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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA TRANSFORMATION DE VIBRATIONS
EMI1.1
MECANIQUES EN UIBF±TIONS ACCO'USTIQUES.
La présente invention concerne un procédé et des dispositifs pour convertir des vibrations mécaniques en vribrations acoustiques et est particulièrement desti- née à être appliquée aux appareils à, reproduire les sons.
Bien que, dans la description qui suit, l'in- vention soit envisagée dans son mode de réalisation adapté aux appareils de reproduction des sons enregistrés par tout muven appropriée il est expressément entendu que cette invention ne se limite pas à cet objet et qu'elle est susceptible d'application aux appareils générateurs d'ondes sonores amplifiées dans lesquels les vibrations à convertir en ondes acoustiques ne proviennent pas d'un disque enregistré. jusqu'ici les appareils reproducteurs du son ont généralement reçu la forme d'un cornet servant à am- plifier le son engendré par la vibration d'un diaphragme, ce qui, dans le.cas d'un appareil reproducteur du son d'après un disque enregistré,, s'opère au moyen dun style
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qui parcourt le sillon gravé sur le disque.
Mais l'emploi d'un cornet, même s'il est d'un type simple, introduit de nombreuses complications et difficul- tés dans la solution¯du problème de la reproduction fidèle du son, par l'effet des lois de l'acoustique qui régissent l'action d'un volume d*air limité dans la transmission et l'amplification du son et aussi par suite de la nécessité qui s'impose de donner au cornet la longueur et la s ection transversale voulues. Il a fallu en outre en limiter les dimensions à celles qui sont compatibles avec une exécu- tion commercialement pratique des appareils. Ces diverses conditions ont considérablement accru les difficultés.
(En a antérieurement proposé d'éviter l'emploi d'un cornet reproduisant directement les sons au moyen d'un diaphragme présentant une aire telle que le volume d'air mis en vibration donne le volume-de son désiré, mais les essais dans cette voie ont fait surgir d'autres complica- tions et d'autres difficultés qui ont rendu, en grande partie, inapplicables les dispositions de cette nature.
Si l'on monte un diaphragme de grand diamètre, sur une machine parlante, de telle façon qu'il soit très proche du style et qu'il se déplace, avec celui-ci, au-dessus du disque enregistré, la charge imposée au style pour faire entrer le diaphragme en vibration et pour le déplacer par dessus la surface enregistrée, a pour effet d'user très rapidement le sillon du disque. Il s'ensuit encore d'autres difficultés qui nuisent à une reproduction fidèle du son.
Si, au contraire, le diaphragme est placé à distance du style, de façon qu'il ne pèse par sur celui-ci, l'in- terposition d'un organe suffisamment rigide, entre le style et le diaphragme, pour transmettre les vibrations de l'un à l'autre dans toute leur amplitude et leur force,entraine
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d'autres graves difficultés dues à .L'accroissement de poids du mécanisme, aux effets de l'inertie d'organes vibrants relativement lourds, à l'existence de périodes de vibrations propres de ces organes et ainsi de suite.
Un des objets de la présente invention est un prooédé et un appareil de production de vibrations so- nores qui évitent l'emploi d'un cornet et qui permettent l'emploi d'un diaphragme de grande largeur sans donner lieu aux difficultés, ci-dessus énumérées, que l'on a rencontrées jusqu'à présent.
On a encore proposé de transmettre lesvibrations engendrées au moyen d'un style agissant sur une surface enregistrée à un organe relativement éloigné du style, au moyen d'une colonne fluide intermédiaire. Mais les dispositifs de ce genre comportaient généralement l'emploi d'une colonne liquide comme moyen de transmission des pressions engendrées par les vibrations du diaphragme, et les appareils présentant ce caractère ne se sont mon- trés ni possibles à exécuter ni susceptibles de donner satisfaction et cela pour plusieurs raisons.
Parmi celles-ci on peut citer :la difficulté d'obtenir des joints étanches aux fluides notamment dans les instru- ments qui comportent un mouvement relatif entre le style et la surface enregistrée; le poids d"une colonne liquide relativement haute et l'augmentation consécu- tive de la pression exercée sur la surface enregistrée et de l'usure de celle-ci; la rigidité relative d'une colonne liquide due à son incompressibilité d'où. il résulte que le diaphragme placé à l'extrémité de la co- lonne réagit sur le diaphragme placé à l'extrémité du style, approximativement de la même manière que réagi- rait une barre solide interposée entre les deux organes.
On a aussi essayé de se servir d'une colonne gazeuse pour transmettre les pressions d'un diaphragme
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actionné se? un style à un diaphragme relativement éloi- gné du premier. Mais dans aucun des systèmes proposés on n'a réussi à appliquer le principe de la transmission de pressions varioles et de leur transformation en vi- brations acoustiques de façon à obtenir une transmission fidèle des vibrations permettant d'engendrer un volume déterminé de son par un diaphragme relativement large, sans recourir à unamplifioateur agissant sur le cornet ou mégaphone.
L'objet principal de la présente invention est un procédé et un appateil pour la reproduction des vi- brations sonores basés sur l'emploi d'une colonne dis- posée de façon à donner une transmission fidèle et pra- tique des vibrations, en conformité avec les ondes sonores, de telle sorte que les vibrations transmises soient converties en ondes sensibles à Inouïe, du volime désiré, et ce au moyen d'un diaphragme de diamètre re- lativement grand, sans qu'il soit besoin d'un cornet.
D'autres objets de l'intention apparaîtront au cours de la spécification qui suit.
Cette invention peut être réalisée de bien des façons et au moyen d'appareils producteurs de son variés, Les dessins annexés en représentent deux à titres d'exem- ple, mais il est expressément entendu que ces dessins ne sont présentés qu'à titre indicatif et nullement limitatif.
Dans les dessins, les mêmes signes de référence désignent les organes corresp ondants dans les diverses figures.
La fig. 1 est une vue schématique représentant, en coupe verticale, un appareil reproducteur de sons du type meuble de salon, auquel l'invention est appliquée.
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La fig. 2 est .une perspective d'un appareil re- producteur de sons, du type "de table" auquel l'inven- tion est aussi adaptée. la fig. 3 est un schéma représentant les éléments constitutifs d'un appareil reproducteur de sons réalisant l'invention.
