Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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haut-parleur linéaire
La prësente invention concerne un haut-parleur,
qui se caractêrise par une forme géométrique et une
conception d'ensemble particulières.
Actuellement, il n'existe en pratique que àes
haut-parleurs à membranes coniques, dont le diamëtre est
au moins ëgal â 3 cm, et dont Ia profondeur dêpasse
' toujours 2 cm. En génëral, les haut-parleurs classiques,
notamment ceux possédant une certaine puissance, sont da
dimensions plus importantes, et compte tenu de le~,ar farnae
habituelle et de leur encomb.:ement, ils ne peuvent êtres
logés dans un faible volume et, en particulier, dans un
espace étroit. Ces inconvénients rendent en particalier
les haut-parleurs actuels impropres â l'utilisat-~on dans
certaines applications spécifiques, notamment dans des
systëmes actifs d'insonorisation par création d'un "anti-
bruit".
On connait cependant, par le brevet US N° 4î92973,
un haut-parleur pouvant être dësignë comme "linéaire", en
ce sens qu'il possëde une forme rectangulaire allongêe, et
comporte une membrane de forme correspondante, mise en
vibration par un systëme électromagnétique avec bobine de
forme oblongue. La bobine, liêe â la membrane, s'étend ici
dans un plan -perpendiculaire à ladite membrane. Cette
bobine se déplace entre des aimants permanents allongês,
de polaritës opposées. I1 en rêsulte que la bobine ne se
déplace pas dans un champ magnêtique homogëne et fermé, ce
qui nuit à la qualitë de restitution sonore de la bobine.
3p Le brevet US N° 4 550 428 décrit un haut-parleur
de forme générale classique, c'est-é-dire circulaire,
comportant une bobine cylindrique parallêle à la membrane,
un aimant permanent annulaire et une piéce polaire
centrale. Malgré la disposition de la bobine, ce document
reste êloignë de l'objet de la présente invention.
FEUILLE MODIF'EE
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Cä 02297272 2000-O1-19~'
la
La demande de brevet européen N° 0 710 946 rëvële
un dispositif d'atténuation acoustique, à double paroi
active, utilisant des haut-parleurs disposés en bordure
d'une double paroi, telle que double vitrage, dans la lame
d'air entre les det~.x parois. Toutefois, ce dispositif
utilise des haut-parleurs circulaires, de diamétre
important, et ne peut donc s'appliquer qu'â des doubles
parvis avec lame d'air épaisse.
La prêsente invent~or. sri~e â remëdier â tous les
inconvénient3 prëcités, en fournissant un haut-parleur de
type "linéaire'', pouvant ëtre lcaé dans un volume réduit
et notamment danÇ un espace étroit, tout en possëdart un
rendement comparable â celui d'un haut-parleur classique
qui ne pourrait pas entrer Sans le méme L~olume, ce haut
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~~_. ~'.rl J~'i~-i:.L
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parleur ayant de plus une excellente qualité de
restitution du son.
A cet effet, l'invention a essentiellement pour
objet un haut-parleur de forme d'ensemble allongée, dit
haut-parleur linéaire, comportant un corps creux
parallélëpipëdique de forme allongëe, dont une face
longitudinale est constituée au moins partiellement par
une membrane plane de forme rectangulaire allpngée,
suspendue par ses bords a~;x faces latêrales adjacentes
dudit corps ou sous le fond dudit corps, et solidaire
d'une aile rigide interne allongëe qui s'étend dans la
directs ion longitudinale dudit corps, sensiblement dans le
plan médian longitudinal de ce corps, et qui porte une bobine
électromagnëtique mobile de profil allongé, disposëe entre
deux aimants allongés fixes, associês à des parties
polaires fixas, caractérisé en ce que la bobine
électromagnétique mobile est parallèle à la membrane, et
disposée entre les deux aimants allongés fixes placës
respectivement le long de deux faces latërales
longitudinales dudit corps, ces faces latérales et le fond
du corps formant des parties polaires fixes, qui
comprennent aussi une partie polaire fixe centrale, situëe
dans le plan médian longitudinal du corps et reçue dans un
évidement longitudinal de l'aile rigide interne de la
membrane, ladite membrane étant ainsi tendue de manière à
permettre sa déformation symétrique de part et d'autre de
sa position de repos, au saurs du mouvement vibratoire de
cette meuibrane lorsque le haut-parleur est excité.
