field senses.
  • the upper outer 22 and inner 25 magnets have the same horizontal inner field direction.
  • the lower outer and inner lower magnets 27 have the same horizontal internal field direction opposite to that of the upper ones 22, 25.
  • the intermediate external 23 and inner 26 magnets have opposing vertical inner field directions. Two zones of horizontal magnetic field of opposite direction are created in the vertical free space in which the mandrel carrying two coils 2 with opposite direction of flow flows. Each coil is disposed in the respective upper or lower horizontal field in relation to the respective upper and lower magnets.
  • the intermediate external magnet has a truncated triangular section and the intermediate internal magnet has a triangular section.
  • Figure 3 the outer and inner magnet structures of generally square or rectangular section as shown, are composite because formed of the assembly edge to edge magnetic rings of pyramidal section and / or rectangular having particular internal field senses.
  • the upper external 28 and inner 33 magnets have the same horizontal internal field direction.
  • the lower outer 32 and inner 37 magnets have the same horizontal internal field direction in the same direction as that of the upper 28, 33.
  • the outer 30 and inner 35 inner magnets have the same horizontal internal field direction opposite the direction of the upper magnets 28, 33 or lower 32 or 37.
  • the outer intermediate 29 and inner 34 intermediate magnets have opposing vertical inner field directions.
  • the outer lower 31 and inner 36 intermediate magnets have opposing vertical inner field senses.
  • the inner field senses of the upper and lower intermediate outer magnets are opposite.
  • Three alternating horizontal horizontal magnetic field zones are created in the vertical free space in which the mandrel 12 carrying the coil 2: upper, middle and lower magnetic fields.
  • the coil at rest is in the central magnetic field.
  • the device of Figure 4 derives from that of Figure 3 but three coils running the current in alternately opposite directions from one coil to the other on the height of the mandrel, are implemented: a first direction of current for the upper coil placed at rest in the upper magnetic field, a second opposite current direction to the first one for the central coil placed at rest in the central magnetic field, the first direction of current for the lower coil placed at rest in the lower magnetic field .
  • the external magnetic structure comprises an upper external magnet 42 and a lower outer-side lower-side external magnet 44 and, laterally outwardly, an outer lateral-directional magnet 43 having a vertical field direction and a height less than the total magnets upper 42 and lower 44 so that the field can buckle on the outside between these three magnets.
  • the upper and lower magnets can be spaced from one another.
  • FIG. 5a A variant of the external structure is shown in FIG. 5a where the outer lateral magnet 43 is here composite and formed by the joining of two magnets with triangular prismatic section 49 and 49 'according to the indicated field directions with respect to the upper magnets 48 and
  • the internal magnetic structure is of the type used in FIG. 2 with an internal upper magnet 45, internal intermediate 46 and internal lower 47.
  • the inner and outer upper magnets having the same horizontal internal field direction are substantially opposite to each other of the vertical free space.
  • the inner and outer lower magnets of the same horizontal internal field direction are substantially opposite each other on either side of the vertical free space.
  • the inner field senses are such that two areas of magnetic field (of maximum intensity relative to other internal magnet field direction patterns) are created in the vertical free space with an upper field and a lower field.
  • the mandrel 12 carries two coils 2 which circulate the current in opposite directions, the upper coil being in the upper field and the lower coil in the lower field.
  • the device of Figure 6 implements the external magnetic structure of Figure 5 in a simplified variant without internal magnetic structure.
  • the external magnetic structure comprises an upper external magnet 42 and a lower outer magnet 44 with opposite horizontal internal field directions and, laterally, towards the outside, an intermediate external vertical-directional magnet 43, the height of which is here less than the total of the upper magnets 42 and lower 44 but which, in variants not shown, may be of equal height, or even greater.
  • the upper magnets 42 'and lower 44' are spaced apart from each other and the intermediate magnet 43 'is arranged laterally to loop the field.
  • Figure 7 shows a variant of Figure 4 in which the intermediate magnets are composite and formed of edge-to-edge joining of ring field output faces with triangular prismatic section and oblique inner field senses.
  • the high intermediate magnet is formed of a first ring magnet 53 attached to a second ring magnet 54
  • Figure 8 is derived from Figure 3 in that the inner and outer upper and lower magnets are omitted.
  • the external and internal magnetized structures which are then truncated triangular section as shown, are composite because formed of the edge-to-edge assembly of magnetic rings of triangular or truncated triangular section and / or rectangular having particular internal field senses.
  • the upper outer 29 'and inner 34' magnets have opposing vertical inner field directions.
  • the lower outer 31 'and inner 36' inner magnets have opposing vertical inner field directions, the upper and lower magnet directions being further opposed for the same outer structure (29 'opposite 31') or inner (34 ') opposite to 36 ').
  • the external central 30 'and inner 35' magnets have the same horizontal internal field direction. Three alternating horizontal horizontal magnetic field zones are created in the vertical free space in which the mandrel 12 carrying the coil 2: upper, middle and lower magnetic fields.
  • three coils with alternating current flow direction from one coil to the other can be implemented, each coil being in one of the field zones in the vertical free space, the two extreme coils having a same flow direction of current.
  • Figure 9 externally three magnets are employed: an outer upper magnet 55 with horizontal inner field (radial), an outer lower magnet 57 with horizontal inner field and an outer intermediate magnet 56 with horizontal inner field between the two previous ones.
  • Internally three magnets are employed: an inner upper magnet 58 with a horizontal inner field, an inner lower magnet 60 with a horizontal inner field and an inner intermediate magnet 59 with a horizontal inner field between the two preceding ones.
  • the directions of the horizontal inner fields of the upper and lower outer and inner magnets 55, 58 and lower 57, 60 are identical and opposite to the horizontal inner field directions of the outer and inner intermediate magnets 56, 59.
  • the horizontal width of each intermediate magnet is less than the horizontal width of the corresponding upper and lower magnets.
  • the widths may be equal to or even the width of the intermediate magnet greater than the other widths because the looping of the field is done by parallel output faces of the magnets, and therefore not in contact.
  • the intermediate magnet 56 or 59 may be disposed on the face of the magnetic structure opposite to that bordering the vertical free space, the signs polar faces in contact being contrary, the intermediate magnet 56 or 59 sharing its field between one of the magnets of each pair. In the latter case, the corresponding face of the magnetic structure will be indented.
  • Three field areas are created in the vertical free space, an upper area with a first horizontal field direction, an intermediate area with a second horizontal field direction opposite the first direction, and a lower field area with a first horizontal direction.
  • a spool 2 on mandrel 12 is disposed at rest in the vertical free space substantially at the intermediate magnets 15, 18 in the intermediate field area.
  • three coils with alternating current flow direction (same direction of flow of current for upper and lower fields, opposite direction for intermediate field) are arranged in the vertical free space, each coil at rest being in one of the zones of field.
  • FIG. 9A section along AA 'and plan view, shows the schematic structure of the outer 56 and inner 59 magnetic rings here composite and formed of a circular assembly of elementary permanent magnets according to the radial orientation of the magnetic fields indicated .
  • these magnets are caught in the material of the arms 4 and 4 'of the carcass, which allows them to be held in place.
  • these magnets are bonded to said arms.
  • the device of FIG. 10 results from a variant of means implemented in FIG. 1 with external and internal magnetic structures each comprising three contiguous magnetized rings, the directions of internal magnetizations being axial (vertical) and of opposite directions for the two lower rings 68/71 and upper 66/69 of the same structure (internal or external respectively) while they are in opposite directions for the upper and lower rings respectively, internal and external structures.
  • the direction of internal magnetization of the intermediate rings 67/70 (central) is radial (horizontal) and of additive direction to the two preceding ones with regard to the magnetic induction created on the coil and of the same direction for the internal and external structures.
  • the 10 further comprises four flat, ferromagnetic, arranged rings, two 72, 74, on the upper rings 66, 69 and two 73, 75, under the lower rings 68, 71.
  • the internal magnetic structure further comprises two plates 76, 77 in form of ferromagnetic flat crowns at the corners of the upper and lower ends of the inner intermediate ring and towards the vertical free space. It may be noted that the thickness of the inner intermediate magnet 70 is smaller than the width of the upper and lower magnets 69 and 71 and that the two corner plates 76, 77 are applied against a portion of the exit faces of inner field of the upper and lower magnets. Ferromagnetic plates
  • the ferromagnetic plates 72, 74 and respectively 73, 75 are substantially vis-à-vis on either side of the vertical free space.
  • the ferromagnetic plates 72, 73, 74, 75, 76, 77 are projecting in the vertical free space. Ferromagnetic plates 72,
  • 73, 74, 75, 76, 77 are such that they are saturated by the magnetic field which causes them to behave substantially like non-magnetic elements from the point of view of the magnetic permeability.
  • the device of Figure 1 1 results from an alternative means implemented in Figures 8 and 10 with external and internal magnetic structures each comprising three magnetized rings contiguous.
  • the external magnetic structure is of the type of Figure 8 (but with inverted inner fields).
  • the internal magnetic structure is of the type of that of FIG. 10.
  • the directions of internal magnetizations are axial (vertical) and of opposite directions for the two lower rings 80/83 and the upper 78/81 of the same structure (internal or external respectively) while they are in opposite directions for the upper and lower rings respectively, internal and external structures.
  • the direction of internal magnetization of the intermediate (central) rings 79/82 is radial (horizontal) and of additive direction to the two previous ones with regard to the magnetic induction created on the coil and in the same direction for the internal and external structures.
  • the magnets of the external magnetic structure of truncated generally triangular section are of sections complementary triangular (or truncated triangular).
  • the magnets of the internal magnetic structure of generally rectangular (or square) section are of rectangular or square complementary sections. Ferromagnetic plates of the type of those of Figure 10 for the internal structure are implemented. These ferromagnetic plates 84, 85, 86, 87 are such that they are saturated by the magnetic field which causes them to behave practically as non-magnetic elements from the point of view of the magnetic permeability.
  • the outer 6 and inner 7 outer magnets have opposite inner field senses and the mandrel is thus immersed in a magnetic field comprising three field zones, two high and low zones of the same horizontal magnetic field direction and an intermediate zone of horizontal direction. reversed compared to the two previous ones.
  • the magnets each have a circular ring shape with a substantially square or rectangular section. At rest, the coil 2 is immersed in the intermediate field zone.
  • the rings are monoblock but in a variant, they can be composite by assembling small magnets distributed along the circumference of the ring.
  • the upper and lower magnets, inner and outer are separated by a gap 8 for the outside and a gap 9 for the inside.
  • the magnets are mounted and fixed on arms 4 and 4 'of a carcass made of a non-magnetic material and for example a plastic material.
  • the intervals 8 and 9 here comprise such a material but they may also comprise a light alloy or copper, or even remain free of material. Magnets may be embedded (fully covered) or not (contact only or partially covered) in the material.
  • An opening 5 is here made in the carcass to allow sufficient clearance to the mandrel if necessary and / or to balance the air pressures.
  • the spool 2 on mandrel 12 will be caused to move out of the intermediate field zone where it moves in a free path to high and low field reversal areas where the resultant force for a given current direction will decrease. and will be reversed compared to that produced in the intermediate zone.
  • the device of FIG. 13 is similar to that of FIG. 12 but with, in addition, plates 13 in the form of rings and in ferromagnetic material on the top of the upper outer 6 'and upper inner 7' magnets and on the bottom of the magnets. lower outer 10 'and lower inner 1 1'.
  • the non-magnetic material (here shown different between the outer and inner portions of the motor) does not completely fill the outer 8 'and inner 9' intervals.
  • the ferromagnetic plates are arranged on the field exit faces of the magnets and cover them all (high plates) or partially (low plates).
  • the upper and lower magnets are arranged at heights such that they are substantially facing each other on either side of the mandrel but slightly more offset than those of FIG. 12.
  • Three field zones are also created in the vertical free space and the rest coil 2 is disposed in the intermediate zone. During its normal movements (normal excursion) the coil does not reach the height of the plates.
  • the presence of the plates 13 does not substantially alter the value of the inductance of the idle coil immobilized in the engine or if there is modification thereof does not go beyond 2 times and not below 0, 5 times the inductance value of the same free coil, isolated, in space.
  • the device of FIG. 15 results from a combination of variants of the magnetic structures presented previously.
  • the external magnetic structure three magnets are implemented but the upper magnets 38, intermediate 39 and lower 40 are separated by a non-magnetic material 41.
  • the internal magnetic structure is similar to that of Figure 12. It can therefore be seen that with this example, it is possible to combine embodiments among themselves as long as they are compatible in terms of number and sense (and height) of the magnetic fields created in the vertical free space by each of the structures magnetic, such variants remaining within the scope of the present invention.
  • Figure 16 gives a simplified variant with two ring magnets of substantially rectangular section, an outer 51 and an inner 52 in the same direction of horizontal inner field and a coil 2. Three alternating field areas are created in the vertical free space .
  • the device of FIG. 17 results from a combination of variants of the magnetic structures presented previously.
  • the external magnetic structure three magnets are implemented but the upper magnets 61, intermediate 62 and lower 63 are separated by a non-magnetic material 41.
  • the internal magnetic fields of the upper and lower external magnets 61, 63 are of the same horizontal direction and of the opposite direction to that of the horizontal external intermediate magnet 62.
  • the internal magnetic structure is similar to that of Figure 12 with an upper internal magnet 64 separated from a lower inner magnet 65 with opposite vertical inner fields. On either side of the vertical free space where the mandrel 12 and the coil 2 are located, the internal fields of the magnets are oriented so that the three fields (upper, intermediate, lower) created in said vertical free space are maximal. (add).
  • the coil may comprise a single winding at the level of the intermediate magnet 62 as shown or, in one variant, three windings with alternating winding directions (more generally that alternates the flow direction of the current), two of the same direction substantially levels of the upper magnets 61 and lower 63 external and one of opposite direction at the level of the external intermediate magnet 62. It may be noted that since for the external magnetic structure, the polar exit faces of the magnets are parallel, the separation of the magnets by non-magnetic material 41 is not essential and that there is less constraint on the width and the horizontal thickness of the magnets. As indicated in variant for FIG. 16 with the means for channeling the magnetic fields, it is also possible here alternatively to have on the face of the magnetic structure opposite to that bordering the vertical free space, a pair of two magnets contiguous.
  • ferromagnetic liquid in the vertical free space.
  • the ferromagnetic liquid has a natural tendency to be located in areas where the magnetic field is the highest or its strongest variation forming ferrofluid / s and can, in addition to the improved heat dissipation, act as a pneumatic seal (if it is continuous) between the front and the back of the membrane and, in any case (continuous or not) improve the translational guidance of the mandrel in the vertical free space to allow the removal of outer mechanical guide elements of the mandrel such as the membrane edge and / or "spider".
  • Magnetic field concentration means are therefore used in the magnetic structure (s), or even outside the magnetic structures (allows the use of magnetic structures of the invention that can be used with or without a ferrofluid, hence standardized) and additions. magnetic field concentration means for use of ferrofluid) at the levels where ferrofluid seals are desired.
  • the ferromagnetic liquid can be arranged in the vertical free space on each side of the mandrel (bilateral joint or unilateral joints) but in variants it can be arranged only on one side of the mandrel (one-sided joint) or in the internal volume, ie in the external volume.
  • ferrofluid ferromagnetic liquid seals can be made at different heights of the mandrel.
  • ferrofluidic joints are horizontally extended at least between one of the two walls of the vertical free space (magnetic structure) and the corresponding face of the mandrel, forming a unilateral ferrofluid seal (internal or external evening), and at the most, extended horizontally ( at the same level), on one side, between a first of the two walls of the vertical free space and the corresponding face of the mandrel, and on the other side, between the other face of the mandrel and the second wall of the vertical free space, forming a bilateral ferrofluid joint.
  • the sides of the placement of the unilateral seals can be related to the fact that the coil forms a protrusion on the mandrel and therefore that the mandrel will have to be further away from the face bordering the free space opposite (side of) the coil for that the latter does not rub on said face and then place the seals on the other side (if the coil is external side of the mandrel, the joints will be internal side of the mandrel).
