WO2015062852A1 - Enceinte acoustique à au moins un haut-parleur à membrane mobile convexe en continuité de forme avec un organe adjacent - Google Patents

Enceinte acoustique à au moins un haut-parleur à membrane mobile convexe en continuité de forme avec un organe adjacent Download PDF

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WO2015062852A1
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membrane
point
movable
speaker
spherical
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PCT/EP2014/071842
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Emmanuel Nardin
Pierre-Emmnanuel CALMEL
Jean-Loup AFRESNE
Julien Laurent BERGERE
Antoine PETROFF
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Devialet
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    • H04R2201/028—Structural combinations of loudspeakers with built-in power amplifiers, e.g. in the same acoustic enclosure

Definitions

  • Acoustic speaker with at least one convex mobile membrane loudspeaker in continuity of shape with an adjacent member
  • the present invention relates to an acoustic enclosure, of the type comprising:
  • At least one loudspeaker having a convex mobile membrane, the convexity being turned towards the outside of the enclosure, and
  • the movable membrane having a peripheral edge located opposite the inner edge of the member and forming a closed loop.
  • an acoustic speaker In order to preserve a high quality of timbre and a spatial coherence favoring obtaining a wide and deep stereophonic image, an acoustic speaker must have a response in amplitude and in phase as linear as possible for the range of the audible frequencies, privileging the direction of the listening area throughout its width and height.
  • Conventional loudspeakers have a significant limitation to obtaining a spatially coherent sound, namely the interference phenomena between the acoustic radiation of loudspeakers constituting primary acoustic sources, and the acoustic radiation of secondary acoustic sources created by diffraction phenomena.
  • the object of the invention is to propose an acoustic enclosure that further limits the diffraction phenomena.
  • the subject of the invention is an acoustic enclosure of the aforementioned type, in which the movable membrane and the organ have a shape adapted so that, on a continuous portion of the peripheral edge representing at least 25%, preferably at least 50%, still more preferably at least 90%, of the length of the peripheral edge, for any first point of the continuous portion and any second point on the inner edge at a location such that the distance between the first point and the second point is minimal, the movable membrane has at the first point a first tangent plane, and the external surface of the organ has at the second point a second tangent plane, the first tangent plane and the second tangent plane being substantially merged with one another. the other.
  • the loudspeaker comprises one or more of the following characteristics:
  • the outer surface of the member is shaped so that for any third point on the outer surface of the member at a distance from the continuous portion less than or equal to 1/100 e of the perimeter of the movable membrane, preferably lower or equal to 1/30 th, and more preferably less than or equal to 1 / 10th of the perimeter the movable membrane, any plane arc belonging to the outer surface and passing through the third point to the third point has a radius of curvature greater than or equal to 1/100 of the perimeter of the movable membrane, preferably greater than or equal to 1/30 the perimeter of the mobile membrane, and even more preferably greater than or equal to 1/10 th of the perimeter of the mobile membrane;
  • the acoustic chamber is intended to be applied against a flat surface
  • the member defines a peripheral edge and has a shape adapted so that, on a continuous portion of the peripheral edge representing at least 25%, preferably at least 50% , even more preferably at least 90%, of the length of the peripheral edge, for any point of the continuous portion, the outer surface of the member has at said point a third tangent plane, and for the third tangent plane and the flat surface are substantially merged with each other;
  • the organ is a box that is at least partially spherical in a spherical zone;
  • the loudspeaker comprises a plurality of loudspeakers having movable membranes, the loudspeakers being substantially identical and installed in a wall of the box; and the movable membranes are in the form of a spherical cap full of the same curvature as the curvature of the spherical zone of the box, the mobile membranes substantially extending the spherical zone of the box to form, in the rest position of the mobile membranes, a substantially continuous spherical surface ;
  • the loudspeakers have fixed parts joined rigidly together, the loudspeakers being angularly distributed around a distribution axis so as to successively form between them angles substantially equal to 360 ° divided by N, N being the number of speakers;
  • the spherical zone of the box and the surface of the mobile membranes define a spherical surface of greater extent than the surface of revolution generated by rotation of a mobile membrane of a loudspeaker over at least 180 ° about an axis substantially perpendicular to the axis of distribution;
  • the diameter of the circle delimited by each mobile membrane is greater than half the diameter of the spherical zone of the box;
  • the maximum axial displacement of the movable diaphragm of each speaker of said plurality is greater than 1 / 50th of the diameter of the spherical zone of the box;
  • the fixed parts of the loudspeakers of said plurality are rigidly connected to the box;
  • the spherical zone, in which the loudspeakers of said plurality are located, is prolonged by an outgrowth conferring on the casing a generally oblong shape;
  • said plurality of loudspeakers comprises two loudspeakers
  • the acoustic enclosure further comprises at least a first other speaker disposed through the box and oriented along an axis substantially perpendicular to the distribution axis, the first other speaker comprising a convex membrane inscribed in a sphere of same curvature as the curvature of the spherical zone of the box and substantially extending the spherical zone of the box to form, in the rest position of the convex membrane, a substantially continuous spherical surface;
  • the speaker further comprises a second other speaker disposed in the center of the first other speaker and coaxial with the first other speaker;
  • the mobile membranes are metallic.
  • FIG. 1 is a side elevational view of an acoustic chamber according to the invention.
  • FIG. 2 is a front view of the enclosure shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic sectional view from above of the enclosure shown in Figures 1 and 2;
  • FIG. 4 is a detailed view of the gap separating the mobile membrane from the loudspeaker and the body surrounding the loudspeaker of the enclosure shown in FIGS. 1 to 3, the view being made in a direction substantially perpendicular to the movable membrane;
  • FIG. 5 is a detailed view of the interval shown in FIG. 4, the view being taken in a direction substantially parallel to the interval;
  • FIG. 6 is a profile view of an enclosure according to a particular embodiment of the invention.