Selon une forme de réalisation préférée de
l'invention, la membrane plane allongêe se compose d'une
pa7rtie rigide, recouverte d'un film élastique, et/ou
comprend un tel film, dont les bords sont fixés sur les
faces latérales adjacentes ou sous le fond du corps du
haut-parleur, nette fixation pouvant étre rëalisëe par un
collage ou par un pincement mécanique. Le film élastique
est lui-méme lié à la partie rigide de la membrane par
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collage, ou par surmoulage, ou encore par une liaison
mécanique.
Ainsi, l'invention propose un haut-parleur dont la
membrane n'est pas conique comme sur un haut-parleur
classique, mais possède une gëométrie spécifique, en
l'occurrence une forme plane, rectangulaire et allongëe,
donc étroite dans un sens et très étendue dans un autre
sens, en relation avec la forme d'ensemble
parallëlépipédique allongée du haut-parleur, cs qui
justifie sa désignatian comme haut-parïeur linëaire. La
membrane du haut-parleur objet de l'invention posséde
uniquement une suspension externe ou périphérique,
contrairement aux membranes coniques des haut-parleurs
classiques qui possëdent une suspension externe et une
suspension intex-ne (cette dern=ére étant désignée
habituelleatent comme "spider"). Par ailleurs, à l'inverse
d'un haut-parleur classique, non seulement certaines
parties polaires mais aussi les aimants sont placés à
l'extérieur de la bobine, la lame rigide intarnz de la
2o membrane étant cependant évidëe pour recevoir la partie
polaire fixe centrale, située dans le plan médian
longitudinal du corps du haut-parleur.
La forme géométrique et la disposition
particulière des éléments constitutifs du haut-parleur
réalisent ainsi une optimisation, permettant par exemple
d'obtenir un haut-parleur d'une largeur de 2 cm, d'une
profondeur de Z c:n et d'une longueur plus ou moins
importante, par exemple de l' ordre de 50 cm, possèdant un
rendement très satisfaisant. En particulier, compte tenu
3o de la longueur importante de la membrane, celle-ci déplace
une grande masse d'air lors de sa vibration, ce qui permet
de disposer d'un bon rendement dans les basses fréquences.
Grâce â sa bobine allongée, s'étendant pratiquement sur
toute la longueur de la membrane, au-dessous de cette
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dernière, les forces sont réparties uniformément sur la
longueur de la membrane, évitant ainsi les distorsions. La
partie polaire centrale, s'étendant elle aussi
pratiquement sur toute la longueur de la membrane, assure
un bon guidage du mouvement de celle-ci, sur toute sa
longueur. La suspension unique de la membrane contribue à
la simplicité constructive et à la compacité du haut-
parleur objet de l'invention.
De plus, avec la suspension proposée par
l'invention, la membrane est suspendue de manière à se
trouver tendue en permanence et de façon "équilibrée",
c'est-à-dire en engendrant la même force de rappel
élastique pour un déplacement dans un sens ou dans l'autre
de la partie rigide interne liée à cette membrane, de
sorte que celle-ci a, au cours de son mouvement
vibratoire, une déformation symétrique de part et d'autre
de sa position de repos. En d'autres termes, la
déformation de la membrane vibrante est la même (en valeur
absolue), pour une alternance positive ou négative du
signal électrique appliqué à l'entrée du haut-parleur. La
déformation symétrique de la membrane vibrante permet
d'assurer une bonne linéarité de conversion électro-
mécanique, notamment aux basses fréquences, en êvitant les
phénomènes de distorsion, perturbateurs pour la
restitution du son en général mais aussi pour les
applications particulières de système anti-bruit actif. La
suspension réalisée selon l'invention est en outre très
souple, ce qui conduit' à un rendement élevé du
transducteur.
