[0001] La présente invention concerne les haut-parleurs, et plus particulièrement ceux de
type à ruban, dédiés à la reproduction de signaux acoustiques dans les basses fréquences
du champ auditif.
[0002] La majorité des systèmes de reproduction du son dans le domaine de la haute fidélité
utilisent des haut-parleurs électrodynamiques à membrane conique pour la restitution
des basses fréquences. Le niveau de qualité de restitution du signal sonore de tels
systèmes est, de ce fait, tributaire du principe de ce type de transducteur. Comme
exposé dans US 5 195 143 et EP 166 957, l'utilisation de transducteurs à ruban permet
d'améliorer la qualité d'écoute en diminuant la distorsion et en augmentant la dispersion
du signal sonore.
[0003] Dans ces descriptions, le ruban constituant le woofer est placé à proximité immédiate
des aimants générant le flux magnétique afin de bénéficier d'un champ le plus homogène
et d'intensité optimum. Cette configuration n'autorise pas des déplacements linéaires
de la surface motrice et génère une distorsion du son, compte tenu de la baisse d'intensité
du champ magnétique à l'avant de la membrane, ce phénomène étant décrit dans US 4
001 522.
[0004] Les aimants placés derrière la membrane sont autant d'obstacles à la propagation
de l'onde arrière et provoquent une atténuation et une coloration du signal.
[0005] Le principe d'un conducteur unique ou multiple, solidaire d'une membrane souple tendue
sur ses 4 côtés limite les élongations à l'approche des fixations de la membrane,
altérant le signal sonore et réduisant le rendement aux basses fréquences. Pour améliorer
la restitution sonore dans cette partie basse du spectre, FR 2 446 044 décrit une
membrane autorisant une déformation pyramidale à plus large débattement.
[0006] Ces différents types de rubans ne se déplacent cependant pas véritablement comme
des pistons. Compte tenu du mode de fixation périphérique de la membrane, l'amplitude
des élongations de l'élément générateur de l'onde sonore n'est pas homogène sur toute
sa surface, phénomène altérant la linéarité de la réponse en fréquence. De manière
générale, le débattement de la surface motrice reste trop faible par rapport à l'amplitude
des signaux des fréquences les plus basses à reproduire. Ce constat est de plus en
plus d'actualité compte tenu de l'amélioration des procédés d'enregistrement qui permettent
d'augmenter la dynamique et d'élargir, vers le grave comme vers l'aigu, le spectre
des fréquences sonores à restituer.
[0007] Pour d'autres types de rubans longs et étroits, les fixations sont placées aux extrémités
sur les petits côtés, les grands côtés restant libres de leurs mouvements le long
des faces des aimants ou des pièces polaires. Pour de tels systèmes on retrouve les
mêmes désagréments décrits précédemment, quant aux restrictions sur l'amplitude du
débattement de la membrane. Une distorsion supplémentaire du signal sonore apparaît,
due à la fuite d'air entre les grands côtés du ruban et les faces des aimants provoquant
des turbulences d'air, comme détaillé dans US 4 580 014.
[0008] Un désagrément supplémentaire apparaît dans ces transducteurs à ruban, quand ils
sont utilisés pour reproduire les basses fréquences, en ce qui concerne la robustesse
du conducteur à la proximité de ses fixations. Une suspension, décrite dans EP 404
487, réduit le risque de rupture du conducteur du ruban. Néanmoins, pour une utilisation
aux très basses fréquences, ce type de suspension n'accepte pas un débattement suffisant
du ruban.
[0009] L'objet de la présente invention est un système de reproduction sonore restituant
la totalité du spectre audible. La reproduction des fréquences basses est assurée
par plusieurs transducteurs identiques constitués de membranes planes rectangulaires
rigides, chacune munie de plusieurs rubans conducteurs d'électricité, se déplaçant
comme des pistons dans un champ magnétique exempt de tout obstacle. Le mouvement de
piston de ces membranes est obtenu grâce à leur constitution indéformable à laquelle
s'ajoute un ensemble de fixations élastiques à grand débattement placé à leurs extrémités,
maintenant celles-ci entre les faces polaires d'un circuit magnétique afin de garantir
une fuite d'air équivalente à un jeu latéral de moins de 1% de la largeur des membranes.
