(19) |
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(11) |
EP 0 032 082 B1 |
(12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
(45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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25.05.1983 Bulletin 1983/21 |
(22) |
Date de dépôt: 12.12.1980 |
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(54) |
Transducteur électroacoustique à dôme actif
Elektroakustischer Wandler mit aktiver Kalotte
Electro acoustic transducer with active dome
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(84) |
Etats contractants désignés: |
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AT BE CH DE GB IT LI LU NL SE |
(30) |
Priorité: |
08.01.1980 FR 8000311
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(43) |
Date de publication de la demande: |
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15.07.1981 Bulletin 1981/28 |
(71) |
Demandeur: THOMSON-CSF |
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75008 Paris (FR) |
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(72) |
Inventeurs: |
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- Facoetti, Hugues
F-75360 Paris Cedex 08 (FR)
- Menoret, Philippe
F-75360 Paris Cedex 08 (FR)
- Micheron, Francois
F-75360 Paris Cedex 08 (FR)
- Petit, Patrick
F-75360 Paris Cedex 08 (FR)
- Ravinet, Pierre
F-75360 Paris Cedex 08 (FR)
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(74) |
Mandataire: Wang, Pierre et al |
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Thomson Consumer Electronics
Intellectual Property Department
9, Place des Vosges F-92050 Paris La Défense Cedex 66 F-92050 Paris La Défense Cedex 66 (FR) |
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Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] La présente invention se rapporte aux émetteurs et récepteurs d'ondes acoustiques
dans lesquels un élément transducteur en forme de feuille de polymère piézoélectrique
sert à convertir une tension électrique alternative en vibrations ou vice-versa. Le
document »Radio Mentor Electronic«, vol. 40, n° 8 8 Août 1974, Berlin DE décrit à
la page 318 un microphone, un écouteur et un haut-parleur dans lesquels une feuille
de polyfluorure de vinylidène est tendue sur un coussin en mousse de polyuréthane,
afin de présenter une face active rayonnante de forme incurvée. La forme bombée ou
cylindrique étant imposée par le coussin utilisé, la feuille dépourvue de propriétés
autoportantes est simplement tendue par une poussée vers l'extérieur qui résulte de
l'état de compression du coussin. L'invention concerne plus particulièrement les hauts
parleurs et microphones dans lesquels la membrane en forme de dôme est constituée
par une structure autoportante en matériau polymère. Les faces concave et convexe
de cette structure sont revêtues d'électrodes formant condensateur. L'effet transducteur
mis en oeuvre dans ces structures se manifeste dans toute l'étendue des zones électrosensibles
situées entre les électrodes, ce qui permet de réaliser des dômes entièrement actifs.
Les matériaux polymères utilisés pour fabriquer les dômes actifs se présentent sous
la forme de films homogènes ou bimorphes dont les épaisseurs sont généralement comprises
entre quelques dizaines et quelques centaines de microns. Dans ce cas, la forme définitive
peut être obtenue par thermoformage ou par électroformage. On peut également obtenir
des structures autoportantes à parois très minces par moulage ou par enduction.
[0002] De telles réalisations de forme non développable sont connues du document EP-A-0
002 161. Ainsi, il devient inutile d'avoir recours à un coussin tendeur pour disposer
de la forme active rayonnante. Néanmoins pour des motifs d'ordre acoustique, le document
EP-A-0 002 161 signale l'utilisation, à l'intérieur du boîtier d'un transducteur électroacoustique,
de substances de remplissage à effet amortisseur telles que mousses de polyuréthane
et ouates de verre.
[0003] Quelle que soit la technique de fabrication utilisée, le dôme obtenu possède une
bonne tenue mécanique du fait des propriétés autoportantes qui le distinguent d'un
film plan d'épaisseur comparable. Néanmoins en exerçant une poussée au centre de la
face convexe d'un dôme, on peut créer un défoncement mécaniquement stable qui dénature
complètement les propriétés électroacoustiques. Ce phénomène de flambage est réversible,
mais pour retrouver la forme initiale il est nécessaire d'exercer une poussée en sens
contraire de celle qui a occasionné le défoncement. En pratique, l'utilisateur n'a
pas accès à la face convexe d'une membrane en forme de dôme, ce qui implique un démontage
délicat du transducteur lorsque sa membrane a été accidentellement défoncée. Pour
pallier cet inconvénient, on peut protéger la face rayonnante convexe d'un dôme actif
par une grille, mais ce moyen est inopérant lorsque le défoncement résulte d'une surpression.