Le procédé conforme à l'invention comprend les trois phases principales ci-après : la génération de pressions variables afférentes à des vibrations sonores, de préférence au moyen d'u9n diaphragme mis en vibration par une action mécanique ou un autre moyen; la transmis- sion des pressions variables, par une colonne fluide, sans changement d'amplitude appréciable, à un second organe vibrant qui, de préférence, est un autre diaphrag- me à peu près semblable au premier ; enfinla transmission des vibrations communiquées à ce second organe à un trci- sième diaphragme de grandeur et de nature appropriées à la production de sons du volume désiré, la transmission des vibrations à ce dernier diaphragme ayant lieu de manière à faire vibrer un volume d'air relativement grand sans altération ou diminution de puissance notable.
Un appareil disposé pour reproduire les sons par ce procédé est schématiquement représenté dans la figure 3. Il comprend quatre organes principaux : le générateur de pressions variables G, la colonne fluide T transmettant les pressions engendrées ; lemoteur M qui convertit les pressions transmises en vibrations méca- niques ; l'amplificateur A qui convertit les viorations mécaniques, fournies par le moteur, en vribrations acous- tiques intéressant un volume d'air relativement grand.
Le générateur de pressions variables G peut être de n'importe quel type approprié à la conversion de vibrations mécaniques d'amplitude oonvemable, ayant la
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même périodicité que les ondes sonores à reproduire, en variations de pression dans une colonne fluide. Le géné- rateur en question se compose de préférence, d'un dia- phragme, de grandeur et de nature appropriées, mis en vibration par un moyen efficace quelconque. lorsque l'invention s'applique à une machine parlante, le diaphragme du générateur reçoit les vibrations d'un style en contact avec les ondulations d'une surface enregistrée.
La puissance du moteur qui détermine des mouvements relatifs entre cette surface et le style fournit dans ce cas -la force qui détermine les variations de pression par l'effet de la vibration du disphragme, La périodicité et l'amplitude de ces vibrations sont déterminées par les caractéristiques propres du disque enregistré.
Le style et son levier doivent être construits et montés de telle sorte que la puissance développée par le mouvement relatif entre l'organe enregistré et le style soit transmise au diaphragme sans déperdition de mouvement et sans déformation des organes. En outre le style doit être reliéau diaphragme de telle manière et le diaphragme doit présenter des dimensions et des dispositions telles que les vibrations qui lui sont transmises soient reçues et converties en variations de pression dans la colonne fluide confinant à la surfa- ce du diaphragme, sans déperdition de mouvement ou d'é- nergie.
L'organe T est un tube qui renferme une colonne de fluide destinée à la transmission des vibrations. IL convient qu'elle soit de section sensiblement uniforme d'un bout à l'autre. Cette colonne doit avoir une lon- gueur appropriée pour transmettre les variations de pression prenant naissance au générateur à un point
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quelconque choisi auquel on situe 1* amplificateur qui sera décrit plus loin. Le tube peut avoir un diamètre et une forme quelconque en section transversale.
Le fluide qu'il est préférable d'employer est un gaz.
On peut se servir de divers gaz et sous différentes pressions mais il faut donner la préférence à l'air à une pression sensiblement égale à la pression atmosphé- rique, ce qui permet de simplifier la construction de l'appareil, puisque des communications entre l'intérieur et l'extérieur n'entrainent ni chute de pression ni modification du milieu gazeux susceptible de nuire au fonctionnement delappareil
La paroi du tube qui contient la veine fluide peut être constituée de toute matière appropriée, telle qu'un métal ou du verre.
Comme cet organe tubulaire possède certaines caractéristiques d'un tube de résonnanoe avec une tendance à accentuer certaines périodicités présen- tent des rapports définis entre leur longueur d'onde et la longueur du tube, celui-ci est pourvu de coudes de manière à rendre plus uniforme la correspondance du système aux différentes périodicités. En disposant des coudes sur le tube, l ou il y a lieu, on sépare le fluide, dans la longueur du tube, en colonnes plus courtes. Certaines périodicités peuvent ainsi être renforcées et par ce moyen on peut éviter des inégali- tés nuisibles dans l'accentuation de fréquences parti- culières. son extrémité opposée, le tube T communique avec un organe moteur M, qui peut être de toute dimension, forme et disposition appropriées.
L'extrémité du tube renfermant la colonne fluide, voisine du moteur M, est fermée par une plaque vibrante, de préférence un dia- phragme ayant à peu près la même dimensionque celui du générateur G. Les variations de pression transmises
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par la colonne de fluide gazeux, engendrent dans le dia- phragme du moterr M, des vibrations ayant à peu près la même périodicité et la même amplitude que les vibra- tions du diaphragme du générateur G.
De l'organe moteur M, les vibrations sont trans- mises au diaphragme de l'amplificateur A, Ce diaphrag- me est de dimensions relativement grandes, de l'ordre de 200 à 250 millimètres de diamètre, de sorte que son aire superficielle suffit à faire vibrer un volume d'air relativement grand. Le diaphragme doit être, de préfé- rence, construit et monté de telle sorte qu'il vibre en totalité ou comme un piston, spécialement pour les basses fréquences. A cet effet il est construit de fa- çon à être relativement rigide et léger et il est monté de manière à présenter la moindre résistance au mouvement rectiligne du diaphragme.
Les vibrations du diaphragme de l'organe moteur M sont transmises au diaphragme de l'amplificateur A par un levier, de préférence un levier du second ordre, dont les bras sont proportionnés de façon à équilibrer convenablement l'impédance de rendement avec l'impédance de la boite sonore et la charge avec la pression utile.
Les variations de pression, ainsi transmises au dia- phargme du moteur, sont converties en variations de pression dans la masse d'air en contact avec la sur- face relativement étendue du diaphragme amplificateur, dans des conditions ou cette masse d'air se met effecti- vement à vibrer avec une périodicité conforme à celles des vibrations transmises au diaphragme du générateur et avec une amplitude diminuée et une force accrue con- venablement proportionnées à la charge portant sur le diaphragme amplificateur.
