FR2865608A1

FR2865608A1 - Transducteur electoacoustique et enceinte le comportant

Info

Publication number: FR2865608A1
Application number: FR0400685A
Authority: FR
Inventors: Robert Rigondeau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-07-29
Anticipated expiration: 2024-01-23
Also published as: FR2865608B1; WO2005072008A2; WO2005072008A3

Abstract

Le transducteur électroacoustique pour émettre des ondes acoustiques en fonction d'un signal électrique comporte :- une pièce épaisse (10) de densité inférieure à 0,1 kg./l. et d'épaisseur supérieure à cinq millimètres, solidaire d'un conducteur électrique (11) formant un bobinage comportant plusieurs spires autour de ladite pièce épaisse, spires sur toutes lesquelles le courant circule dans le même sens,- au moins une pièce polaire (13A, 13B) liée à au moins un matériau magnétique (14A, 14B) présentant partout le même pôle (N) en regard dudit conducteur, ladite pièce polaire formant retour sur au moins une face de ladite pièce polaire et appliquant, conjointement audit matériau magnétique un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur et- une entrée dudit signal électrique relié aux bornes dudit conducteur électrique.Ainsi, le signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoque le déplacement de ladite pièce épaisse.Préférentiellement, la pièce polaire et ledit matériau magnétiques sont adaptés à générer un champ magnétique dont l'intensité de la composante radiale, par rapport à l'axe de déplacement de la pièce rigide est au moins égal à un tiers de l'intensité du champ magnétique au lieu dudit conducteur.

Description

La présente invention concerne un transducteur électroacoustique et une

enceinte le comportant. Elle s'applique, en particulier, à la fabrication d'enceintes acoustiques.

On connaît de nombreux types de haut-parleurs et d'enceintes qui présentent, chacune, au moins l'un des défauts suivants: - ils sont lourds, - ils présentent un directivité généralement d'autant plus forte qu'ils diffusent des sons aigus, - ils émettent des rayonnements électromagnétiques qui peuvent nuire à d'autres systèmes électroniques (tube cathodique, support informatique, par exemple), - leur bande spectrale est limitée, si bien qu'ils nécessitent une décomposition des ondes sonores selon plusieurs bandes spectrales correspondant à différents haut-parleurs (généralement grave, médium et aigu), ce qui nuit à la qualité de la reproduction sonore, en particulier, par rotation de phase, - ils génèrent des ondes électromagnétiques parasites, - ils génèrent des distorsions d'intermodulation, - ils délivrent une puissance trop faible, - leurs complexité et leur coût de fabrication sont trop élevés, - ils sont épais et mal adaptées aux contraintes du cinéma à domicile (en anglais "home cinema") pour lequel une multitude de transducteurs doit être positionné dans une pièce sans gêner la circulation dans cette pièce, car ils présentent une épaisseur importante, - ils sont mal adaptés à la nouvelle ergonomie des écrans plats qui, du fait de leur trop grande épaisseur.

La présente invention vise à remédier à au moins une partie de ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un transducteur électroacoustique pour émettre des ondes acoustiques en fonction d'un signal électrique, caractérisé en ce qu'il comporte: - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg.11. et d'épaisseur supérieure à cinq millimètres, solidaire d'un conducteur électrique formant un bobinage comportant plusieurs spires autour de ladite pièce épaisse, spires sur toutes lesquelles le courant circule dans le même sens, - au moins une pièce polaire liée à au moins un matériau magnétique présentant partout le même pôle en regard dudit conducteur, ladite pièce polaire formant retour sur au moins une face de ladite pièce polaire et appliquant, conjointement audit matériau magnétique un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur et - une entrée dudit signal électrique relié aux bornes dudit conducteur électrique, le signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse.

Grâce à ces dispositions, le champ magnétique généré par le matériau magnétique est confiné par la pièce polaire autour du conducteur électrique et le rendement du transducteur est plus élevée qu'en l'absence de pièce polaire. De plus, l'épaisseur de la pièce épaisse la rend assez rigide, ce qui est favorable à la diffusion des vibrations dans son volume. De plus, du fait de l'épaisseur de la pièce épaisse, les ondes rayonnées sont diffusées de manière très uniforme dans toutes les directions autour du dispositif.

