WO2023198837A1 - Architecture de montage d'un transducteur électrodynamique dans un compartiment intérieur de véhicule automobile - Google Patents

Architecture de montage d'un transducteur électrodynamique dans un compartiment intérieur de véhicule automobile Download PDF

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WO2023198837A1
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decoupling
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pads
modulus
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Eric Brillon
Joël TANDART
Arnaud Duval
Guillaume Crignon
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Treves Products, Services & Innovation
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    • H04R31/006—Interconnection of transducer parts
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
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    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
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    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles

Definitions

  • the invention relates to an architecture for mounting an electrodynamic transducer in an interior compartment of a motor vehicle.
  • the invention aims to overcome these drawbacks.
  • the invention proposes an architecture for mounting an electrodynamic transducer in an interior compartment of a motor vehicle, said architecture comprising as one moves downwards:
  • said decoupling frame presents an increasing stiffness as one moves away from said plate
  • the retaining frame acts as a reinforcement for the decoupling frame to maintain it as best as possible in its geometry without constraints
  • the porous layer with open porosity combined with the air space contained in the main cavity between the plate and the sheet makes it possible to achieve, according to a “double wall” principle, acoustic insulation against rolling noise; in addition, the porous layer participates in decoupling from the plate,
  • FIG.1 is a schematic partial exploded perspective view of an architecture according to one embodiment
  • FIG.2 is a partial schematic view, in vertical section between two pads, of the architecture of Figure 1 according to one embodiment.
  • an architecture 1 for mounting an electrodynamic transducer in an interior compartment of a motor vehicle said architecture comprising as we move downwards:
  • said decoupling frame presents an increasing stiffness as one moves away from said plate
  • the decoupling frame 4 can be made of closed-cell ethylene propylene diene monomer (EPDM) foam and/or open-cell polyurethane foam.
  • the decoupling frame 4 has a stiffness varying discontinuously, said frame comprising a plurality of elementary decoupling frames 13 made of elastically compressible foam stacked on top of each other, the Young's modulus of said elementary frames increasing as that we move away from plate 6 and being between 10 4 and 10 6 Pa.
  • the decoupling frame 4 is in one piece, said frame having a Young's modulus increasing continuously as one moves away from the plate 6, said modulus being between 10 4 and 10 6 Pa .
  • Such a variation in the Young's modulus can for example be obtained by increasing the density of the material constituting the decoupling frame 4 as one moves away from the plate 6.
  • the decoupling frame 4 is in one piece, said frame having in the upper part of its thickness material recesses making it possible to reduce its stiffness (and therefore to reduce its apparent Young's modulus).
  • the recesses can be made by holes made in the upper part of the thickness of the decoupling frame 4, said holes opening onto the upper face of said frame.
  • the upper face of the decoupling frame 4 has bosses made from the material of said frame, the recesses being formed by the inter-boss spaces.
  • the pads 8 have a relative stress-strain characteristic in vertical compression CC40, measured according to the ISO 3386/2 standard in force on the date of filing of the application, greater than 10 kPa.
  • the studs 8 are associated by their upper end with a support frame 14, in particular made of the same material as said studs, said support frame receiving the holding frame 7.
  • the studs 8 and the support frame 14 can be in one piece.
  • the pads 8 have open porosity, so as to achieve acoustic absorption.
  • the pads 8 are based on flakes of elastically compressible foam linked together by two-component fibers comprising a fuse core at high temperature and a fuse sheath at lower temperature, the connection between said flakes having been made by fusion of said sheath.
  • the advantage of such a material is to have high lift (static compressibility at large deformations) and a low Young's modulus at small deformations.
  • Two-component fibers include, for example, a polyethylene terephthalate (PET) core and a polyethylene terephthalate sheath modified so as to lower its melting point.
  • PET polyethylene terephthalate
  • sheath modified so as to lower its melting point.
  • the annex cavity 11 comprises a space 22 located between a mat 15 covering the floor of the vehicle and the sheet metal 2, said mat being spaced from said sheet metal by spacing means 16 decoupled from said sheet metal by a decoupling means 17.
  • the belt 15 also extends over the plate 6.
  • a cutout can be provided in the mat 15 along the periphery of the plate 6, so as not to create a coupling between the part of said mat surrounding said plate and said plate.
  • a sheet of very flexible material such as a non-woven material, can be placed at the level of the cutout, so as to ensure continuity of appearance to the carpet 15.
  • the carpet 15 is placed on a false floor 18 comprising a layer of compressible foam 19 and a tray 20 of molded plastic material for receiving said layer, said tray being provided with feet 21 resulting from molding forming means of spacing 16, the annex cavity 11 comprising the space 22 extending between said feet.
  • the decoupling means 17 comprises the porous layer 10 extending into the annexed cavity 11, the feet 21 being placed on said layer.
  • the plate 6 is arranged under a seat, so as to be protected from support from the passengers' feet.