  • FIG. 7 is a front view of the enclosure shown in FIG.
  • the enclosure 10 comprises at least a first loudspeaker 30A having a convex first movable membrane 32A, the convexity being turned towards the outside of the enclosure, and a member 12 surrounding the first movable membrane 32A and having an outer surface 12A bounded by an inner edge ⁇ located opposite the movable membrane 32A.
  • the member 12 is advantageously a box, as in the example shown, or a second speaker (not shown) surrounding the first speaker 30A, or a grid (not shown) covering the second adjacent speaker.
  • the first movable membrane 32A has a peripheral edge ⁇ located opposite the member 12 and forming a closed loop.
  • the first movable membrane 32A and the member 12 are shaped so that on a continuous portion ⁇ "of the peripheral edge ⁇ representing at least 25%, preferably at least 50%, and even more preferably at least 90%, the length of the peripheral edge ⁇ , for every first point M of the continuous portion ⁇ "and any second point M 'located on the inner edge ⁇ at a location such that the distance between the first point M and the second point M 'is minimal, the first movable membrane 32A has at the first point M a first tangential plane P M , and the outer surface 12A of the member 12 has at the second point M' a second tangential plane P ' Mr.
  • the first tangential plane P M and the second tangential plane P ' M are substantially merged with each other.
  • substantially merged is meant that the first tangential plane P M and the second tangential plane P ' M are not significantly different from each other to the human eye. For example :
  • the first point M is located at a distance D M of the second tangent plane P 'M less than 1/100 th of the perimeter of the first movable diaphragm 32A, preferably to 1 / 200th the perimeter of the membrane mobile 32A, and even more preferably at 1/400 th of the perimeter of the mobile membrane 32A.
  • the first point M is at a distance D M from the second tangential plane P ' M less than 5 mm, preferably less than 2.5 mm, even more preferably less than 1.25 mm, and
  • the first tangential plane P M and the second tangential plane P ' M form between them an angle ⁇ M less than 10 °, preferably less than 5 °.
  • the outer surface 12A of the member 12 is shaped so that for any third point M '"( Figures 4 and 5) located on the outer surface 12A of the member 12 at a distance D M of the continuous portion ⁇ " lower or equal to 1/100 of the perimeter of the movable membrane, preferably to 1 / 30th the perimeter of the movable membrane, and more preferably to 1 / 10th the perimeter of the movable membrane, any arc plane ⁇ "belonging to the outer surface 12A and through the third point M" present in the third point M "a higher radius of curvature R M or less 1/100 the perimeter of the movable membrane, preferably greater than or equal to 1/30 of the perimeter of the movable membrane, and more preferably greater than or equal to 1/10 of the perimeter of the movable membrane.
  • the enclosure 10 is an active acoustic enclosure, that is to say having a set of speakers disposed in the housing 12.
  • the enclosure 10 also includes inside the box 12 an amplifier 14 specific to each speaker. This amplifier is connected to an excitation source such as an audio player.
  • the enclosure 10 has a generally oblong outer shape of X-X axis more precisely in the shape of an ogive with a front end 16 of spherical shape.
  • the front end 16 externally forms a spherical zone 17 whose center O is disposed on the X-X axis.
  • the spherical zone 17 is extended towards the rear by an outgrowth 18 in which the amplifier 14 is housed.
  • the box 12 has a flat shape in the lower part to form a foot 20 for the station of the enclosure in a stable position on a horizontal surface.
  • the enclosure 10 is symmetrical about a plane perpendicular to the surface of the foot 20 and passing through the axis X-X.
  • the spherical zone 17 extends over an angular extent ⁇ substantially equal to 180 ° and more generally advantageously greater than 150 °.
  • this spherical zone 17 extends angularly over an angle ⁇ of 270 ° and more generally preferably greater than 225 °.
  • the enclosure 10 comprises a plurality of speakers 30A, 30B, which are for example bass speakers.
  • Each of said plurality of speakers respectively comprises a movable membrane 32A, 32B.
  • loudspeaker is meant a speaker adapted to broadcast sound waves of frequencies below 1000 Hz, preferably less than 500 Hz, even more preferably less than 150 Hz.
  • the enclosure 10 comprises for example two bass drivers 30A, 30B disposed symmetrically with respect to the axis XX and opening into the spherical range. 17.
  • the two loudspeakers are arranged along the same axis YY extending perpendicularly to the axis XX of the enclosure.
  • the axis YY is parallel to the bearing surface 20.
  • the axes XX and YY intersect at the point O forming the center of the spherical region 17.
  • the speakers 30A, 30B form an angle equal to 360 ° divided by two, so that
  • These two loudspeakers have a membrane 32A, 32B in the form of a spherical cap full of the same curvature as the spherical zone 17.
  • the spherical membrane extends the spherical zone 17 substantially continuously, when the membrane 32A, 32B is at rest.
  • the spherical zone 17 of the box and the surface of the spherical membranes 32A, 32B of the two bass drivers 30A, 30B define a spherical surface of extent at least equal to the rotational surface generated by rotation of a spherical membrane 32A, 32B of a bass speaker 30A, 30B over at least 180 ° about an axis XX perpendicular to the axis YY of the two spherical membranes 32A, 32B.
  • an annular peripheral gap 34A, 34B separates the membrane 32A, 32B from the speakers of the spherical zone 17.
  • the width i of this annular gap between the membrane of each subwoofer and the housing, measured radially in the plane of the circumference of the loudspeaker membrane is less than 1/100 th of the perimeter of the loudspeaker diaphragm. Preferably, it is less than 1/200 e and even more preferably less than 1/400 e .
