[0001] La présente invention a pour objet un procédé d'émission de forte puissance d'ondes
acoustiques et des pavillons de transducteurs correspondant.
[0002] Le secteur technique de l'invention est celui de la réalisation de transducteurs
électroacoustiques.
[0003] L'application principale de l'invention est de pouvoir augmenter la puissance d'émission
d'un transducteur immergeable, composé au moins d'un pavillon et d'un pilier moteur,
et pouvant émettre des ondes acoustiques dans un liquide.
[0004] On connait déjà par le brevet JP-A-61 18 299 la conception de transducteur de petite
taille et possédant une forte puissance d'émission en faisant intervenir par une relation
mathématique la section du sous-pavillon et la section du pilier de céramique. Cependant,
l'enseignement de ce document ne permet pas de concevoir un transducteur à forte puissance
d'émission conservant la même fréquence et le même encombrement qu'un transducteur
standard.
[0005] On connaît également des transducteurs électro-acoustiques immergeables, et en particulier
piézo-électriques, comportant un boitier cylindrique rigide, creux et ouvert à ses
deux extrémités axiales, et à l'intérieur duquel sont disposés coaxialement avec celui-ci,
deux moteurs électro-acoustiques identiques, placés de part et d'autre d'une contre-masse
centrale, et dont les extrémités opposées sont entourées d'un pavillon: ces transducteurs
sont dits de type double "Tonpilz". Lesdits moteurs électro-acoustiques peuvent être
réalisés par deux empilements de plaquettes piézo-électriques alignés. Les faces externes
des deux pavillons sont situées dans le plan des extrémités axiales du boîtier, de
telle sorte qu'elles sont en contact avec le liquide, dans lequel le boitier est plongé,
et le périmètre externe de ces pavillons vient au plus près du bord des extrémités
axiales ouvertes dudit boîtier.
[0006] Ainsi, ces faces externes émettent dans le liquide des ondes acoustiques lorsque
les moteurs électro-acoustiques sont excités électroniquement: ces transducteurs sont
utilisés notamment pour émettre dans l'eau des ondes acoustiques basses fréquences
dans une direction déterminée; pour une application de ce type de transducteur mono
ou double "Tonpilz" à des émissions de fortes puissances, on peut citer la demande
FR. 2.663.182 de Monsieur Gilles GROSSO publiée le 13 Décembre 1991, qui décrit des
dispositifs complémentaires pour obtenir une puissance accrue.
[0007] Pour éviter la propagation des ondes acoustiques émises par les faces arrières des
pavillons, à l'intérieur du boîtier, surtout quand celui-ci est justement plein de
liquide, et qui sont alors retransmises dans le milieu ambiant malgré la rigidité
dudit boîtier, on place dans la cavité remplie du liquide ambiant à l'arrière des
pavillons de tels boîtiers non étanches, divers moyens tels que des tubes élastiques
fermés, étanches et remplis de gaz, et tels que la fréquence de résonance d'Helmholtz
de la cavité soit voisine de la fréquence fondamentale des vibrations axiales de l'ensemble
vibrant; un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet FR. 2.665.998 du 05
Mai 1988 déposée par l'Etat Français Délégué Général pour l'Armement. On reporte ainsi
le problème de la résistance à la pression du boîtier extérieur, à la résistance desdits
tubes élastiques, qui, étant de diamètres plus faibles, permettent d'avoir un ensemble
moins lourd : d'autres moyens peuvent être développés dans le même objectif.
[0008] Ces dispositifs nécessitent de conserver une cavité, en arrière des pavillons, de
dimensions suffisantes; or quand on veut augmenter la puissance d'un transducteur,
on augmente, d'une part bien sûr, le volume des moteurs électro-acoustiques, ce qui
se traduit par un allongement de ceux-ci et, d'autre part, la rigidité et le coefficient
de couplage électromécanique entre les moteurs et les pavillons : cependant, cela
oblige alors à augmenter l'encombrement externe du transducteur et son poids, sinon
d'une part, on ne dispose pas de place suffisante pour disposer des moyens adaptés
dans la cavité centrale tels que décrits ci-dessus, et d'autre part, on obtient une
conversion de puissance plus faible.