Selon des caractéristiques particulières, la pièce polaire et ledit matériau magnétiques sont adaptés à générer un champ magnétique dont l'intensité de la composante radiale, par rapport à l'axe de déplacement de la pièce épaisse est au moins égal à un tiers de l'intensité du champ magnétique au lieu dudit conducteur.

Grâce à ces dispositions, le rendement du transducteur électroacoustique est élevé.

Selon des caractéristiques particulières, ledit matériau magnétique est disposé sur deux côtés de ladite pièce épaisse. Grâce à ces dispositions, les effets de non uniformité aux coins de ladite pièce sont réduits.

Selon des caractéristiques particulières, la pièce polaire est, au moins partiellement, parallèle au plan de ladite pièce épaisse.

Selon des caractéristiques particulières, la pièce polaire présente une forme en "L" dont une des faces est parallèle au plan de ladite pièce épaisse.

Selon des caractéristiques particulières, la pièce polaire présente une forme en "U" dont au moins une des faces est parallèle au plan de ladite pièce épaisse.

Grâce à chacune de ces dispositions, au moins une partie des lignes de champ magnétique sont orientées sensiblement parallèlement au plan de ladite pièce épaisse.

Selon des caractéristiques particulières, la pièce épaisse possède une largeur inférieure au quart de sa longueur.

Selon des caractéristiques particulières, la pièce épaisse possède une largeur inférieure à la taille limite générant la distorsion d'intermodulation à 10 KHz.

Selon des caractéristiques particulières, la pièce épaisse possède une largeur, exprimée en centimètres, au plus égale à la racine carrée de sa longueur, exprimée en centimètres.

Grâce à chacune de ces dispositions, les distorsions d'intermodulation sont très limitées. De plus, la limitation de la largeur permet une optimisation du ratio entre la surface motrice, représentée par les surfaces latérales de la pièce épaisse qui sont plongées dans le champ magnétique, et la surface de diffusion, représentée par la surface frontale de la pièce épaisse. Par exemple, si la largeur du bobinage est de un centimètre et que la largeur de la pièce épaisse est de quatre centimètres, le ratio de la surface motrice par rapport à la surface de diffusion est de un demi, ratio qui n'a jamais été atteint avec un transducteur électro-dynamique.

Selon des caractéristiques particulières, la face avant de pièce épaisse présente des côtés parallèles dont les longueurs sont telles que, pour chaque couple de côtés parallèles, la somme des longueurs de ces côtés parallèles est inférieure à la moitié de la périphérie de ladite pièce épaisse. Par exemple des polygones réguliers à nombre de côtés pair supérieur ou égal à six, présente cette caractéristique.

Grâce à ces dispositions, les distorsions d'intermodulation sont très limitées. Selon des caractéristiques particulières, la forme de ladite pièce épaisse est un losange, un hexagone ou un triangle.

Grâce à ces dispositions, les parties en regard de deux côtés parallèles ne reçoivent qu'une portion très limitée des ondes sonores émises sur le côté parallèle.

Selon des caractéristiques particulières, ladite pièce épaisse présente une épaisseur variant au moins du simple au double selon les zones.

Selon des caractéristiques particulières, ladite pièce épaisse présente une tranchée.

Selon des caractéristiques particulières, ladite tranchée est en dehors de tout plan de symétrie de ladite pièce épaisse.

Selon des caractéristiques particulières, ladite pièce épaisse comporte un insert d'indice de réfraction ou de diffraction différent du reste de ladite pièce épaisse.

Grâce à chacune de ces dispositions, les distorsions, par exemple d'intermodulation, sont réduites.

Selon des caractéristiques particulières, ladite pièce épaisse présente une épaisseur maximale inférieure à vingt millimètres. Grâce à ces dispositions, le dispositif peut être très plat et peut donc être accroché à un mur, par exemple.

Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un transducteur électroacoustique caractérisé en ce qu'il comporte: - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg./l., dont l'épaisseur est au moins égale à cinq mm. et dont la largeur est inférieure au quart de sa longueur, liée à au moins un conducteur électrique et - un matériau magnétique placée à proximité dudit conducteur, ledit matériau magnétique appliquant un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur, un signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse.

Selon un troisième aspect, la présente invention vise un transducteur électroacoustique caractérisé en ce qu'il comporte: - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg./l., dont la largeur est inférieure à la taille limite générant la distorsion d'intermodulation à 10 KHz, liée à au moins un conducteur électrique et - un matériau magnétique placée à proximité dudit conducteur, ledit matériau magnétique appliquant un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur, un signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse.