  • this width is less than 5 mm, preferably less than 2.5 mm and even more preferably less than 1.25 mm.
  • the diameter d of the circle delimited by the spherical cap forming the membrane 32A, 32B of each bass speaker is greater than half the diameter noted D of the spherical zone 17 of the box. Preferably, it is greater than 2/3 of this diameter D and even more preferably greater than 3/4 of this diameter 3/4.
  • the diameter D of the spherical zone is then between 320 mm and 220 mm.
  • the two speakers 30A and 30B are identical and are mounted back to back.
  • the fixed parts of the two loudspeakers form frames42A, 42B which are rigidly related to each other.
  • these frames are secured by any means adapted to the box 12.
  • Said plurality of loudspeakers 30A, 30B is advantageously arranged in such a way that the reaction forces of the mobile membranes 32A, 32B on the frames 42A, 42B have a zero sum.
  • FIG. 3 are schematically illustrated the fixed magnets 44A, 44B of the two subwoofers 30A, 30B.
  • a piston 46A, 46B on which is formed a winding is mounted movable in translation relative to each magnet 44A, 44B.
  • This piston carries at its end the spherical membrane 32A, 32B.
  • the membrane is made of metal, in particular aluminum, magnesium, titanium.
  • the membrane is not very deformable. It is connected to the chassis of the loudspeaker by a sealing device, for example a bellows 48A, 48B.
  • the membrane is made of plastic, composite material, paper ...
  • the two speakers serious 30A, 30B are designed so that the maximum axial displacement along the axis YY of the membrane of each bass speaker is greater than 1 / 50th of the diameter D of the spherical zone 17 of caisson.
  • this deflection is greater than 1/20 e of the diameter D of the spherical zone 17 and even more preferably greater than 1/5 e of the diameter D of the spherical zone 17.
  • the enclosure 10 further comprises a loudspeaker 50, for example a loudspeaker medium, disposed along the axis XX and opening into the spherical zone 17.
  • the speaker 50 has a membrane 52 forming an incomplete spherical cap openwork at the top. This spherical membrane 52 has a radius equal to the radius of curvature of the spherical zone 17 and extends in the extension of this spherical region to form a substantially continuous spherical surface when the membrane 52 is at rest.
  • loudspeaker medium a speaker adapted to broadcast sound waves of frequencies ranging from 300 Hz to 3 kHz or 150Hz to 6kHz.
  • an acute loudspeaker 60 is disposed axially in the center of the loudspeaker 50.
  • acute loudspeaker a speaker adapted to broadcast sound waves of frequencies ranging from 3 kHz to 20 kHz or 1 kHz to 40 kHz.
  • the treble loudspeaker also has a spherical membrane of radius equal to the radius of the spherical zone 17 and fits in the envelope of the spherical zone 17.
  • the convex mobile membranes of the speakers follow the shape of the box on both sides of the speakers. intervals separating the movable membranes and the caisson. Thus, the diffraction phenomena are very small.
  • the bass speakers placed back to back have identical movements of their membrane, the chassis of the two speakers remaining stationary relative to the box, the reaction forces applied by the membranes on the chassis being canceled.
  • an acoustic chamber 1 10 representing a particular embodiment of the invention.
  • the enclosure 100 is analogous to the enclosure 10 shown in FIGS. 1 to 5.
  • the enclosure 100 comprises a loudspeaker 30A having a convex first conveying membrane 32A, the convexity being turned towards the enclosure 10. outside the enclosure, and a member 12 surrounding the first movable membrane 32A and having an outer surface 12A.
  • the member 12 is for example a box.
  • the enclosure 100 is applied against a wall 1 defining a flat surface
  • the wall 1 10 is for example a vertical wall, or the top of a table (not shown).
  • the member 12 comprises a peripheral portion 1 12 radially distal relative to the movable membrane 32A, and an inner portion 1 14 radially proximal to the movable membrane 32A.
  • the peripheral portion 1 12 is for example convex.
  • the peripheral portion 1 12 defines a closed peripheral edge B.
  • the peripheral portion 1 12 surrounds the inner portion 1 14.
  • the inner portion 1 14 is for example concave.
  • an inflection zone S which is a closed line in the example shown.
  • the member 12 has a shape adapted so that, on a continuous portion B 'of the peripheral edge B representing at least 25%, preferably at least 50%, even more preferably at least 90%, of the length of the peripheral edge B, for any point N of the continuous portion B ', the outer surface 12A of the member 12 has at the point N a third tangential plane P N.
  • the third tangential plane P N and the flat surface 1 10A are substantially merged.
  • substantially merged is meant that the third tangential plane P N and the flat surface 1 1 0A are not significantly different from each other to the human eye.
  • the point N is located at a distance D N of the third tangent plane P N than 1 / 100th of the perimeter of the first movable diaphragm 32A, preferably to 1 / 200th the perimeter of the movable membrane 32A , and even more preferably to 1 / 400th.
  • the point N is at a distance D N from the flat surface 1 1 0A less than 5 mm, preferably less than 3 mm, even more preferably less than 1 mm, and
  • the third tangential plane P N and the plane surface 1 1 0A form between them an angle ⁇ N less than 1 0 °, preferably less than 5 °.
  • the enclosure 100 makes it possible to minimize the diffraction and the reflection related to the presence of the wall 1 1 0 in the immediate vicinity of the enclosure.