D'ailleurs, certains défoncements peuvent provoquer des brisures telles que le dôme
ne puisse plus reprendre complètement sa forme initiale. En plus des défoncements
accidentels qui peuvent se produire en cours d'usage d'un transducteur électroacoustique
à dôme actif, il y a lieu de signaler que des modes vibratoires parasites peuvent
se manifester et donner lieu à des déformations irrégulières par ondes stationnaires.
D'autre part, la vibration d'un dôme actif tend à s'amplifier par résonnance dans
une plage étroite du spectre acoustique, ce qui est préjudiciable à une bonne reproduction
sonore. Le contrôle de la caractéristique de réponse en fréquence d'un dôme actif
en polymère est basé sur un amortissement de sa résonance propre et sur celles que
l'on peut faire agir par couplage acoustique. Cependant, le rendement modeste des
transducteurs à polymères piézoélectriques ne permet pas d'envisager un amortissement
purement électrique des résonances qui soit à la fois simple à mettre en oeuvre et
suffisamment efficace.
[0004] En vue de pallier les inconvénients énumérés ci-dessus, la présente invention propose
d'associer à une structure active autoportante en matériau polymère un appui élastique
perméable acoustiquement et épousant la forme de sa face concave. La pression exercée
par cet appui assure la résistance aux défoncements du dôme et participe à son amortissement
mécanoacous- tique.
[0005] L'invention a pour objet un transducteur électroacoustique comprenant un boîtier
rigide coiffé par une membrane rayonnante active autoportante en matériau polymère
présentant au moins un renflement, ledit boîtier renfermant un matériau perméable
acoustiquement et épousant la forme des parties concaves de la face interne de la
membrane rayonnante, caractérisé en ce que les parties concaves susceptibles de subir
un défoncement vers l'intérieur dudit boitier sont soutenues par un coussin fait dudit
matériau; ledit coussin étant délimité en épaisseur par ladite membrane et par une
structure portante liée audit boîtier de façon à obtenir en cas de défoncement une
poussée interne dûe à son écrasement suffisante pour rendre à ladite membrane sa forme
primitive autoportante.
[0006] L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures
annexées parmi lesquelles:
- la figure 1 est une vue en coupe d'un transducteur électroacoustique comportant
une membrane en polymère piézoélectrique;
- la figure 2 est une vue en coupe d'une membrane bimorphe;
- la figure 3 illustre le défoncement d'une membrane en forme de dôme et ses modes
vibratoires parasites;
- la figure 4 est une vue en coupe d'un transducteur électroacoustique selon l'invention;
- la figure 5 est une vue en plan d'une grille thermoformée;
- la figure 6 indique les réponses en fréquence avec ou sans support de membrane;
- les figures 7 et 8 représentent des structures compressibles perméables acoustiquement.
[0007] Sur la figure 1, on peut voir un transducteur électroacoustique susceptible de fonctionner
en haut parleur, en écouteur ou en microphone. ll comprend une membrane active autoporfante
obtenue par thermoformage, électroformage, moulage ou enduction d'un film 3 de matériau
polymère piézoélectrique. Le film 3 est revêtu sur ses deux faces de dépôts conducteurs
1 et 2 formant des électrodes de condensateur. La membrane 1, 2, 3 se présente sous
la forme d'un dôme, par exemple une calotte sphérique de centre 0 et de rayon de courbure
R. L'ensemble membrane est électriquement équivalent à un condensateur et lorsqu'on
applique entre les électrodes une tension électrique alternative, cette structure
active vibre selon un mode d'épaisseur accompagné d'un mode d'allongement alterné
tangentiel. La membrane 1, 2, 3 coiffe un boitier rigide 8 et elle est fixée par son
pourtour sur le rebord du boitier 8 au moyen d'une collerette métallique 4. Un anneau
métallique 7 placé dans un logement annulaire du rebord du boitier 8 sert à établir
un contact électrique àvec l'électrode 2 qui forme la face concave de la membrane.