Cette fuite d'air peut être minimisée par la présence de joues de renfort placées
sur les bords des membranes, perpendiculairement à celles-ci, donc parallèlement aux
faces polaires. La fuite d'air résiduelle peut être supprimée par l'adjonction d'une
suspension en forme de boucle reliant les joues de renfort au circuit magnétique.
L'ensemble de fixations élastiques à grand débattement confère à ces transducteurs
une fréquence de résonance très basse favorisant la restitution des sons graves et
assurant aux rubans des membranes une bonne résistance à la rupture. La reproduction
des fréquences médium-aiguës peut être assurée par un seul transducteur de structure
similaire à ceux précédemment décrits, procurant les même avantages. Cependant, les
joues de renfort et les suspensions supplémentaires en forme de boucles ne seront
pas présentes sur la membrane si la fréquence la plus basse à reproduire par le transducteur
médium-aigu est suffisamment élevée. La membrane gagne alors en légèreté, ceci améliorant
ses performances pour ce registre de fréquences. L'ensemble de ces transducteurs est
fixé sur un baffle plan modulable afin de minimiser les perturbations inhérentes à
tout principe d'enceinte acoustique close. Ce système réduit ainsi les différentes
distorsions décrites précédemment et améliore sensiblement la qualité de reproduction
sonore.
[0010] Le système comporte un circuit magnétique réalisé dans du fer ou dans tout autre
matériau perméable au magnétisme qui, selon une première caractéristique, a la forme
d'une échelle constituée de barreaux parallèles entre eux et de montants perpendiculaires
à ces derniers.
[0011] Les aimants permanents sont fixés par une de leurs faces polaires selon une deuxième
caractéristique de part et d'autre des barreaux du circuit magnétique en forme d'échelle,
exception faite du premier et du dernier barreau qui ne comportent qu'une rangée d'aimants.
[0012] Un champ magnétique est ainsi créé dans chaque entrefer constitué par l'espace compris
entre la face sud d'une rangée d'aimants permanents parallélépipédiques et la face
nord de la rangée contiguë de constitution identique. Pour l'ensemble des transducteurs,
chaque membrane plane rectangulaire produit des ondes sonores en se déplaçant dans
chaque entrefer qui selon une troisième caractéristique est exempt de tout obstacle,
caractéristique obtenue en limitant d'une part la largeur des barreaux à celle des
aimants permanents et en plaçant d'autre part les montants, assurant la fermeture
du circuit magnétique, hors de la zone de fixation des dits aimants.
[0013] Selon une quatrième caractéristique, le circuit magnétique peut présenter des entrefers
de largeurs différentes dans lesquels se déplacent des membranes de tailles différentes.
[0014] Dans chaque entrefer est placée selon une cinquième caractéristique de l'invention,
une membrane constituée d'un élément plan rectangulaire en matériau léger d'épaisseur
spécifique sur lequel sont collés parallèlement dans le sens de la plus grande longueur,
plusieurs rubans conducteurs plans parcourus par le courant électrique du signal audio
à reproduire. La rigidité de la membrane assurant son déplacement assimilable à celui
d'un piston est obtenue en collant des rubans conducteurs sur ses deux faces, l'efficacité
de ce procédé étant proportionnelle à l'épaisseur de la membrane. Les rubans conducteurs
sont recouverts d'un film mince et léger, conférant à celle-ci un deuxième élément
de rigidité améliorant la linéarité de sa réponse en fréquence.
[0015] Selon une sixième caractéristique, chaque membrane est maintenue centrée dans l'entrefer
par des organes de suspension réalisés dans un film de faible épaisseur, de même largeur
que la membrane, collés sur chacune de ses faces dans son prolongement, et sur ses
petits côtés formant ses extrémités. Les bandes ainsi obtenues sont pliées une seule
fois en forme de « V », selon un axe parallèle aux petits côtés de la membrane et
sont en opposition deux à deux à chaque extrémité de cette dernière. Elles forment
respectivement une structure en double triangle déformable, assurant la suspension
de la membrane et autorisent un grand débattement de celle-ci d'amplitude directement
proportionnelle à la longueur d'un côté d'un triangle, tout en supprimant le phénomène
de roulis de la membrane.