Ce dernier à cause de l'im- portance relative du volume d'air qu'il fait vibrer ; reproduit les sons avec le oolume désiré.
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l'appareil réalisant la présente invention, tel qu'il est sohématiquement représenté dans la fi- gure 3 et décrit ci-dessus, peut être adapté à une grande variété de machines à reproduire les sons, dont deux types sont représentés dans les figures 1 et 2.
Sur la figure 1, l'invention est représentée appliquée à une machine parlante du Type destiné à reposer sur le sol. Un meuble 10, fait d'une manière appropriée et convenablement aménagé, est pourvu d'une tablette 11 supportant l'organe moteur 12. Un couvercle à charnière 13 ferme le meuble. Au-dessus de la tablette portant le moteur, est disposée une plaque tournante 14 qui reçoit le disque enregistré 15. L'appareil représenté par les dessins est du type destiné à recevoir un disque enregistré portant un sillon ondulé sur ses faces, mais il est bien entendu que l'invention s'applique, avec la même facilité, à des appareils reproduisant le son d'au- tres organes enregistrés.
L'organe générateur G est disposé pour agir sur le disque enregistré 15. Comme le montre la figure 3, cet organe générateur peut 'être une boite sonore du type employé jusqu'ici pour la reproduc- tion des sons enregistrés. L'enveloppe 16 de cette boite, faite de toute matière et en toute forme ap- propriée, renferme un diaphragme convenablement ten- du à sa périphérie et en contact, en son centre, avec un style 18, monté de façon à pouvoir osciller.
Ce style est disposé pour recevoir une pointe 19 qui suit le sillon enregistré sur le disque et qui convertit les ondulations de ce sillon en mouvements vibratoires du diaphragme 17,
Ce dernier peut être de toute grandeur, forme,
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matière et disposition appropriées, mais il convient d'employer, de préférence, un diaphragme ayant un diamètre de l'ordre de grandeur de 65 millimètres a pourvu de stries circulaires concentriques don- nant de la rigidité à sa partie centrale. Ce dia- phragme est aménagé sur son pourtour de manière à présenter de la flexibilité et à agir en quelque sorte comme un piston, grâoe à son pouvement oscillatoire.
1* espace situé derrière le diaphragme communi- que, par l'ouverture qui existe habituellement dans la boite sonore, avec le tube de transmission T fait de toute matière appropriée, métal ou verre, et dont la section intérieure doit, de préférence, tre constante. Cette section peut toutefois varier dans des limites considérables, d'un mode de réalisation à l'autre, suivant les différences dans les dimen- sions des autres organes. Un diamètre de 12,5 mil- limètres donne généralement des résultats satisfai- sants pour l'appareil représenté dans les dessins.
La longueur et la forme de ce tube sont telles qu'il puisse aboutir, en quelque point qu'il soit placé, au diaphragme amplificateur de diamètre rela- tivement grand A, qui dans le modèle représenté par la figure 1, est disposé contre la paroi de face du meuble 10 en dessous de la tablette 11 du moteur.
Dans le dispositif représenté, le tube de transmis- sion T, à partir de l'organe générateur, se dirige vers l'arrière au-dessus de la tablette 14, puis il forme un coude sensihlement à angle-droit, traverse la tablette 11 et descend jusqu'à la hauteur du cen- tre du diaphzagme amplificateur. La il fait un nouveau coude à peu près droit et aboutit, par une partie horizontale, au moteur M.
Pour permettre les mouvements relatifs entre le
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générateur G et le disque enregistre'15, on peut in- terposer un système tubulaire articulé dans la lon- gueur du tube T, Dans la forme représentée, il permet au générateur de traverser le disque 15 et rend possibles les mouvements démontée et de descente du générateur par rapport à la surface plane du disque.
Dans le type d'exécution figuré, la première section 20 du tube transmetteur T est reliée à un organe cylindrique horizontal 21 qui décrit des mouvements de rotation alternatifs dans un autre organe cylin- drique 22 présentant un évidement circulaire 23 de la dimension nécessaire pour laisser passer le tube 20.
Cet organe cylindrique 22 porte un appendice tubu- laire 24 monté de manière à tourner autour d'un axe vertical à l'intérieur d'une gaine verticale tubu- laire 25 fixée sur la tablette de l'organe générateur 11.
Le canal intérieur' de l'appendice tubulaire 24 et de la gaine 25 communique avec la branche verticale 26 du tube de transmission T, située au-dessous de la tablette 11 et cette branche se continue par la bran- che horizontale 27 du même tube qui aboutit à l'or- gane moteur M. La Communication établie par les or- ganes 21, 22, 23, 24 25 permet au générateur G de se déplacer horizontalement au-dessus du disque enre- gistreur 15 et aussi d'avoir l'amplitude de déplace- ment nécessaire dans le sens vertical. Le canal constitué par les différents organes formant l'arti- culation tubulaire est d'un calibre suffisant pour n'offrir pratiquement ni rétrécissement, ni élargis- sement par rapport aux autres sections du tube de transmission T.
L'organe moteur M. avec lequel communique l'ex- trémité de la branche 27 du tube de transmission,
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.oomprend une boite 28, un diaphragme 29 dont l'aire exposée au fluide en vibration doit être approximati- vement égale à celle du diaphragme 17, En pratique, le diaphragme 29 doit être exactement semblable au diaphragme 17.
Dans la paroi de face du coffre 10, est prati- quée une ouverture de grandeur et de forme appropriées.
Elle peut être fermée par un ou plusieurs volets ou par d'autres organes régulateurs ou modificateurs du son. Devant cette ouverture est placé l'amplificateur
A dont le diamètre est relativement grand. Il convient d'adopter pour cet organe une substance fibreuse; son diamètre doit être de l'ordre de grandeur de 250 millimètres. Comme on le voit sur les figures, l'am plifioateur comprend une partie centrale conique 30 relativement rigide, dont le rayon est en projection égale, à peu près, à la moitié, en projection, du rayon- de la partie vibrante du diaphragme entier.
Cette partie centrale conique présente l'avantage d'unir le maximum de rigidité au minimum de poids.