Selon un quatrième aspect, la présente invention vise un transducteur électroacoustique caractérisé en ce qu'il comporte: - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg./l., dont la largeur, exprimée en 20 centimètres, est au plus égale à la racine carrée de sa longueur, exprimée en centimètres, liée à au moins un conducteur électrique et - un matériau magnétique placée à proximité dudit conducteur, ledit matériau magnétique appliquant un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur, un signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse.

Selon un cinquième aspect, la présente invention vise un transducteur électroacoustique caractérisé en ce qu'il comporte: - une pièce épaisse de densité inférieure à 0,1 kg./I., dont, pour chaque couple de côtés parallèles de la face avant, la somme des longueurs de ces côtés parallèles est inférieure à la moitié de la périphérie de ladite pièce épaisse, liée à au moins un conducteur électrique et - un matériau magnétique placée à proximité dudit conducteur, ledit matériau magnétique appliquant un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur, un signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse.

Grâce à ces dispositions, les distorsions d'intermodulation sont très limitées.

Selon des caractéristiques particulières, la forme de ladite pièce épaisse est un losange, un hexagone ou un triangle.

Grâce à ces dispositions, les parties en regard des côtés parallèles ne reçoivent qu'une portion très limitée des ondes sonores émises sur le côté parallèle.

Selon un sixième aspect, la présente invention vise une enceinte acoustique, caractérisée en ce qu'elle comporte un transducteur électroacoustique selon l'un des cinq premiers aspects de la présente invention.

Selon des caractéristiques particulières, ladite enceinte acoustique comporte au moins deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores selon l'un des cinq premiers aspects.

Grâce à ces dispositions, les conséquences des éventuelles dispersions de fabrication sont réduites.

Selon des caractéristiques particulières, au moins deux des pièces épaisses desdits dispositifs de diffusion d'ondes sonores présentent des géométries différentes.

Grâce à ces dispositions, les différences de rendement desdits dispositifs de diffusion d'ondes sonores se compensent au moins partiellement.

Selon des caractéristiques particulières, les dimensions différentes des différentes géométries présentent un ratio environ égal à 1,5.

Selon des caractéristiques particulières, les matériaux magnétiques d'au moins deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores présentent des polarités opposées aux pièces épaisses qui leur correspondent. Grâce à ces dispositions, au moins une pièce polaire peut être commune à deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores.

Les avantages, buts et caractéristiques des deuxième à sixième aspects étant similaires à ceux du premier aspect, ils ne sont pas rappelés ici.

D'autres avantages, buts et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, faite dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente, en perspective, un premier mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 2 représente, en coupe, le premier mode de réalisation du transducteur électroacoustique illustré en figure 1, - la figure 3 représente, en coupe, un deuxième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 4 représente, en coupe, un troisième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 5 représente, en coupe, un quatrième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 6 représente, en coupe, un cinquième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 7 représente, en coupe, un sixième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 8 représente, en coupe, un septième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 9 représente, en coupe, un huitième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 10 représente, en vue de face, un neuvième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 11 représente, en vue de face, un dixième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 12 représente, en vue de face, un onzième mode de réalisation du transducteur électroacoustique objet de la présente invention, - la figure 13 représente, en coupe, une enceinte comportant deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores tels que décrits en regard de l'une des figures 1 à 12.

- la figure 14 représente, en coupe, une enceinte autonome comportant deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores tel que décrit en regard de l'une des figures 1 à 12.

Dans toute la description, on appelle pièce épaisse ou volume diffusant, une pièce, homogène ou non, dont l'épaisseur est supérieur à trois millimètres et, préférentiellement, à cinq millimètres. On observe que cette pièce est beaucoup plus épaisse que les cônes utilisés dans les haut-parleurs à cône.

Dans tous les modes de réalisation de la présente invention, la partie mobile de chaque transducteur électroacoustique est un volume diffusant (ou "pièce épaisse") dans lequel circulent des vibrations d'amplitude limitée. De cette manière, les formes les plus diverses de signaux audio peuvent être rendues par propagation dans le volume diffusant et par diffusion à l'air, à sa surface. La directivité de ces dispositifs est donc très réduite. De plus, les forces de rappel, ou forces contreélectromotrices sont très faibles.