  • one of the ferrofluid joints will have to be continuous on the circumference of the mandrel (unilateral or bilateral joint) to pneumatically isolate the rear part of the membrane (inside the loudspeaker) of the front part of the membrane (which corresponds to the environment of the loudspeaker) because in a speaker having an edge type suspension, this edge acts as an isolation between the front and the back of the membrane avoiding an acoustic short circuit between the two faces of the membrane.
  • Such a configuration without edge and "spider" is preferably implemented in a speaker whose membrane is a dome (concave or convex or combination of both).
  • the means of confinement of the magnetic field in the gap which are in the internal and / or external magnetic structure (preferably in the two vis-à-vis) and which are fixed, remain effective to ensure the structural coherence of the ferrofluidic joints during the movements of the mandrel carrying the coil.
  • each ferrofluid joint is, along the periphery of the mandrel, in a single plane perpendicular to the axis of symmetry of the mandrel.
  • the joint along the perimeter of the mandrel can draw a contoured curve (sinusoidal, triangular, square frieze, rectangular ...) and form a contoured joint.
  • a contoured curve sinusoidal, triangular, square frieze, rectangular .
  • a single seal of this type can provide double guidance.
  • These ferrofluidic joints are continuous (at least one) or discontinuous.
  • vertical or oblique joint segments may be implemented. The means of confinement of the field are adapted accordingly.
  • the substantially horizontal portions of joints in deformations of the mandrel play a predominant role of return function
  • the (possibly) vertical or oblique portions of joints in deformations of the mandrel ensure a smooth sliding mandrel and a possible return function (according to the form of the deformations of the mandrel including their upper and lower ends).

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Abstract

L'invention concerne un transducteur électrodynamique avec une carcasse et dans lequel au moins une bobine (2) électrique placée dans un champ magnétique statique peut se déplacer autour d'une position de repos dans un espace libre vertical, la/les bobines étant enroulées et fixées sur un mandrin (12), un moyen de rappel permettant de ramener le mandrin portant la/les bobines à la position de repos en l'absence de sollicitation extérieure, le cylindre droit délimitant un volume interne et un volume externe. Selon l'invention, le champ magnétique est produit par une structure magnétique externe et interne comportant chacune au moins un aimant permanent fixe en forme d'anneau, ledit moteur ne comportant aucune pièce ferromagnétique ou magnétique étendue entre le volume externe et le volume interne, la carcasse au moins dans sa partie maintenant fixe les aimants étant dans une matière non ferromagnétique et non magnétique, le rapport R de la valeur de l'inductance Lp de la bobine en place au repos et bloquée dans le transducteur sur la valeur de l'inductance Ll de la même bobine libre, isolée, dans l'espace, ayant une valeur comprise entre 0,9 et 1,1 dans la bande de fréquence utile du transducteur. De nombreuses variantes de mise en œuvre sont présentées.

Description

Transducteur électrodynamique, applications aux haut-parleurs et géophones
La présente invention concerne un transducteur électrodynamique ainsi que ses applications aux haut- parleurs, géophones (capteur pour sismographe), microphones ou autres.
On connaît les structures fonctionnelles des transducteurs électrodynamiques axisymétriques à bobines mobiles à type de haut-parleur électrodynamique (convertisseur électro-acoustique) générant des ondes acoustiques en fonction d'un courant ou à type de capteur acoustique ou de vibrations (convertisseur acoustico- électrique) générant un signal électrique en fonction d'un stimulus mécanique et de nombreux perfectionnements ont été proposés afin d'augmenter leur rendement tout en réduisant les distorsions pour des excursions mécaniques importantes.
Le principe général de fonctionnement est basé, pour les haut-parleurs axisymétriques à bobines mobiles, sur la possibilité de mettre en mouvement une bobine cylindrique parcourue par un courant électrique placée dans un champ magnétique statique créé par un aimant permanent annulaire dont la direction d'aimantation est parallèle à l'axe de révolution et qu'une pluralité de pièces ferromagnétiques canalise pour l'amener radialement au regard de la bobine et, pour les capteurs, de récupérer le courant induit dans une bobine se déplaçant dans un champ magnétique statique. Le champ magnétique est produit par un/des aimants permanents fixes du transducteur. Le rendement étant proportionnel au champ magnétique on est conduit à concentrer les lignes du champ magnétique sur la bobine avec des pièces conduisant lesdites lignes de champ magnétique et qui sont ferromagnétiques. Un matériau ferromagnétique généralement utilisé est le fer doux. On a donc été amené à parler d'entrefer pour indiquer l'endroit où est placée la bobine. Les structures classiquement mises en œuvre dans ces transducteurs utilisent de telles pièces dites ferromagnétiques pour reboucler le champ magnétique pour qu'il puisse passer à travers la bobine dans l'entrefer.
On peut, par exemple, consulter le document « HIGH PERFORMANCE LOUDSPEAKERS » de Martin Colloms édité chez WILEY ISBN 0471 97091 3 PPC pour trouver des explications générales et exemples de transducteurs à type de haut-parleur.
D'une manière générale, un matériau ferromagnétique possède la propriété d'avoir une perméabilité magnétique beaucoup plus grande que le vide, ce qui a comme conséquence de notamment canaliser et conduire le flux magnétique tant que le matériau n'est pas saturé. Le fer doux, les alliages de fer et de cobalt ou de fer et de nickel sont ferromagnétiques. Un matériau amagnétique est un matériau qui ne possède pas de propriétés magnétiques, sa perméabilité au regard du champ magnétique est la même que le vide ou l'air, il ne possède pas de propriété de canalisation ou de conduction du champ magnétique. Le bois, les alliages légers, le cuivre, les plastiques sont amagnétiques.
Or la puissance des aimants augmente progressivement et les matériaux ferromagnétiques peuvent être saturés par des champs magnétiques trop intenses et il n'est alors plus possible de tirer partie de cette augmentation de puissance. On a donc été amené à augmenter les sections de fer dans les transducteurs utilisant des aimants de forte puissance. Cependant, des pertes se produisent dans les matériaux ferromagnétiques et le champ magnétique en sortie n'est plus homogène et diminue plus on est éloigné de l'aimant. De plus, la présence de tels matériaux modifie l'inductance de la bobine et entraîne des modifications de cette inductance lorsque la bobine se déplace dans l'entrefer. Enfin, des courants, dits courants de Foucault, induits dans ces pièces ferromagnétiques peuvent encore perturber le fonctionnement du transducteur.
Il a été proposé de réaliser un moteur de haut-parleur sans fer dans l'article de G. Lemarquand et al. « Analytical Calculation of Ironless Loudspeaker Motors » IEEE Transactions on Magnetics, Vol.37, No3, pp 1 1 10-1 1 17, 2001 , mais celui-ci utilise un rebouclage du champ magnétique vers l'espace où se situe la bobine avec des éléments matériels qui sont des aimants permanents.
La demande EP 0 503 860, House, propose dans un transducteur une structure magnétique soit interne, soit externe avec une bobine, la structure étant formée d'un empilement d'aimants à pôles verticaux, horizontaux et verticaux séparés par des écarteurs.
La demande EP 1 553 802, Ohashi, concerne un haut- parleur symétrique à double diaphragme et structure magnétique externe avec un empilement d'aimants à pôles verticaux, horizontaux et verticaux.
La présente invention propose de tirer partie de toute la puissance des aimants en évitant d'utiliser des matériaux ferromagnétiques ou magnétiques pour reboucler par guidage matériel le champ magnétique créé par un ou plusieurs aimants d'un transducteur.
Ainsi, l'invention concerne un transducteur électrodynamique avec une carcasse et dans lequel au moins une bobine électrique placée dans un champ magnétique statique peut se déplacer autour d'une position de repos dans une zone d'excursion d'un espace libre vertical, la/les bobines étant enroulées et fixées sur un segment de cylindrique droit vertical de section circulaire ou elliptique formant un mandrin, un moyen de rappel permettant de ramener le mandrin portant la/les bobines à la position de repos en l'absence de sollicitation extérieure, le cylindre droit délimitant un volume interne vers l'intérieur dudit cylindre et un volume externe vers l'extérieur dudit cylindre, (pour les explications et étant donné qu'il n'y a pas de rebouclage du champ magnétique par des éléments matériels, les volumes interne et externe qui sont virtuels ne sont pas limités vers le haut et vers le bas contrairement au mandrin qui est limité en hauteur et est une pièce matérielle du transducteur.) Selon l'invention, le champ magnétique est produit par une structure magnétique externe (à l'extérieur dudit cylindre) comportant au moins un aimant permanent fixe en forme d'anneau disposé dans le volume externe ainsi qu'une structure magnétique interne (à l'intérieur dudit cylindre) comportant au moins un aimant permanent fixe en forme d'anneau ou pastille disposé dans le volume interne, les structures magnétiques externe et interne étant sensiblement en vis-à-vis de part et d'autre de l'espace libre vertical, ledit moteur ne comportant aucune pièce ferromagnétique ou magnétique étendue entre le volume externe et le volume interne, la carcasse au moins dans sa partie maintenant fixe les aimants étant dans une matière non ferromagnétique et non magnétique, et en ce que le rapport R de la valeur de l'inductance Lp de la bobine en place au repos et bloquée dans le transducteur sur la valeur de l'inductance Li de la même bobine libre, isolée, dans l'espace, soit R=LP/Lι, a une valeur comprise entre 0,9 et 1 , 1 dans la bande de fréquence utile du transducteur.
Ainsi, dans tous les cas, présence ou non de pièce(s) ferromagnétique(s), le moteur ne comporte aucune pièce ferromagnétique ou magnétique étendue entre le volume externe et le volume interne.
Le cylindre droit est un cylindre dont les génératrices sont perpendiculaires au plan de base. Dans le cas où le plan de base est un disque et donc que la génératrice circule sur un cercle, on a à faire à un cylindre de révolution (comme par exemple un haut-parleur circulaire). Le plan de base peut être d'une autre forme et notamment elliptique (comme par exemple dans un haut-parleur elliptique), voire polygonal et, dans ce dernier cas, notamment sensiblement carré ou rectangulaire à coins éventuellement arrondis. La forme en anneau correspond sensiblement (à une homothétie radiale près) à la forme cylindrique du mandrin. On comprend que les indications de haut, bas, supérieur ou inférieur sont relatives et destinées à faciliter la description et être en rapport avec les figures fournies et que les applications du transducteur peuvent conduire à orienter le transducteur d'une manière différente sans que cela change ses caractéristiques. Une face polaire de sortie est une face d'aimant par laquelle peut s'échapper hors de l'aimant le champ magnétique intérieur de l'aimant, elle est dite polaire car elle peut être de signe nord ou de signe sud, un accolement de faces polaires de signes opposés de deux aimants adjacents accolés correspond à ce qu'une face sud soit au contact d'une face nord. Un champ intérieur horizontal (ou vertical ou autre) indique la direction générale des lignes de champ magnétique à l'intérieur d'un aimant et les faces de l'aimant qui sont parallèles à cette direction ne sont pas des faces polaires de sortie.
Le terme carcasse correspond d'une manière générale à une/des parties fixes du transducteur sur lesquelles viennent se fixer des organes mobiles (suspensions notamment) ou des organes fixes (aimants du moteur notamment) et qui permettent de maintenir ces organes dans des relations fonctionnelles dynamiques fixes permettant le fonctionnement normal du transducteur. Dans le cas d'un haut-parleur, la carcasse est la partie arrière (opposée à la membrane qui est à l'avant) rigide sur laquelle sont fixés, en périphérie, une suspension pour la membrane et, centralement, les aimants du moteur. Enfin, le terme espace libre vertical correspond à la zone dans laquelle peut circuler verticalement librement le mandrin portant la/les bobines et les faces de ladite zone qui correspondent aux bordures des structures magnétiques interne et externe sont préférentiellement sensiblement droites et verticales en section, elles peuvent néanmoins être contournées pour ajustement du champ magnétique dans l'espace libre vertical.
