Perfectionnement aux appareils de reproduction sonore et enceintes acoustiques à rayonnement omnidirectionnel

Abstract

 Appareil ou enceinte acoustique comportant au moins une paire de haut-parleurs (5, 6) agencés pour la reproduction des sons graves et extrêmes graves et montés dans un même coffret (1) en étant alignés sur un axe vertical, le haut-parleur du haut rayonnant vers le plafond tandis que celui du bas rayonne vers le sol ou plancher, les deux hauts-parleurs d'une paire étant fixés tête-bêche respectivement à deux extrémités opposées du coffret rempli d'un volume étanche d'air (12), le haut-parleur du bas étant séparé du sol, caractérisé en ce qu'au moins une self (9) est disposée dans la ligne d'alimentation du ou des hauts-parleurs orientés vers le bas pour supprimer sensiblement le passage des fréquences médiums, hauts-médiums et aigus.

Description

[0001] La présente invention est relative aux appareils de reproduction sonore et enceintes acoustiques fonctionnant selon le principe de charge verticale à rayonnement omnidirectionnel.

[0002] On connaît déjà divers dispositifs sur les enceintes acoustiques pour augmenter la qualité et la puissance des sons graves.

[0003] Dans la demande de brevet FR-A-2 627 341 le déposant a déjà décrit une enceinte acoustique résolvant ce problème de façon particulièrement efficace, sous un volume réduit, avec une reproduction sonore d'excellente qualité, avec des graves très présents et précis, et comportant deux hauts-parleurs agencés pour la reproduction des sons graves et extrêmes graves et montés sur le même coffret, les deux hauts-parleurs étant alignés sur un axe vertical, le haut-parleur du haut rayonnant vers le plafond tandis que le haut-parleur du bas rayonne vers le sol ou plancher, ces deux hauts-parleurs étant fixés tête-bêche respectivement à deux extrémités opposées du coffret rempli d'air et étanche, le haut-parleur du bas étant monté à l'écart du sol ou du plancher à distance suffisante, telle que cette distance soit égale ou supérieure au rayon de la membrane du haut-parleur inférieur.

[0004] L'étanchéité du coffret au niveau de chacun des hauts-parleurs est assurée par la membrane tandis que l'étanchéité entre les hauts-parleurs et le coffret peut être assurée par des joints d'étanchéité circulaires.

[0005] Dans une telle réalisation les hauts-parleurs rayonnent leur énergie en harmonie parfaite. Les impulsions de chaque haut-parleur atteignent en même temps les oreilles de l'auditeur qui se trouve à l'horizontale de l'enceinte, et il en est de même pour l'énergie réfléchie par le mur arrière et les murs latéraux. Un gain de plus de trois décibels peut être obtenu. La diffusion totalement omnidirectionnelle permet le rayonnement de toutes les fréquences des hauts- parleurs associés : extrêmes graves, graves, bas-médiums, médiums, haut-médiums. Le rapport entre le volume de l'enceinte et la reproduction des graves est optimalisé. La reproduction des graves aux médiums peut être assurée jusqu'à 3 KHz avec des hauts-parleurs de petit diamètre.

[0006] Malgré ses grandes qualités cette disposition présente cependant encore quelques inconvénients. Le haut-parleur orienté vers le sol reproduit les mêmes fréquences que le haut-parleur orienté vers le plafond, ce qui provoque de la part de la proximité du sol un effet de ricochet dans les fréquences médiums et haut-médiums, apportant une coloration du son. L'écoute au niveau des médiums et des aigus n'est cohérente (ou en phase), que dans les plans géométriques perpendiculaires à l'axe horizontal de l'enceinte. La courbe de réponse présente des irrégularités notamment dans les médiums et la courbe d'impédance, en raison du fait que les hauts-parleurs sont câblés en parallèle, est abaissée et va surcharger l'amplificateur qui alimente les hauts-parleurs.

[0007] La présente invention a pour but de supprimer les inconvénients précités et de permettre de réaliser des enceintes de très bonne qualité utilisant le principe de la demande de brevet français précitée, et qui peuvent être extrêmement miniaturisées, avec des volumes internes clos entre hauts-parleurs qui peuvent être réduits jusqu'à deux litres.

