FR3042244A1 - Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore - Google Patents

Abstract

L'objet de l'invention est un dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un coupleur (10) qui est en contact avec l'appareil de diffusion sonore, - un carter (12) périphérique dont la face supérieure présente une ouverture à travers laquelle passe ledit coupleur (10), - un matériau (14) d'amortissement disposé dans le carter (12), et - un joint (16) interposé entre ledit coupleur (10) et ledit carter (12).

Description

DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT DE MICRO-VIBRATIONS, NOTAMMENT DANS LES

APPAREILS DE DIFFUSION SONORE

La présente invention concerne un dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, qu'il s'agisse des enceintes acoustiques, des haut-parleurs eux-mêmes ou des appareils électroniques de production du signal adressé auxdites enceintes et haut-parleurs.

La très haute-fidélité fait appel à des dispositifs de plus en plus sophistiqués en ce qui concerne les appareils et notamment les lecteurs de disques mais quel que soit l'appareil ou les moyens de diffusion, il existe toujours une différence entre les mesures effectuées sur lesdits appareils et la qualité d'écoute ressentie.

Il n'y a pas nécessairement de corrélation entre les mesures et la qualité d'écoute, la meilleure preuve en est que les câbles eux-mêmes présentent des qualités mesurées excellentes et la qualité du son n'est pas nécessairement au même niveau. Même les amplificateurs à lampes depuis longtemps d'une technologie obsolète devant la technologie à transistor, présentant des paramètres mesurés médiocres, sont reconnus par certains audiophiles comme générant un son de très bonne qualité.

Le but d'un appareillage de très haute-fidélité est de générer un son au plus proche de celui qui a été enregistré afin de le restituer le plus fidèlement possible.

Le son est obtenu par la mise en vibration des molécules d'air. La difficulté est que les haut-parleurs ont généralement une efficacité de 1% seulement, c'est-à-dire que pour générer 1 watt efficace acoustique, il faut produire 100W efficaces électriques à l'entrée du haut-parleur. L'énergie différentielle est perdue par émission de vibrations parasites, de chaleur, par absorption des différents matériaux constituant la chaîne de production du son.

Ces vibrations sont transmises par les appareils de production du son à l'environnement. C'est la raison pour laquelle, les bons appareils eux-mêmes, sont constitués de châssis en une matière dense de façon à amortir le plus possible les vibrations parasites émises, d'autant plus que l'on recherche de la qualité audio.

Les câbles mentionnés ci-avant ont le rôle premier de conduire les signaux électriques mais ils ont un impact car ils agissent comme des guides d'ondes mécaniques et transmettent certaines de ces vibrations parasites.

Il existe déjà de nombreuses solutions pour tenter de pallier ces problèmes sans pour autant y parvenir de façon satisfaisante.

Les pieds des composants, notamment des enceintes acoustiques en forme de pointe ou de cône sont censés limiter la diffusion des vibrations en limitant le contact avec la surface sur laquelle ces composants reposent.

En effet, l'appui sur la structure porteuse offerte par le sol, permet généralement un gain de clarté dans le registre médium / aigu. Ceci ne constitue pas nécessairement une amélioration sonore pour l'audiophile d'une part et ne conduit à aucun amortissement des micro-vibrations d'autre part.

On connaît à travers le dispositif décrit dans la demande de brevet EP 1 347 198 des pieds visant à provoquer un amortissement.

Il se trouve que de tels pieds comprennent deux parties qui viennent en appui l'une sur l'autre et la partie supérieure en l'occurrence est solidarisée à la partie inférieure par une vis noyée dans un massif en élastomère inclus dans la partie inférieure.

Les deux pièces étant en contact, la diffusion dans l'élastomère reste difficile car les microvibrations auront tendance à passer par les zones de contact entre les parties supérieure et inférieure rigides. L'élastomère peut être plus ou moins comprimé par la vis de façon à faire varier cet amortissement.

En terme de résultat sonore, ces dispositifs peuvent améliorer certains registres de fréquences mais n'ont pas une efficacité sur toute la bande audio. Ces dispositifs ne peuvent présenter une solution universelle.

Le brevet US 6 655 668 décrit un agencement avec une superposition de billes.

La bille ou les billes au sommet reçoivent l'appareil dont il faut amortir les vibrations et les billes de la couche inférieure assurent la mobilité de la bille supérieure dans le plan horizontal. Les billes de la couche inférieure peuvent aussi amortir les mouvements dans le sens vertical lorsque les billes de la couche inférieure sont écartées ou rapprochées sous l'effet de moyens élastiques de rappel comme des ressorts ou des cages de billes à lames.

De tels moyens procurent des effets certains mais il subsiste des transmissions par contact qui peuvent encore laisser passer des micro-vibrations.

De tels moyens n'apportent pas encore une amélioration de la qualité sonore sur tout le spectre audible.