[0016] Sur ces bandes sont également collés les prolongements des rubans conducteurs qui
sont soudés à leurs extrémités sur une plaque de circuit imprimé faisant office de
connecteur et permettant, selon une septième caractéristique, d'assurer le centrage
de la membrane avec un jeu latéral inférieur à 1% de la largeur totale de celle-ci.
Le cuivre de ces plaques de circuit imprimé est gravé au pas d'espacement séparant
électriquement les dits rubans conducteurs collés sur la membrane.
[0017] Selon une huitième caractéristique de l'invention, le baffle plan est constitué de
deux volets rabattables de la hauteur totale du système et sont placés de chaque côté
de l'ensemble des transducteurs. Chaque volet est constitué de trois panneaux articulés
qui peuvent être repliés vers l'arrière des transducteurs pour former une colonne
ou être graduellement déployés pour former un baffle plan, afin d'ajuster le niveau
de restitution des basses fréquences en fonction de l'emplacement, de la configuration
du local ou des souhaits de l'auditeur.
[0018] Selon des modes particuliers de réalisation :
- le transducteur ne comportant qu'une membrane voit son circuit magnétique réduit à
un cadre rectangulaire, dont deux barreaux parallèles ne comporteront chacun qu'une
seule rangée d'aimants.
- deux joues de renfort réalisées dans le même matériau que celui utilisé pour la membrane
peuvent être fixées perpendiculairement sur les bords de chacun des deux grands côtés
d'une des faces de la membrane, lui conférant un troisième élément de rigidité et
limitant le court-circuit acoustique se produisant entre les bords de cette dernière
et les faces polaires des aimants.
- un quatrième élément de rigidité peut être obtenu en reliant les joues de renforts
entre elles par des nervures également fixées sur la face de la membrane, deux de
ces nervures étant situées sur les bords des petits côtés de la dite membrane.
- afin de supprimer le court-circuit acoustique résiduel aux abords des faces polaires
des aimants, une suspension réalisée dans un film mince et souple formant une boucle
sortant en grande partie de l'entrefer, peut être fixée sur toute la longueur des
joues de renfort d'une part, et sur un support collé sur les faces non polaires des
aimants ou sur les barreaux du circuit magnétique d'autre part. Ce dispositif est
étanche à l'air et n'entrave pas les mouvements de la membrane.
- afin de réduire le court-circuit acoustique aux abords des suspensions, un boîtier
peut recouvrir chaque suspension à l'arrière de la membrane, une face du dit boîtier
étant placée le plus près possible de la nervure située sur le bord du petit côté
de la membrane.
[0019] Les figures annexées fournissent les détails des différentes caractéristiques du
système :
La figure 1 représente le système complet dont les panneaux articulés sont entièrement
déployés de façon à former un baffle plan autour des transducteurs.
La figure 2 représente une vue arrière partielle du circuit magnétique ainsi que le
principe de connexion électrique d'un groupe de quatre transducteurs de grave.
La figure 3 est une vue en coupe de la figure 1 selon l'axe AA.
La figure 4 est une demi-vue en coupe longitudinale de la structure de la membrane
d'un transducteur de grave avec sa suspension.
La figure 5 est une vue en coupe transversale de la figure 4 selon l'axe CC, représentant
la membrane d'un transducteur de grave en position d'équilibre dans l'entrefer.
La figure 6 est une demi-vue en coupe de la figure 1 selon l'axe BB, représentant
un mode de fixation d'une membrane d'un transducteur de grave sur le circuit magnétique.
La figure 7 est une vue arrière de la membrane d'un transducteur de grave après fixation
entre les deux rangées d'aimants permanents.
La figure 8 représente un autre mode de fixation de la membrane d'un transducteur
de grave.
La figure 9 est une vue partielle en coupe longitudinale de la membrane d'un transducteur
médium-aigu.
La figure 10 représente une partie de la membrane d'un transducteur médium-aigu avant
formation des pliures de la suspension.
La figure 11 représente la vue arrière du transducteur médium-aigu complet, avant
fixation sur le baffle.
La figure 12 est une vue en coupe de la figure 11 selon la l'axe DD.
La figure 13 est une vue en coupe de la figure 11 selon la l'axe EE, représentant
le mode de centrage de la membrane du transducteur médium-aigu entre les deux rangées
d'aimants permanents.
La figure 14 est une vue en perspective de la cale assurant la fixation et le centrage
de la membrane du transducteur médium-aigu dans son circuit magnétique.