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Abstract

Enceinte acoustique comportant au moins un haut-parleur ayant une membrane mobile (32A) convexe, et un organe (12) entourant la membrane mobile et comportant une surface externe (12A) limitée par un bord interne (Γ') situé en vis-à-vis de la membrane mobile. La membrane mobile comporte un bord périphérique (Γ) situé en vis-à-vis du bord interne de l'organe (12) et formant une boucle fermée. La membrane mobile et l'organe ont une forme adaptée pour que, sur une portion continue (Γ'') du bord périphérique (Γ) représentant au moins 25%, de préférence au moins 50%, de manière encore plus préférentielle au moins 90%, de la longueur du bord périphérique, pour tout premier point (M) de la portion continue et tout second point (M') situé sur le bord interne à un emplacement tel que la distance entre le premier point (M) et le second point (M') est minimale, la membrane mobile possède au premier point un premier plan tangent (PM), et la surface externe (12A) de l'organe possède au second point un second plan tangent (P'M). Le premier plan tangent et le second plan tangent sont sensiblement confondus l'un avec l'autre.

Description

Enceinte acoustique à au moins un haut-parleur à membrane mobile convexe en continuité de forme avec un organe adjacent
La présente invention concerne une enceinte acoustique, du type comportant :
- au moins un haut-parleur ayant une membrane mobile convexe, la convexité étant tournée vers l'extérieur de l'enceinte, et
- un organe entourant la membrane mobile et comportant une surface externe limitée par un bord interne situé en vis-à-vis de la membrane mobile,
la membrane mobile comportant un bord périphérique situé en vis-à-vis du bord interne de l'organe et formant une boucle fermée.
Afin de préserver une grande qualité de timbre et une cohérence spatiale favorisant l'obtention d'une image stéréophonique large et profonde, une enceinte acoustique doit avoir une réponse en amplitude et en phase aussi linéaire que possible pour l'étendue des fréquences audibles, privilégiant la direction de la zone d'écoute sur toute son étendue en largeur et en hauteur.
Les enceintes acoustiques classiques présentent une limitation notable à l'obtention d'un son cohérent spatialement, à savoir les phénomènes d'interférence entre le rayonnement acoustique de haut-parleurs constituant des sources acoustiques primaires, et le rayonnement acoustique de sources acoustiques secondaires créées par des phénomènes de diffraction.
L'invention a pour but de proposer une enceinte acoustique limitant davantage les phénomènes de diffraction.
A cet effet, l'invention a pour objet une enceinte acoustique du type précité, dans laquelle la membrane mobile et l'organe ont une forme adaptée pour que, sur une portion continue du bord périphérique représentant au moins 25%, de préférence au moins 50%, de manière encore plus préférentielle au moins 90%, de la longueur du bord périphérique, pour tout premier point de la portion continue et tout second point situé sur le bord interne à un emplacement tel que la distance entre le premier point et le second point est minimale, la membrane mobile possède au premier point un premier plan tangent, et la surface externe de l'organe possède au second point un second plan tangent, le premier plan tangent et le second plan tangent étant sensiblement confondus l'un avec l'autre.
Suivant des modes particuliers de réalisation, l'enceinte acoustique comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la surface externe de l'organe est conformée pour que, pour tout troisième point situé sur la surface externe de l'organe à une distance de la portion continue inférieure ou égale à 1 /100e du périmètre de la membrane mobile, préférentiellement inférieure ou égale 1 /30e, et encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 1 /10e du périmètre de la membrane mobile, tout arc plan appartenant à la surface externe et passant par le troisième point présente au troisième point un rayon de courbure supérieur ou égal à 1/100e du périmètre de la membrane mobile, préférentiellement supérieur ou égal à 1/30e du périmètre de la membrane mobile, et encore plus préférentiellement supérieur ou égal à 1/10e du périmètre de la membrane mobile ;
- l'enceinte acoustique est destinée à être appliquée contre une surface plane, et l'organe définit un bord périphérique et a une forme adaptée pour que, sur une portion continue du bord périphérique représentant au moins 25%, de préférence au moins 50%, de manière encore plus préférentielle au moins 90%, de la longueur du bord périphérique, pour tout point de la portion continue, la surface externe de l'organe possède audit point un troisième plan tangent, et pour que le troisième plan tangent et la surface plane soient sensiblement confondus l'un avec l'autre ;
- l'organe est un caisson au moins partiellement sphérique dans une zone sphérique ; l'enceinte acoustique comporte une pluralité de haut-parleurs ayant des membranes mobiles, les haut-parleurs étant sensiblement identiques et installés dans une paroi du caisson ; et les membranes mobiles sont en forme de calotte sphérique pleine de même courbure que la courbure de la zone sphérique du caisson, les membranes mobiles prolongeant sensiblement la zone sphérique du caisson pour former, en position de repos des membranes mobiles, une surface sphérique sensiblement continue ;
- les haut-parleurs ont des parties fixes solidarisées ensemble rigidement, les haut-parleurs étant répartis angulairement autour d'un axe de répartition de manière à former successivement entre eux des angles sensiblement égaux à 360 ° divisé par N, N étant le nombre de haut-parleurs ;
- la zone sphérique du caisson et la surface des membranes mobiles définissent une surface sphérique d'étendue supérieure à la surface de révolution engendrée par rotation d'une membrane mobile d'un haut-parleur sur au moins 180° autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de répartition ;
- un intervalle annulaire sépare la périphérie de la membrane mobile de chaque haut-parleur et le caisson, et la largeur de cet intervalle mesurée radialement est inférieure à 1/100e de la circonférence des membranes mobiles ;