[0009] De plus, même s'il n'y a pas d'inconvénient opérationnel à augmenter le poids et
l'encombrement, la bande passante du transducteur est alors plus étroite et plus basse
que pour un transducteur standard et ne permet pas de satisfaire éventuellement les
besoins, en fonction de l'application recherchée.
[0010] Le problème posé est en effet de pouvoir, à partir d'un transducteur comportant au
moins un pilier moteur et au moins un pavillon qui lui est solidaire, et ayant un
encombrement donné, augmenter sa puissance jusqu'à et de l'ordre d'au moins 50%, tout
en restant dans une plage de fréquences d'émission correspondant à celle du transducteur
standard de même encombrement.
[0011] Une solution au problème posé est un procédé d'émission de forte puissance d'ondes
acoustiques à partir d'un transducteur tel qu'indiqué ci-dessus, comportant au moins
un pilier moteur de forme cylindrique, et au moins un pavillon ayant des dimensions
et un volume externe déterminés pour transmettre des ondes dans une plage de fréquence
et à une puissance donnée, et solidaire pour cela d'une extrémité dudit pilier, et
tel que :
- on assure le couplage entre ledit pilier et ledit pavillon par un noyau en matériau
rigide, placé au centre du pavillon;
- on réalise la couronne externe du pavillon entourant ledit noyau en matériau plus
léger que celui-ci, et complétant ledit volume déterminé;
- on augmente la puissance d'émission du transducteur pour la même plage de fréquence
donnée.
[0012] Dans un mode préférentiel de réalisation, afin d'obtenir une meilleure efficacité
et une augmentation de puissance supérieure, on encastre ledit pilier dans ledit noyau
et on conserve le même encombrement externe du transducteur, en augmentant la longueur
dudit pilier.
[0013] L'objectif de l'invention est également obtenu par un pavillon de transducteur d'émission
d'ondes acoustiques comportant au moins un pilier moteur de forme cylindrique, dont
une extrémité est solidaire dudit pavillon, lequel est composé d'un noyau central,
en matériau rigide, assurant le couplage avec l'extrémité dudit pilier, et d'une couronne
externe entourant ledit noyau et réalisée en matériau plus léger que celui-ci.
[0014] Dans un mode préférentiel de réalisation, l'extrémité dudit pilier est encastrée
dans ledit noyau, et de préférence, ladite couronne est en matériau d'aluminium ou
d'alliage de ce métal pour 65 à 85% du volume et ledit noyau est en acier ou en alliage
de ce métal occupant le reste du volume du pavillon.
[0015] Le résultat est un nouveau procédé d'émission de forte puissance d'ondes acoustiques,
et de nouveaux pavillons de transducteurs d'émission de telles ondes acoustiques.
[0016] Ces procédés et ces pavillons répondent en effet aux divers inconvénients cités précédemment
dans les transducteurs actuels, quand on veut augmenter leur puissance, et permettent
donc de résoudre le problème posé et d'atteindre les objectifs fixés.
[0017] En effet, on sait que la puissance émise par un transducteur est liée d'une part,
à la quantité de céramiques, et d'autre part, au carré du coefficient de couplage
électromécanique entre le pavillon et le moteur électro-acoustique qui le met en vibration
: ce coefficient de couplage électromécanique dépend lui-même de la forme du pilier,
de celle du pavillon, de son élasticité, de la masse centrale et de leur assemblage,
sachant qu'un facteur primordial est l'élasticité du pavillon.
[0018] En effet, si celui-ci est trop élastique, il y aura une perte d'énergie importante
par déformation, et s'il est trop rigide, il est alors lourd, car les matériaux qui
sont rigides sont également pesants, ce qui réduit la bande passante des fréquences,
et la décale vers les fréquences plus basses, ce qui ne correspond pas forcément aux
objectifs recherchés.
