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FR2581497A1 - Ion emission electroacoustic transducer. - Google Patents

Ion emission electroacoustic transducer. Download PDF

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FR2581497A1
FR2581497A1 FR8506664A FR8506664A FR2581497A1 FR 2581497 A1 FR2581497 A1 FR 2581497A1 FR 8506664 A FR8506664 A FR 8506664A FR 8506664 A FR8506664 A FR 8506664A FR 2581497 A1 FR2581497 A1 FR 2581497A1
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Jean-Claude Fourriere
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

Electroacoustic transducer of the type including at least one element 5 with a sharpened end, such as a point or ridge, capable of emitting ions when it is brought to sufficiently high electrical potentials, as well as means of modulating the potential applied to the said element by an AC voltage of acoustic frequency, the said transducer including two gates 7, 8 which are parallel to one another and to the said element 5 and are arranged symmetrically on either side of the latter, whilst a high voltage is applied between the gates 7, 8 on the one hand, and the said element 5 on the other hand, and the said means of modulation apply the same AC voltage of acoustic frequency to the said gates 7, 8, but with opposite phases. According to the invention, this transducer is characterised in that the sharp end of the said element is divided, one part 6a of this end being directable towards one of the gates 7, whilst the other part 6b of this end can be directed towards the other 8 of the said gates. Loudspeaker.

Description

La présente invention concerne un transducteur électroacoustique du type comportant au moins un élément à extrémité acérée tel que pointe ou arete, susceptible d'émettre des ions lorsqu'il est porté à des potentiels électriques suffisamment élevés, et des moyens pour moduler le potentiel appliqué audit élément par une tension alternative de fréquence acoustique.The present invention relates to an electroacoustic transducer of the type comprising at least one element with a sharp end such as a point or edge, capable of emitting ions when it is brought to sufficiently high electrical potentials, and means for modulating the potential applied to said element by an alternating voltage of acoustic frequency.

Par la demande de brevet français 84 02294, on connait déjà un transducteur de ce type comportant deux grilles parallèles entre elles et audit élément et disposées symétriquement de part et d'autre de celui-ci, une haute tension étant appliquée entre les grilles d'une part, et ledit élément d'autre part, tandis que des moyens de modulation appliquent sur lesdites grilles la même tension alternative de fréquence acoustique, mais avec des phases opposées.By French patent application 84 02294, there is already known a transducer of this type comprising two grids parallel to each other and to said element and arranged symmetrically on either side thereof, a high voltage being applied between the grids. on the one hand, and said element on the other hand, while modulation means apply to said grids the same alternating voltage of acoustic frequency, but with opposite phases.

Un tel transducteur électro-acoustique fonctionne de façon satisfaisante. Cependant, on a remarqué que, lorsque la tension de polarisation de l'élément acéré dépassait un certain seuil (de tordre de 2 à 3kV), il s'en suivait la création d'un vent ionique susceptible de perturber le bon fonctionnement du transducteur.Such an electro-acoustic transducer works satisfactorily. However, it was noted that, when the polarization voltage of the sharp element exceeded a certain threshold (to twist from 2 to 3kV), it followed the creation of an ionic wind likely to disturb the proper functioning of the transducer .

Ainsi, ltobjet de la présente invention est de perfectionner le transducteur électro-acoustique du type décrit ci-dessus afin de lui permettre de fonctionner avec une polarisation aussi élevée que possible.Thus, the object of the present invention is to improve the electro-acoustic transducer of the type described above in order to allow it to operate with as high a polarization as possible.