La présente invention vise un dispositif qui amortit les micro-vibrations et les dissipe, au plus près de leur source et permet à l'écoute une amélioration sonore sensible sur l'ensemble du spectre audio. Le dispositif selon la présente invention est adapté pour être utilisé en combinaison avec les sources de vibrations à savoir :

les lecteurs de disques quelle que soit la technologie et le support : vinyle, blu ray, DVD, CD les haut-parleurs et les éventuelles enceintes acoustiques dans lesquelles ils sont montés, les amplificateurs et les alimentations (transformateurs, redresseurs, alimentation à découpage), les barrettes de distribution électrique.

Le dispositif d'amortissement selon l'invention est maintenant décrit en détail, ceci en regard des dessins annexés, ces dessins incluant les figures suivantes qui représentent respectivement :

Figure 1 : une vue en perspective d'un premier mode de réalisation du dispositif selon la présente invention,

Figure 2 : une vue en coupe du dispositif de la figure 1,

Figure 3 : une vue d'une deuxième variante de réalisation du dispositif de la figure 1, Figure 4 : une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 3 Figure 5 : une vue d'une troisième variante de réalisation, applicable à un support d'un appareil complet.

Figure 6 : une vue d'un agencement sur un haut-parleur.

Le dispositif selon la présente invention se compose de façon générale :

Au moins un coupleur 10 qui est en contact avec l'appareil de diffusion sonore, c'est-à-dire le générateur de vibrations, un carter 12 périphérique dont la face supérieure présente une ouverture à travers laquelle passe ledit coupleur 10, un matériau 14 d'amortissement destiné à engendrer des pertes viscoélastiques disposé dans le carter 12, un joint 16 interposé entre ledit coupleur 10 et ledit carter 12 destiné à fermer le carter et retenir le matériau 14 d'amortissement.

Le coupleur 10 permet de distinguer deux parties, une partie 10-1 dite externe et une partie 10-2 dite interne.

Le coupleur est avantageusement en un matériau, qui présente une valeur d'impédance acoustique moyenne, de l'ordre de 10 à 20 MRayls, notamment parmi les métaux tel que le magnésium ou l'aluminium.

Le coupleur tel que décrit est réalisé en aluminium.

La partie 10-1 externe est en contact direct avec l'appareil dont les micro-vibrations doivent être éliminées.

La partie inférieure 10-2 est noyée dans le matériau 14 d'amortissement et doit présenter une surface d'échange maximale avec au moins une partie en saillie pour le volume du dispositif donc essentiellement le volume du carter 12 périphérique. Tout profil augmentant cette surface d'échange tel qu'un profil en peigne avec des dents, comme montré sur la figure 2, est parfaitement adapté.

Les deux parties supérieure et inférieure constituent une même pièce monolithique, de façon préférentielle une pièce usinée.

Cette fabrication monolithique permet de bien conduire les micro-vibrations sans provoquer de rupture, afin de servir de guide d'ondes de l'appareil vers le matériau d'amortissement.

Le carter 12 périphérique est de façon avantageuse réalisé en un matériau à forte impédance acoustique, supérieure à 30 MRayls. Par exemple un métal ayant une telle impédance acoustique peut être choisi parmi l'acier, l'acier inoxydable, le nickel, le cuivre, le laiton ou le bronze.

Ce carter a de préférence un profil de révolution symétrique et se trouve être usiné. On note un éventuel retour 15 en partie supérieure dudit carter de façon à ne laisser subsister que le passage pour la partie inférieure 10-2 du coupleur et à couvrir le joint 16 ainsi que cela est visible sur les figures.

Le matériau 14 d'amortissement doit engendrer des pertes viscoélastiques importantes pour dissiper les micro-vibrations. Aussi, ce matériau est choisi parmi les matériaux ayant une impédance acoustique qui peut être proche de façon préférentielle de celle du coupleur afin que les ondes traversent bien l'interface coupleur et se propagent dans le matériau 14 d'amortissement.

Ce matériau est de préférence une poudre comme du sel, du sable ou un mélange de sable et de sel, incluant de la grenaille métallique.

Ce matériau 14 d'amortissement, est constitué d'une poudre donc de particules mobiles les unes par rapport aux autres et présentant des réflexions multiples et aléatoires dans toutes les directions du point de vue vibrations.

Lorsque les micro-vibrations arrivent à se propager en limite du matériau, elles se heurtent à un matériau avec une forte impédance acoustique qui est celui du carter 12, si bien qu'elles ne peuvent le franchir ou du moins que très difficilement et se trouvent réfléchies de nouveau dans le matériau, l'énergie initiale diminuant au fur et à mesure jusqu'à absorption.

