<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
#Mipoiltiî I retard pour'produire attia3exrcl,i de la réverbèrationus
EMI1.2
Pour '1'II"11o.!' la reproduction sonore des tHftl4uetft,.
41..tro-aoou.t1qut., en particulier pour renforcer la naturel de 1'18&" sonore* mais aussi pour obtenir des effets opdotàux, il est connu de produire artificiellement de la réverbération* It a proposé,
EMI1.3
à cet effet, des procédé et des dispositifs parmi lesquels ceux qui
EMI1.4
Utilisent des ressorts métalliques hélicoïdaux coma* dispooltlt à re- tard se sont avères satisfaisants. Les dispositifs à retard ainsi constitues sont relativement simples et économiques.
Le ressert h4ll- coldal reçoit les oscillations a transmettre sous la forme d'onde. lente$ de compression# de flexion ou de tortieri appliquées par, un dispositif 4'aotioftntmlnt approprié, 41IcttO-marntlqu... pr4rfttc., à une extrémité du ressort, et elles sont restituées à l'autre extra-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
ait$ du ressort par un dispositif de eonstruction semblable* On applique de préférence aux ressorts hélicoïdaux des oscillation# de torsion, en raison de la liberté de dispersion et de la facilite avec laquelle on les engendre et on les amortit.
On prolonge le temps de réverbération et on augmente la densité des réflexions en accrochant
EMI2.2
les extrémités des ressorts à des cadres rigides ou les ondes aeoani- que sont réfléchies* Il s'est avéré utile, pour augmenter encore la densité des réflexions, o'8.t.h-d1r.
le nombre d'oscillations propre do prévoir un trn8duoteur plusieurs ressorts hélicoïdaux en paral- 2 le, Dans un dispositif à retard connu, tant l'extrémité d'excita- tion que l'extrémité de restitution de chaque ressort sont attachées chacune & son propre petit aimant permanent, disposé dans l'entrefer
EMI2.3
d'une bobine commune d'actionneaentt respectivement de restitution, un côté de l'aimant permanent thnt relié au ressort hélicoïdal cor- respondnnt tandis que l'autre côte est rellè à une lame de ressort relpitlyeoaent ripidet 41le-même rigidement relire nu cadre* Si on .p- plique une tension à ftudl0.frauence au dispositit 4"ct10nn..nt, la ainenta permanents reçoivent, par l'intermédiaire de la bobine d'exci- tation commune,
des oscillations en rotation dans l'entrefer comme
EMI2.4
dans le cas d'un galvanomètre à aiguille, ces oscillations se communi- quant aux ressorts associas. Les oscillations qui' se produisent a l'extrémité de restitution mettent l'aimant permanent correspondant en rtottvenent et celui-ci induit par ses lignes de force, dans la bo- bine de restitution, une tension alternative oui est appliquée, après amplification appropriée, à un ou plusieurs haut-parleurs en tant que réverbération produite artificiellement. Cette tension résulte du décalage dans le tenps des réflexions des oscillations appliquées aux
EMI2.5
ressorts, du fait que les ressorts sont attachés d'une manière tréflé- chissante et que les oscillations voyagent ainsi plusieurs fois d'un
EMI2.6
point de fixation à l'autre avint de s'amortir.
La présente invention concerne un dispositif k retard du trp. 4'cr1' c1-a"nt destiné à produire ortifictelliment uns verM" j ration et élit a pour but d'en simplifier la fabrication, de la ren-
<Desc/Clms Page number 3>
dre plus économique et aussi d'augmenter la sécurité de fonctionne* ment, A cet effet, suivant l'invention, dans un dispositif à retard utilisant comme éléments à retard des ressorts hélicoïdaux qui peu- vent être attaqués à une extrémité par un dispositif d'actionement, de préférence électro-magnétique, de manière à produire des oscilla- tions mécaniques qui sont retransformées en oscillations électriques à l'autre extraite par un dispositif analogue,
on dispose concentri- quêtent l'un dans l'autre des ressorts hélicoïdaux de diamètre diffé- rents et on réunit de chaque côté entre elles les extrémités des res- sorts que l'on relie . un dispositif commun d'excitation, respective- ment de restitution. Les temps de retard des différents ressorts pris individuellement sont dans des rapports correspondant de préférence à un nombre irrationnel.