[0020] Le système complet représenté dans la figure 1 est constitué d'un transducteur à
membrane (2) restituant le spectre médium-aigu et de plusieurs transducteurs identiques
à membranes (1) dédiés au spectre grave. Ces transducteurs sont fixés sur deux montants
profilés (4) et sont séparés par un panneau (8), les deux autres panneaux (8) constituant
la terminaison verticale du baffle plan. Dans l'exemple de réalisation, les montants
(4) et les panneaux (8) sont en bois reconstitué de type médium. De chaque côté des
montants (4), deux volets constitués chacun de trois panneaux (5) (6) (7) identiques,
sont articulés par rapport à l'ensemble des transducteurs selon un premier axe vertical
(11). Les deux groupes de trois panneaux (5) (6) (7) sont articulés entre eux selon
deux autres axes verticaux (11). Le panneau (8) placé au-dessus du transducteur médium-aigu
devra avoir une hauteur au moins égale au quart de la longueur d'onde de la fréquence
de séparation du spectre médium-aigu et du spectre grave. Dans l'exemple de réalisation,
le panneau (8) a une hauteur de 20 cm, conférant à l'ensemble une hauteur totale de
160 cm après empilement des hauteurs de chaque transducteur de grave et des deux panneaux
(8) restant. Le circuit magnétique des transducteurs de grave est constitué d'une
structure en forme d'échelle comprenant des barreaux (3) de section carrée de fer
doux dont le côté est égal à la largeur d'un aimant permanent. Les rangées d'aimants
permanents sont situées de part et d'autre de chaque barreau (3) à l'exception des
deux barreaux situés aux extrémités de l'échelle qui n'en comportent qu'une rangée.
Les rangées d'aimants permanents sont représentées sur la figure 1 par des zones quadrillées.
[0021] Comme présenté plus en détail sur la figure 2, le circuit magnétique comporte également
deux barres verticales de fer doux (9) de section inférieure aux barreaux (3), constituant
les montants de l'échelle et fermant le circuit magnétique. Par souci de clarté, les
aimants permanents (19) organisés en rangées ne sont numérotés que pour les deux barreaux
(3) apparaissant en haut et en bas de la figure 2. Les autres blocs marqués N/S ou
S/N sont également des aimants identiques aux blocs numérotés (19). Les deux autres
groupes de transducteurs non représentés sur la figure 2 sont rigoureusement identiques
et viennent se placer dans la continuité du circuit magnétique formé par les barreaux
(3) et les deux montants (9). Chaque barreau (3) est fixé sur les deux montants profilés
(4) par l'intermédiaire de deux vis (10). Par la suite les deux barres verticales
(9) fermant le circuit magnétique sont fixées en bout de chaque barreau (3) par l'intermédiaire
de deux vis (12) comme représenté sur la figure 3. Deux rangées de quatre aimants
permanents (19), qui sont de type ferrite 60x20x15 dans l'exemple de réalisation,
sont collés de part et d'autre sur chaque barreau (3) générant un champ magnétique
(13) dans chaque espace libre de tout obstacle, compris entre les faces des aimants
permanents (19). Les deux barreaux (3) situés aux extrémités du circuit magnétique
formant l'échelle, ne comportent qu'une seule rangée de quatre aimants permanents
(19). Dans le mode particulier de réalisation utilisant les aimants ferrite précédemment
décrits, l'espacement entre les rangées d'aimants (19) a été déterminé à 35,5mm. Les
torons d'interconnexion électrique (18), non représentés sur la figure 2, permettent
de relier tous les rubans en série de manière à respecter le sens du courant, leur
assurant ainsi un déplacement en phase. Les trois groupes sont interconnectés en série
et sont alimentés par la voie appropriée du filtre séparateur de fréquences. Les torons
d'interconnexion (18) sont en fil de cuivre de section 1,5mm
2 et sont maintenus collés sur les montants (9).