Le matériau 14 d'amortissement peut aussi être une matrice en élastomère donc monolithique mais chargée de particules métalliques afin de procurer les mêmes effets que ceux des poudres précédemment indiquées. Le matériau élastomère a des propriétés engendrant des pertes viscoélastiques. Sa faible impédance acoustique généralement inférieure à 7 MRayls et les inclusions de matériau métallique, de forte impédance acoustique, renforcent le chicanage pour les micro-vibrations conduisant à un fort amortissement.

La matrice élastomère inclut les caoutchoucs, naturel ou de synthèse, les résines souples et le silicone.

Le joint 16 est disposé en surface ou en bordure du matériau 14 d'amortissement, ceci en fonction de la géométrie du carter afin de retenir ledit matériau mécaniquement dans le carter 12 périphérique. Un tel joint 16 est de faible impédance acoustique par exemple en élastomère, notamment en caoutchouc, en caoutchouc cellulaire ou en silicone. Avantageusement, le joint 16 est protégé par le rebord 15 du carter 12, et il est masqué de façon à améliorer l'esthétique.

Sur la figure 3, le dispositif est de présentation extérieure identique mais comme le montre la figure 4, le peigne de la variante précédente est remplacé par des tiges qui plongent dans le matériau 14 d'amortissement.

Ceci montre les possibilités infinies d'agencement du plongeur, le but étant de générer une surface développée la plus importante possible.

Sur la figure 5, le carter 12 inclut un plongeur 10 de surface importante, identique, à celle de l'appareil qu'il supporte. Le plongeur 10 est en appui intime sur le matériau 14 d'amortissement et se prolonge au droit de la périphérie du carter 12. Le joint est alors interposé verticalement entre le bord périphérique de la partie supérieure 10-1 du plongeur et le bord périphérique du carter 12.

Sur la figure 6, on a représenté un haut-parleur muni du dispositif d'amortissement selon la présente invention, ce qui montre une variante de positionnement dudit dispositif.

Dans ce cas, le dispositif est positionné au droit de sa plaque de champ ce qui permet de capter les micro-vibrations au plus près de la source, à proximité de la bobine qui baigne dans le champ magnétique. La partie 10-1 supérieure du plongeur peut être rapportée par collage sur la face arrière du haut-parleur, ceci quel que soit le type de haut-parleur.

Lorsque le dispositif est associé à un appareil, une enceinte ou un haut-parleur, l'accroissement de la qualité sonore est net car les timbres sont plus justes avec une sensation de réduction des dissonances. La dynamique ressentie est plus importante avec une sensation d'une augmentation du volume sonore, essentiellement dans les basses fréquences.

De plus, l'image sonore est plus précise et s'étale dans l'espace en donnant l'impression que les enceintes acoustiques disparaissent en tant que sources sonores.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un coupleur (10) qui est en contact avec l'appareil de diffusion sonore, - un carter (12) périphérique dont la face supérieure présente une ouverture à travers laquelle passe ledit coupleur (10), - un matériau (14) d'amortissement disposé dans le carter (12), et - un joint (16) interposé entre ledit coupleur (10) et ledit carter (12).
2. 2. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coupleur (10) comprend une partie (10-1) dite externe destiné à supporter ledit appareil et une partie (10-2) dite interne destinée à être noyée dans le matériau (14) d'amortissement.
3. 3. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coupleur est réalisé dans un matériau d'impédance moyenne comprise entre 10 et 20 MRayls.
4. 4. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon la revendication 3, caractérisé en ce que le coupleur est réalisé en magnésium ou en aluminium.
5. 5. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le coupleur présente une surface d'échange avec au moins un élément en saillie de façon à augmenter ladite surface d'échange.
6. 6. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie inférieure (10-2) est un peigne.
7. 7. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter (12) périphérique est réalisé en un matériau à forte impédance acoustique, supérieure à 30 MRayls.
8. 8. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon la revendication 7, caractérisé en ce que le matériau à forte impédance du carter (12) est choisi parmi l'acier, l'acier inoxydable, le nickel, le cuivre, le laiton ou le bronze.
9. 9. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ce matériau (14) d'amortissement est constitué d'une poudre donc de particules mobiles les unes par rapport aux autres.
10. 10. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon la revendication 9, caractérisé en ce que le matériau (14) d'amortissement est du sel, du sable ou un mélange des deux, incluant de la grenaille métallique.
11. 11. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon la revendication 9, caractérisé en ce que le matériau (14) d'amortissement est une matrice en élastomère monolithique chargée de particules métalliques.
12. 12. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (16) est disposé en surface ou en bordure du matériau (14) d'amortissement et présente une faible impédance acoustique.
13. 13. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon la revendication 12, caractérisé en ce que le joint est en caoutchouc cellulaire.
14. 14. Dispositif d'amortissement de micro-vibrations, notamment dans les appareils de diffusion sonore, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter (12) comprend un rebord (15) périphérique.