Dans divers modes de mise en œuvre de l'invention, les moyens suivants pouvant être utilisés seuls ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont employés :
- la matière non ferromagnétique et non magnétique (c'est-à- dire amagnétique) est un alliage léger ou une matière plastique (thermoplastique ou thermodurcissable),
- aucune pièce ferromagnétique n'est disposée dans le volume délimité par les plans horizontaux passant par les extrémités de la/des bobines en position de repos,
- aucune pièce ferromagnétique n'est disposée dans le volume délimité par les plans horizontaux passant par les positions extrêmes des extrémités de la/des bobines dans la zone d'excursion,
- le transducteur ne comporte aucune pièce ferromagnétique,
- le transducteur ne comporte aucune pièce ferromagnétique ou si au moins une pièce ferromagnétique non étendue entre le volume externe et le volume interne est présente alors le rapport R de la valeur de l'inductance Lp de la bobine en place au repos et bloquée dans le transducteur sur la valeur de l'inductance Li de la même bobine libre, isolée, dans l'espace, soit R=LP/Lι, a une valeur comprise entre 0,9 et 1 , 1 dans la bande de fréquence utile du transducteur car ladite pièce ferromagnétique est saturée par le champ magnétique et ses propriétés perméabilité magnétique sont alors proches de celles de matériaux amagnétiques,
- lors des déplacements de la bobine dans le transducteur le rapport R reste compris entre 0,9 et 1 , 1 car même si au moins une pièce ferromagnétique non étendue entre le volume externe et le volume interne est présente, ladite pièce ferromagnétique est saturée par le champ magnétique et ses propriétés perméabilité magnétique sont alors proches de celles de matériaux amagnétiques, - au moins une pièce ferromagnétique est présente, ladite pièce ferromagnétique étant non étendue entre le volume externe et le volume interne et n'étant pas non plus disposée dans le volume délimité par les plans horizontaux passant par les extrémités de la/des bobines en position de repos,
- les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes et accolées de deux aimants sont accolées sur toutes leurs surfaces,
- les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes et accolées de deux aimants sont accolées sur toutes leurs surfaces et de signes contraires,
- le champ magnétique est produit en outre par une structure magnétique interne (à l'intérieur dudit cylindre) comportant au moins un aimant permanent fixe en forme d'anneau (=tube=couronne=bague) ou pastille (=plein, non ouvert au centre et généralement appelé aimant segment ou bloc) disposé dans le volume interne, les structures magnétiques externe et interne étant sensiblement en vis-à-vis (c'est-à- dire sensiblement à la même hauteur) de part et d'autre de l'espace libre vertical,
- dans le cas où des structures magnétiques interne et externe sont présentes à la fois, les aimants à champs intérieurs verticaux ou sensiblement verticaux en vis-à-vis de chaque coté de l'espace libre vertical ont des champs intérieurs verticaux ou sensiblement verticaux de sens opposés,
- dans le cas où des structures magnétiques interne et externe sont présentes à la fois, les aimants à champs intérieurs horizontaux en vis-à-vis de chaque coté de l'espace libre vertical ont des champs intérieurs horizontaux de même sens,
- de préférence, la structure magnétique interne est un anneau,
- la sollicitation extérieure est mécanique sur le mandrin et la/les bobines peuvent être parcourues par une tension électrique induite par les déplacements du mandrin notamment dans le cas d'une application à un géophone ou à un microphone,
- la sollicitation extérieure est électrique et que la/les bobines peuvent être parcourues par un courant électrique destiné à créer une force résultante provoquant le déplacement du mandrin notamment dans le cas d'une application à un haut- parleur et lors du déplacement vers le haut ou vers le bas du mandrin, déplacement produit par un courant de sens donné correspondant, le mandrin est freiné après un libre parcours autour de la position de repos, la force résultante diminuant et s'inversant pour le même sens de courant au-delà du libre parcours, la ou au moins l'une des bobines étant alors soumise à un champ magnétique de sens inversé par rapport au sens du champ magnétique auquel elle était soumise précédemment,
- le transducteur comporte dans la structure magnétique externe et/ou interne, verticalement, un aimant supérieur séparé d'un aimant inférieur par un intervalle, aimants de sections sensiblement carrées ou rectangulaires dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés et dans le cas où des structures magnétiques interne et externe sont présentes à la fois, les aimants en vis-à-vis de chaque coté de l'espace libre vertical ont des champs intérieurs de sens opposés,
- le transducteur comporte en outre un aimant intermédiaire fixe de section sensiblement carrée ou rectangulaire, disposé dans l'intervalle et ayant un sens horizontal de champ intérieur de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ (par rapport à d'autres configurations de sens de champ intérieur dans lesquelles des aimants seraient en opposition, ce qui conduirait à une réduction du champ dans l'espace libre vertical),
- l'épaisseur horizontale de l'aimant intermédiaire est inférieure (ou dans des variantes supérieure ou égale) à la largeur horizontale de chaque aimant supérieur ou inférieur correspondant,
- les aimants supérieur, inférieur à champs intérieurs verticaux opposés et l'aimant intermédiaire correspondants sont accolés,
- (alternativement du précédent) les aimants supérieur, inférieur à champs intérieurs verticaux opposés et l'éventuel aimant intermédiaire correspondants, ne sont pas accolés, (structure à aimants supérieur et inférieur non accolés ou structure à aimants supérieur, intermédiaire et inférieur non accolés)
- les aimants supérieur et/ou inférieur et/ou l'éventuel aimant intermédiaire sont composites et formés d'un assemblage d'aimants à sections sensiblement prismatiques et notamment triangulaires ou triangulaires tronquées et dont les faces polaires de sortie de champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont accolées sur toutes leurs surfaces et de signes opposés,
- le transducteur comporte dans la structure magnétique externe et/ou interne un anneau ou pastille (anneau dans le cas de la structure magnétique externe) (anneau ou pastille dans le cas de la structure magnétique interne) magnétique composite à section globalement carrée ou rectangulaire formée d'un empilement d'aimants accolés entre-eux, chaque aimant étant à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée et les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont de signes opposés, avec de haut en bas : un aimant supérieur de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire de champ intérieur vertical et dont la hauteur verticale augmente lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, un aimant inférieur de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, le sens de champ intérieur horizontal de l'aimant supérieur étant opposé au sens de champ intérieur horizontal de l'aimant inférieur, les sens des champs intérieurs horizontaux et vertical des aimants étant tels que le champ magnétique haut dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens du champ magnétique bas dudit espace libre vertical et pour bouclage maximum des lignes de champ (par rapport à d'autres configurations de sens de champ intérieur dans lesquelles des aimants seraient en opposition, ce qui conduirait à une réduction du champ dans l'espace libre vertical), le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos sensiblement à la hauteur des aimants supérieur et inférieur respectivement,
- le transducteur comporte dans la structure magnétique externe et/ou interne un anneau ou pastille (anneau dans le cas de la structure magnétique externe) (anneau ou pastille dans le cas de la structure magnétique interne) composite à section globalement carrée ou rectangulaire formée d'un empilement d'aimants accolés entre-eux, chaque aimant étant à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée et les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont de signes opposés, avec de haut en bas : un aimant supérieur à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire haut à premier sens de champ intérieur vertical, un aimant central à second sens de champ intérieur horizontal opposé au premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire bas à second sens de champ intérieur vertical opposé au premier sens de champ intérieur vertical, un aimant inférieur à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, les sens des champs intérieurs horizontaux et verticaux des aimants étant tels que le champ magnétique central dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dans l'espace libre vertical et pour bouclage maximum des lignes de champ, le transducteur ayant une bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur de l'aimant central ou trois bobines à sens de circulation de courant alterné disposées au repos sensiblement à la hauteur des aimants supérieur, central et inférieur respectivement,
- le transducteur précédent à donc une seule bobine centrale ou, alors, trois bobines : haute, centrale, basse (de sens de circulation de courant alterné entre deux bobines adjacentes),
- au moins un des aimants de la structure magnétique externe et/ou interne résulte de l'accolement d'au moins deux aimants à sections prismatiques et notamment triangulaires ou triangulaires tronquées à sens de champ intérieur obliques et les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont de signes opposés, la face verticale de la structure magnétique à l'opposé de la face bordant l'espace libre vertical pouvant alors être indentée,
- les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont accolées sur toutes leurs surfaces,
- la face verticale de la structure magnétique à l'opposé de la face bordant l'espace libre vertical ne comporte pas de face polaire de sortie,
- le transducteur comporte dans la structure magnétique externe et/ou interne, verticalement, un empilement d'un aimant supérieur séparé d'un aimant inférieur par un intervalle, aimants de section approximativement carrée ou rectangulaire dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos sensiblement à la hauteur des aimants supérieur et inférieur respectivement,
- et dans le cas où des structures magnétiques interne et externe sont présentes à la fois, les aimants en vis-à-vis de chaque coté de l'espace libre vertical ont des champs intérieurs de même sens,
- l'intervalle entre les aimants supérieur et inférieur est nul, lesdits aimants étant accolés,
- la structure magnétique comporte en outre vers sa face externe opposée à la face bordant l'espace libre vertical, à distance ou, de préférence accolé aux aimants supérieur et inférieur, un aimant latéral section sensiblement carrée ou rectangulaire à champ intérieur vertical, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant supérieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant inférieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés,
- la longueur verticale de l'aimant latéral est inférieure à la hauteur totale de l'empilement,
- la structure magnétique comporte en outre vers sa face externe opposée à la face bordant l'espace libre vertical, à distance ou, de préférence accolé aux aimants supérieur et inférieur, un aimant latéral composite de section sensiblement prismatique résultant de l'accolement d'au moins deux aimants de section triangulaire ou triangulaire tronquée à sens obliques de champ intérieur, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant supérieur et de l'aimant correspondant de l'aimant latéral composite étant de signes contraires, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés de l'aimant latéral composite étant de signes contraires, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant inférieur et de l'aimant correspondant de l'aimant latéral composite étant de signes contraires,
- la longueur verticale maximale de l'aimant latéral composite est égale ou inférieure à la hauteur totale de l'assemblage,
- les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant supérieur et de l'aimant correspondant de l'aimant latéral composite sont accolées sur toutes leurs surfaces,
- les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés de l'aimant latéral composite sont accolées sur toutes leurs surfaces,
- les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant inférieur et de l'aimant correspondant de l'aimant latéral composite sont accolées sur toutes leurs surfaces,
- les structures magnétiques correspondent à un assemblage d'anneaux magnétiques bord à bord sont monobloc, la structure étant une masse de matériau magnétique comportant en son sein des zones à aimantations de différents sens,
- le transducteur comporte dans la structure magnétique externe et/ou interne, verticalement, un aimant supérieur séparé d'un aimant inférieur par un intervalle, aimants de sections sensiblement carrées ou rectangulaires dont les champs intérieurs sont horizontaux et de même sens et dans le cas où des structures magnétiques interne et externe sont présentes à la fois, les aimants en vis-à-vis de chaque coté de l'espace libre vertical ont des champs intérieurs de même sens,
- le transducteur comporte en outre un aimant intermédiaire fixe de section sensiblement carrée ou rectangulaire, disposé dans l'intervalle et ayant un sens horizontal de champ intérieur de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ (par rapport à d'autres configurations de sens de champ intérieur dans lesquelles des aimants seraient en opposition, ce qui conduirait à une réduction du champ dans l'espace libre vertical), (en d'autres termes le sens du champ intérieur horizontal de l'aimant intermédiaire est opposé au sens du champ intérieur horizontal des aimants supérieur et inférieur)
- l'épaisseur horizontale de l'aimant intermédiaire est inférieure, égale ou supérieure à la largeur horizontale de chaque aimant supérieur ou inférieur correspondant,
- les aimants supérieur, inférieur à champs intérieurs horizontaux de même sens et l'éventuel l'aimant intermédiaire correspondants sont accolés, (structure à aimants supérieur et inférieur accolés ou structure à aimants supérieur, intermédiaire et inférieur accolés)
- (alternativement du précédent) les aimants supérieur, inférieur à champs intérieurs verticaux opposés et l'éventuel aimant intermédiaire correspondants, ne sont pas accolés, (structure à aimants supérieur et inférieur non accolés ou structure à aimants supérieur, intermédiaire et inférieur non accolés)
(FIG.1 )
- le transducteur comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, un aimant supérieur externe séparé d'un aimant inférieur externe par un intervalle externe, aimants externes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne séparé d'un aimant inférieur interne par un intervalle interne, aimants internes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens de champ interne opposés, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens de champ interne opposés, un aimant intermédiaire externe fixe en forme d'anneau étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne fixe en forme d'anneau étant disposé dans l'intervalle interne, les aimants intermédiaires interne et externe ayant un même sens horizontal de champ interne et de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ (par rapport à d'autres configurations de sens de lignes de champ intérieur dans lesquelles des aimants seraient en opposition, ce qui conduirait à une réduction du champ dans l'espace libre vertical), le transducteur n'ayant qu'une seule bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur des intervalles externe et interne, les aimants intermédiaires, supérieur et inférieur correspondant, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant accolés entre-eux,
- l'épaisseur horizontale de l'aimant intermédiaire est inférieure ou supérieure (dans une variante égale) à la largeur horizontale des aimants supérieur et inférieur correspondant, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs,
- en alternative, l'aimant intermédiaire n'est pas accolé à ses aimants supérieur et inférieur correspondants,
- en alternative, le transducteur comporte trois bobines à sens de circulation du courant alternés d'une bobine à l'autre, chacune dans un des champs de l'espace libre vertical, (FIG.2)
- le transducteur comporte: d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, un aimant supérieur externe séparé d'un aimant inférieur externe par un intervalle externe, aimants externes ayant des formes d'anneaux à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne séparé d'un aimant inférieur interne par un intervalle interne, aimants internes ayant des formes d'anneaux à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ intérieur, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ intérieur, la hauteur de l'intervalle diminuant lorsque l'on se rapproche de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire externe fixe ayant une forme d'anneau à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne fixe ayant une forme d'anneau ou plein à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée étant disposé dans l'intervalle interne, les sens des champs intérieurs des aimants intermédiaires externe et interne étant verticaux et opposés et de telle manière que le champ magnétique dans l'espace libre vertical comprenne deux zones de champ magnétique de sens inversés et pour bouclage maximum des lignes de champ (par rapport à d'autres configurations de sens de champ intérieur dans lesquelles des aimants seraient en opposition, ce qui conduirait à une réduction du champ dans l'espace libre vertical), les aimants intermédiaires, supérieur et inférieur correspondants, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant complémentairement accolés, le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos chacune sensiblement à la hauteur des aimants supérieurs et inférieurs respectivement, - la structure magnétique externe ou interne est à section globalement carrée ou rectangulaire, - l'intervalle diminue jusqu'à devenir nul en bordure de l'espace libre vertical, les aimants supérieur et inférieur correspondants étant en ce point sensiblement au contact (en d'autres termes, la section prismatique de l'aimant intermédiaire est une section triangulaire),
(FIG.3)
- le transducteur comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe une couronne composite externe à section globalement carrée ou rectangulaire formée d'un empilement d'aimants accolés entre-eux, chaque aimant ayant une forme d'anneau à section prismatique notamment triangulaire ou triangulaire tronquée complémentaire de ses voisins et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont de signes opposés, avec de haut en bas : un aimant supérieur externe à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire haut externe à premier sens de champ intérieur vertical, un aimant central externe à second sens de champ intérieur horizontal opposé au premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire bas externe à second sens de champ intérieur vertical opposé au premier sens de champ vertical intérieur, un aimant inférieur externe à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, et d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un cœur composite tubulaire à section globalement carrée ou rectangulaire formé d'un empilement d'aimants accolés entre- eux, chaque aimant ayant une forme d'anneau à section prismatique notamment triangulaire ou triangulaire tronquée complémentaire de ses voisins et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont accolées sur toutes leurs surfaces et de signes opposés, avec de haut en bas : un aimant supérieur interne à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire haut interne à second sens de champ intérieur vertical, un aimant central interne à second sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire bas interne à premier sens de champ intérieur vertical, un aimant inférieur interne à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, les aimants supérieurs externes et internes étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical, les aimants centraux externes et internes étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical, les aimants inférieurs externes et internes étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical, les sens des champs intérieurs horizontaux et verticaux des aimants étant tels que le champ magnétique central dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical et pour bouclage maximum des lignes de champ (par rapport à d'autres configurations de sens de champ intérieur dans lesquelles des aimants seraient en opposition, ce qui conduirait à une réduction du champ dans l'espace libre vertical), le transducteur ayant une bobine centrale disposée au repos sensiblement à la hauteur des aimants centraux,
- les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont accolées sur toutes leurs surfaces,
(FIG.4)
- le transducteur comporte en outre une bobine haute au- dessus de la bobine centrale, une bobine basse au-dessous de la bobine centrale, le transducteur ayant trois bobines, et en ce qu'au repos, la bobine haute est sensiblement disposée à la hauteur des aimants supérieurs, la bobine centrale est sensiblement disposée à la hauteur des aimants centraux, la bobine basse est sensiblement disposée à la hauteur des aimants inférieurs, le sens de circulation du courant dans la bobine centrale étant inversé par rapport au sens dans les bobines hautes et basses, (FIG.7)