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Abstract

L'invention concerne une architecture (1) de montage d'un transducteur électrodynamique dans un compartiment intérieur de véhicule automobile, ladite architecture comprenant une plaque (6) de structure vibrante, au moins un transducteur électrodynamique (3) fixé sous ladite plaque, un cadre de découplage (4) présentant une raideur croissante, une tôle (2) de plancher dudit véhicule et, entre ledit cadre de découplage et ladite tôle, un cadre de maintien (7) rigide recevant ledit cadre de découplage, une pluralité de plots (8) de piètement dudit cadre de maintien délimitant une cavité principale (9), une couche poreuse (10) de découplage et d'absorption et une cavité annexe (11) s'étendant autour desdits plots et communiquant avec ladite cavité principale par les espaces inter-plots (12).

Description

DESCRIPTION
Titre : Architecture de montage d’un transducteur électrodvnamigue dans un compartiment intérieur de véhicule automobile
L’invention concerne une architecture de montage d’un transducteur électrodynamique dans un compartiment intérieur de véhicule automobile.
Il est connu de réaliser une architecture de montage d’un transducteur électrodynamique dans un compartiment intérieur - d’habitacle ou de compartiment à bagages - de véhicule automobile, ladite architecture comprenant à mesure qu’on se dirige vers le bas :
• une plaque de structure vibrante présentant un module de Young compris entre 108 et 109 Pa,
• au moins un transducteur électrodynamique fixé sous ladite plaque, afin de permettre l’émission d’un signal sonore, tel que de la musique, au sein de l’habitacle dudit véhicule,
• un cadre de découplage de ladite plaque en mousse élastiquement compressible, ladite plaque étant fixée par sa périphérie sur ledit cadre,
• une tôle de plancher dudit véhicule.
L’utilisation d’un transducteur fixé sur une plaque vibrante, en lieu et place d’un haut-parleur, permet notamment de gagner de la place et du poids dans le véhicule.
Cependant, une architecture telle que sus décrite :
• ne permet pas une transmission optimale des basses fréquences au sein de l’habitacle,
• ne permet pas d’assurer une bonne isolation face au bruit de roulement du véhicule.
L’invention a pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, l’invention propose une architecture de montage d’un transducteur électrodynamique dans un compartiment intérieur de véhicule automobile, ladite architecture comprenant à mesure qu’on se dirige vers le bas :
• une plaque de structure vibrante présentant un module de Young compris entre 108 et 109 Pa,
• au moins un transducteur électrodynamique fixé sous ladite plaque,
• un cadre de découplage de ladite plaque en mousse élastiquement compressible, ladite plaque étant fixée par sa périphérie sur ledit cadre,
• une tôle de plancher dudit véhicule, ladite architecture présentant en outre les caractéristiques suivantes :
• ledit cadre de découplage présente une raideur croissante à mesure que l’on s’éloigne de ladite plaque,
• elle comprend en outre, interposés successivement du haut vers le bas entre ledit cadre de découplage et ladite tôle : o un cadre de maintien rigide recevant ledit cadre de découplage, ledit cadre de maintien présentant un module de Young compris entre 108 et 109 Pa, o une pluralité de plots de piètement dudit cadre de maintien, lesdits plots présentant un module de Young compris entre 105 et 106 Pa, lesdits plots et cadres délimitant une cavité principale s’étendant sous ladite plaque, o une couche poreuse de découplage et d’absorption recevant lesdits plots, ladite couche étant élastiquement compressible et à porosité ouverte, le module de Young de ladite couche étant compris entre 104 et 105 Pa, o une cavité annexe s’étendant autour desdits plots et communiquant avec ladite cavité principale par les espaces inter-plots, de manière à définir une cavité étendue. Dans cette description, les termes de positionnement dans l’espace (haut, bas, supérieur, vertical, sous, dessus, ...) sont pris en référence à l’architecture en place dans le véhicule.