Les déplacements de la pièce épaisse peuvent être uniformes (en particulier pour les signaux de basses fréquences), la pièce épaisse agissant alors comme un piston ou non uniforme, la pièce épaisse se déformant alors (en particulier pour les hautes fréquences), la pièce épaisse agissant alors comme un volume de diffusion déformable qui diffuse le son dans toutes les directions.

L'impédance de ces dispositifs peut être substantiellement limitée à sa partie résistive, et ainsi éviter toute perturbation des signaux électriques qui le traversent.

Le volume diffusant présente une faible densité, inférieure à 0,1 kg.11., qui supporte et est solidaire, sur sa périphérie, d'au moins un circuit conducteur à travers lequel passe un signal électrique, pâr exemple un signal audio, représentatif d'un signal audible à émettre.

Sur au moins l'une des faces latérales de ce volume diffusant sont disposés une pièce polaire liée à au moins un matériau magnétique et placée à proximité dudit conducteur, ladite pièce polaire et ledit matériau magnétique appliquant conjointement un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur.

Ainsi, le signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoque le déplacement de ladite pièce épaisse.

On observe, en figures 1 et 2, dans un premier mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 10, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaire 13A et 13B liée à deux pièces en matériau magnétique 14A et 14B.

La pièce épaisse 10 présente, par exemple, une épaisseur supérieure à 5 mm., préférentiellement inférieure à 20 mm., ici de 15 mm., une largeur de 40 mm. et une longueur de 200 mm. Préférentiellement, la pièce épaisse possède une largeur inférieure au quart de sa longueur, une largeur inférieure à la taille limite générant une distorsion d'intermodulation à 10 KHz (soit, si la vitesse du son dans la pièce épaisse est égale une fois et demi la vitesse du son dans l'air, environ 45 mm.) et/ou une largeur, exprimée en centimètres, au plus égale à la racine carrée de sa longueur, exprimée en centimètres.

Préférentiellement, le ratio de la surface du conducteur sur la surface avant de la pièce épaisse est supérieure à un tiers. Par exemple, si la largeur du bobinage est de un centimètre et que la largeur de la pièce épaisse est de quatre centimètres, le ratio de la surface motrice par rapport à la surface de diffusion est de un demi.

La pièce épaisse 10 est, par exemple, constitué de polystyrène expansé d'une densité de 0,013 kg./l, soit 13 kglm3, de polystyrène extrudé, de densité 0,04 kg./l/ ou de polyuréthane. La pièce épaisse peut être mise en forme par moulage ou usinage.

La pièce épaisse 10 peut être constituée de pièces en matériaux présentant différents modules d'Young pour réduire les distorsions d'intermodulation et harmoniques.

Le circuit conducteur 11 est solidaire, par exemple par collage avec une colle vinylique des faces latérales de la pièce épaisse 10. La pièce épaisse 10 présente, sur ses deux faces latérales en regard des pièces polaires 13A et 13B, des décrochements ou évidements, obtenus par usinage, fraisage ou moulage, qui permettent un certain débattement, selon un axe perpendiculaire aux plus grandes faces de la pièce épaisse 10 (face représentées en haut et en bas des figures 1 et 2), de la pièce épaisse 10, par rapport aux pièces polaires 13A et 13B, tout en limitant l'épaisseur du dispositif à moins de 20 mm.

La membrane 12 est constituée d'une feuille ou film de matière élastique, par exemple en caoutchouc néoprène dont la tension au repos est préférentiellement nulle, d'une épaisseur de trois millimètres qui couvre toute la surface supérieure du dispositif ou de deux demi-membranes couvrant une partie de la face supérieure de la pièce épaisse 10 et une partie, en regard, des pièces polaires 13A et 13B. La membrane 12 est, par exemple, collée aux pièces polaires 13A et 13B et à la pièce épaisse 10.

Le circuit conducteur 11 est constitué par impression d'encre conductrice, par de la colle conductrice, par exemple à l'argent, d'un film flexible supportant des pistes conductrices, de peinture conductrice, ou par sérigraphie sur un film plastique, par exemple selon des techniques utilisées pour réaliser des circuits imprimés ou des connecteurs flexibles.

Dans le mode de réalisation représenté en figures 1 et 2, le circuit conducteur 11 est constitué d'un bobinage, ou enroulement, d'un fil métallique, par exemple un fil de cuivre enrobé de vernis isolant ou d'un film de matière plastique isolante. Par exemple, le bobinage est constitué d'un fil de cuivre à section circulaire, d'un diamètre de 0,2 mm. (0,5 ohm/mètre) et présentant 30 tours ou spires. Ce bobinage présente ainsi une résistance d'environ sept Ohms.