[0022] Comme décrit sur les figures 2 et 4, la membrane (1) d'un transducteur de grave se
compose d'une partie plane (28) (27) (28), correspondant à la surface motrice du piston,
et de deux organes de suspension rigoureusement identiques positionnés à chaque extrémité
de la dite membrane. Compte tenu de cette symétrie, par souci de clarté la figure
4 ne représente qu'une moitié de la membrane (1). La largeur totale de la membrane
(1) est égale à l'écartement entre deux rangées d'aimants permanents (19) moins le
jeu nécessaire au déplacement de cette dernière entre les dites rangées. Le jeu latéral
de déplacement devant être inférieur à 1% de la largeur totale de la membrane (1),
on obtient dans l'exemple de réalisation une largeur de 35mm. La structure de la membrane
(1) est constituée d'une feuille (27) de polystyrène expansé de 2mm d'épaisseur, sur
laquelle sont collés sur chaque face, quatre rubans d'aluminium (26) de 18µ d'épaisseur
à intervalle régulier de 1mm, comme représenté sur la figure 5. Les extrémités des
rubans (26) débordent longitudinalement de part et d'autre de la feuille (27) d'une
longueur suffisante de façon à être collés respectivement entre deux bandes (25) de
polyester, dont la fonction est de conserver le pli formant les triangles de suspensions
tout en protégeant les rubans de la rupture, l'une de ces deux bandes est également
collée à l'extrémité de la feuille (27). Une feuille (28) de papier de 12g/m
2 de même largeur que la feuille (27) est collée, sur les faces apparentes des rubans
(26) afin de conférer à la membrane la rigidité nécessaire au fonctionnement en piston
assurant la linéarité de sa courbe de réponse. Dans l'exemple de réalisation les bandes
(25) formant sandwich avec les rubans (26) sont en polyester de 50µ d'épaisseur. Le
connecteur (15), constitué d'une plaque de circuit imprimé rigide de même largeur
et de même épaisseur que la feuille (27), est centré puis collé selon de même procédé,
entre les bandes (25) comme représenté sur la figure 4. Une première pliure est effectuée
selon un axe (31) sur les bandes (25) supportant les rubans (26), comme indiqué sur
les figures 4 et 7, formant le premier triangle de la suspension. Une seconde pliure
est réalisée de manière similaire sur l'autre bande (25) dans le sens opposé à la
première, formant le deuxième triangle de la suspension. Ce mode de suspension permet
d'assurer un déplacement rectiligne de la partie plane de la membrane (1), minimisant
les tensions et déformations génératrices de distorsions sur cette surface motrice.
Les huit rubans (26) sont connectés électriquement par soudure en huit points (29)
sur les pistes de cuivre (33) du connecteur (15), gravées au pas de séparation des
rubans comme décrit sur la figure 8.
[0023] Selon la représentation de la figure 5, afin de réduire l'effet du court-circuit
acoustique, deux joues de renfort (30) sont collées sur champ sur les bords de la
face arrière de la feuille (27). Les joues (30) sont constituées chacune d'une feuille
de polystyrène expansé de 2mm d'épaisseur de part et d'autre de laquelle sont collées
deux feuilles de papier pesant 12 grammes par mètre carré. Dans le même objectif de
réduction de ce court-circuit acoustique, deux boucles (35) sont également découpées
dans des bandes de polyester de 50µ d'épaisseur, supprimant toute fuite d'air sur
les bords longitudinaux de la membrane (1). Chaque boucle est collée sur toute la
longueur de la joue de renfort(30) et sur toute la longueur de la rangée d'aimants
permanents (19). Une nervure (34) de même constitution que la feuille (27) est collée,
à chaque extrémité des deux joues de renfort (30) et sur la face arrière de la feuille
(27). Deux autres nervures (34) non représentées sur la figure 4 sont également fixées
à intervalle régulier entre celles placées aux extrémités. Les nervures et les joues
de renfort, rigidifiant l'ensemble de la membrane (1), réduisent les déformations
mécaniques à l'origine de phénomènes de distorsion et évitent les ruptures des rubans
(26). Afin de minimiser également les déformations de la membrane (1), sa longueur
est limitée à 220mm dans l'exemple de réalisation, déterminant ainsi à quatre le nombre
d'aimants permanents (19) nécessaire à la constitution d'une rangée fixée sur un barreau
(3).
[0024] Selon la représentation de la figure 6, afin de supprimer l'effet du court-circuit
acoustique aux abords des suspensions, un boîtier (21) fixé de manière étanche sur
les barreaux (3) et les montants (9) vient coiffer les suspensions, le rebord (22)
du dit boîtier affleurant la nervure (34).