Selon une autre particularité de l'invention, on peut prévoir des moyens d'amortissement appropriés pour influencer la ré- verbération artificielle respectivement le spectre de fréquence. Dons ! une forme d'exécution particulière de l'invention, on obtient le de- < gré d'amortissement voulu en logeant dans l'entrefer dans lequel se déplace l'aimant permanent et appartenant au dispositif d'actionné- ment et/ou au dispositifde restitution, une matière amortisseuse comme, par exemple, du feutre ou une matière semblable Il peut éventuellement être utile aussi de monter, dans le transducteur, plusieurs dispositifs à retard suivant l'invention, mis en série ou en parallèle.
Dans les dessins annexés :
La figure 1 représente schématiquement un dispositif & retard suivant l'invention au moyen duquel des oscillations de flexion! sont imprimées aux ressorts.
La figure 2 est une vue semblable d'une forme d'exécution @ dans laquelle des oscillations de compression sont Imprimées aux ressorts.
La figure 3 est une vue semblable d'une forme d'exécution @ dans laquelle des oscillations de torsion sont imprimées aux ressorts*
<Desc/Clms Page number 4>
La figure 3a est une coupe faite suivant la ligne S-S1 de le figure 3.
EMI4.1
La figure 4 représente plusieurs dispositif< à retard sui. vant 10inventlon nia en série, La figure 5 montre deux ressort$ hélicoïdaux disposés l'un dr.n2> l'autre, représentas plus grande échelle pour mieux faire res- sorti?' les avantages techniques de l'invention, et
La figure 6 est le schéma du réseau quadripolaire équiva- lent,.
EMI4.2
Dans 1 forme d'exécution représentde à la figure 1# les ressorts hélicoïdaux 5 de diamètres différents disposes les uns dans les autres selon l'invention reçoivent des oscillations de compression Le dispositif qui leur imprime celles-ci perte la référence A. Il comporte une bobine d'excitation 1 qui établit des lignes de force - dans le circuit magnétique 2 lorsqu'on applique une tension à audio- fréquence Uein, L'entrefer rond contient un barreau Magnétique 3 relié à un bout, à la carcasse du dispositif d'actionnement par un ressort rigide et, à l'autre bout, aux extrémités réunies de trais ressorts hélicoïdaux.
Si on applique une tension d'excitation Uein à la bobine
EMI4.3
d'act1onnement 1, ceci établit un champ magnétique alternatif dans le circuit magnétique associe. Ce champ force le barreau magnétique 3 à se déplacer dans le sens de son axe longitudinal au rythme de la ten- sion alternative appliquée. Les oscillations partant du barreau siman- té se propagent sous la forme d'ondes de compression par les ressorts à retard et se transmettent à l'aimant permpnent 3' du dispositif de restitution B qui est en principe identioue au dispositif d'actionne-
EMI4.4
ment A. Le ressort dur 4 maintient l'aiment permanent 3' \ 1* inté- rieur de le carcasse du dispositif de restitution.
Les oscillations mp&n1Ue8 du bnrrohu aimanté 30 et les mouvements résultants de ses lignes de force créent, dans la bobine de restitution, une tension induite 1spon1bl, tous la forme d'une tension de sortie Uwu8 comme les deux barrerux aimantas 3 et 3' sont maintenus par des ressorts relativement durs, les oscillations appliquées aux ressorts concen-
EMI4.5
foue8 voyagent plusieurs fois d'une extrdnit4 k l'Autre des ressorts
<Desc/Clms Page number 5>
et produisent ainsi une réverbération donnant l'illusion de l'acous- tique d'un local.Afin d'hier des périodicité dans la courbe de réverbération, les rapporta entre les retards introduits par les
EMI5.1
différents ressorts pris individuellement doivent correspondre a un nombre irrationnel.
La figure 2 représente un dispositif à retard suivant l'invention dans lequel les ressorts hélicoïdaux concentriques re- çoivent des oscillations de flexion (ondes transversales), Les dé-
EMI5.2
ta11. d'exécution correspondent à ceux de la figure 1< Cep.ndht, les ressorts 4 et 4' qui maintiennent les barreaux almantd. 3 et 3', ; respectivement, sont représentas sous la forte de lames de ressorte ' ce qui est différent de le forme d'exécution précédente.