Les pièces polaires 13A et 13B ont, dans le premier mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une section en forme de "U", dont les trois faces présentent, par exemple, une largeur de 20 mm. Les pièces polaires 13A et 13B sont, par exemple, en fer ou acier doux, d'une épaisseur de deux millimètres. On observe que les pièces polaires 13A et 13B n'entourent que les deux grandes faces latérales de la pièce épaisse 10. Les pièces polaires 13A et 13B sont reliées entre elles par un support (non représenté), par exemple par un cadre en bois formant enceinte et ne laissant apparente que la face inférieure de la pièce épaisse 10.

Les pièces en matériau magnétique 14A et 14B sont ici des aimants de type néodyme-fer-bore ou NdFeB, d'énergie spécifique 256 kJ/mètre cube de 10 mm. de largeur et 4 mm. d'épaisseur. On observe que les pièces en matériau magnétique présentent, à chaque côté de la pièce épaisse 10, le même pôle, ici le pôle nord. Leur distance au conducteur est, par exemple de un mm.

Les pièces en matériau magnétique 14A et 14B sont placées à une très faible distance des spires du conducteur 11, préférentiellement inférieure à deux millimètres.

Par la conformation des pièces polaires 13A et 13B, les lignes de champ qui entourent le conducteur 11 présentent, préférentiellement, une composante radiale, par rapport à l'axe vertical, au moins égal à un tiers de l'intensité du champ magnétique au lieu dudit conducteur.

Une entrée (non représentée) du signal électrique (provenant, par exemple d'un amplificateur) est relié aux bornes du conducteur électrique 11. Ainsi, lorsque les bornes du conducteur 11 reçoivent ce signal électrique, le courant circule dans le même sens sur toutes les spires du bobinage, ce qui provoque le déplacement de la pièce épaisse 10: lorsqu'un signal électrique est appliqué entre ces extrémités, ou bornes, du fait de la présence du champ magnétique, une force est appliquée au conducteur 11 et, par conséquent, à la pièce épaisse 10. Les vibrations ainsi créées, se propagent, par la pièce épaisse 10, à l'air environnant.

On observe que la forme de la pièce polaire en "U" représentée en figures 1 et 2 fournit un blindage magnétique contre les perturbations magnétiques générées par le dispositif. Le premier mode de réalisation de la présente invention est donc bien adapté à la diffusion d'ondes sonores à proximité d'écrans, par exemple à tubes cathodiques, d'ordinateurs ou de supports d'information mettant en oeuvre des forces magnétiques, par exemple des lecteurs de disquette ou des disques durs.

En variante, on ajoute un bouclier thermique, par exemple constitué d'un film en téflon de 711000 de millimètre entre la pièce épaisse et le circuit conducteur 11.

On observe, en figure 3, dans un deuxième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 20, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaire 23A et 23B liées à deux pièces en matériau magnétique 14A et 14B.

La pièce épaisse 20 est constituée du même matériau que la pièce épaisse 10. Elle présente une longueur de 200 mm., une largeur de 50 mm. et une épaisseur de 20 mm. Sa forme est adaptée à celle des pièces polaires 23A et 23B, en forme de "U" vertical inversé. Cette forme permet d'augmenter la composante radiale du champ magnétique entourant le conducteur 11.

Le fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

On observe, en figure 4, dans un troisième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 30, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaires 23A et 23B liées à quatre pièces en matériau magnétique 34A à 34D.

La pièce épaisse 30 est constituée du même matériau que la pièce épaisse 10. Elle présente une longueur de 200 mm., une largeur de 50 mm. et une épaisseur de 20 mm. Sa forme est adaptée à celle des pièces polaires 23A et 23B, en forme de "U" vertical inversé.

Chaque pièce polaire 23A et 23B porte deux pièces en matériau magnétique, respectivement 34A et 34B, d'une part, et 34C et 34D, d'autre part. Les polarités des pièces en matériau magnétique portées par la même pièce polaire sont opposées, ce qui augmente encore la composante radiale du champ magnétique entourant le conducteur 11.

Le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

On observe, en figure 5, dans un quatrième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 40, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaire 43A et 43B liées à deux pièces en matériau magnétique 14A et 14B.