- au moins un des aimants intermédiaires est un assemblage de deux aimants accolés en forme d'anneaux à sections prismatiques et notamment triangulaires ou triangulaires tronquées complémentaires dont les sens des champs intérieurs sont inclinées à moins de 90° par rapport à la verticale, et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes des deux aimants accolés sont de signes opposés, la face verticale de la structure magnétique à l'opposé de la face bordant l'espace libre vertical pouvant alors être indentée et ne comportant pas de face polaire de sortie,
- au moins un des aimants intermédiaires est un assemblage de deux aimants accolés en forme d'anneaux à sections prismatiques et notamment triangulaires ou triangulaires tronquées complémentaires dont les sens des champs intérieurs sont inclinées à environ 45° en valeur absolue par rapport à la verticale, et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes des deux aimants accolés sont de signes opposés, la face verticale de la structure magnétique à l'opposé de la face bordant l'espace libre vertical pouvant alors être indentée,
- la face verticale de la structure magnétique à l'opposé de la face bordant l'espace libre vertical ne comporte pas de face polaire de sortie,
- la section prismatique des aimants est une section triangulaire,
(FIG.6) - la structure magnétique externe comporte, verticalement, l'empilement d'un aimant supérieur externe accolé à un aimant inférieur externe, aimants externes de section approximativement carrée ou rectangulaire dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, la structure magnétique externe comportant en outre vers sa face externe opposée à la face bordant l'espace libre vertical, accolé à l'assemblage, un aimant latéral externe de section sensiblement carrée ou rectangulaire de champ intérieur vertical, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant supérieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant inférieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos chacune sensiblement à la hauteur des aimants supérieur et inférieur,
- la hauteur verticale de l'aimant latéral externe est inférieure à la hauteur verticale de l'empilement,
- la hauteur verticale de l'aimant latéral externe est égale à la hauteur verticale de l'empilement,
- la structure magnétique précédente est inversée dans le transducteur et se retrouve dans le volume interne,
(FIG.5)
- le transducteur comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, l'empilement d'un aimant supérieur externe accolé à un aimant inférieur externe, aimants externes de section approximativement carrée ou rectangulaire dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, la structure magnétique externe comportant en outre vers sa face externe opposée à la face bordant l'espace libre vertical, accolé à l'assemblage, un aimant latéral externe de section sensiblement carrée ou rectangulaire de champ intérieur vertical, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant supérieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant inférieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne séparé d'un aimant inférieur interne par un intervalle interne, aimants internes ayant des formes d'anneaux à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, la hauteur de l'intervalle interne diminuant lorsque l'on se rapproche de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire interne fixe en forme d'anneau à section prismatique étant disposé dans l'intervalle interne, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants internes accolés sont de signes opposés, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ intérieur, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ intérieur, le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos chacune sensiblement à la hauteur des aimants supérieur et inférieur respectivement,
- la hauteur verticale de l'aimant latéral externe est inférieure à la hauteur verticale de l'empilement,
- les structures magnétiques internes et externes précédentes sont inversées, notamment l'aimant intermédiaire se retrouvant dans le volume externe et l'aimant latéral dans le volume interne,
(Fig.8) - le transducteur comporte: d'une part, dans la structure magnétique externe de section sensiblement triangulaire tronquée, verticalement, un aimant supérieur externe séparé d'un aimant inférieur externe par un intervalle externe, aimants externes ayant des formes d'anneaux à section triangulaire ou triangulaire tronquée dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne de section sensiblement triangulaire tronquée, verticalement, un aimant supérieur interne séparé d'un aimant inférieur interne par un intervalle interne, aimants internes ayant des formes d'anneaux à section triangulaire dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens opposés de champ intérieur, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens opposés de champ intérieur, la hauteur de l'intervalle augmentant lorsque l'on se rapproche de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire externe fixe ayant une forme d'anneau à section triangulaire étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne fixe ayant une forme d'anneau à section triangulaire étant disposé dans l'intervalle interne, les sens des champs intérieurs des aimants intermédiaires externe et interne étant identiques et horizontaux et de telle manière que le champ magnétique dans l'espace libre vertical comprenne trois zones de champ magnétique de sens alternés et pour bouclage maximum des lignes de champ, les aimants intermédiaire, supérieur et inférieur correspondants, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant complémentairement accolés, le transducteur ayant au moins une bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur des aimants intermédiaires, (Fig.9) - le transducteur comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, un aimant supérieur externe séparé d'un aimant inférieur externe par un intervalle externe, aimants externes dont les champs intérieurs sont horizontaux et de même sens, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne séparé d'un aimant inférieur interne par un intervalle interne, aimants internes dont les champs intérieurs sont horizontaux et de même sens, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ interne, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ interne, un aimant intermédiaire externe fixe en forme d'anneau étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne fixe en forme d'anneau étant disposé dans l'intervalle interne, les aimants intermédiaires interne et externe ayant un même sens horizontal de champ interne opposé au sens des autres champs internes des autres aimants et de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ, le transducteur ayant au moins une bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur des intervalles externe et interne, les aimants intermédiaires, supérieur et inférieur correspondants, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant accolés entre-eux,
(FIG.10)
- le transducteur comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, un aimant supérieur externe séparé d'un aimant inférieur externe par un intervalle externe, aimants externes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne séparé d'un aimant inférieur interne par un intervalle interne, aimants internes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens de champ interne opposés, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens de champ interne opposés, un aimant intermédiaire externe étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne étant disposé dans l'intervalle interne, les aimants intermédiaires interne et externe ayant un même sens horizontal de champ interne et de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ, les aimants intermédiaire, supérieur et inférieur correspondants, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant accolés entre-eux et étant des anneaux de section sensiblement carrée ou rectangulaire, le transducteur n'ayant qu'une seule bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur des intervalles externe et interne, et il comporte en outre quatre plaques ferromagnétiques disposées, deux, sur les aimants supérieurs externe et interne et, deux, sous les aimants inférieurs externe et interne et deux plaques ferromagnétiques dans la structure magnétique interne aux coins des extrémités supérieure et inférieure de l'aimant intermédiaire interne vers l'espace libre vertical ; (FIG.1 1 )
- le transducteur comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe de section globalement triangulaire tronquée à sommet vers l'espace libre vertical, verticalement, un aimant supérieur externe séparé d'un aimant inférieur externe par un intervalle externe, aimants externes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, la hauteur de l'intervalle externe augmentant lorsque l'on se rapproche de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire externe dans l'intervalle externe et complémentairement accolé aux aimants externes supérieur et inférieur, les aimants externes étant en forme d'anneau à section triangulaire ou triangulaire tronquée, d'autre part, dans la structure magnétique interne de section globalement rectangulaire ou carrée, verticalement, un aimant supérieur interne séparé d'un aimant inférieur interne par un intervalle interne, aimants internes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne et externe ayant des sens de champ interne opposés, les aimants inférieurs interne et externe ayant des sens de champ interne opposés, un aimant intermédiaire interne étant disposé dans l'intervalle interne, les aimants intermédiaires interne et externe ayant un même sens horizontal de champ interne et de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ, les aimants internes étant en forme d'anneau à section rectangulaire ou carrée, et la structure magnétique interne comporte en outre deux plaques ferromagnétiques disposées, une, sur l'aimant supérieur et, une, sous l'aimant inférieur et deux plaques ferromagnétiques aux coins des extrémités supérieure et inférieure de l'aimant intermédiaire interne vers l'espace libre vertical ;
- les anneaux (pour les structures magnétiques externe et interne) ou pastilles (pour la structure magnétique interne lorsque cela est possible) des aimants sont continus circonférentiellement, les aimants étant d'une seule pièce, (anneau monolithique/monobloc)
- les anneaux (pour les structures magnétiques externe et interne) ou pastilles (pour la structure magnétique interne lorsque cela est possible) des aimants sont composites circonférentiellement, les anneaux/pastilles résultant d'un assemblage par accolement circonférentiel de pièces magnétiques entre-elles pour former lesdits anneaux ou pastilles,
- les structures magnétiques externe ou interne sont monolithiques/monoblocs, (un aimant bloc à champ magnétique interne pouvant avoir des orientations/sens différents selon l'endroit)
- les structures magnétiques externe ou interne sont composites par assemblage d'anneaux/pastilles elles-même d'une seule pièce ou non, (anneaux/pastilles monolithiques/monoblocs ou composites)
- le mandrin présente une section transversale horizontale en cercle,
- le mandrin présente une section transversale horizontale elliptique,
- un liquide ferromagnétique (ferrofluide) est disposé dans l'espace libre vertical et forme au moins un joint ferrofluide, (unilatéral/aux ou bilatéral/aux)
- le joint ferrofluide est discontinu le long de la périphérie du mandrin,
- le joint ferrofluide est continu le long de la périphérie du mandrin, (il est pneumatiquement étanche et permet d'isoler la partie arrière de la membrane de l'environnement et évite un court-circuit acoustique au cas où la suspension périphérique de membrane à type de bord serait absente - haut-parleur sans bord à guidage ferrofluide-)
- un liquide ferromagnétique (ferrofluide) est disposé dans l'espace libre vertical dans le volume interne pour former au moins un joint ferrofluide unilatéral interne, (dans le volume interne à l'intérieur du cylindre/mandrin, le liquide ferromagnétique étant donc entre le mandrin et la structure magnétique interne du moteur) - un liquide ferromagnétique (ferrofluide) est disposé dans l'espace libre vertical dans le volume externe pour former au moins un joint ferrofluide unilatéral externe, (dans le volume externe à l'extérieur du cylindre/mandrin le liquide ferromagnétique étant donc entre le mandrin et la structure magnétique externe du moteur)
- un liquide ferromagnétique (ferrofluide) est disposé dans l'espace libre vertical dans le volume externe et dans le volume interne pour former au moins un joint ferrofluide unilatéral externe et un joint ferrofluide unilatéral interne ou, alors, au moins un joint ferrofluide bilatéral,
- le transducteur comporte un liquide ferromagnétique disposé dans l'espace libre vertical et forme au moins un joint ferrofluide entre le mandrin et au moins une des deux faces de l'espace libre vertical,
- le transducteur est un haut-parleur à dôme et ne comporte pas de suspension de bord ou de suspension « spider », le guidage du mandrin étant assuré par au moins deux joints ferrofluides de liquide ferromagnétique, au moins un des joints ferrofluides étant continu sur le pourtour du mandrin pour isoler pneumatiquement le volume d'air en arrière du dôme (volume à l'intérieur du haut-parleur) de l'air ambiant (l'air ambiant est celui qui baigne la face avant du dôme),
- le fond de l'espace libre vertical coté opposé à la membrane (dôme) est fermé, (étanche à l'air et un joint ferrofluide continu unilatéral externe suffit alors à assurer l'étanchéité pneumatique de la face arrière de la membrane)
- le fond de l'espace libre vertical coté opposé à la membrane est ouvert (un joint continu unilatéral interne suffit alors à assurer l'étanchéité pneumatique de la face arrière de la membrane)
- les joints sont disposés en hauteur d'un même coté de la bobine ou des bobines, (soit tous au-dessus, soit tous en dessous) - dans le cas de plusieurs bobines, au moins un des joints est au-dessus ou en dessous de l'ensemble des bobines, (l'autre ou les autres joints peuvent être entre les bobines ou complètement de l'autre coté des bobines)
- avantageusement, les joints sont disposés en hauteur de part et d'autre de la bobine, (dans le cas de plusieurs bobines, on peut avoir deux joints extrêmes de part et d'autre de toutes les bobines et/ou des joints entre chaque bobine / groupes de bobines)
- au moins un des joints ferrofluides est unilatéral interne, le liquide ferromagnétique dudit joint étant disposé dans le volume interne, (le volume interne est à l'intérieur du mandrin porte bobine, le liquide ferromagnétique étant donc entre le mandrin et la structure magnétique interne)
- au moins un des joints ferrofluides est unilatéral externe, le liquide ferromagnétique dudit joint étant disposé dans le volume externe, (le volume externe est à l'extérieur du mandrin porte bobine, le liquide ferromagnétique étant donc entre le mandrin et la structure magnétique externe)
- au moins un des joints ferrofluides est bilatéral, le liquide ferromagnétique dudit joint étant disposé dans le volume externe et dans le volume interne sensiblement à la même hauteur pour un même joint bilatéral,
- le haut-parleur ne comporte que des joints ferrofluides unilatéraux, soit exclusivement externes, soit exclusivement internes,
- avantageusement les joints ferrofluides sont disposé dans l'espace où le volume est le plus réduit, (en pratique sur la face du mandrin qui ne porte pas la bobine)
- les joints ferrofluides sont unilatéraux externes, la bobine est disposée dans le volume interne sur la face interne du mandrin et lorsque les joints sont unilatéraux internes, la bobine est disposée dans le volume externe sur la face externe du mandrin, - le haut-parleur comporte en outre un moyen de rappel de la bobine,
- le haut-parleur comporte en outre un moyen de rappel de la bobine choisi parmi un ou plusieurs des moyens suivants:
- charge de la membrane par un volume clos à l'arrière du dôme, la structure magnétique interne étant ouverte vers ledit volume clos;
- charge de la membrane par un volume clos à l'arrière du dôme, la structure magnétique interne étant ouverte vers ledit volume clos qui comporte un dispositif de régulation de sa pression interne, notamment par régulation de la température de l'air contenu dans ledit volume clos ; (pour équilibrage des pressions entre le volume clos et l'environnement extérieur sur le long terme, avec une constante de temps longue par rapport aux fréquences à reproduire)
- charge de la membrane par un volume quasi-clos à l'arrière du dôme, la structure magnétique interne étant ouverte vers ledit volume quasi-clos, ledit volume quasi- clos comportant une fuite pneumatique minime (d'une manière générale : un moyen d'égalisation de pression à longue constante de temps) dont la constante de temps est très longue par rapport aux fréquences à reproduire, ladite fuite étant notamment sous forme de matière poreuse ou d'un orifice à très faible diamètre ou d'un tube fin (type tube capillaire ou aiguille) vers l'extérieur du haut-parleur;
- un moyen de rappel mécanique du type ressort ou matière élastique entre le dôme ou le mandrin et une partie fixe du haut-parleur ;
- un asservissement électronique de position de la bobine ;
- une configuration de la bobine et des structures magnétiques interne et externe telle qu'une force de rappel (recentrage) soit exercée sur la bobine par effet électromagnétique ; (par exemple : que la valeur de la self de la bobine soit maximale pour une position déterminée de la bobine le long de la hauteur de l'espace libre vertical, dans l'entrefer)
- une déformation du mandrin dans la zone du joint ferrofluide par rapport à la génératrice linéaire verticale balayant le mandrin, ladite déformation étendue le long du pourtour du mandrin étant définie de façon à créer une force de rappel proportionnelle au déplacement de la bobine ;
- mise en œuvre en outre de segments de joints ferrofluides verticaux (voire obliques), chaque segment de joint vertical étant en relation avec une déformation le long d'un segment de génératrice verticale du mandrin (ou d'une oblique), les déformations verticales (ou obliques) étant définies de façon à créer une force de rappel proportionnelle au déplacement de la bobine ;
- une/des déformations (générales ou locales) dans la zone des joints ferrofluides, notamment déformations le long de segments de génératrices verticales du mandrin, lesdites déformations étant définies de façon à créer une force de rappel proportionnelle au déplacement de la bobine.
- le haut-parleur à dôme comporte deux joints ferrofluides unilatéraux internes dont au moins un continu, lesdits joints ferrofluides étant disposés dans des déformations concaves vues de l'intérieur du mandrin (les moyens de confinement du champ magnétique dans l'espace libre vertical sont donc disposés à ces niveaux), la bobine étant disposée sur la face externe du mandrin vers le volume externe (le ferrofluide étant donc avantageusement disposé dans le volume interne qui est beaucoup plus faible que le volume interne) et la membrane est chargée par un volume quasi-clos à l'arrière du dôme, la structure magnétique interne étant ouverte axialement vers ledit volume quasi-clos disposé en arrière de la structure magnétique interne, ledit volume quasi-clos comportant une fuite pneumatique dont la constante de temps est très longue par rapport aux fréquences à reproduire, ladite fuite étant un orifice à très faible diamètre vers l'extérieur.
Les avantages résultant de l'invention, outre l'obtention d'un champ plus intense dans lequel baigne la bobine mobile, est de réduire le nombre de pièces du transducteur, de permettre une possibilité de débattement plus important du mandrin support de bobine et/ou une réduction de taille étant donné l'absence de rebouclage matériel par une pièce ferromagnétique ou magnétique du champ magnétique entre les volumes interne et externe. Le comportement dynamique du transducteur est amélioré par le fait que l'inductance de la bobine reste généralement constante quelle que soit sa position du fait de l'absence de matériau ferromagnétique dans le moteur ou dans le cas où de tels matériaux seraient présents, d'un effet négligeable du fait de leur faible quantité par rapport aux solutions traditionnelles qui utilisent un rebouclage du champ magnétique avec une pièce ferromagnétique étendue entre les espaces interne et externe du moteur.
De plus, en ce qui concerne les moteurs comportant des aimants dont les champs intérieurs sont concentriques, vers le centre du moteur, il faut savoir que les aimants utilisés et qui sont agencés en forme d'anneau sont généralement constitués de secteurs magnétiques en arc de cercle juxtaposés circulairement et dont l'aimantation interne de chaque secteur est parallèle.
Si pour un tel anneau dans une structure externe, l'écart entre la direction des lignes de champ parallèles de chaque segment et des lignes de champ idéales, c'est-à-dire radiales, provoque des déformations du champ magnétique auquel est soumis la bobine, notamment dans les zones où les secteurs sont adjacents, ces déformations sont moindres que pour un tel anneau dans une structure interne.
Cette déformation de champ dans les zones où les secteurs sont adjacents est maximale pour une structure interne du fait de la divergence des lignes de champ interne vers l'extérieur. On s'est même aperçu que cette divergence entraînait un rebouclage vers l'intérieur du champ magnétique dans cette zone, le champ s'y inversant donc par rapport aux autres parties de l'anneau magnétique. La bobine qui est extérieure par rapport à une telle structure interne n'est donc pas soumise à un champ homogène le long de sa circonférence, certaines parties de la bobine étant soumises à des champs inversés (dans les zones où les secteurs sont adjacents) par rapport à d'autres. Il en résulte que le champ global auquel est soumise la bobine sur toute sa circonférence est bien moindre que prévue. Cette inversion de champ se produisant même pour des secteurs adjacents venant au contact l'un de l'autre.