Elle est relire, par un dispositif approprié, à une zone annulaire plissée 31 dont le pourtour est fixé à un cercle extérieur 09,.fait d'une matière extrê- mement flexible sur lequel l'ensemble amplificateur se trouve porté et qui offre le minimum de résistance au mouvement vibratoire linéaire de cet organe. Un amplificateur construit et monté domme il vient d'être expliqué vibrera comme un tout solidaire, c'est-à- dire, sera animé d'un mouvement analogue à celui d'un piston, particulièrement pour les basses fréquen- ces oscillatoires.
Entre le diaphragme 29 et l'organe moteur 11 et l'amplificateur A, se trouve interposé un mécanisme de liaison approprié pour la transmission des mouve- ments vibratoires du diaphragme 29 à l'amplificateur
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Ce mécanisme a, de préférence, la forme d'un levier du second ordre. Il y a avantage à ce que oe levier 34 soit relativement rigideil, est monté sur la boite 28 qui lui communique son mouvement vibratoire. Il est figuré muni dun prolongement en forme de ressort plat 35, attaché à la boite 28. A son autre bout, le levier 34 est relié au centre du diaphragme 29, par une pièce 36, et, en un point de sa longueur, il est relié au sommet du cône 30. par un organe 37.
La distance de cet organe 37 au point d'appui 35 du le- vier 34 est proportionnée à la distance de l'organe 36 au même point d'appui 35 de sorte que la charge sur le disphzagme est, par le système décrit ci-des- sus, équilibrée par les pressions motrices qui lui sont transmises ou, en d'autres termes, l'impédance de rendement de l'amplificateur est équilibrée par l'impédance de rendement du générateur G.
L'amplitude de la vibration communiquée à l'am- plificateur par le diaphragme du motaur est diminuée, mais la pression ou la puissance totale agissant sur l'amplificateur est proportionnellement augmentée; de telle sorte que l'amplificateur peut mettre en vibra- tion un volume d'air relativement grand qui est ea- pable de produire le volume de son désiré sans nou- velle amplification.
Le moteur M est maintenu dans la position ou il agit sur l'amplificateur A, d'une manière appropriée.
Dans le système représenté, un support, composé de plusieurs bras 38, est monté, par l'extrémité de ces bras, sur des tasseaux ou blocs 39 situés au tour de l'évidement ouvert devant l'amplificateur A. Ce support est pourvu, en son centre, d'un boitier circulaire 40 qui renferme l'organe moteur M ou qui
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constitue le réceptacle du diaphragme 29 de ce moteur.
Dans le mode de réalisation de l'invention re- présenté par la figure 2, la boite 41 de la machine à reproduire est moins grande, étant du type générale- ment employé pour les machines destinées à reposer sur une table ou sur un support analogue. La boite est munie d'un couvercle 42 qui permet l'accès au méca- nisme qu'elle renferme. De même que dans le mode de réalisation de la figure 1, l'organe générateur G est en communications, par un long tube T, avec un or- gane moteur M: relié à un amplificateur A, monté sur la paroi verticale de la boite qui s 'élève au- dessus de la tablette portant le moteur.
Le mécanisme de génération, de transmission et d'amplification de cet appareil comprend les mêmes éléments que le mo- dèle représenté par la figure 1 ; les organes simi- laires sont désignas pas la figure 1; les organes similaires sont désignas par les mêmes lignes de référence. Le tube de transmission T est moins long que dans le cas de la figure 1. Un coude dtoit très court 43 est intercalé entre les éléments 21, 22, 23, 24, 25, de l'articulation tubulaire et l'organe moteur M
Quand l'appareil fonctionne, l'organe générateur G passe par dessus le disque enregistré 15, et le syle 19 est mis en vibration par les ondulations du disque enregistré, Les vibrations de ce style sont transmises au diaphragme 17, dont les vibrations sont converties en variations de pression dans la colonne fluide qui confine à la face arrière de ce diaphragme.
Les va riations de pressio ainsi engendrées dans la colonne fluide sont propagées par celle-ci sur toute la longueur du tube de transmission T, jusqu'au diaphrag-
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me 29 les vibrations de celui-ci sont ensuite transe- mises au disphragme A, relativement grand, de l'am- plificateur, par le système de leviers précédemment décrit, avec une diminution d'amplitude et un accrois- sement d'intensité, de telle sorte que l'amplificateur fait vibrer un volume d'air relativement grand sans altération appréciable des vibrations transmises.
On comprend d'après ce qui précède, que l'appa- reil reproducteur de sons considéré est aménagé de manière à reproduire les sons, avec le volume désiré, au moyen d'un diaphragme relativement grand sans en- trainer les difficultés éprouvées jusqu'ici quand on faisait usage de diapgnagme de grand diamètre, sans imposer une charge ou une usure excessives au style reproducteur et au sillon du disque enregistré, et sans qu'il y ait à recourir à un mécanisme de trans- mission dont le poids ou l'inertie ou les vibrations propres seraient de nature à nuire à la correction et à la puissance de la transmission des vibrations.
La transmission des vibrations par variations de pres- sion dans une colonne gazeuse n'a donné lieu à aucune des difficultés inhérentes à'l'emploi d'une colonne liquide.
En faisant usage de l'air à la pression atmos- phérique, comme c'est le cas dans le mode de réalisa- tion envisagé présentement, le poids des organes en mouvement peut être maintenu dans des limites accep- tables. On an, en même temps, évité des frais de construction excessifs parce qu'il n'est pas essentiel que le tube enfermant la colonne fluide sait herméti- quement clos; en effet, de petites fuites de la colonne gazeuse à l'atmosphère ambiante sont de peu d'impor- tance puisque le fluide enveloppant la colonne est le même que celui que cette colonne contient et
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qu'ils sont, l'un et ltautre, à la même pression nor- male.
L'emploi d'un fluide gazeux a encore cet avan- tage qu'une colonne de gaz est relativement compres- sible et élastique et est capable d'absorber plus ou moins complètement les actions réflexes que le grand diaphragme amplificateur peut à certains moments exercer.