La figure 3 représente une forme d'exécution particulière*
EMI5.3
ment intéressante en ce que les ressorts hélicoïdaux **ncentrinues reçoivent des oscillations de torsion qui ont l'avantage d'une entiè re liberté de dispersion et, par conséquente d'une indépendance de la fréquence en ce qui concerne les retards introduites A désigne
EMI5.4
h nouveau le dispositif d'act1onnent et B le dispositif de resti- tution, Une tension qlternatJve à audio-fréquence U.1n Appliquêe à la bobine 1 du dispositif (t'actionnèrent crée, dans l'entrefer du c1rC'1it agnt1ue 2, un Chp1P -rapnétique 1ternzti! qui iiprine des . oscillations de torsion l'aimant permanent 3 qui est aimenté dans
EMI5.5
le sens diamétral* l'axe d'aimentation faisant un angle d'environ 45 avec la verticale.
La figure 3a, qui est une coupe de le partie evant du
EMI5.6
dispositif d'act10nneMent faite suivant la liene a-51' montre com- Ment l'aimant permanent 3 à aimantation diamétrale est disposa dans l'entrefer. Les oscillations de torsion du petit barreau aimanté 3 se propagent par les ressorts hélicoïdaux, la vitesse de propagation
EMI5.7
étant fonction du carré du diamètre du ressort hp11?td1 '"en oscil- lattons atteignent l'aidant 4' du dispositif de sortie B et errent
EMI5.8
là, par leur ouve.zent, une tension dans la bobine de restitution z' tandis que, d'autre part,
une partie des oscillations est réfléchit
<Desc/Clms Page number 6>
pour t'amortir lentement conformèrent aux oscillations amortie* du systèmes Les reporte 4 et 4', qui maintiennent respectivement les aiments 3 et 3', peuvent consister, dans cette forme d'exécution de l'invention, en des lames de ressort ou en des ressorts hélicoïdeux, Pour renforcer l'amortissement, le système entier peut être plonge dans un fluide visqueux, de l'huile par exemple. En outre, on peut disposer, par exemple,
dans l'entrefer entre les barreaux aimantât et l'aimant principal une matière de freinage par friction, conne du feutre ou une matière semblable (voir 6 et 6' à la figure 3)
Si on désire obtenir une réverbération particulièrement dense, on peut, comme la figure 4 le montre, disposer l'un derrière l'autre ou bien en parallèle plusieurs dispositifs à retard suivant l'invention*
Comme dispositif d'actionnemnt permettant de produire @ les oscillations de torsion, au lieu d'utiliser un aimant permanent tournant et une bobine d'excitation fixe, on peut aussi utiliser un aimant fixe et une bobine d'excitation tournante se déplaçant dans le champ de l'aimant,
de la même façon que dans le cas d'un appareil de mesure à cadre, En montant concentriquement les ressorts et en utilisant un seul dispositif d'actionnenent et un seul dispositif de restitution, on jouit non seulement d'une construction plus simple, plus économique et moins encombrante mais aussi d'avantagea techni- ques du point de vue oscillations et du point de vue de l'acoustique ces avantages ressortiront clairement des figures 5 et 6*
La figure 5 représente une tome d'exécution semblable à celle de la figure 3 mais à plus grande échelle et avec deux res- sorts concentriques seulement, la figure 6 donnant le circuit élec- trique équivalent, U correspond à la force d'actionnement ,
agissent sur les aimanta 3 et i correspond la vitesse mécanique v de l'ai- mant 6 côté actionnement, cette vitesse provoquant l'induction de la tension électrique Uaus B.l.v.. Aux masses des aimante 6, 6' cor- respondent les self-inductions L, L'. La souplesse des ressorte de retenues 4, 4' est exprimée par les capacités C, C' et les résistan-
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
ces d'amortissement 6, z' par les résistances obmiques 8* R Les deux ressorts 5 et 7 correspondent à la combinaison série de* qua- dripoles et des matrices à résistances 85# 37 ainsi que des iapédan- ces caractéristiques Z5 et 2o Chaque qundrip8,e (chaque ressort)
ait aussi exprimé par la somme des résistances d'entrée des autres res-
EMI7.2
sorte en série avec l'impédance du dispositif d$aotlonnmont# respec. tivement de restitution. Les réflexions d'une onde se propageant le long d'un ressort seront d'autant plus grandes qu'est grand l'amor-
EMI7.3
tissement de l'onde par extraction d'énergie de la résistance termi- naltt tandis que les réflexions sont d'autant plus petites que l'im- pédance caractéristique diffère de la résistance trxmi,nl.a., Cepen.