[0025] Chaque membrane (1) ainsi constituée est fixée à chacune des ses extrémités, comme
présenté sur la figure 6, sur le circuit magnétique par l'intermédiaire d'un jeu de
cales (16) et (17), en matériau non conducteur d'électricité, bloquant le connecteur
(15). Dans l'exemple de réalisation les cales (16) et (17) sont découpées dans un
panneau de bois reconstitué type médium. Les modes de fixation sur le circuit magnétique,
présentés par les figures 6, 7 et 8 sont identiques pour chacune des deux extrémités
des membranes (1) . Pour faciliter la lecture des dessins, les deux joues de renfort
(30) ainsi que les nervures (34) de la membrane (1) ne sont pas représentées sur les
figures 7 et 8. La largeur de la cale (16) est égale à la somme de deux épaisseurs
d'aimants permanents (19) plus l'écartement séparant les rangées d'aimants (19). On
obtient dans l'exemple de réalisation une cale (16) de largeur 65,5mm. L'épaisseur
de la cale (16) est telle que la position d'équilibre de la membrane (1) se situe
dans un plan parallèle et équidistant aux deux faces avant et arrière des rangées
d'aimants permanents (19). Les cales (16) sont collées sur leurs deux plans de contact
avec les barreaux (3). La cale (17) maintient la membrane (1) en bloquant le connecteur
(15), par serrage sur la cale (16) au moyen de deux vis (20) formant bride avec la
cale (17) qui enjambe le connecteur (15). Selon une variante non illustrée, une feuille
de matériau absorbant placée entre le plan de contact du connecteur (15) et la cale
(17) pourra être intercalée afin d'éviter toute vibration résiduelle du connecteur
(15).
[0026] Avant serrage définitif des quatre vis (20), les deux connecteurs (15) aux extrémités
de la membrane (1) sont placés en appui sur la face N de la rangée d'aimants permanents
(19) par l'intermédiaire de cales de réglage d'épaisseur de 0,25mm afin d'ajuster
le jeu latéral à moins de 1% de la largeur totale de la membrane (1) . La totalité
des barreaux (3) supportant les aimants permanents (19) peut être serrée sur les deux
montants (4) à l'aide des vis (10) grâce aux cales (16) de positionnement, avant le
centrage des membranes (1).
[0027] Dans un autre exemple de réalisation représenté par la figure 8, le connecteur (15)
possède deux oreilles percées de deux trous (32) dans lesquels sont placées deux vis
non représentées sur la figure 8, qui permettent de fixer la membrane (1) à chaque
extrémité sur les deux cales (16), les cales (17) n'ayant alors plus d'utilité. Dans
cet exemple de réalisation de la figure 8, la partie du connecteur (15) venant se
placer entre les faces N et S des deux rangées d'aimants permanents (19) est dimensionnée
de façon à intégrer le jeu latéral de 1% de la largeur totale de la membrane (1) évitant
ainsi un ajustement avec des cales d'épaisseur.
[0028] La suite des figures 9 à 14 décrivent la constitution du transducteur médium-aigu.
Compte tenu de la fréquence relativement basse de séparation des deux spectres située
vers 400Hz dans l'exemple de réalisation, la membrane de ce transducteur doit bénéficier
d'un débattement important. Les caractéristiques du circuit magnétique et de la membrane
sont de ce fait identiques à celles décrites dans la présente invention concernant
les transducteurs de grave, et permettent de bénéficier des mêmes améliorations. Cependant,
afin d'augmenter le rendement du transducteur médium-aigu et de minimiser l'échauffement
des rubans, les aimants fourniront un champ magnétique d'intensité supérieure à celle
du champ issu des aimants ferrite et le nombre de rubans sera augmenté comparativement
à celui défini pour les membranes des transducteurs de grave.
[0029] Le circuit magnétique du transducteur médium-aigu est indépendant de celui des transducteurs
de grave, et comporte comme représente sur la figure 11, deux barres de fer doux (51)
de section carrée dont la largeur est égale à celle d'un aimant permanent (50) et
de deux traverses (52) en fer doux, représentées en trait pointillé, de section identique
aux barres (51). Deux rangées de trois aimants permanents (50), qui sont de type néodyme
fer bore 36x15x10 dans l'exemple de réalisation, sont fixés sur chaque barre (51),
de la même manière que les aimants de type ferrite des transducteurs de grave, générant
comme représenté sur la figure 12, un champ magnétique homogène (13) dans l'espace
libre de tout obstacle, compris entre les faces des aimants permanents (50). Dans
ce mode particulier de réalisation, l'espacement entre les rangées d'aimants (50)
a été limité à 12mm afin de garantir une induction constante de 0,75T.