L'anneau 7 est relié électriquement à une borne 6. La collerette 4 qui pince le pourtour
de la membrane sert également de connexion élastique pour l'électrode 1 qui forme
la face convexe de la membrane. Une borne 5 est fixée à la collerette 4. L'intérieur
du bcitier 8 communique avec l'extérieur par un orifice 9 aui sert à équilibrer les
pressions statiques agissant de part et d'autre de la membrane 1, 2, 3. Le volume
intérieur du boitier est partiellement rempli de matériau absorbant 10 pour empêcher
l'établissement d'ondes stationnaires. Le volume 11 immédiatement voisin de l'électrode
2 est un coussin d'air à la pression statique du milieu aérien 12 dans lequel se propagent
les ondes acoustiques émises ou reçues. La caractéristique de réponse en fréquence
du transducteur électroacoustique dépend du diamètre D du piston vibrant constitué
par la membrane rayonnante 1, 2, 3 de la compliance et de l'inertance de celle-ci,
ainsi que de l'impédance acoustique constituée par le boitier 8. L'impédance acoustique
du boitier 8 se ramène à une capacité acoustique résultant du volume d'air enfermé
et de la surface active du piston vibrant; le matériau absorbant 10 accroit cette
capacité et introduit un amortissement; le trou d'équilibrage 9 branche en parallèle
une inertance acoustique mise en série avec une résistance acoustique.
[0008] La membrane représentée sur la figure 1 est constituée par un film homogène de matériau
polymère piézoélectrique. L'effet piézoélectrique est d'origine dipolaire. Les matériaux
utilisables pour confectionner la membrane sont des polymères tels que le polyfluorure
de vinylidène PVF
2, le polyfluorure de vinyle une fois substitué PVF et le polychlorure de vinyle. On
peut également mettre en oeuvre des copolymères tel que le copolymère de polyfluorure
de vinylidène et de polytetrafluorure d'éthylène. La manifestation des propriétés
piézoélectriques est liée à un traitement préalable qui comporte une phase de polarisation
électrique intense précédée ou non d'une phase d'étirage mécanique.
[0009] Sans s'écarter du domaine de l'invention, on peut substituer à la membrane représentée
sur la figure 1, celle dont la vue en coupe est donnée sur la figure 2.
[0010] La membrane de la figure 2 est du type bimorphe. Elle comporte deux couches de matériaux
polymères 13 et 14 qui adhèrent parfaitement l'une à l'autre. Les couches 13 et 14
peuvent être faites de matériaux diélectriques dépourvus de propriétés piézoélectriques.
L'une au moins de ces couches a subi un traitement d'implantation de charges électriques
produisant un excès de charge permanent. Lorsqu'on applique aux électrodes 1 et 2
une tension d'excitation alternative, l'action des forces électrostatique produit
des allongements que l'on peut rendre différents par un choix approprié des matériaux
et des excès de charge. En présence d'un allongement différentiel proportionnel aux
champs électriques excitateurs, on obtient des couples de flexion M qui provoquent
une incurvation alternée de la membrane. A titre d'exemple non limitatif, une membrane
bimorphe peut être réalisée en utilisant un film de polytétrafluorure d'éthylène chargé
électriquement qui adhère parfaitement à un film de polychlorure de vinyle. Bien entendu,
les structures bimorphes peuvent être constituées en tout ou en partie de matériaux
polymères piézoélectriques.