dantp comme lbimpédance caractéristique des ressorts est proportion- nelle au diamètre pour une même grosseur du fil et que, pour un même
EMI7.4
diamètre, cette impédance est proportionnelle à la troisième pulosan-1 ve de la grosseur du fil* il est possible d'obtenir une approximation la meilleure possible de la caractéristique de la réverbération naturelle en choisissant les dimensions des ressorts en fonction de
EMI7.5
l'impédance du dispositif d'aotionnement, respectivement de restitu- ! tlon, sans devoir recourir a des moyens d'amortissement auxiliaires séparée qui sont très difficiles à mettre au point, REVENDICATIONS.
1.- Dispositif à retard pour produire artificiellement de la réverbération utilisant, comme éléments à retard, des ressorts hélicoïdaux qui peuvent être attaques à une extrémité par un dispo- sitif d'actionnement de préférence électro-magnétique, pour produire '
EMI7.6
des oscillations mécaniques qui sont retransforaées en oscillations .
électriques à l'autre extréniité par un dispositif analogue, carte* térisé en ce que les ressorts hélicoïdaux, ayant des diamètres dif- férents, sont disposés les uns dans les autres tandis que les extré- mités des ressorts sont réunies entre elles et reliées à un disposi-
EMI7.7
tif commun d'aetionnenent, respectivexent jde restitution.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
# Mipoiltiî I delay to produce attia3exrcl, i reverberationus
EMI1.2
For '1'II "11o.!' sound reproduction of tHftl4uetft ,.
41..tro-aoou.t1qut., In particular to reinforce the naturalness of the 1'18 & "sound * but also to obtain opdotal effects, it is known to artificially produce reverberation * He proposed,
EMI1.3
for this purpose, methods and devices including those which
EMI1.4
The use of metal coil springs to delay coma * dispooltlt have been found to be satisfactory. The delay devices thus formed are relatively simple and economical.
The h4ll-coldal spring receives the oscillations to be transmitted in the form of a wave. slow compression # of bending or tortieri applied by, an appropriate 4'aotioftntmlnt device, 41IcttO-marntlqu ... pr4rfttc., at one end of the spring, and they are returned to the other extra-
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
of the spring by a device of similar construction * Preference is given to the coil springs of torsional oscillation, because of the freedom of dispersion and the ease with which they are generated and damped.
We extend the reverberation time and increase the density of the reflections by hanging
EMI2.2
the ends of the springs to rigid frames or the aeoanic waves are reflected * It has been found useful, to further increase the density of the reflections, o'8.t.h-d1r.
the number of oscillations proper to provide a trn8duoteur several helical springs in parallel, In a known delay device, both the excitation end and the return end of each spring are each attached to its own small permanent magnet, placed in the air gap
EMI2.3
of a common actuating coil respectively of restitution, one side of the permanent magnet thnt connected to the helical spring corre- sponds while the other side is real to a leaf spring relpitlyeoaent ripidet 41 itself rigidly reread the frame * If a voltage is applied to ftudl0.frauence at the device 4 "ct10nn..nt, the permanent ainent receive, via the common excitation coil,
rotational oscillations in the air gap such as
EMI2.4
in the case of a needle galvanometer, these oscillations are communicated to the associated springs. The oscillations which occur at the restitution end put the corresponding permanent magnet in return and this one induced by its lines of force, in the restitution coil, an alternating voltage yes is applied, after appropriate amplification, to one or more speakers as artificially produced reverb. This tension results from the shift in the time of the reflections of the oscillations applied to the
EMI2.5
springs, because the springs are attached in a trefoil manner and the oscillations thus travel several times in a
EMI2.6
point of attachment to the other had to amortize itself.