On comprend que cet effet est également présent pour une structure extérieure mais il est d'effet moindre du fait que cette fois, les lignes de champ interne sont convergentes vers l'intérieur, c'est-à-dire du côté de la bobine.
De plus, l'anneau de la structure interne est bien plus courbé (diamètre plus petit) que l'anneau de la structure externe et l'écart entre les directions des aimantations internes et les rayons (direction radiale idéale des lignes de champ) y est bien plus grand.
Ainsi, un moteur à structure interne seule a des caractéristiques médiocres par rapport à un moteur à structure externe, ce dernier n'étant toutefois pas optimal du fait de la structure des lignes de champ. Or, le fait de combiner une structure externe et une structure interne améliore la qualité du champ dans lequel baigne la bobine, grâce à un effet de guidage réciproque des lignes de champ entre et dans ces deux structures. On a même pu montrer que la combinaison d'une structure externe et d'une structure interne permet d'obtenir un champ au niveau de la bobine, qui est environ deux fois plus élevé que celui obtenu uniquement par une structure externe. Un tel gain est obtenu avec une quantité de matière magnétique bien moindre que ce qu'il aurait fallu employer pour un même résultat avec une seule structure soit externe, soit interne.
Ainsi, outre l'amélioration de la structure du champ magnétique dans lequel baigne la bobine, de son intensité, une économie en terme de poids et de coût est obtenue.
Enfin, la mise en oeuvre d'au moins une pièce ferromagnétique dans les conditions indiquées permet, d'une part, d'augmenter le champ global auquel est soumise la bobine par diminution des fuites en dehors du moteur et, d'autre part, de mieux contrôler la forme des extrémités du plateau de champ magnétique le long de la hauteur du moteur. De plus, ces pièces sont également utiles dans le cas de la mise en œuvre de joints ferrofluides. En effet, ceux-ci se placent préférentiellement dans des zones à forte variation (gradient) du champ magnétique et qui sont à champ élevé.
Dans les explications qui ont été données et dans la suite on comprend que le qualificatif d'horizontal pour les champs intérieurs correspond à une vision en section d'un moteur et que globalement ces champs sont en réalité sensiblement radiaux par rapport à l'axe de symétrie du moteur.
La présente invention va maintenant être exemplifiée sans pour autant en être limitée avec la description qui suit en relation avec les figures suivantes concernant des mises en oeuvre:
- la Figure 1 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne comprenant chacune trois bagues annulaires aimantées accolées, les directions d'aimantations intérieures sont axiales (verticales) et de sens opposés pour les deux bagues inférieure et supérieure, la direction d'aimantation intérieure de la bague intermédiaire (centrale) est radiale (horizontale) et de sens additif aux deux précédentes au regard de l'induction magnétique crée sur la bobine, complétée par la Figure 1A qui représente une partie de la section transversale A-A' du transducteur de la Figure 1 dans une construction composite des bagues;
- la Figure 2 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne de sections globalement carrées ou, ici, rectangulaires comprenant chacune un assemblage de trois bagues de sections triangulaires complémentaires (composite) accolées ou, de manière préférentielle, une bague unique (monobloc) dans laquelle la direction d'aimantation varie dans l'épaisseur du matériau de la bague monobloc, et deux bobines avec des sens de circulation du courant opposés;
- la Figure 3 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne de sections globalement carrées ou, ici, rectangulaires comprenant chacune cinq bagues de sections triangulaires complémentaires (composite) accolées ou, de manière préférentielle, une bague unique (monobloc) dans laquelle la direction d'aimantation varie dans l'épaisseur du matériau de la bague monobloc ;
- la Figure 4 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne semblables à celles de la Figure 3 mais dans lequel trois bobines à sens de circulation du courant alternés d'une bobine à l'autre (les deux bobines extrêmes ont le même sens de circulation qui est opposé au sens de circulation du courant dans la bobine intermédiaire);
- la Figure 5 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne résultant d'une combinaison d'une variante de moyens mis en œuvre à la Figure 2 avec pour la structure magnétique interne trois bagues de sections triangulaires et pour la structure magnétique externe deux anneaux d'aimantation radiale (horizontale) accolés, un anneau d'aimantation axiale (verticale) les enserrant extérieurement, une autre variante de la structure magnétique externe étant représentée Figure 5a ;
- la Figure 6 qui représente schématiquement un transducteur avec une structure magnétique externe correspondant à une variante de moyens mis en œuvre à la Figure 5 pour la structure magnétique externe et une autre variante Figure 6a;
- la Figure 7 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques interne et externe correspondant à des variantes de moyens mis en œuvre à la Figure 4 et avec trois bobines à sens de parcours du courant alternés (les deux bobines extrêmes ont le même sens de circulation qui est opposé au sens de circulation du courant dans la bobine intermédiaire) ;
- la Figure 8 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques interne et externe dérivées de celles de la Figure 3 mais les aimants supérieurs et inférieurs externes et internes étant omis ;
- la Figure 9 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne comprenant chacune trois bagues annulaires aimantées, les directions d'aimantations étant radiales (horizontales) et de même sens pour les deux bagues inférieure et supérieure, la direction d'aimantation de la bague intermédiaire (centrale) étant radiale (horizontale) mais de sens opposé aux deux précédentes, complétée par la Figure 9A qui représente une partie de la section transversale A-A' du transducteur de la Figure 9;
- la Figure 10 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne résultant d'une variante de moyens mis en œuvre à la Figure 4 avec des structures magnétiques externe et interne comprenant chacune trois bagues aimantées accolées, les directions d'aimantations intérieures sont axiales (verticales) et de sens opposés pour les deux bagues inférieure et supérieure, la direction d'aimantation intérieure de la bague intermédiaire (centrale) est radiale (horizontale) et de sens additif aux deux précédentes au regard de l'induction magnétique crée sur la bobine, ainsi qu'avec quatre plaques ferromagnétiques disposées, deux, sur les bagues supérieures et, deux, sous les bagues inférieures et deux plaques ferromagnétiques de structure magnétique interne aux coins des extrémités supérieure et inférieure de la bague intermédiaire interne vers l'espace libre vertical; - la Figure 1 1 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne résultant d'une variante de moyens mis en œuvre aux Figures 8 et 10 avec des structures magnétiques externe et interne comprenant chacune trois bagues aimantées accolées, les directions d'aimantations intérieures sont axiales (verticales) et de sens opposés pour les deux bagues inférieure et supérieure, la direction d'aimantation intérieure de la bague intermédiaire (centrale) est radiale (horizontale) et de sens additif aux deux précédentes au regard de l'induction magnétique crée sur la bobine, ainsi qu'avec, coté structure magnétique interne, deux plaques ferromagnétiques disposées sur et sous respectivement les bagues supérieure et inférieure et deux plaques ferromagnétiques aux coins des extrémités supérieure et inférieure de la bague intermédiaire interne vers l'espace libre vertical ;
- la Figure 12 qui représente schématiquement un transducteur avec une structure magnétique externe comprenant deux aimants permanents annulaires écartés dont les sens d'aimantation verticaux sont contraires, et une structure magnétique interne qui comprend aussi deux aimants permanents annulaires écartés dont les sens d'aimantation verticaux sont contraires entre eux, et pour chacun d'eux contraire au sens de l'aimant extérieur en vis-à- vis ;
- la Figure 13 qui s'apparente à la mise en œuvre de la Figure 12 et comprend en outre des pièces ferromagnétiques à type de plaques annulaires, en dehors des plans délimitant la bobine au repos et dans ses déplacements normaux (zone d'excursion normale) ; la Figure 14 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne comprenant chacune une bague de section trapézoïdale à sommet orienté vers l'espace libre vertical et deux bobines avec des sens de circulation du courant opposés; la Figure 15 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne résultant d'une combinaison de variantes de moyens et dans lequel la structure magnétique externe comprend trois anneaux magnétiques séparés par des entretoises amagnétiques et la structure magnétique interne comprend deux anneaux magnétiques ;
- la Figure 16 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne comprenant chacune un anneau d'aimantation radiale (horizontale) ;
- la Figure 17 qui représente schématiquement un transducteur avec des structures magnétiques externe et interne résultant d'une combinaison de variantes de moyens et dans lequel la structure magnétique externe comprend trois anneaux magnétiques séparés par des entretoises amagnétiques et la structure magnétique interne comprend deux anneaux magnétiques.
Dans la description qui est faite de l'invention, on comprend que des moyens permettant de maintenir dans une relation fixe les éléments du transducteur entre eux, notamment les aimants et la/les bobines sur le mandrin qui est toutefois mobile selon une direction verticale dans l'espace libre vertical, sont mis en oeuvre. Dans le cas d'une application à un haut-parleur ces moyens sont une carcasse supportant les aimants et qui est dans un matériau amagnétiques (non magnétique, non ferromagnétique) et, de préférence en alliage léger ou matière plastique et, notamment, de préférence, électriquement isolant. On notera que la carcasse n'a pas toujours été représentée sur certaines de ces Figures afin de les simplifier.
Les moyens maintenant le mandrin sont classiques à type de suspension directe ou non à la carcasse et dans ce dernier cas par l'intermédiaire d'une membrane cône ou dôme. Pour les dessins, on a considéré l'application du transducteur à un haut-parleur et on n'y a pas représenté en détail tous les éléments du haut-parleur pour simplifier lesdits dessins. En pratique, on y a représenté une section en plan vertical de haut-parleur à dôme, partie gauche seulement, plan passant par l'axe vertical de symétrie circulaire du mandrin, le dôme étant vers le haut, ainsi que la suspension (« spider » ou dispositif de guidage du mandrin) directe à la carcasse, qu'une partie du dôme et de la suspension du dôme afin de visualiser la structure magnétique externe éventuellement complétée par une structure magnétique interne. L'invention peut toutefois s'appliquer à d'autres types de haut-parleurs, notamment à cône.
Comme on l'a indiqué, la structure magnétique interne peut être du type anneau (bague ouverte au centre du haut- parleur, le long de l'axe vertical de symétrie) ou du type pastille (corps plein) pour des champs verticaux. Si dans le cas où des aimants à sens de champ intérieur vertical, il est simple de fabriquer une pastille, la réalisation d'une pastille avec sens de champ intérieur horizontal peut être difficile voire impossible à réaliser simplement et dans ce cas on préfère utiliser une structure magnétique interne à type d'anneau, c'est-à-dire ouverte au centre de la structure. Toutefois, dans des variantes à disposition de champ intérieur plus complexes, par exemple horizontal aux extrémités haute et basse et vertical en intermédiaire, on envisage une structure type pastille, la partie centrale ayant un champ essentiellement vertical. Une telle configuration peut correspondre à un barreau (pastille) cylindrique central avec ses deux extrémités au contact des aimants à champs intérieur horizontaux (bague ou quasi-bague), effilées, les faces des aimants à champ intérieur horizontaux étant inclinées pour venir au contact de l'extrémité effilée, face polaire contre face polaire (chaque aimant à sens particulier de champ intérieur peut être monobloc ou être composite : par exemple pour le central assemblage d'un aimant barreau à deux aimants cônes d'extrémité).
On comprend que les difficultés précédemment indiquées concernent principalement la réalisation d'aimants monolithiques (=monobloc, c'est-à-dire d'une seule pièce) pour les anneaux et surtout les pastilles. L'invention peut également être mise en œuvre avec des anneaux et pastilles composites formés d'un assemblage d'aimants élémentaires qui sont plus simples à réaliser individuellement (voir par exemple la Figure 1A avec ses assemblages d'aimants élémentaires pour former les anneaux externe et interne). Ainsi, selon les besoins (facilité, coût...) on peut réaliser un anneau à champ intérieur radial (horizontal) qui soit monolithique, soit composite. Il en est de même pour l'ensemble des aimants d'une structure (externe ou interne) qui peut être monolithique ou composite. Toutefois, dans ce dernier cas, on comprend que le choix du monolithique se fera pour les structures les plus simples car dans les structures plus complexes il s'agit d'obtenir des orientations différentes de champs magnétiques intérieurs selon des zones particulières et ceci dans toute la forme cylindrique de la structure. Sur la Figure 1 , un haut-parleur circulaire vu latéralement en coupe verticale passant par l'axe de symétrie central vertical représenté par un trait vertical discontinu sur la partie droite de la figure, permet de voir une bobine 2 au repos montée sur un mandrin 12 tubulaire relié à la membrane 1 et à une suspension de guidage (ou « spider ») permettant de faire en sorte que le mandrin puisse se déplacer verticalement entre les aimants dans un espace libre vertical. Le mandrin est baigné dans un champ magnétique comprenant plusieurs zones de champ. Les aimants ont chacun une forme de bague circulaire à section sensiblement carrée ou rectangulaire. Au repos, la bobine 2 baigne dans une zone de champ intermédiaire. De préférence, les bagues sont monobloc mais dans une variante, elles peuvent être composites par assemblage de petits aimants répartis le long de la circonférence de la bague. Les aimants sont montés et fixés sur des bras 4 et 4' d'une carcasse réalisée dans un matériau amagnétique et par exemple une matière plastique.
Les aimants peuvent être noyés (entièrement recouverts) ou non (au contact seulement ou partiellement recouverts) dans le matériau. Une ouverture 5 (optionnelle) est ici réalisée dans la carcasse pour laisser un débattement suffisant au mandrin si cela est nécessaire et/ou équilibrer les pressions d'air. La bobine 2 sur le mandrin 12 va être amenée à se déplacer hors de la zone intermédiaire de champ où elle se déplace selon un libre parcours vers des zones haute et basse d'inversion de champ où la force résultante pour un sens de courant donné diminuera et s'inversera par rapport à celle qui était produite dans la zone intermédiaire.
Sur la Figure 1 , pour la structure magnétique externe, trois aimants sont employés : un aimant supérieur externe 14 à champ intérieur vertical, un aimant inférieur externe 16 à champ intérieur vertical et un aimant intermédiaire externe 15 à champ intérieur horizontal entre les deux précédents. Pour la structure magnétique Interne trois aimants sont employés : un aimant supérieur interne 17 à champ intérieur vertical, un aimant inférieur interne 19 à champ intérieur vertical et un aimant intermédiaire interne 18 à champ intérieur horizontal entre les deux précédents. Les sens des champs intérieurs sont tels qu'il n'y a pas d'opposition de champ magnétique pouvant réduire l'intensité du champ magnétique dans l'espace libre vertical. Sur la Figure 1 , l'épaisseur horizontale de chaque aimant intermédiaire est inférieure à la largeur horizontale de l'aimant supérieur ou inférieur correspondant mais, dans une variante non représentée, l'épaisseur peut être égale, voir supérieure, à la largeur des aimants supérieur ou inférieur. Trois zones de champ sont créées dans l'espace libre vertical, une zone supérieure à premier sens de champ horizontal, une zone intermédiaire à second sens de champ horizontal opposé au premier sens et une zone de champ inférieur à premier sens horizontal. Une bobine 2 sur mandrin 12 est disposée dans l'espace libre vertical sensiblement au niveau des aimants intermédiaires 15, 18 dans la zone de champ intermédiaire.
Dans une variante non représentée, au lieu d'être au contact, les aimants supérieur, intermédiaire et inférieur sont séparés sans toutefois que plus de trois zones de champ magnétique de sens de champ alternés soient crées dans l'espace libre vertical. Enfin, notamment sur la Figure 1 , l'aimant intermédiaire 15 ou 18 de la bague centrale peut être réalisé par assemblage d'une pluralité de secteurs de section triangulaire complémentaires.
La Figure 1A, coupe selon A-A' et vue de dessus, permet de voir la structure schématique des anneaux magnétiques externe 15 et interne 18 ici composites et formés d'un assemblage circulaire d'aimants permanents élémentaires selon l'orientation radiale (horizontale) indiquée des champs magnétiques internes. De préférence, ces aimants sont pris dans la matière des bras 4 et 4' de la carcasse, ce qui permet leur maintien en place. Dans une variante, ces aimants sont collés sur lesdits bras.