[0011] La figure 3 schématise l'essentiel des structures qui viennent d'être décrites. Le
boitier 8 qui renferme un volume d'air est coiffé par une membrane active autoportante
dont la forme au repos est représentée par la ligne pointillée 15. Cette membrane
vibre dans son ensemble lorsqu'elle est soumise à une excitation électrique ou acoustique,
Cependant, du fait de la fixation périphérique, des phénomènes d'ondes stationnaires
peuvent donner naissance, à certaines fréquences, à des vibrations parasites 17 (courbe
en trait mixte). En outre, la membrane peut subir un enfoncement permanent 16 sous
l'effet d'une poussée accidentelle agissant sur la face convexe. Comme la membrane
est fixée sur le boitier 8, il n'est pas possible d'effacer cet enfoncement puisque,
sans démontage délicat, on n'a pas accès à la face concave. Un tel enfoncement peut
résulter d'une manipulation maladroite de l'utilisateur, mais il peut également résulter
d'une surpression sur la face convexe de la membrane. Quoiqu'il en soit, il faut considérer
que la caractéristique autoportante des surfaces non développables telles que calottes
sphériques, tronc conique à profil droit ou exponentiel, à ondulations concentriques
va de pair avec une réduction sensible de l'épaisseur des membranes (quelques dizaines
à quelques centaines de microns). Il en résulte que ces membranes sont vulnérables
à l'enfoncement de leurs parties convexes.
[0012] Sur la figure 4, on peut voir une vue en coupe d'un transducteur électroacoustique
conforme à l'invention. Il comprend un boitier 8 en matière isolante muni d'un fond
26 équipé de bornes de connexion 27 et 28. Une membrane 18 semblable à celles des
figures 1 ou 2 recouvre une ouverture circulaire située au sommet du boitier 8. La
membrane 18 repose sur le rebord de l'ouverture circulaire du boitier 8 par l'intermédiaire
d'un anneau métallique encastré 21. Elle est pincée par son pourtour annulaire plan
au moyen d'une collerette métallique 4. Ainsi, les électrodes qui recouvrent les faces
de la membrane 18 sont électriquement reliées à la collerette 4 et à l'anneau 21 et
ces pièces métalliques sont à leur tour reliées aux bornes de sortie d'un transformateur
29 élévateur de tension. Les bornes d'entrée du transformateur 29 sont reliées aux
bornes 27 et 28 qui traversent le fond de boitier 26.
[0013] Conformément à l'invention, le boitier 8 renferme immédiatement sous la membrane
18 un support élastique perméable acoustiquement. Ce support élastique comprend au
moins deux éléments qui sont le coussin 19 et la grille 20, mais ces éléments qui
sont légèrement pressés contre la face interne de la membrane-18 ne sont pas des éléments
sustentateurs. En effet, la membrane 18 est autoportante et elle impose sa forme au
coussin 19 grâce à la forme bombée de la grille 20. Une vue en plan de la grille 20
est donnée sur la figure 5. La texture des matériaux employés pour réaliser le coussin
19 est illustrée par les figures 7 et 8. Comme le montre la figure 7, on peut utiliser
un matelas de feutre à faible densité dont le tassement a été stabilisé à l'aide de
liant, mais qui a conservé une forte porosité et une bonne perméabilité acoustique.
[0014] A titre d'exemple, on peut citer les laines de verre utilisées dans le domaine de
l'isolation thermique ou acoustique. La figure 8 montre un matelas de matière alvéolaire
à cellules communicantes; du fait de la faible densité le cloisonnement ouvert se
réduit à sa plus simple expression, c'est à dire un réseau tridimensionnel de mailles.
On peut citer diverses mousses de polymères tels que le polyuréthane et le polyester.
Le coussin 19 étant légèrement comprimé entre la membrane 18 et la grille 20, c'est
la forme bombée donnée à celleci qui détermine avec la forme concave de la membrane
18 l'épaisseur du coussin 20. Cette épaisseur peut varier du centre à la périphérie
de la membrane, ou au contraire être uniforme si le centre de courbure de la membrane
18 coincide avec celui de la grille 20. La grille 20 est fixée par l'intérieur du
boitier contre le rebord qui délimite l'ouverture circulaire coiffée par la membrane.