[0019] Dans la présente invention, le choix de réaliser un pavillon en bi-matériaux, de
préférence métallique, avec un noyau central rigide et une couronne périphérique légère,
permet à la fois d'avoir une rigidité suffisante pour obtenir un meilleur rendement
de couplage, grâce au noyau, et d'autre part, d'avoir un pavillon globalement léger
grâce à la couronne, permettant de conserver la fréquence et la bande passante voulues.
[0020] Cet allégement de la couronne externe est d'autant plus intéressant, que c'est à
cet endroit là que le volume, et donc le poids correspondant, sont maximum.
[0021] Par ailleurs, on sait que la fréquence parasite due à la déformation et à l'élasticité
du pavillon, est une fonction de √E/r, où r est la masse volumique du matériau et
E son module d'élasticité, et de la forme dudit pavillon : pour minimiser la perte
d'énergie due à cette déformation, il faut que cette fréquence propre soit en dehors
de la plage de fréquence de travail du transducteur. Or le rapport E/r étant constant
pour tous les matériaux métalliques, le choix d'une masse volumique faible ne change
pas cette fréquence de résonance, et cela d'autant plus que le noyau central est renforcé
par une pièce rigide, qui peut être adaptée à la forme voulue du pavillon et permet
d'améliorer la rigidité de l'ensemble : ainsi, à volume et encombrement égaux d'un
pavillon monomatériau lourd, on peut alléger celui-ci, garder la même fréquence de
résonance, et donc les mêmes fréquences de travail possibles, tout en allégeant l'ensemble
et en augmentant la puissance transmissible par ledit pavillon.
[0022] En restant dans le même encombrement qu'un transducteur standard, on garde ainsi
le volume interne de la cavité arrière pour y mettre des équipements tels que des
baffles ou autres tubes élastiques fermés, nécessaires aux performances de l'ensemble,
et tels qu'indiqués précédemment.
[0023] Dans le mode préférentiel indiqué précédemment, où le pilier est encastré dans ledit
pavillon, cela est d'autant plus possible, du fait de la présence de ce noyau central
rigide et résistant, qui peut permettre un encastrement plus profond que dans un matériau
léger, qui pourrait générer des modes de fréquences parasites et qui ne résisterait
pas aux efforts de compression du pilier.
[0024] Par ailleurs, la présence de ce matériau rigide central permet de laisser celui-ci
en contact directement avec le milieu, assurant un pont thermique, pour évacuer les
calories émises par les moteurs électro-acoustiques, car tout matériau rigide est
plus autoprotégé que les matériaux légers qui sont plus sensibles à l'oxydation.
[0025] On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus
en montrent déjà suffisamment pour en démontrer la nouveauté et l'intérêt.
[0026] La description et les figures ci-après représentent un exemple de réalisation de
l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles
dans le cadre de la portée et de l'étendue de l'invention, en particulier en changeant
la nature des matériaux composant ledit pavillon, qui pourraient être choisis parmi
des matériaux composites et non pas seulement métalliques.
[0027] La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un transducteur de type indiqué précédemment,
et équipé de pavillons suivant l'invention.
[0028] La figure 2 représente les courbes de variations du coefficient de couplage et de
la fréquence de résonance d'un pavillon en fonction du pourcentage d'acier dans le
volume total du pavillon.
[0029] La figure 3 est une représentation de l'allure du produit de la fréquence de résonance
et du carré du coefficient de couplage de la figure 2, en fonction du pourcentage
d'acier dans le volume total du pavillon.
[0030] Nous notons tout d'abord que la présente invention peut s'appliquer à tous types
de transducteurs, même si dans l'exemple cité ci-dessous, il n'est décrit, pour des
questions de simplification de description et du fait qu'il s'agit d'une application
principale de l'invention, que des pavillons couplés à des moteurs électroacoustiques
de transducteurs type double "Tonpilz" de forme cylindrique de révolution.
[0031] Le transducteur tel que représenté en coupe sur cette figure 1 comporte donc d'une
manière connue, deux moteurs 1 électro-acoustiques alignés sur un axe xx', placés
de part et d'autre d'une contre-masse centrale 2 et coaxialement à l'intérieur d'un
boîtier 5 cylindrique, que l'on peut appeler externe recouvrant l'ensemble desdits
moteurs 1 jusqu'aux pavillons 3 d'extrémité de ceux-ci, la cavité 7, ainsi délimitée
par lesdits pavillons et ledit boîtier étant rempli du liquide 4 dans lequel l'ensemble
du transducteur est immergé, tel que l'eau de mer.