Par exemple, si ce grand diaphragme est rigide- ment relié aux organes qui agissent sur le disque enregistré, soit par des moyens mécaniques, soit par un milieu liquide doué d'une tigidité relative, une note soutenue ayant approximativement une périodici- té égale à la périodicité naturelle de l'amplifica- teur peut amener celui-ci, par suite de son inertie, à réagir sur ces organes et à produire ce qu'on ap- pelle un souffle. Mais dans un appareil construit conformément à la présente invention, l'élasticité et la compressibillits relative de la colonne gazeuse permettent d'absorber tous les effets de ce genre dans la colonne transmetteuse elle-même et la production de souffles est réduite au minimum, sinon entièrement écartée.
Le procédé et l'appareil ci-dessus décrits pour la transmission des sons permettent de placer le dia- phragme, relativement de grand diamètre, à une distan- ce convenable des organes agissant sur le disque en- registré sans faire intervenir les effets de l'iner- tie qui autrement proviendraient du fait du poids ou de la rigidité relative des organes de transmission ou de l'influence nuisible des périodes de vibration propres de ces organes.
La puissance totale qui peut être engendrée dans l'appareil provient du sil-
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Ion du disque dont lesondulations ont une amplitude déterminée et de la vitesse à laquelle le disque se meut devant le style reproducteur. la.charge est donnée par le diaphragme, de grand diamètre et d'aire et de poids donnés, qui est soumis à une pression fixée d'avance. Comme la puissance utile développée est influencée par les différences de vitesse de rotation du disque ou par les différences d'amplitude des ondulations du sillon, la puissance effective est plus eu moins grande et, par les différences de vitesse de rotation du disque ou par les différences d'amplitude des ondulations du sil- lon, la puissance effective est plus ou moins gran- de, et, par suite, la charge qui peut être mise en mouvement,
suivant la grandeur et la nature du diaphragme, variera avec les variations de la sour- ce qui fournit cette puissance. A ces différences correspondent des différences dans les dimensions et lés proportions des organes du mécanisme de trans- mi s si on.
La longueur et la forme de la colonne fluide peuvent être modifiées dans de larges limites, sui- vant la position que l'on adopte pour l'amplificateur, eu égard aux modalités d'après lesquelles a été effectué l'enregistrement du disque et d'après les dimensions et la nature de l'appareil pris dans son ensemble, l'expérience a montré qu'il était avantageux d'intercaler des coudes dans la colonne fluide et de les situer de façon à atténuer la courbure du système de transmission. Comme il a été signalé précédemment, le tube de transmission T présente quelques uns des caractères d'un tube de résonance, de telle sorte que certaines périodicités se trouvent,plus accentuées
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que Vautres.
Il a été reconnu, en déterminant les caractéristiques d'un système de transmission sans coudes et en notant les irrégularités dans la courbe des intensités du son pour des périodicités diffé- rentes, que les plus sensibles de ces irrégularités peuvent être atténuées en plaçant des coudes à des points où ils peuvent accentuer les périodicités qui ont une tendance à faiblir ou à affaiblir les périodicités qui tendent à être excessives Chaque coude du tube constitue une surface de réflexion, de telle sorte qu'il se forme, à partir de chaque coude, une colonne fluide qui possède sa périodicité naturelle propre.
En donnant à ces colonnes partiel- les des longueurs mesurées à partir des coudes, propres à accentuer des périodicités données, on peut renforcer ces périodicités et rendre la transmission des sons plus exactement uniforme.
La nature du levier interposé entre le diaphrag- me moteur et le diaphragme amplificateur peut varier et les longueurs relatives des bras de ce levier varieront aussi à raison des modifications introduites dans le dispositif de l'appareil.
Ces bras de levier doivent être proportionnés de telle sorte, que, prenant en considération la puissance développée par la mise en mouvement des organes qui agissent sur le disque enregistré et la charge ou résistance au mouvement vibratoire due à l'aire relativement grande du diaphragme, l'amplitude des vibrations est diminuée et la force qui met en mouvement le diaphragme relativement grand est accrue, de telle sorte que ce dernier organe est effectivement mis en vibration sans altération appréciable dans la production fidèle et nette de sons du volume désiré.
Il a été reconnu que, si l'on fait usage de la
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présente invention, la puissance développée par le disque enregistré de la machine parlante type, quand on fait tourner oe disque à la vitesse ordinaire admise, est capable de faire vibrer un diaphragme d'un diamètre de l'ordre de grandeur de 225 mm, de manière à produire des sons ayant approximativement le même volume que ceux produits par la machine type, sans qu'il soit fait usage d'un cornet ou d'un autre amplificateur. On donne la préférence à un levier semblable, en substance, à celui représenté par des dessins, mais le rapport entre les longueurs des bras du levier varie avec la dimension et la nature du diaphragme.
Pour un dispositif donné, il est bon de déterminer le point d'attache du levier à l'ampli- ficateur qui assure l'effet le plus agréable, c'est- à-dire qui reproduit le plus fidèlement les sons des disques de la machine parlante, avec le volume qui répond aux besoins d'une machine de cette espèce.
Dans ce but on rend variable à volonté le point d'attache du diaphragme amplificateur au levier.
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METHOD AND DEVICE FOR TRANSFORMATION OF VIBRATIONS
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MECHANICS IN UIBF ± TIONS ACCO'USTICS.
The present invention relates to a method and devices for converting mechanical vibrations to acoustic vibrations and is particularly intended for application to sound reproducing apparatus.
Although, in the description which follows, the invention is envisaged in its embodiment adapted to apparatus for reproducing sounds recorded by any suitable child, it is expressly understood that this invention is not limited to this object and that it can be applied to amplified sound wave generating apparatus in which the vibrations to be converted into acoustic waves do not come from a recorded disc. Until now, sound reproducing devices have generally taken the form of a horn serving to amplify the sound generated by the vibration of a diaphragm, which, in the case of a sound reproducing apparatus according to a recorded disc, is played using a style
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which runs through the groove engraved on the disc.
But the use of a horn, even if it is of a simple type, introduces many complications and difficulties in the solution of the problem of the faithful reproduction of sound, by the effect of the laws of acoustics which govern the action of a limited volume of air in the transmission and amplification of sound and also as a result of the need to give the horn the desired length and cross-section. It was also necessary to limit the dimensions thereof to those which are compatible with a commercially practical execution of the apparatus. These various conditions considerably increased the difficulties.