- le diamètre du cercle délimité par chaque membrane mobile est supérieur à la moitié du diamètre de la zone sphérique du caisson ;
- le débattement axial maximal de la membrane mobile de chaque haut-parleur de ladite pluralité est supérieur à 1 /50e du diamètre de la zone sphérique du caisson ;
- les parties fixes des haut-parleurs de ladite pluralité sont liées rigidement au caisson ; - la zone sphérique, dans laquelle se trouvent les haut-parleurs de ladite pluralité, est prolongée par une excroissance conférant extérieurement au caisson une forme généralement oblongue ;
- ladite pluralité de haut-parleurs comprend deux haut-parleurs ;
- l'enceinte acoustique comprend en outre au moins un premier autre haut-parleur disposé au travers du caisson et orienté suivant un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de répartition, le premier autre haut-parleur comportant une membrane convexe inscrite dans une sphère de même courbure que la courbure de la zone sphérique du caisson et prolongeant sensiblement la zone sphérique du caisson pour former, en position de repos de la membrane convexe, une surface sphérique sensiblement continue ;
- l'enceinte acoustique comprend en outre un deuxième autre haut-parleur disposé au centre du premier autre haut-parleur et coaxial avec le premier autre haut- parleur ;
- les membranes mobiles sont métalliques.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en élévation de côté d'une enceinte acoustique selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue de face de l'enceinte représentée sur la figure 1 ; et
- la figure 3 est une vue en coupe schématique de dessus de l'enceinte représentée sur les figures 1 et 2 ;
- la figure 4 est une vue de détail de l'intervalle séparant la membrane mobile du haut-parleur et l'organe entourant le haut-parleur de l'enceinte représentée sur les figures 1 à 3, la vue étant réalisée selon une direction sensiblement perpendiculaire à la membrane mobile ;
- la figure 5 est une vue de détail de l'intervalle représenté sur la figure 4, la vue étant réalisée selon une direction sensiblement parallèle à l'intervalle ;
- la figure 6 est une vue de profil d'une enceinte selon un mode particulier de réalisation de l'invention ; et
- la figure 7 est une vue de face de l'enceinte représentée sur la figure 6.
En référence aux figure 1 à 5, on décrit une enceinte acoustique 10 selon l'invention.
L'enceinte 10 comprend au moins un premier haut-parleur 30A ayant une première membrane mobile 32A convexe, la convexité étant tournée vers l'extérieur de l'enceinte, et un organe 12 entourant la première membrane mobile 32A et comportant une surface externe 12A limitée par un bord interne Γ situé en vis-à-vis de la membrane mobile 32A.
L'organe 12 est avantageusement un caisson, comme dans l'exemple représenté, ou un deuxième haut-parleur (non représenté) entourant le premier haut-parleur 30A, ou une grille (non représentée) recouvrant ce deuxième haut-parleur adjacent.
La première membrane mobile 32A comporte un bord périphérique Γ situé en vis- à-vis de l'organe 12 et formant une boucle fermée.
Comme visible sur les figures 4 et 5, la première membrane mobile 32A et l'organe 12 ont une forme adaptée pour que, sur une portion continue Γ" du bord périphérique Γ représentant au moins 25%, de préférence au moins 50%, et de manière encore plus préférentielle au moins 90%, de la longueur du bord périphérique Γ, pour tout premier point M de la portion continue Γ" et tout second point M' situé sur le bord interne Γ à un emplacement tel que la distance entre le premier point M et le second point M' est minimale, la première membrane mobile 32A possède au premier point M un premier plan tangent PM, et la surface externe 12A de l'organe 12 possède au second point M' un second plan tangent P'M .
Le premier plan tangent PM et le second plan tangent P'M sont sensiblement confondus l'un avec l'autre.
Par « sensiblement confondus », on entend que le premier plan tangent PM et le second plan tangent P'M ne se distinguent pas sensiblement l'un de l'autre à l'œil humain. Par exemple :
- d'une part, le premier point M se situe à une distance DM du second plan tangent P'M inférieure à 1/100e du périmètre de la première membrane mobile 32A, préférentiellement à 1 /200e du périmètre de la membrane mobile 32A, et encore plus préférentiellement à 1/400e du périmètre de la membrane mobile 32A. Par exemple, pour une membrane mobile dont le pourtour forme un cercle de 160 mm de diamètre et de 500 mm de périmètre, le premier point M se situe à une distance DM du second plan tangent P'M inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 2,5 mm, de manière encore plus préférentielle inférieure à 1 ,25 mm, et
- d'autre part, le premier plan tangent PM et le second plan tangent P'M forment entre eux un angle ocM inférieur à 10 °, de préférence inférieur à 5°.
La surface externe 12A de l'organe 12 est conformée pour que, pour tout troisième point M'" (figures 4 et 5) situé sur la surface externe 12A de l'organe 12 à une distance DM de la portion continue Γ" inférieure ou égale à 1/100e du périmètre de la membrane mobile, préférentiellement à 1 /30e du périmètre de la membrane mobile, et encore plus préférentiellement à 1 /10e du périmètre de la membrane mobile, tout arc plan Γ" appartenant à la surface externe 12A et passant par le troisième point M'" présente au troisième point M'" un rayon de courbure RM supérieur ou égal à 1/100e du périmètre de la membrane mobile, préférentiellement supérieur ou égal à 1/30e du périmètre de la membrane mobile, et encore plus préférentiellement supérieur ou égal à 1/10e du périmètre de la membrane mobile.
Dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 3, l'enceinte 10 est une enceinte acoustique active, c'est-à-dire comportant un ensemble de haut-parleurs disposés dans le caisson 12. L'enceinte 10 comporte également à l'intérieur du caisson 12 un amplificateur 14 propre à chaque haut-parleur. Cet amplificateur est relié à une source d'excitation tel qu'un lecteur audio.
L'enceinte 10 présente extérieurement une forme générale oblongue d'axe X-X plus précisément en forme d'ogive avec une extrémité avant 16 de forme sphérique. L'extrémité avant 16 forme extérieurement une zone sphérique 17 dont le centre O est disposé sur l'axe X-X.