Figure 2 les structures aimantées externe et interne à section globalement carrée ou rectangulaire comme représenté, sont composites car formées de l'assemblage bord à bord d'anneaux aimantés de section pyramidale et/ou rectangulaire ayant des sens de champ interne particuliers. Les aimants supérieurs externe 22 et interne 25 ont un même sens de champ intérieur horizontal. Les aimants inférieurs externe 24 et interne 27 ont un même sens de champ intérieur horizontal opposé à celui des supérieurs 22, 25. Les aimants intermédiaires externe 23 et interne 26 ont des sens de champ intérieur verticaux opposés. Deux zones de champ magnétique horizontal de sens inverse sont créées dans l'espace libre vertical dans lequel baigne le mandrin portant deux bobines 2 à sens de circulation de courant opposés. Chaque bobine est disposée dans le champ horizontal supérieur ou inférieur respectif en relation avec les aimants supérieur et inférieur respectifs. Les faces de sortie de champ magnétique de deux aimants d'une structure qui sont en contact se recouvrent totalement et sont de signe contraire. Dans cet exemple, l'aimant externe intermédiaire a une section triangulaire tronquée et l'aimant interne intermédiaire a une section triangulaire.
Figure 3 les structures aimantées externe et interne à section globalement carrée ou rectangulaire comme représenté, sont composites car formées de l'assemblage bord à bord d'anneaux aimantés de section pyramidale et/ou rectangulaire ayant des sens de champ interne particuliers. Les aimants supérieurs externe 28 et interne 33 ont un même sens de champ intérieur horizontal. Les aimants inférieurs externe 32 et interne 37 ont un même sens de champ intérieur horizontal de même sens que celui des supérieurs 28, 33. Les aimants centraux externe 30 et interne 35 ont un même sens de champ intérieur horizontal opposé au sens des aimants supérieurs 28, 33 ou inférieurs 32 ou 37. Les aimants intermédiaires hauts externe 29 et interne 34 ont des sens de champ intérieur verticaux opposés. Les aimants intermédiaires bas externe 31 et interne 36 ont des sens de champ intérieur verticaux opposés. Les sens de champ intérieur des aimants extérieurs intermédiaires haut et bas sont opposés. Les faces de sortie de champ magnétique de deux aimants d'une structure qui sont en contact se recouvrent totalement et sont de signe contraire. Trois zones de champ magnétique horizontaux de sens alternés sont crées dans l'espace libre vertical dans lequel baigne le mandrin 12 portant la bobine 2 : champs magnétiques supérieur, central et inférieur. La bobine au repos est dans le champ magnétique central.
Le dispositif de la Figure 4 dérive de celui de la Figure 3 mais trois bobines faisant circuler le courant dans des sens alternativement opposés d'une bobine à l'autre sur la hauteur du mandrin, sont mises en oeuvre : un premier sens de courant pour la bobine supérieure placée au repos dans le champ magnétique supérieur, un second sens de courant opposé au premier pour la bobine centrale placée au repos dans le champ magnétique central, le premier sens de courant pour la bobine inférieure placée au repos dans le champ magnétique inférieur.
On remarque qu'il est possible de combiner des modes de réalisation entre-eux du moment qu'ils sont compatibles du point de vue du nombre et des sens (et hauteur) des champs magnétiques créés dans l'espace libre vertical par chacune des structures magnétiques, de telles variantes restant dans le cadre de la présente invention.
Figure 5, la structure magnétique externe comporte un aimant externe supérieur 42 et un aimant externe inférieur 44 à sens de champ intérieur horizontal opposés et, latéralement, vers l'extérieur, un aimant latéral externe 43 à sens de champ vertical et de hauteur inférieure à celle totale des aimants supérieur 42 et inférieur 44 afin que le champ puisse boucler à l'extérieur entre ces trois aimants. Dans une variante non représentée, les aimants supérieur et inférieur peuvent être écartés l'un de l'autre. Une variante de la structure externe est représentée Figure 5a où l'aimant latéral externe 43 est ici composite et formé de l'accolement de deux aimants à section prismatique triangulaire 49 et 49' selon les sens de champ indiqués par rapport aux aimants supérieur 48 et inférieur 50. La structure magnétique interne est du type de celle mise en œuvre à la Figure 2 avec un aimant supérieur interne 45, intermédiaire interne 46 et inférieur interne 47. Les aimants supérieurs interne et externe de même sens horizontal de champ interne sont sensiblement en vis-à-vis de par et d'autre de l'espace libre vertical. Les aimants inférieurs interne et externe de même sens horizontal de champ interne sont sensiblement en vis-à-vis de part et d'autre de l'espace libre vertical. Les sens de champ intérieurs sont tels que deux zones de champ magnétique (d'intensité maximale par rapport à d'autres configurations de sens de champs internes des aimants) sont créées dans l'espace libre vertical avec un champ supérieur et un champ inférieur. Le mandrin 12 porte deux bobines 2 qui font circuler le courant dans des sens opposés, la bobine supérieure étant dans le champ supérieur et la bobine inférieure dans le champ inférieur.
Le dispositif de la Figure 6 met en œuvre la structure magnétique externe de la Figure 5 dans une variante simplifiée sans structure magnétique interne. Ainsi, la structure magnétique externe comporte un aimant externe supérieur 42 et un aimant externe inférieur 44 à sens de champ intérieur horizontal opposés et, latéralement, vers l'extérieur un aimant externe intermédiaire 43 à sens de champ vertical dont la hauteur est ici inférieure à celle totale des aimants supérieur 42 et inférieur 44 mais qui, dans des variantes non représentées, peut être de hauteur égale, voire supérieure. Dans une variante de la structure externe qui est représentée sur la Figure 6a, les aimants supérieur 42' et inférieur 44' sont écartés l'un de l'autre et l'aimant intermédiaire 43' est disposé latéralement pour rebouclage du champ.
La Figure 7 donne une variante de la Figure 4 dans laquelle les aimants intermédiaires sont composites et formés d'assemblages bord à bord de faces de sortie de champ d'anneaux à section prismatique triangulaire et sens de champ intérieur obliques. Par exemple, l'aimant intermédiaire haut est formé d'un premier aimant anneau 53 accolé à un second aimant anneau 54
Figure 8 est dérivée de la Figure 3 en ce que les aimants supérieurs et inférieurs internes et externes sont omis. Les structures aimantées externe et interne qui sont alors à section triangulaire tronquée comme représenté, sont composites car formées de l'assemblage bord à bord d'anneaux aimantés de section triangulaire ou triangulaire tronquée et/ou rectangulaire ayant des sens de champ interne particuliers. Les aimants supérieurs externe 29' et interne 34' ont des sens de champs intérieurs verticaux opposés. Les aimants inférieurs externe 31 ' et interne 36' ont des sens de champs intérieurs verticaux opposés, les sens des aimants supérieur et inférieur étant en outre opposés pour une même structure externe (sens 29' opposé à 31 ') ou interne (sens 34' opposé à 36'). Les aimants centraux externe 30' et interne 35' ont un même sens de champ intérieur horizontal. Trois zones de champ magnétique horizontaux de sens alternés sont crées dans l'espace libre vertical dans lequel baigne le mandrin 12 portant la bobine 2 : champs magnétiques supérieur, central et inférieur.
Dans une variante, trois bobines à sens de circulation de courant alterné d'une bobine à l'autre peut être mise en œuvre, chaque bobine étant dans une des zones de champ dans l'espace libre vertical, les deux bobines extrêmes ayant un même sens de circulation de courant. Figure 9, extérieurement trois aimants sont employés : un aimant supérieur externe 55 à champ intérieur horizontal (radial), un aimant inférieur externe 57 à champ intérieur horizontal et un aimant intermédiaire externe 56 à champ intérieur horizontal entre les deux précédents. Intérieurement trois aimants sont employés : un aimant supérieur interne 58 à champ intérieur horizontal, un aimant inférieur interne 60 à champ intérieur horizontal et un aimant intermédiaire interne 59 à champ intérieur horizontal entre les deux précédents. Les sens des champs intérieurs horizontaux des aimants supérieurs 55, 58 et inférieurs 57, 60 extérieurs et intérieurs sont identiques et opposés aux sens des champs intérieurs horizontaux des aimants intermédiaires 56, 59 extérieurs et intérieurs. Sur la Figure 9, outre la disposition, la largeur horizontale de chaque aimant intermédiaire est inférieure à la largeur horizontale des aimants supérieur et inférieur correspondants. Dans une variante, les largeurs peuvent être égales, voire la largeur de l'aimant intermédiaire supérieure aux autres largeurs car le bouclage du champ se fait par des faces de sortie parallèles des aimants, donc non en contact. Dans une variante permettant de canaliser les champs magnétiques on peut disposer sur la face de la structure magnétique opposée à celle bordant l'espace libre vertical, une paire de deux aimants accolés du type de ceux 49 et 49' de la Figure 5a, les signes des faces polaires au contact étant contraires, l'aimant intermédiaire 56 ou 59 partageant son champ entre un des aimants de chaque paire. Dans ce dernier cas, la face correspondante de la structure magnétique sera indentée.
Trois zones de champ sont créées dans l'espace libre vertical, une zone supérieure à premier sens de champ horizontal, une zone intermédiaire à second sens de champ horizontal opposé au premier sens et une zone de champ inférieur à premier sens horizontal. Une bobine 2 sur mandrin 12 est disposée au repos dans l'espace libre vertical sensiblement au niveau des aimants intermédiaires 15, 18 dans la zone de champ intermédiaire. Dans une variante, trois bobines à sens de circulation de courant alterné (même sens de circulation de courant pour champs supérieur et inférieur, sens inverse pour champ intermédiaire) sont disposées dans l'espace libre vertical, chaque bobine au repos étant dans une des zones de champ.
La Figure 9A, coupe selon A-A' et vue de dessus, permet de voir la structure schématique des anneaux magnétiques externe 56 et interne 59 ici composites et formés d'un assemblage circulaire d'aimants permanents élémentaires selon l'orientation radiale des champs magnétique indiquée. De préférence, ces aimants sont pris dans la matière des bras 4 et 4' de la carcasse, ce qui permet leur maintien en place. Dans une variante, ces aimants sont collés sur lesdits bras.
Le dispositif de la Figure 10 résulte d'une variante de moyens mis en œuvre à la Figure 1 avec des structures magnétiques externe et interne comprenant chacune trois bagues aimantées accolées, les directions d'aimantations intérieures sont axiales (verticales) et de sens opposés pour les deux bagues inférieure 68/71 et supérieure 66/69 d'une même structure (interne ou externe respectivement) tandis qu'elles sont de directions opposées pour les bagues supérieures, respectivement inférieures, des structures interne et externe. La direction d'aimantation intérieure des bagues intermédiaires 67/70 (centrales) est radiale (horizontale) et de sens additif aux deux précédentes au regard de l'induction magnétique crée sur la bobine et de même sens pour les structures interne et externe. Le dispositif de la Figure 10 comporte en outre quatre plaques en forme de couronnes plates, ferromagnétiques, disposées, deux 72, 74, sur les bagues supérieures 66, 69 et, deux 73, 75, sous les bagues inférieures 68, 71 . La structure magnétique interne comporte en outre deux plaques 76, 77 en forme de couronnes plates, ferromagnétiques, aux coins des extrémités supérieure et inférieure de la bague intermédiaire interne et vers l'espace libre vertical. On peut noter que l'épaisseur de l'aimant intermédiaire interne 70 est inférieure à la largeur des aimants supérieur 69 et inférieur 71 internes et que les deux plaques de coins 76, 77, viennent s'appliquer contre une partie des faces de sortie de champ intérieur des aimants supérieur et inférieur. Les plaques ferromagnétiques
72, 74 et respectivement 73, 75 sont sensiblement en vis-à- vis de part et d'autre de l'espace libre vertical. Les plaques ferromagnétiques 72, 73, 74, 75, 76, 77 sont débordantes dans l'espace libre vertical. Les plaques ferromagnétiques 72,
73, 74, 75, 76, 77 sont telles qu'elles sont saturées par le champ magnétique ce qui les fait se comporter pratiquement comme des éléments amagnétiques du point de vue de la perméabilité magnétique.
Le dispositif de la Figure 1 1 résulte d'une variante de moyens mis en œuvre aux Figures 8 et 10 avec des structures magnétiques externe et interne comprenant chacune trois bagues aimantées accolées. La structure magnétique externe est du type de celle de la Figure 8 (mais avec des champs intérieurs inversés). La structure magnétique interne est du type de celle de la Figure 10. Les directions d'aimantations intérieures sont axiales (verticales) et de sens opposés pour les deux bagues inférieure 80/83 et supérieure 78/81 d'une même structure (interne ou externe respectivement) tandis qu'elles sont de directions opposées pour les bagues supérieures, respectivement inférieures, des structures interne et externe. La direction d'aimantation intérieure des bagues intermédiaires (centrales) 79/82 est radiale (horizontale) et de sens additif aux deux précédentes au regard de l'induction magnétique crée sur la bobine et de même sens pour les structures interne et externe. Les aimants de la structure magnétique externe de section globalement triangulaire tronquée sont de sections complémentaires triangulaires (ou triangulaires tronquées). Les aimants de la structure magnétique interne de section globalement rectangulaire (voire carrée)sont de sections complémentaires rectangulaires ou carrées. Des plaques ferromagnétiques du type de celles de la Figure 10 pour la structure interne sont mises en œuvre. Ces plaques ferromagnétiques 84, 85, 86, 87 sont telles qu'elles sont saturées par le champ magnétique ce qui les fait se comporter pratiquement comme des éléments amagnétiques du point de vue de la perméabilité magnétique.
Sur la Figure 12, un haut-parleur circulaire vu latéralement en coupe verticale passant par l'axe de symétrie central vertical représenté par un trait vertical discontinu sur la partie droite de la figure, permet de voir une bobine 2 au repos montée sur un mandrin 12 tubulaire relié à la membrane 1 et à une suspension de guidage (ou « spider ») permettant de faire en sorte que le mandrin puisse se déplacer verticalement entre quatre aimants dans un espace libre vertical, deux aimants externes, un supérieur (ou haut) externe 6 et un inférieur (ou bas) externe 10 à sens de champ intérieur verticaux et opposés et deux aimants internes, un supérieur (ou haut) interne 7 et un inférieur (ou bas) interne 1 1 à sens de champ intérieur verticaux et opposés. Les aimants supérieurs externe 6 et interne 7 ont des sens de champ intérieur opposés et le mandrin est donc baigné dans un champ magnétique comprenant trois zones de champ, deux zones haute et basse de même sens horizontal de champ magnétique et une zone intermédiaire de sens horizontal inversé par rapport aux deux précédents. Les aimants ont chacun une forme de bague circulaire à section sensiblement carrée ou rectangulaire. Au repos, la bobine 2 baigne dans la zone de champ intermédiaire. De préférence, les bagues sont monobloc mais dans une variante, elles peuvent être composites par assemblage de petits aimants répartis le long de la circonférence de la bague. Les aimants supérieur et inférieur, intérieur et extérieur sont séparés par un intervalle 8 pour l'extérieur et un intervalle 9 pour l'intérieur. Les aimants sont montés et fixés sur des bras 4 et 4' d'une carcasse réalisée dans un matériau amagnétique et par exemple une matière plastique. Les intervalles 8 et 9 comprennent ici une telle matière mais ils peuvent également comporter un alliage léger ou du cuivre, voire rester libre de matière. Les aimants peuvent être noyés (entièrement recouverts) ou non (au contact seulement ou partiellement recouverts) dans le matériau. Une ouverture 5 (optionnelle) est ici réalisée dans la carcasse pour laisser un débattement suffisant au mandrin si cela est nécessaire et/ou équilibrer les pressions d'air. La bobine 2 sur le mandrin 12 va être amenée à se déplacer hors de la zone intermédiaire de champ où elle se déplace selon un libre parcours vers des zones haute et basse d'inversion de champ où la force résultante pour un sens de courant donné diminuera et s'inversera par rapport à celle qui était produite dans la zone intermédiaire.