Une rondelle 22 maintenue en place par l'entretoise 30 qui prend appui sur le fond
de boitier 26 assure le pincage du pourtour de la grille 20. Du fait de la perméabilité
acoustique du support de membrane 18, on peut envisager de monter à l'intérieur du
boitier une autre membrane active autoportante telle que 24. Cette membrane interne
24 est pincée entre deux couronnes de prise de contact 23 et 25 qui sont intercalées
entre la rondelle 22 et l'entretoise 30. Les couronnes 23 et 25 sont également raccordées
au transformateur 29, afin que les deux membranes puissent coopérer au rayonnement
sonore. L'intérieur du boitier 8 peut être garni de matière absorbante 40 pour accroitre
sa capacité acoustique et lutter contre les ondes stationnaires. La compliance mécanique
de la grille 20 et sa masse peuvent être choisies pour former un résonateur mécanique
couplé à la membrane 18 par le coussin 19.
[0015] A titre d'exemple non limitatif la grille 20 peut être réalisée à partir d'un treillis
de polychlorure de vinyle ayant une épaisseur de 2 mm et des mailles en losange dont
les diagonales mesurent 6 mm et 4,5 mm. Le coussin 19 est alors constitué par deux
disques superposés découpés dans un matelas de laine polyester ayant une épaisseur
sans charge de 3 mm. Pour une membrane 18 ayant un diamètre de piston D de 7 cm, l'un
des disques a un diamètre de 7 cm et l'autre un diamètre de 4 cm. La distance entre
la membrane 18 et la grille 20 est de l'ordre de 3 mm ce qui assure la compression
des disques superposés.
[0016] Sur la figure 6, on peut voir deux relevés de courbe de réponse en fréquence correspondant
au transducteur de la figure 4 avec les dimensions qui viennent d'être indiquées.
Le niveau de pression acoustique SPL a été mesuré avec un microphone placé dans l'axe
du transducteur à une distance de 30 cm, de la membrane 18. La puissance électrique
d'excitation ou bruit blanc est ajustée à un watt efficace. La courbe 31 donne la
réponse du transducteur de la figure 4 sans le support 19, 20 et sans la membrane
24. La courbe 32 donne la réponse du même transducteur équipé cette fois du support
19, 20. On voit que la résonance propre de la membrane 18 qui s'étend entre 10 et
18 kHz est plus plate en présence du coussin 19 ce qui améliore la réponse dans cette
région du spectre acoustique. La réponse est également améliorée entre 0,63 et 5 kHz,
car on utilise la résonance du support de membrane pour accentuer son amplitude vibratoire.
Le creux qui se produit sur la courbe 32 entre 2 kHz et 5 kHz peut être comblé en
introduisant le rayonnement propre de la membrane 24 qui peut être conçue pour rayonner
dans cette région du spectre.
[0017] Grâce à la présence du support de membrane conforme à l'invention, on a pu vérifier
expérimentalement que le transducteur possédait une grande résistance aux chocs, puisque
la membrane 18 recouvre sa forme après une chute sur sa face convexe. La membrane
18 résiste également bien à une pression du doigt. En ce qui concerne l'amortissement
des vibrations parasites de la membrane 18, le coussin 19 introduit un couplage mécanique
qui coopère avec les propriétés dissipatives de la matière constituant ce coussin.
[0018] Le coussin joue aussi le rôle d'élément de couplage entre la membrane 18 et la structure
résonante que constitue la grille 20. Il est donc possible d'accroitre mécaniquement
l'aptitude à rayonner de la membrane dans une autre région du spectre acoustique que
celle où se situe sa propre résonance. La perméabilité acoustique de l'ensemble coussin
19, grille 20 apporte aussi un couplage acoustique avec les autres impédances passives
ou actives qui sont contenues dans le boitier 8.
[0019] Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins, les caractéristiques
essentielles de la présente invention appliquées à des modes de réalisation préférés
de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toute modification
de forme ou de détail qu'il juge utilies, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
[0020] En particulier, la transparence acoustique peut aller de pair avec une perméabilité
à l'air du coussin et de la grille supportant ce coussin, mais elle peut aussi être
supprimée lorsqu'on substitue à la grille une coque autoportante de bonne compliance
mécanique et de faible masse et lorsqu'on utilise comme coussin une mousse alvéolaire
à cellules fermées.