[0030] La constitution de la membrane (2) du transducteur médium-aigu décrite sur la figure
9 exploite le même principe de fonctionnement et la même méthode de fabrication que
ceux utilisés pour les membranes (1) des transducteurs de grave. Comme décrit sur
les figures 9 et 10, la membrane (2) se compose d'une partie plane (38) (37) (38),
correspondant à la surface motrice du piston, et de deux suspensions rigoureusement
identiques positionnées à chaque extrémité de la dite membrane. La symétrie étant
comparable à celle des membranes (1), une seule moitié de la membrane (2) est donc
représentée. La largeur totale de la membrane (2) est égale à l'écartement entre deux
rangées d'aimants permanents (50) moins le jeu nécessaire au déplacement de cette
dernière entre les dites rangées. Compte tenu de la faible largeur de la membrane
(2), le jeu latéral de déplacement est fixé à 0,15mm dans l'exemple de réalisation,
déterminant une largeur de membrane de 11,7mm. La structure de la membrane (2) est
constituée d'une feuille (37) en matériau léger tel que du polystyrène expansé de
2mm d'épaisseur, sur laquelle sont collés sur chaque face, 6 rubans d'aluminium (40)
d'épaisseur 18µ à intervalle régulier de 1mm comme représenté sur la figure 10. Les
extrémités des rubans (40) débordent longitudinalement de part et d'autre de la feuille
(37) d'une longueur suffisante de façon à être collés respectivement entre deux bandes
(39) de polyester dont l'une d'elles est également collée à chaque extrémité de la
feuille (37). Dans l'exemple de réalisation les bandes (39) sont en polyester de 50µ.
Deux feuilles (38) de papier de 21g/m
2 de largeur identique à la feuille (37) sont collées sur les faces apparentes des
rubans (40) afin d'apporter un deuxième élément de rigidité améliorant la linéarité
de sa réponse en fréquence. Dans l'exemple de réalisation, la fréquence de séparation
du spectre médium-aigu et du spectre grave ayant été fixée à 400Hz, la présence des
deux joues de renfort (44) s'avère nécessaire afin de conserver les mêmes avantages
que ceux décrits précédemment pour les membranes des transducteurs de grave. Le connecteur
(42), constitué d'une plaque de circuit imprimé de même largeur et de même épaisseur
que la feuille (37), est centré puis collé, entre les deux bandes (39) comme représenté
sur la figure 10. Les 12 rubans (40) sont connectés électriquement par soudure en
12 points (41) sur les pistes de cuivre (43) du connecteur (42), gravées au pas de
séparation des rubans. Deux pliures selon les axes (36) sont ensuite effectuées sur
les bandes (39) pour former les suspensions comme indiqué sur la figure 9, et en tous
points identiques à celles réalisées sur les membranes (1) dont les avantages ont
été précédemment décrits dans ce document. Une extrémité de la membrane (2) ainsi
constituée est représentée sur la figure 10 avant réalisation des deux pliures formant
la suspension.
[0031] Le procédé de centrage et de fixation de la membrane (2) sur son circuit magnétique
est similaire à celui déjà décrit dans ce document au sujet des membranes (1). La
largeur de la cale (53) est égale à la somme de deux épaisseurs d'aimants permanents
(50) plus l'écartement séparant les rangées d'aimants (50). On obtient dans l'exemple
de réalisation une cale (53) de largeur 31,7mm. L'épaisseur de la cale (53) est telle
que la position d'équilibre de la membrane (2) se situe dans un plan parallèle et
équidistant aux deux faces avant et arrière des rangées d'aimants permanents (50)
comme décrit sur la figure 12. Les cales (53) sont collées sur leurs deux plans de
contact avec les barres (51). La procédure de centrage de la membrane (2) peut être
effectuée selon le même déroulement que celui utilisé pour les membranes (1), les
cales de réglage d'épaisseur 0,15mm remplaçant celles de 0,25mm. Dans l'exemple de
réalisation, les deux connecteurs (42) sont collés sur les deux cales (53). Selon
une autre possibilité non illustrée, les connecteurs (42) peuvent présenter une constitution
similaire à celle décrite dans la figure 8 pour les connecteurs (15), facilitant ainsi
la procédure de centrage et celle d'un remplacement éventuel. Les deux traverses (52)
sont par la suite fixées sur les barres (51) grâce à quatre vis (56) et viennent enjamber,
au niveau des connecteurs (42), la membrane (2) sans en entraver les déplacements
comme indiqué sur la figure 13.