On notera aussi que, par le moyen de la tension de
la membrane, la force de rappel peilt être ajustée, en
fonction des besoins de la bande passante nécessaire à
l'utilisation, ainsi que la distorsion nécessaire â
l'application soit de sonorisation, soit d'anti-bruit
actif, en appliquant la loi F = kx.
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L'orientation de la bobine parallèle à la membrane
(alors qu'elle lui est perpendiculaire dans le brevet US
N° 4792978 précité), conduit aussi à situer et déplacer
la bobine dans un champ magnétique homogène et fermé,
5 auquel contribue la partie polaire centrale, ce qui est
aussi important pour l'obtention d'un comportement optimal
de la membrane.
Selon un mode d'exécution de l'invention, la
membrane s'étend sur toute la longueur du corps du haut
parleur. Selon une autre possibilité, la membrane s'étend
sur une partie de la longueur totale du corps du haut-
parleur, ledit corps délimitant ainsi vers ses extrémités,
de part et d'autre de la membrane, deux espaces internes
vides constituant un volume d'accord.
En raison de sa configuration, notamment de sa
faible section transversale, le haut-parleur objet de
l'invention est utilisable notamment comme composant d'un
système anti-bruit actif, comprenant un ou plusieurs haut-
parleurs linéaires tels que définis ci-dessus, disposés en
bordure d'une double paroi, telle que double vitrage, dans
la lame d'air entre les deux parois et/ou à l'intérieur
d'un profilê d'encadrement de cette double paroi. Dans
cette application, le haut-parleur objet de l'invention
permet de réaliser un système électro-acoustique
pratiquement invisible, et ne nuisant ni au confort
visuel, ni à la transmission lumineuse du vitrage, le
système proposé permettant d'améliorer l'isolation
phonique d'un double vitrage notamment dans les basses
fréquences.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la
description qui suit, en référence au dessin schématique
annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes
d'exécution de ce haut-parleur linéaire, et en illustrant
une application particulière
Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective,
d'un haut-parleur.conforme à la prêsente invention ;
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Figure 2 est une vue en coupe Transversale de ce
haut-parleur, suivant II-T_I de figure 1 ;
Figure 3 est une vue er. coupe lcngitudinale du
méme haut-parleur, suivant III-IIi de figure 2 ;
Figures 4, 5 et 6 sont des vues partielles, en
coupe transversale, montrant des variantes de la
suspension de la me~abrane du haut-parleur ;
Figure 7 est une vue tres schérsatique d'une autre
forme d'exécution de ce haut-parleur linéaire, avec vclume
d'accord ;
Figure 8 est une vue de face d' un double vitrages
avec systëme anti-bruit actif comportant applicaticn du
haut-parïeur objet de l~invention ;
Figure 9 est une vue en coupe montrent un détail
de montage àu haut-parleur, dans l'application illustrée
par la figure 8.
Les figures 1 â 3 donnant une représentation
schëmatique d'un haut--parleur linéaire, qui se présente
extêrieurement comme un corps 1 en ferme de
parallélëpipède rectangle allongé, possêdant par exemple
une longueur de 50 cm, une largeur de 2 cm et une
profondeur de 2 cm.
Les deux aces latérales longitudinales ~ et le
fond 3 du corps 1 du haut-parleur for.nent des parties
polaires fixes extérieurs, complétées par une partie
polaire fixe centrale 4, située dans le plan médiar.
longitudinal P du corps 1 du haut-parleur. Toutes cep
parties polaires sont avantageusement réunies sous la
forme d'un profilë en "E". A l'intêr.ieur du corps 1 du
3Q haut-parleur sont disposés deux aimants permanents fixes 5
de forme allongée, places respectivement le long des deux
faces latérales longitudinales 2, au-dessus du fond 3. Le
corps 1 du haut-parleur peut étre ferme:, â ses deux
extrémités, par des flasques 5 de forme carrée ou
rectangulaire.