[0021] Les deux éléments du support élastique de membrane Peuvent être fondus en un seul,
par exemple en traitant par un liant approprié l'une des faces d'un coussin en fibres
pour qu'elle remplisse i
" fonction d'une grille ou d'une paroi mince porteuse.
[0022] Le dispositif proposé s'étend bien naturellement aux structures qui procurent une
pression statique de valeur non-uniforme le long de la membrane. Cet effet peut résulter
du choix d'une épaisseur inhomogène sans charge du coussin amortisseur et/ou d'une
forme de la grille telle que l'intervalle séparant celle-ci de la membrane varie d'épaisseur.
[0023] Il est également possible de prendre en sandwich la membrane 18 entre deux supports
19, 20 l'un de ces supports s'étendant à l'extérieur du boitier 8 du transducteur
électroacoustique.
1. Transducteur électroacoustique comprenant un boitier rigide (8) coiffé par une
membrane (1, 2, 3) rayonnante active autoportante en matériau polymère présentant
au moins un renflement, ledit boîtier (8) renfermant un matériau perméable acoustiquement
et épousant la forme des parties concaves de la face interne de la membrane rayonnante
(1, 2, 3), caractérisé en ce que les parties concaves susceptibles de subir un défoncement
vers l'intérieur dudit boîtier sont soutenues par un coussin (19) fait dudit matériau;
ledit coussin (19) étant délimité en épaisseur par ladite membrane (1, 2, 3) et par
une structure portante (20) liée audit boîtier (8) de façon à obtenir en cas de défoncement
une poussée interne dûe à son écrasement suffisante pour rendre à ladite membrane
(1, 2, 3) sa forme primitive autoportante.
2. Transducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure portante
(20) est une grille reliée mécaniquement au boîtier (8); ledit coussin ne remplissant
pas tout l'espace compris entre la membrane et le boîtier.
3. Transducteuer selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite structure
portante (20) est une face dudit coussin (19) rigidifiée par un liant.
4. Transducteur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce
que le coussin (19) est réalise dans un matériau composé de fibres enchevêtrées minérales
ou synthétiques.
5. Transducteur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce
que le coussin (19) est réalisé dans un matériau organique de type cellulaire.
6. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les cellules composant
le matériau organique sont communicantes.
7. Transducteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les cellules composant
le matériau organique sont fermées.
8. Transducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce
que le boitier (8) renferme au moins un élément rayonnant actif (24) couplé acoustiquement
à la membrane (18) coiffant le boîtier (8).
9. Transducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce
que la membrane rayonnante (18) épouse la forme d'un dôme ayant sa convexité tournée
vers l'extérieur du boîtier (8).
10. Transducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce
qu'il comporte extérieurement au boîtier un support élastique perméable acoustiquement
et coopérant avec ledit coussin de façon à coincer la membrane rayonnante (18).
11. Transducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en
ce qu'il comporte au moins une membrane rayonnante (1,2,3) en matériau polymère piézoélectrique.
12. Transducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en
ce qu'il comporte au moins une membrane rayonnante (1, 2,13,14) du type bimorphe.
1. Elektroakustischer Wandler mit einem starren Gehäuse (8), auf das eine aktive,
abstrahlende Membran (1, 2, 3) aus Polymermaterial aufgesetzt ist, die wenigstens
eine Wölbung aufweist, wobei das Gehäuse (8) ein schalldurchlässiges Material umschließt,
das an die Form der konkaven Teile der Innenfläche der abstrahlenden Membran (1, 2,
3) angeschmiegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Teile, die eine Eindellung
zur Innenseite des Gehäuses hin erfahren können, durch ein aus dem genannten Material
gebildetes Kissen (19) abgestützt sind; wobei das genannte Kissen (19) in seiner Dicke
durch die genannte Membran (1, 2, 3) und durch eine mit dem Gehäuse (8) verbundene
Trägerstruktur (20) begrenzt ist, so daß für den Fall einer Eindellung ein innenseitiger
Druck erhalten wird, der auf ihrer Eindrükkung beruht und ausreicht, um der genannten
Membran (1, 2, 3) ihre ursprüngliche selbsttragende Gestalt wieder zu verleihen.