[0032] Lesdits moteurs électro-acoustiques 1 et la masse intermédiaire 2 sont d'une part,
tenus ensemble par une tige de précontrainte 9, immobilisant également les deux pavillons
3 sur les extrémités du pilier ainsi constitués, et d'autre part, assemblés grâce
à différentes pièces de liaison 11, associées elles-mêmes à différentes pièces de
fixation 12, reliant lesdits moteurs électro-acoustiques au boîtier externe 5. Les
divers moyens de fixation sont tels qu'ils permettent une liberté de déplacement,
d'une part des extrémités des moteurs électro-acoustiques du côté des pavillons, et
d'autre part, des pavillons 3 eux-mêmes, par rapport à ce dit boîtier 5, de façon
à assurer la pleine émission d'ondes acoustiques dans le milieu ambiant.
[0033] Un fourreau intérieur 13 isole la tige de précontrainte desdits moteurs 1, et une
enveloppe d'étanchéité extérieure 8 assure l'isolation de ces moteurs 1 par rapport
au milieu ambiant 4.
[0034] L'alimentation desdits moteurs électro-acoustiques 1 est fournie par tout câble d'alimentation
10 fixé sur lesdites pièces de liaison 11 par un connecteur électrique 14. La réalisation
d'un tel transducteur et l'ensemble des différentes pièces de liaison le constituant
sont du domaine connu et réalisables par tout homme du métier : tous les autres éléments
permettant en particulier d'obtenir la fréquence de résonance d'Helmholtz de la cavité
telle qu'indiquée en introduction, ainsi que les différents éléments de liaison permettant
d'améliorer la réalisation mécanique de l'ensemble sont non figurés ici, certains
ont fait l'objet de divers autres demandes de brevets comme celles en particulier
citées en introduction.
[0035] Pour permettre le remplissage de la cavité 7 par ledit liquide 4, ledit boîtier externe
5 comporte au moins une ouverture 6 de communication avec l'extérieur, ladite ouverture
pouvant être constituée de trous répartis autour de la partie cylindrique du boîtier
ou même constituée d'une ouverture périphérique circulaire complète; de plus, de par
le fait que la cavité 7 n'est pas étanche et communique avec l'extérieur, lesdits
pavillons d'extrémité 3 ne sont pas reliés à leur périphérie au boîtier 5 et peuvent
d'autant plus avoir une liberté de déplacement.
[0036] Suivant l'invention, chacun desdits pavillons 3 est composé d'un noyau 15 central
en matériau rigide, assurant le couplage avec l'extrémité dudit pilier 1 et une couronne
externe 16 entourant ledit noyau 15, est réalisée en matériau plus léger que celui-ci.
[0037] De plus, les deux extrémités dudit pilier 1 peuvent être encastrées dans chacun desdits
noyaux 15 des pavillons 3 : en effet, le fait d'encastrer une partie des disques de
céramiques dans les pavillons, ne modifie pas beaucoup le coefficient de couplage,
car d'un côté, on augmente ainsi l'élasticité du moteur électroacoustique, donc cela
tend à augmenter ce coefficient, et d'un autre côté, la forme particulière du pavillon
obtenu, augmente quant à elle l'élasticité parasite et vient réduire ce coefficient.
[0038] Cependant, cette possibilité d'encastrement permet d'augmenter le volume de céramiques
pour une longueur et un encombrement externe du transducteur équivalent.
[0039] Or, la puissance fournie par un transducteur est proportionnelle au produit : V
c (volume de céramiques) x Fr (fréquence de résonance) x K
2 (coefficient de couplage électromécanique) : avec un pilier encastré, on aura donc
une puissance supérieure pour un encombrement constant.