Avec l’agencement proposé :
• le fait que le cadre de découplage présente une raideur croissante à mesure que l’on s’éloigne de la plaque, permet de réaliser un découplage vibratoire vertical de la plaque tout en la maintenant fermement en place pour limiter les oscillations dans les autres directions,
• le cadre de maintien tient lieu d’armature au cadre de découplage pour le maintenir au mieux dans sa géométrie hors contrainte,
• les plots permettent de soutenir le cadre de découplage tout en participant à la minimisation de la transmission des vibrations vers la tôle,
• la couche poreuse à porosité ouverte combinée à l’espace d’air contenu dans la cavité principale entre la plaque et la tôle permet de réaliser, selon un principe de « double paroi », une isolation acoustique face au bruit de roulement ; en outre, la couche poreuse participe au découplage de la plaque,
• la présence de la cavité annexe permet de définir la cavité étendue qui, du fait de sa taille étendue, est propice à l’optimisation de la restitution des basses fréquences.
D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles : [Fig.1] est une vue schématique en perspective éclatée partielle d’une architecture selon une réalisation,
[Fig .2] est une vue schématique partielle, en coupe verticale entre deux plots, de l’architecture de la figure 1 selon un mode de réalisation. En référence aux figures, on décrit une architecture 1 de montage d’un transducteur électrodynamique dans un compartiment intérieur de véhicule automobile, ladite architecture comprenant à mesure qu’on se dirige vers le bas :
• une plaque 6 de structure vibrante présentant un module de Young compris entre 108 et 109 Pa,
• au moins un transducteur électrodynamique 3 fixé sous ladite plaque,
• un cadre de découplage 4 de ladite plaque en mousse élastiquement compressible, ladite plaque étant fixée - par exemple par collage - par sa périphérie 5 sur ledit cadre,
• une tôle 2 de plancher dudit véhicule, ladite architecture présentant en outre les caractéristiques suivantes :
• ledit cadre de découplage présente une raideur croissante à mesure que l’on s’éloigne de ladite plaque,
• elle comprend en outre, interposés successivement du haut vers le bas entre ledit cadre de découplage et ladite tôle : o un cadre de maintien 7 rigide recevant ledit cadre de découplage, ledit cadre de maintien présentant un module de Young compris entre 108 et 109 Pa, o une pluralité de plots 8 de piètement dudit cadre de maintien, lesdits plots présentant un module de Young compris entre 105 et 106 Pa, lesdits plots et cadres délimitant une cavité principale 9 s’étendant sous ladite plaque, o une couche poreuse 10 de découplage et d’absorption recevant lesdits plots, ladite couche étant élastiquement compressible et à porosité ouverte - étant par exemple en mousse ou en feutre -, le module de Young de ladite couche étant compris entre 104 et 105 Pa, o une cavité annexe 11 s’étendant autour desdits plots et communiquant avec ladite cavité principale par les espaces inter-plots 12, de manière à définir une cavité étendue. Selon diverses réalisations, le cadre de découplage 4 peut être en mousse d’éthylène propylène diène monomère (EPDM) à cellules fermées et/ou en mousse de polyuréthanne à cellules ouvertes.
Selon la réalisation représentée, le cadre de découplage 4 présente une raideur variant de façon discontinue, ledit cadre comprenant une pluralité de cadres de découplage élémentaires 13 en mousse élastiquement compressible empilés les uns sur les autres, le module de Young desdits cadres élémentaires croissant à mesure qu’on s’éloigne de la plaque 6 et étant compris entre 104 et 106 Pa.