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstruktur (20) ein
mechanisch an dem Gehäuse (8) befestigtes Gitter ist; wobei das Kissen nicht den gesamten
zwischen der Membran und dem Gehäuse gebildeten Raum ausfüllt.
3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstruktur (20) die
eine Fläche des genannten Kissens (19) ist, welches durch ein Bindemittel versteift
ist.
4. Wandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (19) aus
einem Material gebildet ist, das aus vermengten Mineralfasern oder synthetischen Fasern
zusammengesetzt ist.
5. Wandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (19) aus
einem organischen Material vom Zellentyp gebildet ist.
6. Wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das organische Material
bildenden Zellen untereinander in Verbindung sind.
7. Wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das organische Material
bildenden Zellen geschlossen sind.
8. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
(8) wenigstens ein abstrahlendes aktives Element (24) umschließt, das akustisch an
die auf das Gehäuse (8) aufgesetzte Membran (18) angekoppelt ist.
9. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die abstrahlende
Membran (18) die Gestalt einer Kalotte annimmt, die zur Außenseite des Gehäuses (8)
hin konvex ist.
10. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er auf der
Außenseite des Gehäuses eine schalldurchlässige elastische Abstützung umfaßt, die
mit dem genannten Kissen so zusammenwirkt, daß die abstrahlende Membran (18) eingespannt
wird.
11. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens
eine abstrahlende Membran (1, 2, 3) aus piezoelektrischem Polymermaterial umfaßt.
12. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens
eine abstrahlende Membran (1, 2, 13, 14) vom bimorphen Typ umfaßt.
1. Electroacoustic transducer comprising a rigid housing (8) covered by an active
radiating self-supporting membrane (1, 2, 3) of polymer material having at least one
arching, said housing (8) enclosing an acoustically permeable material following the
shape of the concave parts of the inner face of the radiating membrane (1, 2, 3),
characterized in that the concave parts susceptible of being depressed towards the
inside of said housing are supported by a pad (19) formed of said material; said pad
(19) being defined in thickness by said membrane (1, 2, 3) and by a supporting structure
(20) connected to said housing (8), in a manner to obtain, in case of depression of
the membrane, an internal thrust due to its depression and sufficient to restore said
membrane (1, 2, 3) to its original self-supporting form.
2. Transducer in accordance with claim 1, characterized in that the supporting structure
(20) is a grid mechanically connected to said housing (8); said pad filling but part
of the space comprised between the membrane and the housing.
3. Transducer in accordance with claim 1, characterized in that said supporting structure
(20) is one face of said pad (19) stiffened by a binder.
4. Transducer in accordance with any of claims 2 and 3, characterized in that the
pad (19) is formed of a material composed of tangled mineral or synthetic fibers.
5.Transducer in accordance with any of claims 2 and 3, characterized in that the pad
(19) is formed of an organic material of cellular type.
6. Transducer in accordance with claim 5, characterized in that the cells composing
the organic material are in communication with each other.
7. Transducer in accordance with claim 5, characterized in that the cells composing
the organic material are closed.
8. Transducer in accordance with any of claims 1 to 7, characterized in that the housing
(8) encloses at least one active radiating element (24) acoustically coupled to the
membrane (18) covering the housing (8).
9. Transducer in accordance with any of claim 1 to 8, characterized in that the radiating
membrane (18) follows the form of a dome having its convexity directed towards the
outside of the housing (8).
10. Transducer in accordance with any of claims 1 to 9, characterized in that it comprises,
outside the housing, a resilient, acoustically permeable support cooperating with
said pad in a manner to clamp the radiating membrane (18).
11. Transducer in accordance with any of claims 1 to 10, characterized in that it
comprises at least one radiating membrane (1, 2, 3) of piezoelectric polymer material.
12. Transducer in accordance with any of claims 1 to 10, characterized in that it
comprises at least one radiating membrane (1, 2, 13, 14) of bimorph type.