[0040] Sur la figure 1, ledit noyau 15 est représenté de forme cylindrique, de même axe
que celui du pilier 1, mais il pourrait lui être donné d'autres formes telles que
tronconiques.
[0041] Grâce à la présence dudit noyau rigide 15 en matériau rigide, de préférence de l'acier
inoxydable, celui-ci peut être mis en contact direct avec le milieu ambiant pour permettre
l'évacuation thermique des calories des moteurs électro-acoustiques 1, tel que représenté
sur la partie gauche de la figure 1, où l'enveloppe externe 17 protégeant l'ensemble
du pavillon est ouverte autour de l'axe xx' du transducteur pour laisser une surface
18 du noyau 15 en contact avec l'extérieur.
[0042] Pour optimiser le pourcentage de matériau léger de la couronne 16 par rapport à l'ensemble
du volume du pavillon 3 et celui du noyau rigide 15 par rapport à ce même volume,
la figure 2 représente des exemples de courbes pour un transducteur de longueur standard,
tel que par exemple 570 mm de long, pour une réalisation classique correspondant à
une fréquence de résonance d'environ 1658 Hertz et à un coefficient de couplage de
48,84%. On obtient, avec un pilier encastré et des pourcentages d'acier, de type "25CD4",
pour le noyau 15 en fonction du volume total du pavillon 3 :
- la courbe 20 de fréquence de résonance en fonction dudit pourcentage,
- la courbe 19 de coefficient de couplage en fonction de ce même pourcentage.
[0043] Ces courbes confirment ce qui est dit en introduction parmi les inconvénients des
systèmes existants, à savoir que la présence de l'acier rigidifie la structure et
permet ainsi d'augmenter le coefficient de couplage électromécanique; mais si l'on
considère alors la fréquence de résonance, l'apport de masse du pavillon diminue alors
très sensiblement cette dernière, ce qui fait perdre de la puissance totale, même
si on augmente la longueur dudit transducteur, suivant la formule indiquée précédemment
de la puissance, en fonction du volume de céramiques, de la fréquence et du coefficient
de couplage.
[0044] Pour des pavillons avec un noyau d'acier de grand volume, soit supérieur à 70%, nous
observons une baisse du coefficient de couplage car l'effet de masse de l'extrémité
du pavillon entraîne un léger papillonnage de celui-ci.
[0045] A partir de ces deux courbes, nous pouvons tracer l'allure de la puissance qui est
fonction alors, pour un volume de céramique donné, du produit Fr x K
2, tel que représenté par la courbe 21 de la figure 3. Dans cet exemple représenté,
nous obtenons un maximum de puissance pour un noyau central représentant 21% d'acier
par rapport au volume total du pavillon.
[0046] Sur cette courbe, on obtient ainsi plus de 25% d'augmentation de la puissance acoustique,
à partir d'une puissance elle-même augmentée de l'ordre de 30% grâce par ailleurs
à l'encastrement des moteurs 1 dans les pavillons 3, ce qui au total permet d'obtenir
un gain de puissance de plus de 50% par rapport à un transducteur de même longueur
et encombrement, avec des pavillons monomatériau et des moteurs 1 non encastrés.
[0047] Dans d'autres modes de réalisation, en utilisant d'autres matériaux métalliques ou
composites, les pourcentages de volume du noyau 15 et de la couronne 16 peuvent être
différents, mais de préférence, quand ladite couronne 16 est en matériau d'aluminium
ou d'alliage de ce métal, son volume est de 65 à 85% du volume total du pavillon 3
et ledit noyau 15, qui est alors pris de préférence en acier ou en alliage de ce métal,
tel que référencé précédemment "25CD4", occupe le reste du volume du pavillon 3 soit
de 35 à 15% respectivement.
[0048] L'aluminium ou plutôt l'alliage de ce métal est par exemple de type "AU4G" et son
pourcentage en volume constituant ladite couronne 16 est de préférence, de 75 à 80%
du volume total du pavillon 3.