The present invention relates to a trp delay device. 4'cr1 'c1-a "nt intended to produce ortifictelliment a verM" j ration and elit aims to simplify its manufacture,
<Desc / Clms Page number 3>
dre more economical and also to increase the safety of operation. To this end, according to the invention, in a delay device using as delay elements helical springs which can be driven at one end by a device. 'actuation, preferably electro-magnetic, so as to produce mechanical oscillations which are transformed back into electrical oscillations at the other extracted by a similar device,
helical springs of different diameters are placed concentrically one inside the other and the ends of the springs which are connected are joined on each side. a common excitation device, respectively restitution. The delay times of the various springs taken individually are in ratios corresponding preferably to an irrational number.
According to another feature of the invention, it is possible to provide suitable damping means to influence the artificial reverberation respectively the frequency spectrum. Donations! In a particular embodiment of the invention, the desired degree of damping is obtained by accommodating in the air gap in which the permanent magnet moves and belonging to the actuating device and / or to the device. restitution, a damping material such as, for example, felt or a similar material. It may possibly also be useful to mount, in the transducer, several delay devices according to the invention, placed in series or in parallel.
In the accompanying drawings:
Figure 1 shows schematically a device & delay according to the invention by means of which bending oscillations! are printed on the springs.
Figure 2 is a similar view of an embodiment in which compressive oscillations are imparted to the springs.
Figure 3 is a similar view of an embodiment @ in which torsional oscillations are imparted to the springs *
<Desc / Clms Page number 4>
Figure 3a is a section taken along the line S-S1 of Figure 3.
EMI4.1
FIG. 4 shows several delay devices sui. Before 10inventlon nia in series, Figure 5 shows two coil springs $ arranged one dr.n2> the other, represented on a larger scale to better emerge? ' the technical advantages of the invention, and
FIG. 6 is the diagram of the equivalent quadrupole network ,.
EMI4.2
In 1 embodiment shown in FIG. 1 # the helical springs 5 of different diameters arranged one inside the other according to the invention receive compression oscillations The device which gives them these loses the reference A. It comprises a excitation coil 1 which establishes lines of force - in the magnetic circuit 2 when a voltage at audio frequency Uein is applied, the round air gap contains a Magnetic bar 3 connected at one end, to the carcass of the device. actuation by a rigid spring and, at the other end, at the joined ends of three helical springs.
If we apply an excitation voltage Uein to the coil
EMI4.3
Activation 1, this establishes an alternating magnetic field in the associated magnetic circuit. This field forces the magnetic bar 3 to move in the direction of its longitudinal axis at the rate of the applied alternating voltage. The oscillations starting from the simulated bar are propagated in the form of compression waves by the delay springs and are transmitted to the permanent magnet 3 'of the restitution device B which is in principle identical to the actuator device.
EMI4.4
The hard spring 4 holds the permanent magnet 3 'within the frame of the rendering device.
The oscillations mp & n1Ue8 of the magnetic bnrrohu 30 and the resulting movements of its lines of force create, in the restitution coil, an induced voltage 1spon1bl, all in the form of an output voltage Uwu8 as the two barrerux magnets 3 and 3 'are maintained by relatively hard springs, the oscillations applied to the concentrated springs
EMI4.5
foue8 travel several times from one end to the Other of the springs
<Desc / Clms Page number 5>
and thus produce a reverberation giving the illusion of the acoustics of a room.In order to yesterday periodicity in the reverberation curve, related them between the delays introduced by the
EMI5.1
different springs taken individually must correspond to an irrational number.
FIG. 2 represents a delay device according to the invention in which the concentric helical springs receive bending oscillations (transverse waves).
EMI5.2
ta11. execution correspond to those of Figure 1 <Cep.ndht, the springs 4 and 4 'which hold the bars almantd. 3 and 3 ',; respectively, are represented under the strong of leaf springs' which is different from the previous embodiment.