La zone sphérique 17 est prolongée, vers l'arrière, par une excroissance 18 dans laquelle est logé l'amplificateur 14.
Sur sa longueur, le caisson 12 présente une forme plane en partie inférieure pour former un pied 20 permettant la station de l'enceinte en position stable sur une surface horizontale.
L'enceinte 10 est symétrique autour d'un plan perpendiculaire à la surface du pied 20 et passant par l'axe X-X.
Dans le plan de la figure 1 , c'est-à-dire vue latéralement, la zone sphérique 17 s'étend sur une étendue angulaire β sensiblement égale à 180° et plus généralement avantageusement supérieure à 150 °.
Dans le plan de la figure 2, c'est-à-dire vue en bout, cette zone sphérique 17 s'étend angulairement sur un angle a de 270° et plus généralement de préférence supérieur à 225°.
L'enceinte 10 comporte une pluralité de haut-parleurs 30A, 30B, qui sont par exemple des haut-parleurs de grave. Chaque haut-parleur de ladite pluralité comprend respectivement une membrane mobile 32A, 32B.
Par haut-parleur de grave, on entend un haut-parleur adapté pour diffuser des ondes sonores de fréquences inférieures à 1000 Hz, préférentiellement inférieures à 500 Hz, encore plus préférentiellement inférieures à 150 Hz.
L'enceinte 10 comporte par exemple deux haut-parleurs de grave 30A, 30B disposés symétriquement par rapport à l'axe X-X et débouchant dans la plage sphérique 17. Les deux haut-parleurs sont disposés suivant un même axe Y-Y s'étendant perpendiculairement à l'axe X-X de l'enceinte. L'axe Y-Y est parallèle à la surface d'appui 20. Les axes X-X et Y-Y sont sécants au point O formant le centre de la région sphérique 17.
Les haut-parleurs 30A, 30B forment un angle égal à 360 ° divisé par deux, donc de
180 °, entre eux autour d'un axe de répartition Z-Z sensiblement perpendiculaire à l'axe X- X et sensiblement perpendiculaire à l'axe Y-Y.
Ces deux haut-parleurs présentent une membrane 32A, 32B en forme de calotte sphérique pleine de même courbure que la zone sphérique 17. La membrane sphérique prolonge la zone sphérique 17 de manière sensiblement continue, lorsque la membrane 32A, 32B est au repos.
Ainsi, de préférence, la zone sphérique 17 du caisson et la surface des membranes sphériques 32A, 32B des deux haut-parleurs de grave 30A, 30B définissent une surface sphérique d'étendue au moins égale à la surface de révolution engendrée par rotation d'une membrane sphérique 32A, 32B d'un haut-parleur de grave 30A, 30B sur au moins 180° autour d'un axe X-X perpendiculaire à l'axe Y-Y des deux membranes sphériques 32A, 32B.
Un intervalle périphérique annulaire 34A, 34B sépare la membrane 32A, 32B des haut-parleurs de la zone sphérique 17. De préférence, la largeur i de cet intervalle annulaire entre la membrane de chaque haut-parleur de grave et le caisson, mesurée radialement dans le plan de la circonférence de la membrane des haut-parleurs est inférieure à 1/100e du périmètre de la membrane du haut-parleur. De préférence, elle est inférieure à 1/200e et de manière encore plus préférentielle inférieure à 1/400e. Ainsi, par exemple pour un haut-parleur de circonférence de 500 mm, cette largeur est inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 2,5 mm et de manière encore plus préférentielle inférieure à 1 ,25 mm.
Avantageusement, le diamètre d du cercle délimité par la calotte sphérique formant la membrane 32A, 32B de chaque haut-parleur de basse est supérieur à la moitié du diamètre noté D de la zone sphérique 17 du caisson. De préférence, il est supérieur au 2/3 de ce diamètre D et encore plus préférentiellement supérieur au 3/4 de ce diamètre 3/4.
Par exemple, pour un diamètre d du haut-parleur de grave de 160 mm, le diamètre D de la zone sphérique est compris alors entre 320 mm et 220 mm.
Les deux haut-parleurs 30A et 30B sont identiques et sont montés dos à dos. Ainsi, les parties fixes des deux haut-parleurs forment des châssis42A, 42B qui sont rigidement liés l'un à l'autre. En outre, ces châssis sont solidarisés par tout moyen adapté au caisson 12.
Ladite pluralité de haut-parleurs 30A, 30B est avantageusement disposée de telle manière que les forces de réaction des membranes mobiles 32A, 32B sur les châssis 42A, 42B ont une somme nulle.
Sur la figure 3, sont illustrés schématiquement les aimants fixes 44A, 44B des deux haut-parleurs de grave 30A, 30B. Dans chaque haut-parleur, un piston 46A, 46B sur lequel est ménagé un bobinage est monté mobile en translation par rapport à chaque aimant 44A, 44B. Ce piston porte à son extrémité la membrane sphérique 32A, 32B.
Avantageusement, la membrane est réalisée en métal, notamment en aluminium, magnésium, titane. Ainsi, la membrane est peu déformable. Elle est liée au châssis du haut-parleur par un dispositif d'étanchéité, par exemple un soufflet 48A, 48B. Selon des variantes, la membrane est réalisée en plastique, matériau composite, papier...
Les deux haut-parleurs de grave 30A, 30B sont conçus de sorte que le débattement axial maximal suivant l'axe Y-Y de la membrane de chaque haut-parleur de basse est supérieur à 1 /50e du diamètre D de la zone sphérique 17 du caisson. Avantageusement, ce débattement est supérieur à 1 /20e du diamètre D de la zone sphérique 17 et de manière encore plus préférentielle supérieur à 1/5e du diamètre D de la zone sphérique 17.