1. Procédé d'émission de forte puissance d'ondes acoustiques à partir d'un transducteur
comportant au moins un pilier moteur (1) de forme cylindrique, et au moins un pavillon
(3) ayant des dimensions et un volume externe déterminés pour transmettre des ondes
dans une plage de fréquence et à une puissance donnée, et solidaire pour cela d'une
extrémité dudit pilier (1), caractérisé en ce que :
- on assure le couplage entre ledit pilier (1) et ledit pavillon (3) par un noyau
(15) en matériau rigide, placé au centre du pavillon (3);
- on réalise la couronne externe (16) du pavillon entourant ledit noyau (15) en matériau
plus léger que celui-ci, et complétant ledit volume déterminé;
- on augmente la puissance d'émission du transducteur pour la même plage de fréquence
donnée.
2. Procédé d'émission suivant la revendication 1, caractérisé en ce que :
- on encastre ledit pilier (1) dans ledit noyau (15);
- on conserve le même encombrement extérieur du transducteur en augmentant la longueur
dudit pilier (1).
3. Procédé d'émission suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé
en ce qu'on réalise ledit pavillon (3) avec une couronne (16) en aluminium ou autre
alliage de ce métal, représentant entre 65 et 85% du volume total du pavillon (3),
et un noyau (15) en acier ou en alliage de ce métal, occupant le reste du volume du
pavillon (3).
4. Pavillon de transducteurs d'émission d'ondes acoustiques selon le procédé suivant
l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins un pilier moteur
(1), de forme cylindrique, dont une extrémité est solidaire dudit pavillon (3), caractérisé
en ce qu'il est composé d'un noyau (15) central, en matériau rigide, assurant le couplage
avec l'extrémité dudit pilier (1), et d'une couronne externe (16) entourant ledit
noyau (15) et réalisée en matériau plus léger que celui-ci.
5. Pavillon de transducteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité
dudit pilier (1) est encastrée dans ledit noyau (15).
6. Pavillon de transducteur suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé
en ce que ladite couronne (16) est en matériau d'aluminium ou d'alliage de ce métal
pour 65 à 85% du volume total du pavillon (3), et ledit noyau (15) est en acier ou
en alliage de ce métal occupant le reste du volume du pavillon (3).
7. Pavillon de transducteur suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé
en ce que ledit noyau (15) est de forme cylindrique, de même axe que celui du pilier
(1).
8. Pavillon de transducteur suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé
en ce que ledit noyau (15) est de forme tronconique, de même axe que celui du pilier
(1).
9. Pavillon de transducteur suivant l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé
en ce qu'une partie de la surface externe dudit noyau (15) est en contact direct avec
le milieu ambiant.
10. Pavillon de transducteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le volume
d'aluminium ou d'alliage de ce métal constituant ladite couronne (16), est de 75 à
80% du volume total du pavillon (3).
1. A method for emitting high power acoustic waves starting from a transducer comprising
at least one cylindrical driving assembly, and at least one headmasse having the same
dimensions and external volume determined for transmitting waves in a frequency range
and at a given power, and dependent on one end of said assembly, characterised in
that :
- the coupling between the said assembly and said headmasse is ensured by a core made
of a rigid material, located in the headmasse centre ;
- the external ring of the headmasse surrounding said core is made of a material lighter
than the latter, and completing said determined volume ;
- the transducer emitting power is increased for the same given frequency range.
2. A method of emission according to claim 1, wherein :
- the assembly is embedded in said core ,
- the same external volume of the transducer is kept by increasing the length of said
assembly .
3. A method for emitting according to claim 1, characterised in that said headmasse is
built with a ring made from aluminium or another aluminium alloy, representing between
65 and 85 % of the total volume of the headmasse, and a core made of steel or steel
alloy, filling the remaining volume of the headmasse.
4. A headmasse of transducers emitting acoustic waves comprising at least one cylindrical
driving assembly, an extremity of which is dependent on said headmasse, characterised
in that it comprises a central core, made of rigid material, ensuring the coupling
with the end of said assembly, and an external ring surrounding said core and made
from a material lighter than the latter.
5. A transducer headmasse according to claim 4, wherein the end of said assembly is embedded
in the said core.