Figure 3 shows a particular embodiment *
EMI5.3
interesting in that the helical springs ** ncentrinues receive torsional oscillations which have the advantage of a complete freedom of dispersion and, consequently of an independence of the frequency with regard to the delays introduced A designates
EMI5.4
h again the actuating device and B the restitution device, an alternating voltage at audio-frequency U.1n Applied to coil 1 of the device (actuated you created, in the air gap of the agnt1ue circuit 2, a Chp1P -rapnetic 1ternzti! which generates torsional oscillations the permanent magnet 3 which is loved in
EMI5.5
the diametral direction * the feed axis making an angle of about 45 with the vertical.
Figure 3a, which is a section of the front part of the
EMI5.6
Actuation device made according to the link a-51 'shows how the permanent magnet 3 with diametrical magnetization is placed in the air gap. The torsional oscillations of the small bar magnet 3 are propagated by the helical springs, the propagation speed
EMI5.7
being a function of the square of the diameter of the spring hp11? td1 '"in oscillations reach the helper 4' of the output device B and wander
EMI5.8
there, by their opening, a tension in the restitution coil z 'while, on the other hand,
part of the oscillations is reflected
<Desc / Clms Page number 6>
to slowly dampen you conform to the damped oscillations * of the system The deferrals 4 and 4 ', which respectively hold the magnets 3 and 3', may consist, in this embodiment of the invention, of leaf springs or of coil springs. To strengthen the damping, the entire system can be immersed in a viscous fluid, for example oil. In addition, one can have, for example,
in the air gap between the magnet bars and the main magnet a friction braking material, such as felt or a similar material (see 6 and 6 'in figure 3)
If one wishes to obtain a particularly dense reverberation, it is possible, as FIG. 4 shows it, to arrange one behind the other or else in parallel several delay devices according to the invention *
As an actuator to produce torsional oscillations, instead of using a rotating permanent magnet and a fixed excitation coil, it is also possible to use a fixed magnet and a rotating excitation coil moving in the field. of the magnet,
in the same way as in the case of a frame measuring device, by mounting the springs concentrically and using a single actuating device and a single return device, not only is a simpler construction, more economical and less bulky but also of technical advantages from the point of view of oscillations and from the point of view of acoustics these advantages will emerge clearly from figures 5 and 6 *
FIG. 5 represents an execution volume similar to that of FIG. 3 but on a larger scale and with two concentric springs only, FIG. 6 giving the equivalent electric circuit, U corresponds to the actuating force,
act on the magnet 3 and i corresponds to the mechanical speed v of the magnet 6 on the actuation side, this speed causing the induction of the electric voltage Uaus Blv. To the masses of the magnets 6, 6 'correspond the self-inductions L, L '. The flexibility of the retaining springs 4, 4 'is expressed by the capacities C, C' and the resistors.
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
these damping 6, z 'by obmic resistors 8 * R The two springs 5 and 7 correspond to the series combination of * quadripoles and resistance matrices 85 # 37 as well as the characteristic iapédances Z5 and 2o Each qundrip8, e (each spring)
also expressed by the sum of the input resistances of the other res-
EMI7.2
sort in series with the impedance of the device d $ aotlonnmont # respec. restitution. The reflections of a wave propagating along a spring will be all the greater the greater the shock.
EMI7.3
weaving of the wave by energy extraction from the terminal resistor, while the reflections are smaller as the characteristic impedance differs from the resistance trxmi, nl.a., Cepen.
dantp as the characteristic impedance of the springs is proportional to the diameter for the same wire size and that, for the same
EMI7.4
diameter, this impedance is proportional to the third pulosan-1 ve of the wire size * it is possible to obtain the best possible approximation of the characteristic of natural reverberation by choosing the dimensions of the springs according to
EMI7.5
the impedance of the aotation device, respectively of restitu-! tlon, without having to resort to separate auxiliary damping means which are very difficult to develop, CLAIMS.
1.- Delay device for artificially producing reverberation using, as delay elements, coil springs which can be driven at one end by an actuator, preferably electromagnetic, to produce '
EMI7.6
mechanical oscillations which are transformed back into oscillations.
electric at the other end by a similar device, card * terized in that the helical springs, having different diameters, are arranged one inside the other while the ends of the springs are joined together and connected to each other. a provision
EMI7.7
common purpose of aetionnent, respectivexent jof restitution.