L'enceinte 10 comporte en outre un haut-parleur 50, par exemple un haut-parleur de médium, disposé suivant l'axe X-X et débouchant dans la zone sphérique 17. Le haut- parleur 50 présente une membrane 52 formant une calotte sphérique incomplète ajourée à son sommet. Cette membrane sphérique 52 a un rayon égal au rayon de courbure de la zone sphérique 17 et s'étend dans le prolongement de cette région sphérique pour former une surface sphérique sensiblement continue lorsque la membrane 52 est au repos.
Par haut-parleur de médium, on entend un haut-parleur adapté pour diffuser des ondes sonores de fréquences allant de 300 Hz à 3 kHz, voire de 150Hz à 6kHz.
De préférence, un haut-parleur d'aigu 60 est disposé axialement au centre du haut-parleur 50.
Par haut-parleur d'aigu, on entend un haut-parleur adapté pour diffuser des ondes sonores de fréquences allant de 3 kHz à 20 kHz, voire de 1 kHz à 40kHz.
Le haut-parleur d'aigu présente également une membrane sphérique de rayon égal au rayon de la zone sphérique 17 et s'inscrit dans l'enveloppe de la zone sphérique 17.
Grâce aux caractéristiques de l'enceinte 10 décrites ci-dessus, les membranes mobiles convexes des haut-parleurs épousent la forme du caisson de part et d'autre des intervalles séparant les membranes mobiles et le caisson. Ainsi, les phénomènes de diffraction sont très réduits.
En outre, on conçoit qu'avec une telle enceinte, les haut-parleurs de grave placés dos à dos ont des déplacements identiques de leur membrane, les châssis des deux haut-parleurs restant immobiles par rapport au caisson, les forces de réaction appliquées par les membranes sur les châssis s'annulant.
En référence à la figure 6, on décrit une enceinte acoustique 1 10 représentant un mode de réalisation particulier de l'invention. L'enceinte 100 est analogue à l'enceinte 10 représentée sur les figures 1 à 5. Tout comme l'enceinte 10, l'enceinte 100 comprend un haut-parleur 30A ayant une première membrane mobile 32A convexe, la convexité étant tournée vers l'extérieur de l'enceinte, et un organe 12 entourant la première membrane mobile 32A et comportant une surface externe 12A. L'organe 12 est par exemple un caisson.
Seules les différences avec l'enceinte 10 représentée sur les figures 1 à 5 seront décrites en détail ci-après.
L'enceinte 100 est appliquée contre une paroi 1 10 définissant une surface plane
1 10A.
La paroi 1 10 est par exemple un mur vertical, ou le dessus d'une table (non représentée).
L'organe 12 comprend une portion périphérique 1 12 radialement distale par rapport à la membrane mobile 32A, et une portion interne 1 14 radialement proximale par rapport à la membrane mobile 32A.
La portion périphérique 1 12 est par exemple convexe. La portion périphérique 1 12 définit un bord périphérique B fermé. La portion périphérique 1 12 entoure la portion interne 1 14.
La portion interne 1 14 est par exemple concave.
Entre la portion interne 1 14 et la portion périphérique 1 12 se trouve une zone d'inflexion S, qui est une ligne fermée dans l'exemple représenté.
L'organe 12 a une forme adaptée pour que, sur une portion continue B' du bord périphérique B représentant au moins 25%, de préférence au moins 50%, de manière encore plus préférentielle au moins 90%, de la longueur du bord périphérique B, pour tout point N de la portion continue B', la surface externe 12A de l'organe 12 possède au point N un troisième plan tangent PN.
Le troisième plan tangent PN et la surface plane 1 10A sont sensiblement confondus. Par « sensiblement confondus » , on entend que le troisième plan tangent PN et le la surface plane 1 1 0A ne se distinguent pas sensiblement l'un de l'autre à l'œil humain. Par exemple :
- d'une part, le point N se situe à une distance DN du troisième plan tangent PN inférieure à 1 /100e du périmètre de la première membrane mobile 32A, préférentiellement à 1 /200e du périmètre de la membrane mobile 32A, et encore plus préférentiellement à 1 /400e. Par exemple, le point N se situe à une distance DN de la surface plane 1 1 0A inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 3 mm, de manière encore plus préférentielle inférieure à 1 mm, et
- d'autre part, le troisième plan tangent PN et la surface plane 1 1 0A forment entre eux un angle ocN inférieur à 1 0 °, de préférence inférieur à 5°.
L'enceinte 100 permet de minimiser la diffraction et la réflexion liées à la présence de la paroi 1 1 0 à proximité immédiate de l'enceinte.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Enceinte acoustique (10 ; 100) comportant :
- au moins un haut-parleur (30A) ayant une membrane mobile (32A) convexe, la convexité étant tournée vers l'extérieur de l'enceinte (10), et
- un organe (12) entourant la membrane mobile (32A) et comportant une surface externe (12A) limitée par un bord interne (Γ) situé en vis-à-vis de la membrane mobile (32A),
la membrane mobile (32A) comportant un bord périphérique (Γ) situé en vis-à-vis du bord interne (Γ) de l'organe (12) et formant une boucle fermée,
caractérisée en ce que la membrane mobile (32A) et l'organe (12) ont une forme adaptée pour que, sur une portion continue (Γ") du bord périphérique (Γ) représentant au moins 25%, de préférence au moins 50%, de manière encore plus préférentielle au moins 90%, de la longueur du bord périphérique (Γ), pour tout premier point (M) de la portion continue (Γ") et tout second point (Μ') situé sur le bord interne (Γ) à un emplacement tel que la distance entre le premier point (M) et le second point (Μ') est minimale, la membrane mobile (32A) possède au premier point (M) un premier plan tangent (PM), et la surface externe (12A) de l'organe (12) possède au second point (Μ') un second plan tangent (P'M ), le premier plan tangent (PM) et le second plan tangent (P'M ) étant sensiblement confondus l'un avec l'autre.