La pièce épaisse 40 est constituée du même matériau que la pièce épaisse 10. Elle présente une longueur de 200 mm., une largeur de 40 mm. et une épaisseur de 15 mm. Sa forme est adaptée à celle des pièces polaires 43A et 43B, en forme de "L" vertical inversé.

Le fonctionnement de ce quatrième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

On observe, en figure 6, dans un cinquième mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, une pièce épaisse 50, portant un circuit conducteur 11 et relié par une membrane 12, à deux pièces polaire 53A et 53B liées à deux pièces en matériau magnétique 14A et 14B. De plus, deux pièces polaires 53C et 53D sont ajoutées dans ou à la surface de la pièce épaisse 10.

La pièce épaisse 50 est constituée du même matériau que la pièce épaisse 10. Elle présente une longueur de 200 mm., une largeur de 40 mm. et une épaisseur de 15 mm. Sa section est rectangulaire, en correspondance avec la forme planaire des pièces polaires 53A et 53B. Les pièces polaires 53A et 53B présentent une section complexe optimisant l'intensité du champs magnétique entourant le conducteur 11.

Les pièces polaires 53C et 53D, par exemple constituées d'une feuille de fer doux, d'une épaisseur de moins que quelques dixièmes de millimètres, sont placées à l'intérieur du volume défini par le bobinage du conducteur 11, par exemple sur les faces latérales de la pièce épaisse. Préférentiellement les pièces polaires 53C et 53D s'étendent jusqu'à au moins un bord desdites faces latérales, c'est-à-dire jusqu'aux faces avant et/ou arrière de la pièce épaisse, en regard des pièces polaires 53A et 53B. Les lignes de champ magnétique se concentrent alors sur le bobinage du conducteur 11, ce qui a pour effet d'augmenter le rendement du transducteur électroacoustique.

Dans des modes de réalisation particuliers, la pièce polaire portée par la pièce épaisse est reliée à la pièce polaire externe de manière à assurer une continuité de potentiel magnétique. La liaison considérée est souple, par exemple sous forme de connecteur flexible ou de fils flexibles en acier doux.

Dans des modes particuliers de réalisation, les pièces polaires 53C et 53D sont remplacées par des aimants fins placés à l'intérieur du volume défini par le bobinage, ce qui a aussi pour effet d'intensifier le champ magnétique à proximité du bobinage.

Le fonctionnement de ce cinquième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

On observe, en figure 7, les mêmes éléments que dans le premier mode de réalisation (voir figures 1 et 2), ainsi qu'une tranchée 15 formée dans la face supérieure de la pièce épaisse 10. Cette tranchée 15 est, par exemple, linéaire et parallèle aux faces latérales de la pièce épaisse 10qui sont en regard des pièces polaires 13A et 13B.

Préférentiellement leur largeur est de quelques millimètres, par exemple 4 millimètres, leur profondeur est entre un quart et la moitié de l'épaisseur de la pièce épaisse 10 et leur longueur est inférieure à celle de la pièce épaisse 10, par exemple de 40 millimètres, de telle manière que les extrémités de la pièces épaisse ne présentent pas cette tranchée. Cette tranchée 15 permet de réduire les distorsions d'intermodulation.

Dans la figure 7, la tranchée 15 est positionnée en dehors du plan de symétrie longitudinal de la pièce épaisse 10. Par exemple, le rapport des distances de la tranchée 15 aux faces latérales est de l'ordre de 1,5. Ainsi, les ondes stationnaires qui pourraient apparaître dans les deux zones délimitées par cette tranchée 15 ne présentent pas les mêmes longueurs d'ondes et interfèrent de manière destructrice, entre elles.

La tranchée 15 peut être considérée comme un insert dans la pièce épaisse 10.

Le fonctionnement de ce sixième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

On observe, en figure 8, les mêmes éléments que dans le premier mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention (voir les figures 1 et 2) ainsi qu'un insert 16 dans le corps de la pièce épaisse 10. L'insert 16 présente un indice de réfraction différent de celui de la pièce épaisse 10. II est, par exemple, constitué d'air, de polystyrène expansé présentant une densité différente de celle du reste de la pièce 10.