[0008] L'invention est relative aux appareils de reproduction sonore, y compris les enceintes acoustiques, où une enceinte acoustique comporte au moins une paire de hauts-parleurs agencés pour la reproduction des sons, y compris les sons graves et extrêmes graves et montés sur un même coffret en étant alignés sur un axe vertical, le haut-parleur du haut rayonnant vers le plafond tandis que celui du bas rayonne vers le sol ou plancher, les deux hauts-parleurs d'une paire étant fixés tête-bêche respectivement à deux extrémités opposées du coffret rempli d'un volume étanche d'air, le haut-parleur du bas étant séparé du sol, de préférence d'une distance égale ou supérieure au rayon de la membrane du haut-parleur, caractérisés en ce qu'au moins une self, ou moyen équivalent, est disposée dans la ligne d'alimentation du ou des hauts-parleurs orientés vers le bas, pour supprimer sensiblement le passage des fréquences médiums, hauts-médiums et aigus.

[0009] La valeur de cette self est choisie, en fonction des hauts-parleurs utilisés et du volume interne choisi. Ainsi seules les fréquences graves et extrêmes graves seront diffusées par le ou les hauts-parleurs orientés vers le sol, le ou les hauts-parleurs orientés vers le plafond restant directement reliés, sans self intermédiaire, à l'amplificateur alimentant l'enceinte. Dans la plupart des cas, la valeur de la self s'étagera entre environ 2 et 10 mH.

[0010] Lorsque l'enceinte comprend plusieurs paires de hauts-parleurs, les hauts-parleurs de chaque extrémité sont orientés, sur ce même axe, dans le même sens, l'un derrière l'autre, avec un volume étanche d'air aussi réduit que possible entre deux hauts-parleurs successifs.

[0011] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et se référant au dessin annexé dans lequel :

• La figure 1 représente une vue schématique d'une enceinte selon la demande de brevet FR-A-2 627 341.
• La figure 2 représente une vue schématique du système d'alimentation d'une telle enceinte.
• La figure 3 représente une vue schématique d'une enceinte selon l'invention.
• La figure 4 représente une vue schématique d'une enceinte selon une autre forme de réalisation de l'invention.

[0012] On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2.

[0013] Dans un coffret d'enceinte 1 d'axe vertical posé sur le sol par quatre pieds 2, on a disposé deux hauts-parleurs 5, 6, le haut-parleur supérieur 6 rayonnant vers le haut et le haut-parleur inférieur 5 vers le bas. Le volume interne 12 du coffret qui sépare les deux hauts-parleurs 5, 6 est rendu étanche, la paroi de l'enceinte 1 étant imperméable à l'air et les hauts-parleurs 5 et 6 présentant, de préférence, une membrane continue étanche à l'air. Afin d'assurer l'étanchéité entre le coffret et les hauts-parleurs, ceux-ci sont montés sur le coffret par l'intermédiaire de joints d'étanchéité annulaires (non représentés).

[0014] Les hauts-parleurs sont alimentés en parallèle à partir de l'amplificateur 10 par une ligne usuelle 8.

[0015] On voit sur la figure 1 que lorsque les oreilles de l'utilisateur sont placées sensiblement dans le plan médian horizontal 4 perpendiculaires à l'axe de l'enceinte, les sons provenant des hauts-parleurs sont parfaitement en phase.

[0016] On se réfère maintenant aux figures 3 et 4. L'enceinte représentée sur la figure 3 comporte tous les éléments énumérés de l'enceinte des figures 1 et 2. Cependant on voit que l'on a inséré dans l'alimentation du haut-parleur inférieur 5, sur la ligne 8 le reliant à l'amplificateur 10, une self 9. De préférence cette self est du type self à air sans noyau.

[0017] La valeur de la self 9 est choisie de façon à supprimer sensiblement le passage des fréquences médiums, haut-médiums et aigues, seules les fréquences graves et extrêmes graves aboutissant alors au haut-parleur inférieur 5, le haut-parleur supérieur 6 restant alimenté dans l'ensemble de ces fréquences sans modification.

[0018] Par exemple pour deux hauts-parleurs 5, 6 ayant 10 cm de diamètre et un volume interne 12 de l'espace clos de deux litres, la valeur de la self est de l'ordre de 7 mH.

[0019] De façon avantageuse les deux hauts-parleurs 5, 6, peuvent fonctionner simultanément sur la bande de fréquence de 20 à 400 Hz, le haut-parleur supérieur pouvant aussi être filtré entre 400 et 2 000 Hz suivant le nombre de voies. La résonance est supprimée, les hauts-parleurs fonctionnant sur la bande commune (généralement entre 30 et 200 Hz, suivant le diamètre des hauts-parleurs).