(It has previously been proposed to avoid the use of a horn reproducing sounds directly by means of a diaphragm having an area such that the volume of air put into vibration gives the desired volume of sound, but the tests in this route gave rise to other complications and difficulties which made provisions of this nature largely inapplicable.
If we mount a large diameter diaphragm, on a talking machine, so that it is very close to the style and that it moves, with the latter, above the recorded disc, the load imposed on the style to make the diaphragm enter into vibration and to move it over the recorded surface, has the effect of very quickly wearing out the groove of the record. Further difficulties ensue which impede faithful reproduction of sound.
If, on the contrary, the diaphragm is placed at a distance from the style, so that it does not weigh down on it, the interposition of a sufficiently rigid organ, between the style and the diaphragm, to transmit the vibrations from one to the other in all their amplitude and force, leads
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other serious difficulties due to the increase in weight of the mechanism, to the effects of the inertia of relatively heavy vibrating organs, to the existence of periods of vibrations proper to these organs and so on.
One of the objects of the present invention is a method and apparatus for producing sound vibrations which avoid the use of a horn and which allow the use of a diaphragm of great width without giving rise to the difficulties, hereinafter mentioned. listed above, which we have encountered so far.
It has also been proposed to transmit the vibrations generated by means of a style acting on a recorded surface to an organ relatively distant from the style, by means of an intermediate fluid column. But devices of this kind generally included the use of a liquid column as a means of transmitting the pressures generated by the vibrations of the diaphragm, and devices exhibiting this character have proved neither possible to carry out nor likely to give satisfaction. and this for many reasons.
Among these we can cite: the difficulty of obtaining fluid-tight seals, especially in instruments which have relative movement between the style and the recorded surface; the weight of a relatively tall liquid column and the consequent increase in the pressure exerted on the recorded surface and the wear thereof; the relative stiffness of a liquid column due to its incompressibility hence. the result is that the diaphragm placed at the end of the column reacts on the diaphragm placed at the end of the style, approximately in the same way as a solid bar interposed between the two organs would react.
We also tried to use a gas column to transmit the pressures of a diaphragm
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operated itself? a style with a diaphragm relatively far from the first. But in none of the systems proposed has it been possible to apply the principle of the transmission of smallpox pressures and their transformation into acoustic vibrations so as to obtain a faithful transmission of the vibrations making it possible to generate a determined volume of sound by a relatively large diaphragm, without resorting to an amplifioateur acting on the horn or megaphone.
The main object of the present invention is a method and an apparatus for the reproduction of sound vibrations based on the use of a column arranged so as to give a faithful and practical transmission of vibrations, in accordance with with sound waves, so that the vibrations transmitted are converted into waves sensitive to Unheard, of the desired volume, and this by means of a diaphragm of relatively large diameter, without the need for a horn.
Other objects of intent will become apparent in the course of the specification which follows.
This invention may be carried out in many ways and by means of various sound producing apparatus. The accompanying drawings show two by way of example, but it is expressly understood that these drawings are presented for illustrative purposes only. and in no way limiting.
In the drawings, the same reference signs designate the corresponding members in the various figures.
Fig. 1 is a schematic view showing, in vertical section, a sound reproducing device of the living room furniture type, to which the invention is applied.
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Fig. 2 is a perspective of a sound reproducing apparatus of the "tabletop" type to which the invention is also adapted. fig. 3 is a diagram showing the constituent elements of a sound reproducing apparatus embodying the invention.
The method according to the invention comprises the following three main phases: the generation of variable pressures relating to sound vibrations, preferably by means of a diaphragm set into vibration by a mechanical action or other means; the transmission of the varying pressures, by a fluid column, without appreciable change of amplitude, to a second vibrating member which, preferably, is another diaphragm roughly similar to the first; finally the transmission of the vibrations communicated to this second organ to a third diaphragm of size and nature appropriate to the production of sounds of the desired volume, the transmission of vibrations to this last diaphragm taking place so as to make a volume of air vibrate relatively large without noticeable alteration or decrease in power.
An apparatus arranged to reproduce sounds by this process is schematically represented in FIG. 3. It comprises four main organs: the variable pressure generator G, the fluid column T transmitting the generated pressures; the M motor which converts the pressures transmitted into mechanical vibrations; amplifier A which converts the mechanical vibrations supplied by the motor into acoustic vibrations involving a relatively large volume of air.
The variable pressure generator G can be of any type suitable for converting mechanical vibrations of oonvemable amplitude, having the
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same periodicity as the sound waves to be reproduced, in pressure variations in a fluid column. The generator in question preferably consists of a diaphragm, of suitable size and nature, vibrated by some effective means. when the invention is applied to a talking machine, the generator diaphragm receives vibrations of a style in contact with the undulations of a recorded surface.
The power of the motor which determines relative movements between this surface and the style provides in this case -the force which determines the pressure variations by the effect of the vibration of the disphragm, The periodicity and amplitude of these vibrations are determined by the specific characteristics of the recorded disc.
The stylus and its lever must be constructed and mounted in such a way that the power developed by the relative movement between the recorded organ and the stylus is transmitted to the diaphragm without loss of movement and without deformation of the organs. In addition, the style must be connected to the diaphragm in such a way and the diaphragm must have dimensions and arrangements such that the vibrations transmitted to it are received and converted into pressure variations in the fluid column confining to the surface of the diaphragm, without loss of movement or energy.
The organ T is a tube which contains a column of fluid intended for the transmission of vibrations. It should be of substantially uniform section from end to end. This column must be of an appropriate length to transmit the pressure variations originating in the generator at a point
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any chosen one which is located 1 * amplifier which will be described later. The tube can have any diameter and shape in cross section.
The preferred fluid is a gas.
Various gases and under different pressures can be used, but preference should be given to air at a pressure substantially equal to atmospheric pressure, which makes it possible to simplify the construction of the apparatus, since communications between l 'inside and outside do not cause a drop in pressure or modification of the gaseous medium liable to affect the operation of the appliance
The wall of the tube which contains the fluid stream can be made of any suitable material, such as metal or glass.