Selon une réalisation non représentée, le cadre de découplage 4 est monobloc, ledit cadre présentant un module de Young croissant de façon continue à mesure que l’on s’éloigne de la plaque 6, ledit module étant compris entre 104 et 106 Pa.
Une telle variation du module de Young peut par exemple être obtenue par accroissement de la densité du matériau constitutif du cadre de découplage 4 à mesure qu’on s’éloigne de la plaque 6.
Selon une autre réalisation non représentée, le cadre de découplage 4 est monobloc, ledit cadre présentant dans la partie supérieure de son épaisseur des évidements de matière permettant de diminuer sa raideur (et donc de réduire son module de Young apparent).
Selon un mode de réalisation, les évidements peuvent être réalisées par des trous réalisés dans la partie supérieure de l’épaisseur du cadre de découplage 4, lesdits trous débouchant en face supérieure dudit cadre.
Selon un autre mode de réalisation, la face supérieure du cadre de découplage 4 présente des bossages issus de matière dudit cadre, les évidements étant formés par les espaces inter-bossages. Selon une réalisation, les plots 8 présentent une caractéristique de contrainte- déformation relative en compression verticale CC40, mesurée selon la norme ISO 3386/2 en vigueur à date de dépôt de la demande, supérieure à 10 kPa.
Selon la réalisation représentée, les plots 8 sont associés par leur extrémité supérieure à un cadre de support 14, notamment réalisé dans le même matériau que lesdits plots, ledit cadre de support recevant la cadre de maintien 7.
En particulier, les plots 8 et le cadre de support 14 peuvent être monobloc.
Selon une réalisation, les plots 8 présentent une porosité ouverte, de manière réaliser une absorption acoustique.
Selon une réalisation, les plots 8 sont à base de flocons de mousse élastiquement compressible reliés entre eux par des fibres bi-composant comprenant une âme fusible à haute température et une gaine fusible à température moindre, la liaison entre lesdits flocons ayant été réalisée par fusion de ladite gaine.
L’intérêt d’un tel matériau est de présenter une forte portance (compressibilité statique aux grandes déformations) et un faible module de Young aux petites déformations.
Les fibres bi-composant comprennent par exemple une âme en polyéthylène téréphtalate (PET) et une gaine en polyéthylène téréphtalate modifié de manière à abaisser son point de fusion.
Comme représenté en figure 2, la cavité annexe 11 comprend un espace 22 situé entre un tapis 15 de recouvrement du sol du véhicule et la tôle 2, ledit tapis étant espacé de ladite tôle par des moyens d’écartement 16 découplés de ladite tôle par un moyen de découplage 17.
Comme représenté en figure 2, le tapis 15 s’étend également sur la plaque 6. Selon une variante non représentée, une découpe peut être prévue dans le tapis 15 selon la périphérie de la plaque 6, de manière à ne pas créer de couplage entre la partie dudit tapis entourant ladite plaque et ladite plaque.
De façon optionnelle, une feuille de matériau très souple, telle qu’un non tissé, peut être disposée au niveau de la découpe, de manière à assurer une continuité d’aspect au tapis 15.
Selon la réalisation représentée, le tapis 15 est posé sur un faux-plancher 18 comprenant une couche de mousse compressible 19 et un plateau 20 en matériau plastique moulé de réception de ladite couche, ledit plateau étant pourvu de pieds 21 issus de moulage formant moyens d’écartement 16, la cavité annexe 11 comprenant l’espace 22 s’étendant entre lesdits pieds.
Selon la réalisation représentée, le moyen de découplage 17 comprend la couche poreuse 10 s’étendant dans la cavité annexe 11 , les pieds 21 étant posés sur ladite couche.
Selon une réalisation, la plaque 6 est disposée sous un siège, de manière à être préservée d’un appui des pieds des passagers.