Le fonctionnement de ce septième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

On observe, en figure 9, les mêmes éléments que dans le premier mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention (voir les figures 1 et 2) à l'exception de la pièce épaisse 10, qui est remplacée par une pièce épaisse 80 dont l'épaisseur varie d'un facteur au moins égal à deux, entre ses différents points. En figure 9, la variation d'épaisseur est le fait d'un évidemment de la face supérieure de la pièce épaisse 80, évidemment dont la section longitudinale est circulaire. Dans d'autres modes de réalisation, l'évidemment est de section polygonale, elliptique par morceaux, parabolique, chaque section longitudinale pouvant présenter une forme différente.

Le fonctionnement de ce huitième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

Les dispositions des modes de réalisation illustrés aux figures 8 et 9 visent à réduire les distorsions d'intermodulation.

On observe, en figure 10, la face avant d'un neuvième mode de réalisation d'un transducteur électroacoustique objet de la présente invention. Dans cette figure, la pièce épaisse 90 présente une face avant en forme de triangle, ici équilatéral, les pièces polaires 93A, 93B et 93C ainsi que les pièces en matériau magnétiques 94A, 94B et 94C entourant chacune des faces latérales de la pièce épaisse 90.

Le fonctionnement de ce neuvième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

On observe, en figure 11, la face avant d'un dixième mode de réalisation d'un transducteur électroacoustique objet de la présente invention. Dans cette figure, la pièce épaisse 100 présente une face avant en forme de losange, les pièces polaires 103A à 103D ainsi que les pièces en matériau magnétiques 104A à 104D entourant chacune des faces latérales de la pièce épaisse 100.

Le fonctionnement de ce dixième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

On observe, en figure 12, la face avant d'un onzième mode de réalisation d'un transducteur électroacoustique objet de la présente invention. Dans cette figure, la pièce épaisse 110 présente une face avant en forme d'hexagone, les pièces polaires 113A à 113C ainsi que les pièces en matériau magnétiques 114A à 114C entourant la moitié des faces latérales de la pièce épaisse 110.

Le fonctionnement de ce onzième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.

On observe, en figure 13, une enceinte comportant un cadre 131 et deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136 tels que décrits en regard de l'une des figures 1 à 12 (la représentation en forme de "U" des pièces polaires ne préjuge pas du mode de réalisation choisi pour la réalisation de l'enceinte 130). Le cadre 131 présente, éventuellement, des lumières (non représentées) pour le mouvement de l'air à l'arrière de chaque transducteur électroacoustique. On observe que la pièce polaire centrale 135 est commune aux deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136. Les dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136 peuvent être réalisées selon deux modes de réalisation différents tels qu'exposés en regard des figures 1 à 12. Les pièces épaisses 133 et 137 des dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136 peuvent présenter des géométries différentes, par exemple avoir des largeurs présentant un ratio environ égal à 1,5, comme représenté en figure 13. Les pièces polaires 134, 135 et 138 sont liées au cadre 131 qui les supporte.

Chacune de ces différences permet de compenser des éventuelles dispersions de fabrication ou des distorsions des courbes de réponses des dispositifs de diffusion d'ondes sonores.

Les différents conducteurs sont reliés en série ou, ici, en parallèle à la source de signal audio.

On observe, en figure 14, les mêmes éléments que dans la figure 13, auxquels s'ajoutent une source d'énergie autonome 140, un récepteur d'ondes électromagnétiques 141, un equalizer 142 et un amplificateur 143. La source d'énergie autonome 140 est, par exemple, une batterie ou le secteur. Le récepteur d'ondes électromagnétiques 141 est adaptée à recevoir des signaux électromagnétiques transmis par un émetteur d'ondes électromagnétiques, par exemple selon les technologies de communication à distance dites "bluetooth" ou "wifi" ledit émetteur étant relié à une source de signaux audio, par exemple, un récepteur radio ou de télévision, un lecteur de support d'informations (par exemple un compact disc ou un disque dur), un terminal relié à Internet.

L'equalizer 142 qui amplifie différemment les différentes fréquences représentées par le signal audio sortant du récepteur 141 et son signal de sortie est amplifié par l'amplificateur 143 avant de traverser les conducteurs de chacun des dispositifs de diffusion d'ondes sonores 132 et 136.

Les dispositifs objets de la présente invention peuvent être construits de toutes dimensions, par exemple pour être incorporés dans des écouteurs, ou pour former des haut-parleurs de véhicules ou de téléphones mobiles ou des enceintes extra-plates (d'une épaisseur inférieure à 4 centimètres) pour les applications aux écrans plats, par exemple dans les ordinateurs ou téléviseurs à écran plat (à écrans à cristaux liquides ou à plasma), pour être répartis dans une salle munie d'un système de cinéma à domicile (en anglais "home cinema").