As this tubular member has certain characteristics of a resonance tube with a tendency to accentuate certain periodicities which present definite ratios between their wavelength and the length of the tube, the latter is provided with bends so as to make more uniform correspondence of the system to the different intervals. By placing elbows on the tube, where applicable, the fluid is separated, along the length of the tube, into shorter columns. Certain periodicities can thus be enhanced and by this means harmful unevenness in the emphasis of particular frequencies can be avoided. its opposite end, the tube T communicates with a motor member M, which can be of any suitable size, shape and arrangement.
The end of the tube containing the fluid column, close to the motor M, is closed by a vibrating plate, preferably a diaphragm having approximately the same dimension as that of the generator G. The pressure variations transmitted
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by the column of gaseous fluid, generate in the diaphragm of the motor M, vibrations having approximately the same periodicity and the same amplitude as the vibrations of the diaphragm of the generator G.
From the motor unit M, the vibrations are transmitted to the diaphragm of the amplifier A, This diaphragm is of relatively large dimensions, of the order of 200 to 250 millimeters in diameter, so that its surface area is sufficient to vibrate a relatively large volume of air. The diaphragm should preferably be constructed and mounted such that it vibrates wholly or like a piston, especially at low frequencies. For this purpose it is constructed to be relatively stiff and light and it is mounted so as to present the least resistance to the rectilinear movement of the diaphragm.
The vibrations of the diaphragm of the motor member M are transmitted to the diaphragm of the amplifier A by a lever, preferably a second order lever, the arms of which are proportioned so as to properly balance the output impedance with the impedance sound box and load it with useful pressure.
The variations in pressure, thus transmitted to the diaphragm of the motor, are converted into variations in pressure in the mass of air in contact with the relatively large surface of the amplifying diaphragm, under conditions where this mass of air is placed. effectively to vibrate with a periodicity conforming to those of the vibrations transmitted to the generator diaphragm and with a decreased amplitude and an increased force suitably proportioned to the load on the amplifying diaphragm.
The latter because of the relative importance of the volume of air which it makes vibrate; reproduces sounds with the desired volume.
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the apparatus embodying the present invention, as shown schematically in Figure 3 and described above, can be adapted to a wide variety of sound reproducing machines, two types of which are shown in Figures 1. and 2.
In Figure 1, the invention is shown applied to a talking machine of the type intended to rest on the ground. A cabinet 10, suitably made and suitably arranged, is provided with a shelf 11 supporting the motor member 12. A hinged cover 13 closes the cabinet. Above the tablet carrying the motor, there is a turntable 14 which receives the recorded disc 15. The apparatus shown in the drawings is of the type intended to receive a recorded disc bearing a wavy groove on its faces, but it is of course, the invention applies with the same ease to apparatus reproducing the sound of other recorded organs.
The generator unit G is arranged to act on the recorded disc 15. As shown in Fig. 3, this generator unit may be a sound box of the type heretofore employed for the reproduction of the recorded sounds. The casing 16 of this box, made of any material and in any suitable shape, contains a diaphragm suitably tensioned at its periphery and in contact, at its center, with a style 18, mounted so as to be able to oscillate.
This style is arranged to receive a point 19 which follows the groove recorded on the disc and which converts the undulations of this groove into vibratory movements of the diaphragm 17,
The latter can be of any size, shape,
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suitable material and arrangement, but it is preferable to employ a diaphragm having a diameter of the order of magnitude of 65 millimeters provided with concentric circular ridges giving rigidity to its central part. This diaphragm is arranged on its perimeter in such a way as to present flexibility and to act in a way like a piston, thanks to its oscillatory power.
1 * space behind the diaphragm communicates, through the opening which usually exists in the sound box, with the transmission tube T made of any suitable material, metal or glass, and the inner section of which should preferably be constant. This section can, however, vary within considerable limits from one embodiment to another, depending on the differences in the dimensions of the other members. A diameter of 12.5 millimeters generally gives satisfactory results for the apparatus shown in the drawings.
The length and the shape of this tube are such that it can terminate, at whatever point it is placed, in the amplifying diaphragm of relatively large diameter A, which in the model shown in figure 1, is placed against the front wall of cabinet 10 below the engine shelf 11.
In the device shown, the transmission tube T, from the generator member, goes rearward above the shelf 14, then it forms a substantially right-angled bend, crosses the shelf 11 and descends to the height of the center of the amplifying diaphzagm. There it makes a new bend more or less straight and ends, by a horizontal part, at the motor M.
To allow relative movements between the
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generator G and the recorded disc '15, it is possible to insert an articulated tubular system in the length of the tube T, In the form shown, it allows the generator to pass through the disc 15 and makes possible the dismounting and lowering movements. generator relative to the flat surface of the disc.
In the type of execution shown, the first section 20 of the transmitter tube T is connected to a horizontal cylindrical member 21 which describes reciprocating rotational movements in another cylindrical member 22 having a circular recess 23 of the size necessary to leave pass tube 20.
This cylindrical member 22 carries a tubular appendage 24 mounted so as to rotate about a vertical axis inside a vertical tubular sheath 25 fixed to the shelf of the generator member 11.
The internal channel 'of the tubular appendage 24 and of the sheath 25 communicates with the vertical branch 26 of the transmission tube T, located below the shelf 11 and this branch is continued by the horizontal branch 27 of the same tube. which ends in the driving organ M. The Communication established by the organs 21, 22, 23, 24 25 allows the generator G to move horizontally above the recording disc 15 and also to have the The necessary displacement amplitude in the vertical direction. The channel formed by the different members forming the tubular joint is of sufficient caliber to offer practically no narrowing or widening compared to the other sections of the transmission tube T.
The motor member M. with which the end of the branch 27 of the transmission tube communicates,
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.oom takes a box 28, a diaphragm 29 whose area exposed to the vibrating fluid must be approximately equal to that of the diaphragm 17, In practice, the diaphragm 29 must be exactly similar to the diaphragm 17.
In the front wall of the box 10, there is an opening of suitable size and shape.