Claims

REVENDICATIONS
1. Architecture (1 ) de montage d’un transducteur électrodynamique dans un compartiment intérieur de véhicule automobile, ladite architecture comprenant à mesure qu’on se dirige vers le bas :
• une plaque (6) de structure vibrante présentant un module de Young compris entre 108 et 109 Pa,
• au moins un transducteur électrodynamique (3) fixé sous ladite plaque,
• un cadre de découplage (4) de ladite plaque en mousse élastiquement compressible, ladite plaque étant fixée par sa périphérie (5) sur ledit cadre,
• une tôle (2) de plancher dudit véhicule, ladite architecture étant caractérisée en ce que :
• ledit cadre de découplage présente une raideur croissante à mesure que l’on s’éloigne de ladite plaque,
• elle comprend en outre, interposés successivement du haut vers le bas entre ledit cadre de découplage et ladite tôle : o un cadre de maintien (7) rigide recevant ledit cadre de découplage, ledit cadre de maintien présentant un module de Young compris entre 108 et 109 Pa, o une pluralité de plots (8) de piètement dudit cadre de maintien, lesdits plots présentant un module de Young compris entre 105 et 106 Pa, lesdits plots et cadres délimitant une cavité principale (9) s’étendant sous ladite plaque, o une couche poreuse (10) de découplage et d’absorption recevant lesdits plots, ladite couche étant élastiquement compressible et à porosité ouverte, le module de Young de ladite couche étant compris entre 104 et 105 Pa, o une cavité annexe (11 ) s’étendant autour desdits plots et communiquant avec ladite cavité principale par les espaces inter-plots (12), de manière à définir une cavité étendue.
2. Architecture selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le cadre de découplage (4) présente une raideur variant de façon discontinue, ledit cadre comprenant une pluralité de cadres de découplage élémentaires (13) en mousse élastiquement compressible empilés les uns sur les autres, le module de Young desdits cadres élémentaires croissant à mesure qu’on s’éloigne de la plaque (6) et étant compris entre 104 et 106 Pa.
3. Architecture selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le cadre de découplage (4) est monobloc, ledit cadre présentant un module de Young croissant de façon continue à mesure que l’on s’éloigne de la plaque (6), ledit module étant compris entre 104 et 106 Pa.
4. Architecture selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le cadre de découplage (4) est monobloc, ledit cadre présentant dans la partie supérieure de son épaisseur des évidements de matière.
5. Architecture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plots (8) présentent une caractéristique de contrainte- déformation relative en compression verticale CC40, mesurée selon la norme ISO 3386/2, supérieure à 10 kPa.
6. Architecture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plots (8) sont associés par leur extrémité supérieure à un cadre de support (14) recevant le cadre de maintien (7).
7. Architecture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plots (8) présentent une porosité ouverte, de manière réaliser une absorption acoustique.
8. Architecture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plots (8) sont à base de flocons de mousse élastiquement compressible reliés entre eux par des fibres bi-composant comprenant une âme fusible à haute température et une gaine fusible à température moindre, la liaison entre lesdits flocons ayant été réalisée par fusion de ladite gaine.
9. Architecture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cavité annexe (11 ) comprend un espace (22) situé entre un tapis (15) de recouvrement du sol du véhicule et la tôle (2), ledit tapis étant espacé de ladite tôle par des moyens d’écartement (16) découplés de ladite tôle par un moyen de découplage (17).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10000162B2 (en) * 2016-06-21 2018-06-19 Hyundai Motor Company Speaker device for vehicle, and vehicle having the speaker device
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