A cette fin, selon l'invention, un transducteur électroacoustique du type comportant au-moins un élément à extremité acérée, tel que pointe ou arête, susceptible d'émettre des ions lorsqu'il est porté à des potentiels électriques suffisamment élevés, ainsi que deys moyens pour moduler le potentiel appliqué audit élément ar une tension alternative de fréquence acoustique, ledit transducteur comportant deux grilles parallèles entre elles et audit élément et disposées symétriquement de part et d'autre de celui-ci, tandis qu'unie haute tension est appliquée entre les grilles d'une part, et ledit élément d'autre part, et que lesdits moyens de modulation appliquent sur lesdits grilles la même tension alternative de fréquence acoustique, mais avec des phases opposées, est caractérisé en ce que l'extrémité acérée dudit élément est double, les deux parties de cette extrémité double étant au moins sensiblement en prolongement l'une de l'autre.To this end, according to the invention, an electroacoustic transducer of the type comprising at least one element with a sharp end, such as point or edge, capable of emitting ions when it is brought to sufficiently high electrical potentials, as well as two means for modulating the potential applied to said element ar an alternating voltage of acoustic frequency, said transducer comprising two grids parallel to each other and to said element and arranged symmetrically on either side thereof, while a high voltage joint is applied between the grids on the one hand, and said element on the other hand, and that said modulation means apply to said grids the same alternating voltage of acoustic frequency, but with opposite phases, is characterized in that the sharp end of said element is double, the two parts of this double end being at least substantially in extension of one another.

Grace à cette disposition, toutes choses étant egales par ailleurs, la polarisation de l'élément émetteur d'ions peut être fortement élevée, sans perturber le fonctionnement du transducteur.Thanks to this arrangement, all other things being equal, the polarization of the ion-emitting element can be very high, without disturbing the operation of the transducer.

Ceci est vraisemblablement dû au fait que chacune des parties de l'extrémité acérée engendre un vent ionique qui annule celui créé par l'autre partie de l'autre extrémité.This is probably due to the fact that each of the parts of the sharp end generates an ionic wind which cancels out that created by the other part of the other end.

Avec un transducteur identique à celui décrit dans la demande de brevet français précitée, en changeant seulement l'élément acéré par celui conforme a' l'invention, la polarisation dudit élément peut être élevée jusqu'à 4,5 kV.With a transducer identical to that described in the aforementioned French patent application, by changing only the sharp element by that conforming to the invention, the polarization of said element can be high up to 4.5 kV.

Dans un premier mode de réalisation, les deux parties de l'extrémité double sont l'une dirigéé vers l'une des grilles et l'autre vers l'autre desdites grilles. Dans-ce cas, lesdites parties de l'extrémité double peuvent être au moins sensiblement orthogonales auxdites grilles.In a first embodiment, the two parts of the double end are one directed towards one of the grids and the other towards the other of said grids. In this case, said parts of the double end may be at least substantially orthogonal to said grids.

Cependant, selon un second mode de réalisation, les deux parties de l'extrémité double sont au moins sensiblement pa rallèles auxdites grilles. However, according to a second embodiment, the two parts of the double end are at least substantially pa parallel to said grids.

Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.The figures of the appended drawing will make it clear how the invention can be implemented.

La figure 1 est une coupe axiale, passant par l'élément à extrémité acérée, d'un mode de réalisation avantageux du transducteur électro-acoustique selon l'invention.Figure 1 is an axial section through the element with a sharp end, of an advantageous embodiment of the electro-acoustic transducer according to the invention.

La figure 2 montre schématiquement le circuit électrique d'alimentation du transducteur de la figure 1.FIG. 2 schematically shows the electrical supply circuit of the transducer of FIG. 1.

Le transducteur électro-acoustique selon l'invention, montré schématiquement sur la figure 1, comporte un bloc torique 1 de matière électriquement isolante, percée centralement par un trou ménageant une chambre centrale cylindrique 2, reliée à deux parties coniques opposées 3 et 4, coaxiales entre elles et à la chambre 2 et débouchant à l'extérieur.The electro-acoustic transducer according to the invention, shown diagrammatically in FIG. 1, comprises a toric block 1 of electrically insulating material, pierced centrally by a hole providing a cylindrical central chamber 2, connected to two opposite conical parts 3 and 4, coaxial between them and in bedroom 2 and opening to the outside.

Dans le bloc 1 est emprisonné un élément conducteur 5, de direction générale transversale à l'axe de la chambre 2 et des parties coniques 3 et 4, et débouchant dans ladite chambre 2, par exemple de façon que l'extremité dudit élément 5 se trouve sur l'axe de la chambre 2 et des parties coniques 3 et 4.In the block 1 is trapped a conductive element 5, generally transverse to the axis of the chamber 2 and the conical parts 3 and 4, and opening into the said chamber 2, for example so that the end of the said element 5 is located on the axis of chamber 2 and conical parts 3 and 4.

Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, ltextrêmité de l'élément 5 est double et constitué de deux pointes 6a et 6b, respectivement dirigées vers les grilles 7 et 8.As can be seen in FIGS. 1 and 2, the end of the element 5 is double and consists of two points 6a and 6b, respectively directed towards the grids 7 and 8.

Les pointes 6a et 6b sont alignées sur l'axe du bloc 1 et sont orthogonales au reste de l'élément 5.The points 6a and 6b are aligned on the axis of the block 1 and are orthogonal to the rest of the element 5.

Le circuit de modulation, montré par la figure 2, reçoit d'un générateur à haute tension non représenté, une haute tension HT, dont, par exemple, le potentiel négatif - HT est appliqué à la pointe 5 et le potentiel positif + HT est appliqué en commun aux grilles 7 et 8, par l'intermédiaire de forte résistance R1 (par exemple , mégohm). Ce circuit de modulation comporte deux transistors T à haute tension montés en émetteur commun, avec leurs collecteurs reliés à la grille 7 ou à la grille 8 respectivement et leurs émetteurs réunis à la masse.The modulation circuit, shown in FIG. 2, receives from a high voltage generator, not shown, a high voltage HT, of which, for example, the negative potential - HT is applied to the tip 5 and the positive potential + HT is jointly applied to grids 7 and 8, via high resistance R1 (for example, megohm). This modulation circuit comprises two high voltage transistors T mounted as a common emitter, with their collectors connected to the gate 7 or to the gate 8 respectively and their emitters joined to ground.

Les bases des transistors T sont reliées à la sortie d'amplificateurs opérationnels Al et A2 respectivement, associés chacun à une résistance de contre-réaction R2.The bases of the transistors T are connected to the output of operational amplifiers A1 and A2 respectively, each associated with a feedback resistance R2.

La tension alternative de fréquence acoustique m, destinée à moduler la haute tension HT, est appliquée par l'intermé- diaire de résistances R3, respectivement à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel Al associé à la grille 7 et à l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel A2 associé à la grille 8.The alternating voltage of acoustic frequency m, intended to modulate the high voltage HT, is applied by means of resistors R3, respectively to the negative input of the operational amplifier Al associated with the gate 7 and to the input positive of the operational amplifier A2 associated with the grid 8.

Ainsi cette tension de modulation m est appliquée en opposition de phase sur lesdites grilles 7 et 8.Thus this modulation voltage m is applied in phase opposition to said gates 7 and 8.

L'impédance de sortie des transistors 2 est élevée, à cause de leur montage en émetteur commun, de sorte qu'il est avantageux de placer lesdits transistors aussi près que possible des grilles 7 et 8 pour éviter les pertes capacitives de transmission. Sur la figure 1, on a représenté les transistors T montés sur le bloc 1. The output impedance of the transistors 2 is high, because of their mounting as a common transmitter, so that it is advantageous to place said transistors as close as possible to the gates 7 and 8 to avoid capacitive transmission losses. In FIG. 1, the transistors T mounted on block 1 are shown.

On a construit un tel haut parleur pour casque d'écoute, du type de celui de la figure 1, présentant les particularités suivantes - diamètre de la chambre 2 : entre environ 0,5 et 1 cm - distance entre chacune des pointes 6a,Çb et la grille 7 ou 8 correspondante : environ 4 mm.We built such a loudspeaker for headphones, of the type of that of FIG. 1, having the following particularities - diameter of the chamber 2: between approximately 0.5 and 1 cm - distance between each of the points 6a, Çb and the corresponding grid 7 or 8: approximately 4 mm.

- écartement entre les grilles 7 et 8 : environ 11 mm - distance entre les extrémités des deux pointes 6a et 6b : 3 mm - polarisation des extrémités acérées 6a et 6d : jusqu'à 4,5 kV.- spacing between the grids 7 and 8: approximately 11 mm - distance between the ends of the two points 6a and 6b: 3 mm - polarization of the sharp ends 6a and 6d: up to 4.5 kV.