[0020] On constate, à l'audition, que non seulement tous les avantages du dispositif déjà connu des figures 1 et 2 restent préservés mais qu'en outre la phase devient cohérente en tout point de l'écoute. Toute la bande passante, de l'extrême grave à l'aigu se trouve améliorée. La courbe de réponse est régularisée ou linéarisée. La courbe d'impédance remonte et devient plus régulière et la tenue en puissance est améliorée.

[0021] On se réfère maintenant à la figure 4.

[0022] Sur cette figure on a représenté un perfectionnement de l'enceinte de la figure 3, dans lequel on a, cette fois-ci, disposé deux hauts-parleurs inférieurs 5 et deux hauts-parleurs supérieurs 6 orientés respectivement vers le bas et vers le haut. Les deux hauts-parleurs de chaque extrémité sont situés très près l'un de l'autre de façon que l'espace interne 11 entre les deux hauts-parleurs soit réduit au minimum. Des joints périphériques (non représentés) sont disposés pour l'étanchéité au niveau de chaque haut-parleur de façon que les deux volumes intermédiaires 11 et le volume central 12 restent étanches.

[0023] Les deux hauts-parleurs inférieurs 5 sont alimentés par l'amplificateur avec interposition dans leur ligne d'alimentation de selfs respectives 9 de valeurs identiques, ou différentes selon les niveaux de graves recherchés.

[0024] Les hauts-parleurs supérieurs 6 restent alimentés sans dispositif de filtrage.

[0025] Cette réalisation assure un accroissement supplémentaire de la puissance sans aucun inconvénient en raison de l'équilibrage automatique qui s'effectue du fait de la symétrie des deux hauts-parleurs d'une même paire.

[0026] On peut concevoir, dans la pratique, de disposer la self 9 directement dans l'amplificateur sur la sortie de celui-ci destinée au haut-parleur inférieur 5 et un tel appareil de reproduction sonore, combinant un tel amplificateur et une ou des enceintes du type de la figure 1, rentre encore dans le cadre de l'invention.

[0027] Cependant on préfère de beaucoup que la ou les selfs 9 soient logées dans l'enceinte, par exemple dans le volume interne 12 ou en tout autre endroit possible de l'enceinte où les hauts-parleurs ne se trouvent pas gênés dans leur fonctionnement.

[0028] Le nombre de hauts-parleurs peut encore être accru et on peut prévoir plus de deux paires de hauts-parleurs, par exemple trois paires de hauts-parleurs également orientés de la même façon que sur la figure 4 avec des espaces intermédiaires étanches.

[0029] Par moyen équivalent à la self on peut utiliser, notamment, un amplificateur affecté à la reproduction des graves avec filtrage actif en entrée vers 400 Hz, un deuxième amplificateur large bande non filtré étant alors affecté à l'autre haut-parleur.

Revendications

1. Appareils de reproduction sonore, y compris enceintes acoustiques, où l'enceinte acoustique comporte au moins une paire de haut-parleurs (5, 6) agencés pour la reproduction des sons y compris des sons graves et extrêmes graves et montés dans un même coffret (1) en étant alignés sur un axe vertical, le haut-parleur du haut rayonnant vers le plafond tandis que celui du bas rayonne vers le sol ou plancher, les deux hauts-parleurs d'une paire étant fixés tête-bêche respectivement à deux extrémités opposées du coffret rempli d'un volume étanche d'air (12), le haut-parleur du bas étant séparé du sol, caractérisés en ce qu'au moins une self ou moyen équivalent est disposée dans la ligne d'alimentation du ou des hauts-parleurs orientés vers le bas pour supprimer sensiblement le passage des fréquences médiums, hauts-médiums et aigus.

2. Appareil ou enceinte selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les selfs (9) sont disposées sur ou dans l'enceinte.

3. Appareil ou enceinte selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'enceinte comporte une paire de hauts-parleurs.

4. Appareil ou enceinte selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enceinte comporte au moins deux paires de hauts-parleurs, les hauts-parleurs d'une même extrémité étant orientés, dans le même sens sur le même axe, en étant séparés l'un de l'autre par un volume étanche minimum d'air.

5. Appareil ou enceinte selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ou les hauts-parleurs inférieurs (5) sont séparés du sol d'une distance au moins égale au rayon de la membrane de haut-parleur.

6. Appareil ou enceinte de faible volume selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enceinte comporte un volume intermédiaire étanche d'air (12) de l'ordre de deux litres.

7. Appareil ou enceinte selon la revendication 6, caractérisé en ce que la self est sensiblement de l'ordre de 7 mH.

8. Appareil selon l'une des revendications 1 et 3 à 7, caractérisé en ce que la self (9) est disposée dans un amplificateur.

Dessins