[0032] Le toron électrique (55) permet d'interconnecter les 12 rubans (40) et est maintenu
collé sur la barre (51). Les douze rubans (40) sont reliés en série de telle manière
à ce que le courant de modulation les traverse dans un sens toujours identique par
rapport au champ magnétique. Ce transducteur médium-aigu est fixé sur le baffle par
l'intermédiaire de quatre vis non représentées sur la figure 11, qui sont placées
dans les quatre trous de fixation (54). Il est ensuite connecté électriquement par
les bornes A et B sur la voie correspondante du filtre séparateur de fréquences.
1. Système de reproduction sonore restituant la totalité du spectre audible caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs transducteurs identiques restituant les basses fréquences, comportant
des membranes (1) supportant des rubans, et un transducteur restituant les fréquences
médium-aiguës comportant une membrane (2) de structure similaire à la membrane (1),
l'ensemble de ces transducteurs étant fixé sur un baffle plan constitué de panneaux
articulés (5) (6) (7) pouvant être repliés en forme de colonne.
2. Système de reproduction sonore selon la revendication 1 caractérisé en ce que les membranes (1) (2) sont constituées d'éléments plans rectangulaires (27) en matériau
léger d'épaisseur spécifique sur lesquels sont collés, parallèlement dans le sens
de la plus grande longueur, plusieurs rubans conducteurs plans (26) sur les deux faces
des dits éléments, assurant ainsi aux membranes leur rigidité et leur déplacement
assimilable à celui d'un piston, l'efficacité de ce procédé étant proportionnelle
à l'épaisseur des éléments plans rectangulaires (27).
3. Système de reproduction sonore selon la revendication 2 caractérisé en ce que les rubans conducteurs (26) des membranes (1) (2) sont recouverts d'un film mince
et léger (28), conférant à celles-ci un deuxième élément de rigidité améliorant la
linéarité de leur réponse en fréquence.
4. Système de reproduction sonore selon la revendication 2 caractérisé en ce que les membranes (1) (2) sont munies de joues de renfort (30) et de nervures (34), formant
avec l'élément plan (27) une structure motrice rigide indéformable réduisant l'effet
du court-circuit acoustique autour des dites membranes.
5. Système de reproduction sonore selon la revendication 4 caractérisé en ce que les joues de renfort (30) et de nervures (34) des membranes (1) sont équipées d'organes
supplémentaires constitués de boucles (35) et de boîtiers (21) (22) annulant l'effet
du court-circuit acoustique résiduel autour des dites membranes.
6. Système de reproduction sonore selon l'une quelconque des revendications précédentes
caractérisé en ce que les membranes (1) se déplacent dans des entrefers baignés par des champs magnétiques
(13) exempts de tout obstacle, produits par un circuit magnétique en forme d'échelle
constituée de montants (9) et de barreaux (3) supportant des aimants permanents (19).
7. Système de reproduction sonore selon la revendication 6 caractérisé en ce que le circuit magnétique est réduit à un cadre rectangulaire constitué de traverses
(51) et de barres (52) ne supportant qu'une seule rangée d'aimants permanents (50),
quand le transducteur ne comporte qu'une seule membrane (2).
8. Système de reproduction sonore selon la revendication 2 caractérisé en ce que les membranes (1) (2) des transducteurs sont maintenues dans les champs magnétiques
(13) par des organes de suspension (25) (39) formant un double triangle à grand débattement,
assurant une fréquence de résonance très basse et supprimant les phénomènes de roulis
des membranes (1) (2).
9. Système de reproduction sonore selon la revendication 2 caractérisé en ce que les organes de suspension (25) (39) sont fixés sur des connecteurs rigides (15) (42)
assurant un centrage précis des membranes (1) (2) entre les faces des aimants permanents
(19) (50).