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5a
Sur la face longitudinale supérieure du corps 1 du
haut-parleur, â l'opposë du fcnd 3, est tendue une
membrane plane allongée dësir~rêe globalement par le
repëre 7. La membrane 7 se compose d'une partie en
'
;
i
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matériau léger et rigide 8, en forme de plaque
rectangulaire allongée, et d'un film à propriétés
élastiques 9, tel qu'un film de polyéthylène recouvrant la
partie rigide 8. Les deux bords longitudinaux débordants
10 du film élastique 9 sont rabattus contre les faces
latérales longitudinales 2 du corps 1, et sont fixés
extérieurement sur ces faces 2 ou sous le fond 3 par un
collage ou par un pincement mécanique au moyen d'un
montage approprié. Le film élastique 9 est aussi lié à la
partie rigide 8 de la membrane 7 par collage sur la
surface supérieure de la partie rigide 8,, ou par
surmoulage, ou encore par pincement mécanique au moyen
d'un montage approprié.
La partie rigide 8 de la membrane 7, en forme de
plaque, est prolongée vers l'intérieur du corps 1 par une
aile longitudinale 11, s'étendant dans le plan médian
longitudinal P du corps 1 du haut-parleur, entre les deux
aimants 5 et en direction du fond 3, l'ensemble de la
partie rigide présentant ainsi un profil en "T". L'aile
longitudinale 11 possède une évidement longitudinal 12,
ouvert vers le fond 3, dans lequel est engagée de façon
coulissante la partie polaire fixe centrale 4. Une bobine
électromagnétique mobile 13, parallèle à la membrane,? et
de profil très allongé, est portée par l'aile
longitudinale 11 qui prolonge la partie rigide 8 de la
membrane 7. Les deux aimants fixes 5 sont ainsi placés à
l' extérieur de la bobine mobile 13 de part et d' autre des
deux grands côtés de cette bobine 13. L'alimentation
électrique de la bobine 13 provoque la vibration de la
membrane 7, suspendue élastiquement par son film élastique
9 à la partie fixe du haut-parleur, la déformation de la
membrane 7 en cours de vibration étant symétrique de part
et d'autre de sa position moyenne de repos.
Les figures 4, 5 et 6 illustrent des variantes de
la suspension de la membrane 7 du haut-parleur, dont la
structure n' est, pour le reste, pas madif iée . Dans toutes
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ces variantes, la membrane 7 proprement dite se limite à
sa partie rigide 8.
Dans le cas de la f figure 4 , la j onction entre la
membrane 7 et les faces latérales 2 du corps 1 du haut
s parleur est assurêe par un joint élastique 14 en forme de
boudin, par exemple en caoutchouc, collé d'une part sous
les bords de la partie rigide 8 de la membrane 7, et
d'autre part sur les arêtes supérieures des faces
latêrales 2 du corps 1. Le joint 14 est alternativement
comprimé et étiré (dans sa section) lors du mouvement
vibrant de la membrane 7.
Dans le cas de la figure 5, la jonction entre la
membrane 7 et les faces latérales 2 du corps 1 du haut-
parleur est assurée par un joint élastique 15 en forme de
soufflet, c'est-à-dire présentant une section en zig-zag,
qui est lui aussi collé d'une part sous les bords de la
partie rigide 8 de la membrane 7, et d'autre part sur les
arétes supérieures des faces latérales 2 du corps 1.
Dans le cas de la figure 6, la jonction entre la
membrane 7 et les faces latérales 2 du corps 1 du haut
parleur est assurée par un joint élastique 15 en forme de
boudin, collé d'une part contre les bords de la partie
rigide 8 de la membrane 7, et d'autre part contre
l'intérieur des faces latérales du corps 1, pratiquement
au niveau des arétes supérieures de ces faces,latérales 2.
Dans la forme d'exécution décrite jusqu'ici,
notamment en référence aux figures 1 à 3,.1a membrane 7
s' étend sur toute la longueur du corps 1 du haut-parleur.