Le dispositif de la Figure 13 s'apparente à celui de la Figure 12 mais avec en plus des plaques 13 en formes de couronnes et en matériau ferromagnétique sur le haut des aimants supérieur externe 6' et supérieur interne 7' et sur le bas des aimants inférieur externe 10' et inférieur interne 1 1 '. De plus, ici, le matériau amagnétique (représenté ici différent entre les parties extérieure et intérieure du moteur) ne remplie pas totalement les intervalles externe 8' et interne 9'. Les plaques ferromagnétiques sont disposées sur les faces de sortie de champ des aimants et les recouvrent en totalité (plaques hautes) ou partiellement (plaques basses). Ces plaques qui sont des pièces ferromagnétiques dans le moteur (et qui dans tous les cas où elles sont présentes ne sont jamais étendues entre le volume externe et le volume interne) ne modifient que très peu, voire d'une manière négligeable, l'inductance de la bobine (ou des bobines selon les variantes possibles du moteur) car lesdites pièces ferromagnétiques sont saturées par le champ magnétique et leurs propriétés perméabilité magnétique sont alors proches de celles de matériaux amagnétiques.
Les aimants supérieurs (idem pour les inférieurs) externe et interne sont disposés à des hauteurs telles qu'ils sont sensiblement en vis-à-vis de part et d'autre du mandrin mais un peu plus décalés par rapport à ceux de la Figure 12. Trois zones de champ sont également créées dans l'espace libre vertical et la bobine 2 au repos est disposée dans la zone intermédiaire. Lors de ses déplacements normaux (excursion normale) la bobine n'arrive pas à la hauteur des plaques. La présence des plaques 13 ne modifie sensiblement pas la valeur de l'inductance de la bobine au repos immobilisée dans le moteur ou s'il y a modification celle-ci ne va pas au-delà de 2 fois et pas en dessous de 0,5 fois la valeur d'inductance de la même bobine libre, isolée, dans l'espace.
Figure 14, seulement deux aimants 20 et 21 à type de bagues à section trapézoïdale et deux bobines avec des sens de circulation de courant opposés sont mis en œuvre. Chaque bobine est disposée au repos au niveau de la surface (bord sur la coupe de la Figure 14) inclinée supérieure ou inférieure respective dans l'espace libre vertical.
Le dispositif de la Figure 15 résulte d'une combinaison de variantes des structures magnétiques présentées précédemment. Pour la structure magnétique externe, trois aimants sont mis en œuvre mais les aimants supérieur 38, intermédiaire 39 et inférieur 40 sont séparés par un matériau amagnétique 41 . La structure magnétique interne s'apparente à celle de la Figure 12. On voit donc qu'avec cet exemple, il est possible de combiner des modes de réalisation entre-eux du moment qu'ils sont compatibles du point de vue du nombre et des sens (et hauteur) des champs magnétiques créés dans l'espace libre vertical par chacune des structures magnétiques, de telles variantes restant dans le cadre de la présente invention.
La Figure 16 donne une variante simplifiée avec deux aimants anneaux à section sensiblement rectangulaire, un externe 51 et un interne 52 à même sens de champ intérieur horizontal et une bobine 2. Trois zones de champ à sens alternés sont créées dans l'espace libre vertical.
Le dispositif de la Figure 17 résulte d'une combinaison de variantes des structures magnétiques présentées précédemment. Pour la structure magnétique externe, trois aimants sont mis en œuvre mais les aimants supérieur 61 , intermédiaire 62 et inférieur 63 sont séparés par un matériau amagnétique 41 . Les champs magnétiques intérieurs des aimants supérieur et inférieur externes 61 , 63 sont de même sens horizontal et de sens opposé à celui de l'aimant intermédiaire externe 62 horizontal. La structure magnétique interne s'apparente à celle de la Figure 12 avec un aimant interne supérieur 64 séparé d'un aimant interne inférieur 65 à champs intérieurs verticaux opposés. De part et d'autre de l'espace libre vertical où se trouve le mandrin 12 et la bobine 2, les champs intérieurs des aimants sont orientés afin que les trois champs (supérieur, intermédiaire, inférieur) créés dans ledit espace libre vertical soient maximaux (s'additionnent). La bobine peut comporter un seul enroulement au niveau de l'aimant intermédiaire 62 comme représenté ou, dans une variante, trois enroulements à sens d'enroulement alternés (plus généralement qui alterne le sens de circulation du courant), deux de même sens sensiblement aux niveaux des aimants supérieur 61 et inférieur 63 externe et un de sens opposé au niveau de l'aimant intermédiaire 62 externe. On peut noter qu'étant donné que pour la structure magnétique externe, les faces polaires de sortie des aimants sont parallèles, la séparation des aimants par matériau amagnétique 41 n'est pas indispensable et qu'il y a moins de contrainte sur la largeur et l'épaisseur horizontale des aimants. Comme indiqué en variante pour la Figure 16 avec les moyens pour canaliser les champs magnétiques, on peut également ici en variante disposer sur la face de la structure magnétique opposée à celle bordant l'espace libre vertical, une paire de deux aimants accolés.
Enfin, dans toutes ces configurations de moteur, on peut mettre en œuvre un liquide ferromagnétique (ferrofluide) dans l'espace libre vertical. Le liquide ferromagnétique à naturellement tendance à se disposer dans des zones où le champ magnétique est le plus élevé ou sa variation la plus forte formant un/des joints ferrofluides et peut, outre la dissipation thermique améliorée, jouer le rôle de joint d'étanchéité pneumatique (s'il est continu) entre l'avant et l'arrière de la membrane et, dans tous les cas (continu ou non) améliorer le guidage en translation du mandrin dans l'espace libre vertical jusqu'à permettre la suppression d'éléments de guidage mécaniques extérieurs du mandrin comme par exemple le bord de membrane et/ou « spider ». On met donc en œuvre des moyens de concentration du champ magnétique dans la/les structures magnétiques, voire en dehors des structures magnétiques (permet d'utiliser des structures magnétiques de l'invention pouvant être utilisés avec ou sans ferrofluide -donc standardisées- et rajouts de moyens de concentration de champ magnétique pour utilisation de ferrofluide) aux niveaux où l'on souhaite des joints ferrofluides.
Le liquide ferromagnétique (ferrofluide) peut être disposé dans l'espace libre vertical de chaque coté du mandrin (joint bilatéral ou joints unliatéraux) mais dans des variantes il peut n'être disposé que d'un des cotés du mandrin (joint unilatéral) soit dans le volume interne, soit dans le volume externe.
L'utilisation de liquide ferromagnétique dans le moteur de l'invention est particulièrement intéressant car des zones de concentration de champ peuvent être créées dans l'espace libre vertical où le liquide ferromagnétique va se concentrer. En créant au moins deux zones de concentration de champ de part et d'autre de la bobine (ou des bobines ou, en outre, entre les bobines) on peut réaliser des joints ferrofluides de liquide ferromagnétique à différentes hauteurs du mandrin. Ces joints ferrofluides sont étendus horizontalement au minimum entre une des deux parois de l'espace libre vertical (structure magnétique) et la face correspondante du mandrin, formant un joint ferrofluide unilatéral (soir interne, soit externe), et au maximum, étendus horizontalement (au même niveau), d'un coté, entre une première des deux parois de l'espace libre vertical et la face correspondante du mandrin, et de l'autre coté, entre l'autre face du mandrin et la seconde paroi de l'espace libre vertical, formant un joint ferrofluide bilatéral.
De préférence, dans le cas d'au moins deux joints unilatéraux, ceux-ci sont soit, ensembles coté interne du mandrin, soit, ensembles coté externe du mandrin (on peut cependant dans une variante alterner les joints unilatéraux de chaque coté du mandrin). Le choix du coté du placement des joints unilatéraux peut être lié au fait que la bobine forme une excroissance sur le mandrin et donc que le mandrin devra être plus éloigné de la face bordant l'espace libre en regard de (coté de) la bobine pour que cette dernière ne frotte pas sur ladite face et on place alors les joints de l'autre coté (si la bobine est coté externe du mandrin, les joints seront coté interne du mandrin).
On comprend que ces joints (au minimum deux étages le long du mandrin) assurent en eux-même un maintien et un double guidage du mandrin (fonction de guidage) dans l'espace libre vertical. Il est alors possible de supprimer les moyens de suspension classiquement utilisés dans les haut- parleurs que sont les bords et les « spiders » qui ont des fonctions de guidage, d'étanchéité et de rappel. En conséquence, un des joints ferrofluides devra être continu sur la circonférence du mandrin (joint unilatéral ou bilatéral) pour isoler pneumatiquement la partie arrière de la membrane (à l'intérieur du haut-parleur) de la partie avant de la membrane (qui correspond à l'environnement du haut-parleur) car dans un haut-parleur ayant une suspension à type de bord, ce bord joue le rôle d'isolation entre l'avant et l'arrière de la membrane en évitant un court-circuit acoustique entre les deux faces de la membrane. Une telle configuration sans bord et « spider » est préférentiellement mise en œuvre dans un haut-parleur dont la membrane est un dôme (concave ou convexe ou association des deux). Lors des débattements du dôme, les moyens de confinement du champ magnétique dans l'entrefer qui sont dans la/les structures magnétiques interne et/ou externe (de préférence dans les deux en vis-à-vis) et qui sont fixes, restent efficaces pour assurer la cohérence structurelle des joints ferrofluides lors des déplacements du mandrin portant la bobine.
De préférence, chaque joint ferrofluide est, le long du pourtour du mandrin, dans un plan propre unique perpendiculaire à l'axe de symétrie du mandrin. Dans des alternatives/variantes, le joint le long du pourtour du mandrin peut dessiner une courbe contournée (sinusoïdale, triangulaire, frise carrée, rectangulaire...) et former un joint contourné. Dans ce dernier cas, étant donné qu'un même joint circule à différentes hauteurs long du pourtour du mandrin, un seul joint de ce type peut assurer un double guidage. Ces joints ferrofluides sont continus (au moins un) ou discontinus. En outre dans des variantes, des segments de joint verticaux ou obliques peuvent être mis en œuvre. Les moyens de confinement du champ sont adaptés en conséquence. On comprend que les parties sensiblement horizontales de joints dans des déformations du mandrin jouent un rôle prédominant de fonction de rappel, les parties (éventuelles) verticales ou obliques de joints dans des déformations du mandrin assurent un coulissement régulier du mandrin et une éventuelle fonction de rappel (selon la forme des déformations du mandrin notamment de leurs extrémités hautes et basses).
Enfin, si la mise en œuvre de joints ferrofluide à fonction de guidage et d'étanchéité dans un haut-parleur à dôme sans suspension de type bord et « spider », est faite avec le moteur de l'invention, cette même mise en œuvre peut également se faire avec un moteur classique à fer.
On comprend que les illustrations données de mise en œuvre de l'invention sont indicatives et qu'il est possible d'utiliser des sens inversés d'aimants pour obtenir des résultats équivalents ou d'interchanger les structures magnétiques interne et/ou externe et/ou de combiner des structures magnétiques interne et externe de différents exemples décrits pour parvenir à des résultats équivalents.
En particulier, pour toutes les configurations asymétriques, c'est à dire dont les structures internes et externes ne sont pas semblables (symétriquement parlant), on comprend qu'il est possible des les inverser (inversion en miroir). Enfin, pour les sens et orientations de champs internes, les Figures données indiquent les structures donnant des résultats optimisés et il est donc préférable d'utiliser ces indications pour de meilleurs résultats, les autres configurations (autres que des inversions externe/interne en miroir) possibles étant moins performantes

Claims

REVENDICATIONS
1 . Transducteur électrodynamique avec une carcasse et dans lequel au moins une bobine (2) électrique placée dans un champ magnétique statique peut se déplacer autour d'une position de repos dans une zone d'excursion d'un espace libre vertical, la/les bobines étant enroulées et fixées sur un segment de cylindrique droit vertical de section circulaire ou elliptique formant un mandrin (12), un moyen de rappel permettant de ramener le mandrin portant la/les bobines à la position de repos en l'absence de sollicitation extérieure, le cylindre droit délimitant un volume interne vers l'intérieur dudit cylindre et un volume externe vers l'extérieur dudit cylindre, caractérisé en ce que le champ magnétique est produit par une structure magnétique externe comportant au moins un aimant permanent fixe en forme d'anneau disposé dans le volume externe ainsi qu'une structure magnétique interne comportant au moins un aimant permanent fixe en forme d'anneau ou pastille disposé dans le volume interne, les structures magnétiques externe et interne étant sensiblement en vis-à-vis de part et d'autre de l'espace libre vertical, ledit moteur ne comportant aucune pièce ferromagnétique ou magnétique étendue entre le volume externe et le volume interne, la carcasse au moins dans sa partie maintenant fixe les aimants étant dans une matière non ferromagnétique et non magnétique, et en ce que le rapport R de la valeur de l'inductance Lp de la bobine en place au repos et bloquée dans le transducteur sur la valeur de l'inductance Li de la même bobine libre, isolée, dans l'espace, soit R=LP/Lι, a une valeur comprise entre 0,9 et 1 , 1 dans la bande de fréquence utile du transducteur.
2. Transducteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le transducteur ne comporte aucune pièce ferromagnétique.
3. Transducteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'au moins une pièce ferromagnétique est présente, ladite pièce ferromagnétique étant non étendue entre le volume externe et le volume interne et n'étant pas non plus disposée dans le volume délimité par les plans horizontaux passant par les extrémités de la/des bobines en position de repos.
4. Transducteur selon la revendication 1 , 2 ou 3, caractérisé en ce que la sollicitation extérieure est mécanique sur le mandrin et que la/les bobines peuvent être parcourues par une tension électrique induite par les déplacements du mandrin notamment dans le cas d'une application à un géophone ou à un microphone.
5. Transducteur selon la revendication 1 , 2 ou 3, caractérisé en ce que la sollicitation extérieure est électrique et que la/les bobines peuvent être parcourues par un courant électrique destiné à créer une force résultante provoquant le déplacement du mandrin notamment dans le cas d'une application à un haut-parleur et que lors du déplacement vers le haut ou vers le bas du mandrin, déplacement produit par un courant de sens donné correspondant, le mandrin est freiné après un libre parcours autour de la position de repos, la force résultante diminuant et s'inversant pour le même sens de courant au-delà du libre parcours, la ou au moins l'une des bobines étant alors soumise à un champ magnétique de sens inversé par rapport au sens du champ magnétique auquel elle était soumise précédemment.
6. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte dans la structure magnétique externe et/ou interne, verticalement, un aimant supérieur séparé d'un aimant inférieur par un intervalle, aimants de sections sensiblement carrées ou rectangulaires dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, les aimants en vis-à-vis de chaque coté de l'espace libre vertical ont des champs intérieurs de sens opposés.
7. Transducteur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un aimant intermédiaire fixe de section sensiblement carrée ou rectangulaire, disposé dans l'intervalle et ayant un sens horizontal de champ intérieur de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ.
8. Transducteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les aimants supérieur, inférieur et intermédiaire correspondants sont accolés.
9. Transducteur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les aimants supérieur, inférieur et l'éventuel aimant intermédiaire correspondants, ne sont pas accolés.
10. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte dans la structure magnétique externe et/ou interne un anneau ou pastille magnétique composite à section globalement carrée ou rectangulaire formée d'un empilement d'aimants accolés entre-eux, chaque aimant étant à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont de signes opposés, avec de haut en bas :
- un aimant supérieur de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical,
- un aimant intermédiaire de champ intérieur vertical et dont la hauteur verticale augmente lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical,
- un aimant inférieur de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, le sens de champ intérieur horizontal de l'aimant supérieur étant opposé au sens de champ intérieur horizontal de l'aimant inférieur, les sens des champs intérieurs horizontaux et vertical des aimants étant tels que le champ magnétique haut dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens du champ magnétique bas dudit espace libre vertical et pour bouclage maximum des lignes de champ, le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos sensiblement à la hauteur des aimants supérieur et inférieur respectivement.
