(19)
(11) EP 1 475 993 A1

(12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

(43) Date de publication:
10.11.2004  Bulletin  2004/46

(21) Numéro de dépôt: 04364036.6

(22) Date de dépôt:  04.05.2004
(51) Int. Cl.7H04R 9/00
(84) Etats contractants désignés:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Etats d'extension désignés:
AL HR LT LV MK

(30) Priorité: 06.05.2003 FR 0305529

(71) Demandeur: Delhommeau, Guy
56860 Séné (FR)

(72) Inventeur:
  • Delhommeau, Guy
    56860 Séné (FR)

   


(54) Système acoustique à multiples transducteurs à rubans


(57) L'invention concerne un dispositif acoustique constitué de plusieurs transducteurs comportant des membranes rigides à rubans multiples munis de joues et nervures de renfort, se déplaçant en piston dans un champ magnétique exempt de tout obstacle, grâce à des organes de suspension à grand débattement permettant la reproduction des très basses fréquences. Un transducteur de structure similaire restitue le spectre médium-aigu. Tous les transducteurs sont intégrés dans un baffle plan conférant à l'ensemble une couverture complète du spectre des fréquences audibles sans les désagréments des systèmes équipés de transducteurs à membranes coniques.




Description


[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 1,5mm2 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/m2 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/m2 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.


Revendications

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).
 




Dessins

























Rapport de recherche