La figure 7 montre une autre forme d'exécution de ce haut-
parleur linéaire, dans laquelle la membrane 7 s'étend sur
une fraction de la longueur totale du corps 1 du haut-
parleur, et plus particuliërement dans la seule région
médiane de ce corps. Les composants magnétiques du haut-
parleur sont aussi limités, dans leur longueur, à cette
région médiane. Ainsi sont formés vers les deux extrémités
du haut-parleur,-de part et d'autre de la région occupée
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par la membrane 7, deux espaces internes vides 17, qui
constituent un volume d'accord.
Les figures 8 et 9 illustrent une application
particulière du haut-parleur linéaire précédemment décrit.
Le haut-parleur est ici un composant d'un système anti
bruit actif, qui équipe un double vitrage 18 et vise à
réduire le bruit dans la lame d'air du double vitrage.
D'une façon habituelle, le double vitrage 18
possède un encadrement 19, réalisé par des profilés, et
deux vitres parallèles délimitant la lame d'air. Le
système anti-bruit actif est constituê, de façon gënérale,
par des haut-parleurs, des microphones et une électronique
de contr8le. Dans l'exemple illustré au dessin, ce système
comprend quatre haut-parleurs linéaires 20, disposés
respectivement sur les quatre côtés de l'encadrement 19 du
double vitrage 18, et huit microphones de contrôle 21
également portés par l'encadrement 18. Les haut-parleurs
linéaires 20 produisent un champ sonore suffisant pour la
destruction, par superposition, des bruits se propageant
dans la lame d'air, et ce système anti-bruit actif permet
d'augmenter l'isolation phonique du double vitrage 18 dans
les basses fréquences.
Dans cette application, chaque haut-parleur
linéaire 20 peut se présenter comme un composant monobloc
indépendant, mis en place à l'intérieur d'un profilé de
l'encadrement 19 du double vitrage 18, de manière à
réaliser un système anti- -bruit invisible, et ne réduisant
pas la transmission de lumière par les vitres.
En variante, comme le montre la figure 9, Chaque
haut-parleur linéaire 20 peut être inséré dans une
interruption d'un profilé 22 de l'encadrement 19, une
pièce de jonction 23 assurant le raccordement entre chaque
extrémité du corps 1 du haut-parleur 20 et le profilé 22.
Ce montage permet de bénéficier d'un volume d'accord pour
les haut-parleurs 20, dans les profilés d'encadrement tels
que le profilé 22 qui s'étendent entre ces haut-parleurs,
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ceci réalisant l'équivalent de la configuration selon la
f figure 7 .
L'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention
en modifiant les dimensions extérieures du haut-parleur,
5 en particulier sa longueur, ou ses matériaux constitutifs
notamment en ce qui concerne le film élastique de sa
membrane, ou encore le mode de suspension élastique de
ladite membrane. C'est ainsi, notamment, que le film
élastique de la membrane pourrait être fixé non pas sur
10 les faces latérales du corps du haut-parleur, mais sous le
fond du haut-parleur, le film élastique enveloppant
éventuellement de façon complète ledit corps.
Dans le même ordre d'idées, la forme étroite et
allongée du haut-parleur objet de l'invention permet son
utilisation, pour le traitement actif du bruit dans une
lame d'air, non seulement dans un double vitrage mais
aussi dans n'importe quel type de double paroi. Plus
généralement, la forme particulière de ce haut-parleur
permet de l'insérer dans un volume très faible, en le
rendant pratiquement invisible, ce qui permet aussi son
intégration dans la structure propre d'un local ou d'un
meuble, ou bien dans la structure d'un véhicule, ou encore
dans des conduits même de petites sections, pratiquement
sans introduire des pertes de charge. D'autres
implantations et applications du haut-parleur linéaire
objet. de l'invention peuvent ainsi être . l'insertion dans
le dormant d'une porte, pour la sonorisation d'un local,
ou le montage dans ou sur des conduits d'échappement ou de
ventilation, pour le traitement actif du bruit dans ces
3o conduits.