Avantageusement, les pointes 6a et 6b sont réalisées en platine ou en platine-rhodium. lies grilles 7 et 8 peuvent être réalisées au moins partiellement en une matière isolante, recouverte de graphite, lui-même revêtu de graisse anti-arc.Advantageously, the tips 6a and 6b are made of platinum or platinum-rhodium. the grids 7 and 8 can be made at least partially from an insulating material, covered with graphite, itself coated with anti-arc grease.

On a observé que, dans ces conditions - on peut utiliser une tension HT et une tension de modulation plus élevées, de sorte que l'on obtient un niveau sonore plus élevé - l'émission d'ozone est pratiquement nulle et n'engendre aucune odeur détectable.It has been observed that, under these conditions - a higher HV voltage and a modulation voltage can be used, so that a higher sound level is obtained - the ozone emission is practically zero and does not generate any detectable odor.

Quoique sur la figure 1, on ait représenté les pointes 6a et 6b disposées de façon orthogonale aux grilles 7 et 8, il va de soi que l'invention n'est pas limitée à cette disposition. En effet, par exemple, les pointes 6a et 6b pourraient être disposées parallèlement auxdites grilles 7 et 8.Although in FIG. 1, the points 6a and 6b have been shown arranged orthogonally to the grids 7 and 8, it goes without saying that the invention is not limited to this arrangement. Indeed, for example, the points 6a and 6b could be arranged parallel to said grids 7 and 8.

Par ailleurs, au lieu de ne prévoir qu'un seul élément 5 (comme cela est illustré sur la figure 1), il est bien évident que l'on pourrait utiliser plusieurs éléments 5 montés électriquement en parallèle. Furthermore, instead of providing only one element 5 (as illustrated in FIG. 1), it is quite obvious that one could use several elements 5 electrically mounted in parallel.

Claims (4)

REVtIDICATiOI.SREVtIDICATiOI.S 1.- Transducteur électro-acoustique du type comportant au moins un élément (5) à extrémité acérée, tel que pointe ou arête, susceptible d'émettre des ions lorsqu'il est porté à des potentiels électriques suffisamment élevés, ainsi que des moyens pour moduler le potentiel appliqué audit élément par une tension alternative de fréquence acoustique, ledit transducteur comportant deux grilles (7,8) parallèles entre elles et audit élément (5) et disposées symétriquement de part et d'autre de celui-ci, tandis qu'une haute tension est appliquée entre les grilles (7,8) d'une part, et ledit élément (5) d'autre part, et que lesdits moyens de modulation appliquent sur lesdites grilles (7,8) la même tension alternative de fréquence acoustique, mais avec des phases opposées, caractérisé en ce que l'extrémité acérée dudit élément est double, les deux parties (6a,6b) de cette extrémité double étant au moins sensiblement en prolongement l'une de l'autre.1.- Electro-acoustic transducer of the type comprising at least one element (5) with sharp end, such as point or edge, capable of emitting ions when it is brought to sufficiently high electrical potentials, as well as means for modulate the potential applied to said element by an alternating voltage of acoustic frequency, said transducer comprising two grids (7,8) parallel to each other and to said element (5) and arranged symmetrically on either side thereof, while a high voltage is applied between the grids (7,8) on the one hand, and said element (5) on the other hand, and that said modulation means apply to said grids (7,8) the same alternating frequency voltage acoustic, but with opposite phases, characterized in that the sharp end of said element is double, the two parts (6a, 6b) of this double end being at least substantially in extension of one another. 2.- Transducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie (6a) de l'extrémité double est dirigée vers l'une des grilles (7), alors que l'autre partie (6b) de cette extrémité est dirigée vers l'autre (8) desdites grilles.2.- transducer according to claim 1, characterized in that a part (6a) of the double end is directed towards one of the grids (7), while the other part (6b) of this end is directed towards the other (8) of said grids. 3.- Transducteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites parties (6a,6b) de l'extrémité double sont au moins sensiblement orthogonales auxdites grilles (7,8).3. A transducer according to claim 2, characterized in that said parts (6a, 6b) of the double end are at least substantially orthogonal to said grids (7,8). 4.- Tranducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites parties (6a,6b) de l'extrémité double sont au moins sensiblement parallèles auxdites grilles (7,8). 4. Tranducteur according to claim 1, characterized in that said parts (6a, 6b) of the double end are at least substantially parallel to said grids (7,8).
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