6. A transducer headmasse according to claim 4, wherein said ring is made of aluminium
or an aluminum alloy material for 65 to 85 % of the total volume of the headmasse,
and said core is made of steel or steel alloy filling the remaining volume of the
headmasse.
7. A transducer headmasse according to claim 4, wherein said core is cylindrical, and
has the same axis as the assembly.
8. A transducer headmasse according to claim 4, wherein said core is truncated, and has
the same axis as the assembly.
9. A headmasse transducer according to claim 4, wherein part of the external surface
of said core is in direct contact with the ambient medium.
10. A headmasse transducer according to claim 6, wherein the volume of aluminum or aluminum
alloy making up said ring is 75 to 85 % of the total volume of the headmasse.
1. Hochleistungs-Sendeverfahren von Schallwellen ab einem Schallwandler, mit mindestens
einem zylindrischen Motorständer (1) und mindestens einem Schalltrichter (3) mit bestimmten
Dimensionen und externem Volumen, um Wellen auf einem Frequenzbereich und mit einer
gegebenen Leistung zu übertragen, und dazu mit einem Ende des besagten Ständers (1)
verbunden, und dadurch gekennzeichnet, daß:
- man die Kopplung zwischen dem besagten Ständer (1) und dem besagten Schalltrichter
(3) anhand eines Kerns (15) aus steifem Werkstoff, der in der Mitte des Schalltrichters
(3) angeordnet ist, gewährleistet;
- man die externe Krone (16) des Schalltrichters, die den besagten Kern (15) umgibt,
aus leichterem Werkstoff als diesen Kern herstellt und sie das besagte bestimmte Volumen
ergänzt;
- man die Sendeleistung des Schallwandlers für den gleichen gegebenen Frequenzbereich
erhöht.
2. Sendeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:
- man den besagten Ständer (1) in den besagten Kern (15) einläßt;
- man die gleichen externen Abmessungen des Schallwandlers durch Vergrößerung der
Länge des besagten Ständers (1) beibehält.
3. Sendeverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man
den besagten Schalltrichter (3) aus einer Krone (16) aus Aluminium oder einer Legierung
dieses Metalls herstellt, die 65 bis 85 % des Gesamtvolumens des Schalltrichters (3)
darstellt, und aus einem Kern (15) aus Stahl oder einer Legierung dieses Metalls,
der das restliche Volumen des Schalltrichters (3) einnimmt.
4. Schalltrichter für Schallwandler zum Senden von Schallwellen nach dem Verfahren, nach
einem der vorstehenden Ansprüche, mit mindestens einem Motorständer (1) zylindrischer
Form, dessen eines Ende mit dem besagten Schalltrichter (3) verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß er aus einem zentralen Kern (15) und aus steifem Werkstoff besteht,
wodurch die Kopplung mit dem Ende des besagten Ständers (1) gewährleistet wird, sowie
aus einer externen Krone (16), die den besagten Kern (15) umgibt und aus einem leichteren
Werkstoff als dieser besteht.
5. Schalltrichter für Schallwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ende des besagten Ständers (1) in den besagten Kern (15) eingelassen ist.
6. Schalltrichter für Schallwandler nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die besagte Krone (16) aus Aluminium oder einer Legierung dieses Metalls für 65
bis 85 % des Volumens besteht, und der besagte Kern (15) aus Stahl oder einer Legierung
dieses Metalls besteht, wodurch der Rest des Volumens des Schalltrichters (3) ausgefüllt
wird.
7. Schalltrichter für Schallwandler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der besagte Kern (15) zylindrisch ist, der gleichen Achse wie diejenige des Ständers
(1).
8. Schalltrichter für Schallwandler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der besagte Kern (15) kegelstumpfartig ist, mit der gleichen Achse wie der Ständer
(1).
9. Schalltrichter für Schallwandler nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil der externen Fläche des besagten Kerns (15) in direktem Kontakt mit der
Umgebung steht.
10. Schalltrichter für Schallwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Volumen des Aluminiums oder einer Legierung dieses Metalls, aus dem die besagte Krone
(16) besteht, 75 bis 80 % des Gesamtvolumens des Schalltrichters (3) ausmacht.