2. - Enceinte acoustique (10 ; 100) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la surface externe (12A) de l'organe (12) est conformée pour que, pour tout troisième point (M'") situé sur la surface externe (12A) de l'organe (12) à une distance (DM ) de la portion continue (Γ") inférieure ou égale à 1/100e du périmètre de la membrane mobile (32A), préférentiellement inférieure ou égale à 1 /30e du périmètre de la membrane mobile (32A) et encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 1/10e du périmètre de la membrane mobile (32A), tout arc plan (Γ") appartenant à la surface externe (12A) et passant par le troisième point (M'") présente au troisième point (M'") un rayon de courbure (RM ) supérieur ou égal à 1/100e du périmètre de la membrane mobile (32A), préférentiellement supérieur ou égal à 1 /30e du périmètre de la membrane mobile (32A) et encore plus préférentiellement supérieur ou égal à 1/10e du périmètre de la membrane mobile (32A).
3. - Enceinte acoustique (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle est destinée à être appliquée contre une surface plane (1 10A), et en ce que l'organe (12) définit un bord périphérique (B) et a une forme adaptée pour que, sur une portion continue (Β') du bord périphérique (B) représentant au moins 25%, de préférence au moins 50%, de manière encore plus préférentielle au moins 90%, de la longueur du bord périphérique (B), pour tout point (N) de la portion continue (Β'), la surface externe (12A) de l'organe (12) possède audit point (N) un troisième plan tangent (PN), et pour que le troisième plan tangent (PN) et la surface plane (1 10A) soient sensiblement confondus l'un avec l'autre.
4. - Enceinte acoustique (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que :
- l'organe (12) est un caisson au moins partiellement sphérique dans une zone sphérique (17),
- l'enceinte acoustique (10) comporte une pluralité de haut-parleurs (30A, 30B) ayant des membranes mobiles (32A, 32B), les haut-parleurs (30A, 30B) étant sensiblement identiques et installés dans une paroi du caisson, et
- les membranes mobiles (32A, 32B) sont en forme de calotte sphérique pleine de même courbure que la courbure de la zone sphérique (17) du caisson (12), les membranes mobiles (32A, 32B) prolongeant sensiblement la zone sphérique (17) du caisson (12) pour former, en position de repos des membranes mobiles (32A, 32B), une surface sphérique sensiblement continue.
5. - Enceinte acoustique (10) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les haut-parleurs (30A, 30B) ont des parties fixes (42A, 42B) solidarisées ensemble rigidement, les haut-parleurs (30A, 30B) étant répartis angulairement autour d'un axe de répartition (Z-Z) de manière à former successivement entre eux des angles (γ) sensiblement égaux à 360° divisé par N, N étant le nombre de haut-parleurs (30A, 30B).
6. - Enceinte acoustique (10) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la zone sphérique (17) du caisson (12) et la surface des membranes mobiles (32A, 32B) définissent une surface sphérique d'étendue supérieure à la surface de révolution engendrée par rotation d'une membrane mobile (32A, 32B) d'un haut-parleur (30A, 30B) sur au moins 180 ° autour d'un axe (X-X) sensiblement perpendiculaire à l'axe de répartition (Z-Z).
7.- Enceinte acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu'un intervalle annulaire (34A, 34B) sépare la périphérie de la membrane mobile (32A, 32B) de chaque haut-parleur (30A, 30B) et le caisson (12), et en ce que la largeur (i) de cet intervalle (34A, 34B) mesurée radialement est inférieure à 1/100 de la circonférence des membranes mobiles (32A, 32B).
8.- Enceinte acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que le diamètre (d) du cercle délimité par chaque membrane mobile (32A, 32B) est supérieur à la moitié du diamètre (D) de la zone sphérique (17) du caisson (12).
9. - Enceinte acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que le débattement axial maximal de la membrane mobile (32A, 32B) de chaque haut-parleur (30A, 30B) de ladite pluralité est supérieur à 1/50e du diamètre (D) de la zone sphérique (17) du caisson (12).
10. - Enceinte acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que les parties fixes (42A, 42B) des haut-parleurs (30A, 30B) de ladite pluralité sont liées rigidement au caisson (12).
1 1 .- Enceinte acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisée en ce que la zone sphérique (17), dans laquelle se trouvent les haut-parleurs (30A, 30B) de ladite pluralité, est prolongée par une excroissance (18) conférant extérieurement au caisson (12) une forme généralement oblongue.
12. - Enceinte acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 1 1 , caractérisée en ce que ladite pluralité de haut-parleurs (30A, 30B) comprend deux haut- parleurs.
13. - Enceinte acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un premier autre haut-parleur (50) disposé au travers du caisson (12) et orienté suivant un axe (X-X) sensiblement perpendiculaire à l'axe de répartition (Z-Z), le premier autre haut-parleur (50) comportant une membrane convexe (52) inscrite dans une sphère de même courbure que la courbure de la zone sphérique (17) du caisson (12) et prolongeant sensiblement la zone sphérique (17) du caisson (12) pour former, en position de repos de la membrane convexe (52), une surface sphérique sensiblement continue.
14.- Enceinte acoustique (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un deuxième autre haut-parleur (60) disposé au centre du premier autre haut-parleur (50) et coaxial avec le premier autre haut-parleur (50).
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