1 1 . Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte dans la structure magnétique externe et/ou interne un anneau ou pastille composite à section globalement carrée ou rectangulaire formée d'un empilement d'aimants accolés entre-eux, chaque aimant étant à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont de signes opposés, avec de haut en bas :
- un aimant supérieur à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical,
- un aimant intermédiaire haut à premier sens de champ intérieur vertical,
- un aimant central à second sens de champ intérieur horizontal opposé au premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical,
- un aimant intermédiaire bas à second sens de champ intérieur vertical opposé au premier sens de champ intérieur vertical,
- un aimant inférieur à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, les sens des champs intérieurs horizontaux et verticaux des aimants étant tels que le champ magnétique central dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dans l'espace libre vertical et pour bouclage maximum des lignes de champ, le transducteur ayant une bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur de l'aimant central ou trois bobines à sens de circulation de courant alterné disposées au repos respectivement sensiblement à la hauteur des aimants supérieur, central et inférieur respectivement,
12. Transducteur selon la revendication 10 ou 1 1 , caractérisé en ce qu'au moins un des aimants de la structure magnétique externe et/ou interne résulte de l'accolement d'au moins deux aimants à sections prismatiques et notamment triangulaires ou triangulaires tronquées à sens de champ intérieur obliques et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont de signes opposés, la face verticale de la structure magnétique à l'opposé de la face bordant l'espace libre vertical pouvant alors être indentée.
13. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte dans la structure magnétique externe et/ou interne, verticalement, un empilement d'un aimant supérieur séparé d'un aimant inférieur par un intervalle, aimants de section approximativement carrée ou rectangulaire dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos sensiblement à la hauteur des aimants supérieur et inférieur respectivement.
14. Transducteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'intervalle entre les aimants supérieur et inférieur est nul, lesdits aimants étant accolés.
15. Transducteur selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la structure magnétique comporte en outre vers sa face externe opposée à la face bordant l'espace libre vertical, à distance ou, de préférence accolé aux aimants supérieur et inférieur, un aimant latéral de section sensiblement carrée ou rectangulaire à champ intérieur vertical, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant supérieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant inférieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés.
16. Transducteur selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la structure magnétique comporte en outre vers sa face externe opposée à la face bordant l'espace libre vertical, à distance ou, de préférence accolé aux aimants supérieur et inférieur, un aimant latéral composite en forme d'anneau de section sensiblement prismatique résultant de l'accolement d'au moins deux aimants de section triangulaire ou triangulaire tronquée à sens obliques de champ intérieur, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant supérieur et de l'aimant correspondant de l'aimant latéral composite étant de signes contraires, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés de l'aimant latéral composite étant de signes contraires, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant inférieur et de l'aimant correspondant de l'aimant latéral composite étant de signes contraires.
17. Transducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les structures magnétiques correspondant à un assemblage d'anneaux magnétiques bord à bord sont monobloc, la structure étant une masse de matériau magnétique comportant en son sein des zones à aimantations de différents sens.
18. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, un aimant supérieur externe (14) séparé d'un aimant inférieur externe (16) par un intervalle externe, aimants externes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne (17) séparé d'un aimant inférieur interne (19) par un intervalle interne, aimants internes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens de champ interne opposés, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens de champ interne opposés, un aimant intermédiaire externe (15) fixe en forme d'anneau étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne (18) fixe en forme d'anneau étant disposé dans l'intervalle interne, les aimants intermédiaires interne et externe ayant un même sens horizontal de champ interne et de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ, le transducteur n'ayant qu'une seule bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur des intervalles externe et interne, les aimants intermédiaire, supérieur et inférieur correspondants, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant accolés entre-eux.
19. Transducteur selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'en alternative, l'aimant intermédiaire (39) n'est pas accolé à ses aimants supérieur (38) et inférieur (40) correspondants.
20. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte: d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, un aimant supérieur externe (22) séparé d'un aimant inférieur externe (24) par un intervalle externe, aimants externes ayant des formes d'anneaux à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne (25) séparé d'un aimant inférieur interne (27) par un intervalle interne, aimants internes ayant des formes d'anneaux à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ intérieur, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ intérieur, la hauteur de l'intervalle diminuant lorsque l'on se rapproche de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire externe (23) fixe ayant une forme d'anneau à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne (26) fixe ayant une forme d'anneau ou plein à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée étant disposé dans l'intervalle interne, les sens des champs intérieurs des aimants intermédiaires externe et interne étant verticaux et opposés et de telle manière que le champ magnétique dans l'espace libre vertical comprenne deux zones de champ magnétique de sens inversés et pour bouclage maximum des lignes de champ, les aimants intermédiaire, supérieur et inférieur correspondants, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant complémentairement accolés, le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos chacune sensiblement à la hauteur des aimants supérieurs et inférieurs respectivement.
21 . Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe une couronne composite externe à section globalement carrée ou rectangulaire formée d'un empilement d'aimants accolés entre-eux, chaque aimant ayant une forme d'anneau à section prismatique notamment triangulaire ou triangulaire tronquée complémentaire de ses voisins et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont de signes opposés, avec de haut en bas :
- un aimant supérieur externe (28) à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical,
- un aimant intermédiaire haut externe (29) à premier sens de champ intérieur vertical,
- un aimant central externe (30) à second sens de champ intérieur horizontal opposé au premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical,
- un aimant intermédiaire bas externe (31 ) à second sens de champ intérieur vertical opposé au premier sens de champ vertical intérieur,
- un aimant inférieur externe (32) à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, et d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un cœur composite tubulaire ou plein à section globalement carrée ou rectangulaire formé d'un empilement d'aimants accolés entre-eux, chaque aimant ayant une forme d'anneau ou plein à section prismatique notamment triangulaire ou triangulaire tronquée complémentaire de ses voisins et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants accolés sont accolées sur toutes leurs surfaces et de signes opposés, avec de haut en bas :
- un aimant supérieur interne (33) à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, - un aimant intermédiaire haut interne (34) à second sens de champ intérieur vertical,
- un aimant central interne (35) à second sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical,
- un aimant intermédiaire bas interne (36) à premier sens de champ intérieur vertical,
- un aimant inférieur interne (37) à premier sens de champ intérieur horizontal et dont la hauteur verticale diminue lorsque l'on s'éloigne de l'espace libre vertical, les aimants supérieurs externes et internes étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical, les aimants centraux externes et internes étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical, les aimants inférieurs externes et internes étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical, les sens des champs intérieurs horizontaux et verticaux des aimants étant tels que le champ magnétique central dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical et pour bouclage maximum des lignes de champ, le transducteur ayant une bobine centrale disposée au repos sensiblement à la hauteur des aimants centraux.
22. Transducteur selon la revendication 21 , caractérisé en ce qu'il comporte en outre une bobine haute au-dessus de la bobine centrale, une bobine basse au-dessous de la bobine centrale, le transducteur ayant trois bobines, et en ce qu'au repos, la bobine haute est sensiblement disposée à la hauteur des aimants supérieurs (28,33), la bobine centrale est sensiblement disposée à la hauteur des aimants centraux (30,35), la bobine basse est sensiblement disposée à la hauteur des aimants inférieurs (32,37), le sens de circulation du courant dans la bobine centrale étant inversé par rapport au sens dans les bobines hautes et basses.
23. Transducteur selon la revendication 18 ou 21 , caractérisé en ce qu'au moins un des aimants intermédiaires est un assemblage de deux aimants (53,54) accolés en forme d'anneaux à sections prismatiques et notamment triangulaires ou triangulaires tronquées complémentaires dont les sens des champs intérieurs sont inclinées à moins de 90° par rapport à la verticale, et en ce que les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes des deux aimants accolés sont de signes opposés, la face verticale de la structure magnétique à l'opposé de la face bordant l'espace libre vertical pouvant alors être indentée.
24. Transducteur selon l'une quelconque des revendications 18 à 21 , caractérisé en ce que la section prismatique des aimants est une section triangulaire.
25. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la structure magnétique externe comporte, verticalement, l'empilement d'un aimant supérieur externe (42) accolé à un aimant inférieur externe (44), aimants externes de section approximativement carrée ou rectangulaire dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, la structure magnétique externe comportant en outre vers sa face externe opposée à la face bordant l'espace libre vertical, accolé à l'assemblage, un aimant latéral externe (43) de section sensiblement carrée ou rectangulaire de champ intérieur vertical, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant supérieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant inférieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos chacune sensiblement à la hauteur des aimants supérieurs et inférieurs.
26. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, l'empilement d'un aimant supérieur externe (42) accolé à un aimant inférieur externe (44), aimants externes de section approximativement carrée ou rectangulaire dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, la structure magnétique externe comportant en outre vers sa face externe opposée à la face bordant l'espace libre vertical, accolé à l'assemblage, un aimant latéral externe (43) de section sensiblement carrée ou rectangulaire de champ intérieur vertical, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant supérieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de l'aimant inférieur et de l'aimant latéral qui sont sensiblement perpendiculaires entre-elles étant de signes opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne (45) séparé d'un aimant inférieur interne (47) par un intervalle interne, aimants internes ayant des formes d'anneaux à section prismatique et notamment triangulaire ou triangulaire tronquée dont les champs intérieurs sont horizontaux et de sens opposés, la hauteur de l'intervalle interne diminuant lorsque l'on se rapproche de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire interne (46) fixe en forme d'anneau à section prismatique étant disposé dans l'intervalle interne, les faces polaires de sortie du champ intérieur adjacentes de deux aimants internes accolés sont de signes opposés, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ intérieur, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ intérieur, le transducteur ayant deux bobines à sens opposés de circulation du courant disposées au repos chacune sensiblement à la hauteur des aimants supérieurs et inférieurs respectivement.
27. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte: d'une part, dans la structure magnétique externe de section sensiblement triangulaire tronquée, verticalement, un aimant supérieur externe (29') séparé d'un aimant inférieur externe (31 ') par un intervalle externe, aimants externes ayant des formes d'anneaux à section triangulaire ou triangulaire tronquée dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne de section sensiblement triangulaire tronquée, verticalement, un aimant supérieur interne (34') séparé d'un aimant inférieur interne (36') par un intervalle interne, aimants internes ayant des formes d'anneaux à section triangulaire dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens opposés de champ intérieur, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens opposés de champ intérieur, la hauteur de l'intervalle augmentant lorsque l'on se rapproche de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire externe (30') fixe ayant une forme d'anneau à section triangulaire étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne (35') fixe ayant une forme d'anneau à section triangulaire étant disposé dans l'intervalle interne, les sens des champs intérieurs des aimants intermédiaires externe et interne étant identiques et horizontaux et de telle manière que le champ magnétique dans l'espace libre vertical comprenne trois zones de champ magnétique de sens alternés et pour bouclage maximum des lignes de champ, les aimants intermédiaire, supérieur et inférieur correspondants, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant complémentairement accolés, le transducteur ayant au moins une bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur des aimants intermédiaires.
28. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, un aimant supérieur externe (55) séparé d'un aimant inférieur externe (57) par un intervalle externe, aimants externes dont les champs intérieurs sont horizontaux et de même sens, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne (58) séparé d'un aimant inférieur interne (60) par un intervalle interne, aimants internes dont les champs intérieurs sont horizontaux et de même sens, les aimants supérieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ interne, les aimants inférieurs interne et externe étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de même sens de champ interne, un aimant intermédiaire externe (56) fixe en forme d'anneau étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne (59) fixe en forme d'anneau étant disposé dans l'intervalle interne, les aimants intermédiaires interne et externe ayant un même sens horizontal de champ interne opposé au sens des autres champs internes des autres aimants et de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ, le transducteur ayant au moins une bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur des intervalles externe et interne, les aimants intermédiaire, supérieur et inférieur correspondants, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant accolés entre-eux.
29. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe, verticalement, un aimant supérieur externe (66) séparé d'un aimant inférieur externe (68) par un intervalle externe, aimants externes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, d'autre part, dans la structure magnétique interne, verticalement, un aimant supérieur interne (69) séparé d'un aimant inférieur interne (71 ) par un intervalle interne, aimants internes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne (69) et externe (66) étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens de champ interne opposés, les aimants inférieurs interne (71 ) et externe (68) étant sensiblement à la même hauteur de part et d'autre de l'espace libre vertical et de sens de champ interne opposés, un aimant intermédiaire externe (67) étant disposé dans l'intervalle externe et un aimant intermédiaire interne (70) étant disposé dans l'intervalle interne, les aimants intermédiaires interne et externe ayant un même sens horizontal de champ interne et de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ, les aimants intermédiaire, supérieur et inférieur correspondants, soit aimants extérieurs, soit aimants intérieurs, étant accolés entre-eux et étant des anneaux de section sensiblement carrée ou rectangulaire, le transducteur n'ayant qu'une seule bobine disposée au repos sensiblement à la hauteur des intervalles externe et interne, et en ce qu'il comporte en outre quatre plaques ferromagnétiques disposées, deux (72, 74), sur les aimants supérieurs (66, 69) externe et interne et, deux (73, 75), sous les aimants inférieurs (68, 71 ) externe et interne et deux plaques ferromagnétiques (76, 77) dans la structure magnétique interne aux coins des extrémités supérieure et inférieure de l'aimant intermédiaire interne (70) vers l'espace libre vertical.
30. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte : d'une part, dans la structure magnétique externe de section globalement triangulaire tronquée à sommet vers l'espace libre vertical, verticalement, un aimant supérieur externe (78) séparé d'un aimant inférieur externe (80) par un intervalle externe, aimants externes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, la hauteur de l'intervalle externe augmentant lorsque l'on se rapproche de l'espace libre vertical, un aimant intermédiaire externe (79) dans l'intervalle externe et complémentairement accolé aux aimants externes supérieur (78) et inférieur (80), les aimants externes étant en forme d'anneau à section triangulaire ou triangulaire tronquée, d'autre part, dans la structure magnétique interne de section globalement rectangulaire ou carrée, verticalement, un aimant supérieur interne (81 ) séparé d'un aimant inférieur interne (83) par un intervalle interne, aimants internes dont les champs intérieurs sont verticaux et de sens opposés, les aimants supérieurs interne (81 ) et externe (78) ayant des sens de champ interne opposés, les aimants inférieurs interne (83) et externe (80) ayant des sens de champ interne opposés, un aimant intermédiaire interne (82) étant disposé dans l'intervalle interne, les aimants intermédiaires interne (82) et externe (79) ayant un même sens horizontal de champ interne et de telle manière que le champ magnétique intermédiaire dans l'espace libre vertical soit de sens inversé par rapport au sens des deux champs magnétiques haut et bas dudit espace libre vertical pour bouclage maximum des lignes de champ, les aimants internes étant en forme d'anneau à section rectangulaire ou carrée, et en ce que la structure magnétique interne comporte en outre deux plaques ferromagnétiques disposées, une (84), sur l'aimant supérieur (81 ) et, une (85), sous l'aimant inférieur (83) et deux plaques ferromagnétiques (86, 87) aux coins des extrémités supérieure et inférieure de l'aimant intermédiaire interne (82) vers l'espace libre vertical.
31 . Transducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un liquide ferromagnétique disposé dans l'espace libre vertical et formant au moins un joint ferrofluide entre le mandrin et au moins une des deux faces de l'espace libre vertical.
32. Transducteur selon la revendication 31 , caractérisé en ce qu'il est un haut-parleur à dôme et qu'il ne comporte pas de suspension de bord ou de suspension « spider », le guidage du mandrin étant assuré par au moins deux joints ferrofluides de liquide ferromagnétique, au moins un des joints ferrofluides étant continu sur le pourtour du mandrin pour isoler pneumatiquement le volume d'air en arrière du dôme de l'air ambiant.
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