Dans une application au cinéma à domicile, un caisson de grave peut compéter les différents mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, en particulier lorsque leur géométrie ne permet pas une bonne restitution des fréquences inférieures à 70 Hz.

Dans un mode de réalisation particulier, la pièce épaisse est constituée d'un élément transparent, par exemple une vitre en verre ou en plastique et le signal audio est constitué d'un signal audio capté par un microphone, les mouvements de la pièce épaisses étant antagonistes des mouvements de l'air afin de réduire le bruit traversant le dispositif sans empêcher la vision à travers le dispositif.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Transducteur électroacoustique pour émettre des ondes acoustiques en fonction d'un signal électrique, caractérisé en ce qu'il comporte: - une pièce épaisse (10) de densité inférieure à 0,1 kg./l. et d'épaisseur supérieure à cinq millimètres, solidaire d'un conducteur électrique (11) formant un bobinage comportant plusieurs spires autour de ladite pièce épaisse, spires sur toutes lesquelles le courant circule dans le même sens, - au moins une pièce polaire (13A, 13B) liée à au moins un matériau magnétique (14A, 14B) présentant partout le même pôle (N) en regard dudit conducteur, ladite pièce polaire formant retour sur au moins une face de ladite pièce polaire et appliquant, conjointement audit matériau magnétique un champ magnétique dans l'environnement dudit conducteur et une entrée dudit signal électrique relié aux bornes dudit conducteur électrique, le signal électrique circulant dans le conducteur électrique placé dans ledit champ magnétique provoquant le déplacement de ladite pièce épaisse.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce polaire (13A, 13B) et ledit matériau magnétiques (14A, 14B) sont adaptés à générer un champ magnétique dont l'intensité de la composante radiale, par rapport à l'axe de déplacement de la pièce épaisse est au moins égal à un tiers de l'intensité du champ magnétique au lieu dudit conducteur (1 1).

3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau magnétique (14A, 14B) est disposé sur deux côtés de ladite pièce épaisse.

4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce polaire (13A, 13B) est, au moins partiellement, parallèle au plan de ladite pièce épaisse (10).

- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce polaire (43A, 43B) présente une forme en "L" dont une des faces est parallèle au plan de ladite pièce épaisse.

6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pièce polaire (13A, 13B) présente une forme en "U" dont au moins une des faces est parallèle au plan de ladite pièce épaisse.

7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce épaisse (10) possède une largeur inférieure au quart de sa longueur.

8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce épaisse (10) possède une largeur inférieure à la taille limite générant une distorsion d'intermodulation à 10 KHz.

9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce épaisse (10) possède une largeur, exprimée en centimètres, au plus égale à la racine carrée de sa longueur, exprimée en centimètres.

- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pièce épaisse (100, 110) présente, pour chaque couple de côtés parallèles, une somme des longueurs de ces côtés parallèles inférieure à la moitié de la périphérie de ladite pièce épaisse.

11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la forme de ladite pièce épaisse (90, 100, 110) est un losange, un hexagone ou un triangle.

12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ladite pièce épaisse (80) présente une épaisseur variant au moins du simple au double selon les zones.

13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ladite pièce épaisse (10) présente une tranchée (15) .

14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite tranchée (15) est en dehors de tout plan de symétrie de ladite pièce épaisse (10).

- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que ladite pièce épaisse (10) comporte un insert (16) d'indice de réfraction ou de diffraction différent du reste de ladite pièce épaisse.

16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le ratio de la surface du conducteur (11) en regard dudit matériau magnétique (14A, 14B) sur la surface avant de la pièce épaisse est supérieure à un tiers.

17 - Enceinte acoustique, caractérisée en ce qu'elle comporte un transducteur électroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16.

18 - Enceinte acoustique selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux dispositifs de diffusion d'ondes sonores, chacun desdits dispositifs étant caractérisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16.

19 - Enceinte acoustique selon la revendication 18, caractérisée en ce que au moins deux des pièces épaisses desdits dispositifs de diffusion d'ondes sonores présentent des géométries différentes.

- Enceinte acoustique selon la revendication 19, caractérisée en ce que les dimensions différentes des différentes géométries présentent un ratio environ égal à 1,5.