It can be closed by one or more shutters or by other sound regulators or modifiers. In front of this opening is placed the amplifier
A whose diameter is relatively large. It is advisable to adopt for this organ a fibrous substance; its diameter must be of the order of magnitude of 250 millimeters. As can be seen in the figures, the amplifier comprises a relatively rigid conical central part 30, the radius of which is in projection equal to approximately half, in projection, of the radius of the vibrating part of the entire diaphragm. .
This conical central part has the advantage of uniting the maximum rigidity with the minimum weight.
It is read again, by an appropriate device, to a pleated annular zone 31, the periphery of which is fixed to an outer circle 09, made of an extremely flexible material on which the amplifier assembly is carried and which offers the minimum resistance to the linear vibratory movement of this organ. An amplifier constructed and mounted as it has just been explained will vibrate as an integral whole, that is to say, will be animated by a movement analogous to that of a piston, particularly for low oscillatory frequencies.
Between the diaphragm 29 and the motor member 11 and the amplifier A, there is interposed an appropriate connecting mechanism for the transmission of the vibratory movements of the diaphragm 29 to the amplifier.
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This mechanism is preferably in the form of a second order lever. It is advantageous that the lever 34 is relatively rigid, is mounted on the box 28 which communicates its vibratory movement. It is shown provided with an extension in the form of a flat spring 35, attached to the box 28. At its other end, the lever 34 is connected to the center of the diaphragm 29, by a part 36, and, at a point along its length, it is connected to the top of the cone 30. by a member 37.
The distance of this member 37 from the fulcrum 35 of the lever 34 is proportional to the distance of the member 36 from the same fulcrum 35 so that the load on the disphzagm is, by the system described above. above, balanced by the driving pressures transmitted to it or, in other words, the output impedance of the amplifier is balanced by the output impedance of the generator G.
The amplitude of the vibration communicated to the amplifier by the diaphragm of the motaur is decreased, but the pressure or the total power acting on the amplifier is proportionally increased; so that the amplifier can vibrate a relatively large volume of air which is able to produce the desired volume of sound without further amplification.
The motor M is maintained in the position where it acts on the amplifier A, in an appropriate manner.
In the system shown, a support, composed of several arms 38, is mounted, by the end of these arms, on cleats or blocks 39 located around the open recess in front of the amplifier A. This support is provided, at its center, a circular box 40 which encloses the motor member M or which
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constitutes the receptacle of the diaphragm 29 of this motor.
In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the box 41 of the reproducing machine is smaller, being of the type generally employed for machines intended to rest on a table or on a similar support. . The box is provided with a cover 42 which allows access to the mechanism it contains. As in the embodiment of FIG. 1, the generator unit G is in communication, via a long tube T, with a driving unit M: connected to an amplifier A, mounted on the vertical wall of the box. which rises above the shelf carrying the engine.
The generation, transmission and amplification mechanism of this device comprises the same elements as the model shown in FIG. 1; similar members are shown in figure 1; similar organs are designated by the same reference lines. The transmission tube T is shorter than in the case of FIG. 1. A very short elbow 43 is interposed between the elements 21, 22, 23, 24, 25, of the tubular joint and the motor member M
When the apparatus is in operation, the generating organ G passes over the recorded disc 15, and the syle 19 is vibrated by the undulations of the recorded disc. The vibrations of this style are transmitted to the diaphragm 17, whose vibrations are converted. in pressure variations in the fluid column which borders on the rear face of this diaphragm.
The variations in pressure thus generated in the fluid column are propagated by the latter over the entire length of the transmission tube T, up to the diaphragm.
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me 29 the vibrations of this one are then transmitted to the disphragm A, relatively large, of the amplifier, by the system of levers previously described, with a decrease in amplitude and an increase in intensity, such that the amplifier vibrates a relatively large volume of air without appreciable alteration of the vibrations transmitted.
It will be understood from the foregoing that the sound reproducing apparatus considered is arranged so as to reproduce the sounds, with the desired volume, by means of a relatively large diaphragm without causing the difficulties experienced up to here when a diapgnagm of large diameter was used, without imposing an excessive load or wear on the reproducing style and the groove of the recorded disc, and without having to resort to a transmission mechanism whose weight or l Inertia or own vibrations would be such as to impair the correction and the power of the transmission of vibrations.
The transmission of vibrations by pressure variations in a gas column has not given rise to any of the difficulties inherent in the use of a liquid column.
By making use of air at atmospheric pressure, as in the present embodiment, the weight of the moving parts can be kept within acceptable limits. At the same time, excessive construction costs are avoided because it is not essential that the tube enclosing the fluid column be hermetically sealed; in fact, small leaks from the gas column to the ambient atmosphere are of little importance since the fluid surrounding the column is the same as that which this column contains and
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that they are both at the same normal pressure.
The use of a gaseous fluid has the further advantage that a column of gas is relatively compressible and elastic and is capable of absorbing more or less completely the reflex actions which the large amplifying diaphragm may at certain times exert. .
For example, if this large diaphragm is rigidly connected to the organs which act on the recorded disc, either by mechanical means or by a liquid medium endowed with relative stiffness, a sustained note having approximately a periodicity equal to the natural periodicity of the amplifier can cause it, as a result of its inertia, to react on these organs and to produce what is called a breath. But in an apparatus constructed in accordance with the present invention, the elasticity and relative compressibility of the gas column allows all such effects to be absorbed in the transmitting column itself and the generation of blasts is minimized, otherwise fully discarded.
The above-described method and apparatus for transmitting sounds allows the diaphragm, of relatively large diameter, to be placed at a suitable distance from the members acting on the recorded disc without bringing into play the effects of the sound. inertia which would otherwise arise from the weight or the relative rigidity of the transmission members or from the deleterious influence of the periods of vibration proper to these members.
The total power that can be generated in the device comes from the sil-
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Disc ion whose ripples have a determined amplitude and the speed at which the disc moves in front of the reproductive style. the load is given by the diaphragm, of large diameter and of given area and weight, which is subjected to a pressure fixed in advance. As the useful power developed is influenced by the differences in the rotational speed of the disc or by the differences in the amplitude of the undulations of the groove, the effective power is more and less great and, by the differences in rotational speed of the disc or by differences in the amplitude of the ripples of the sil- lon, the effective power is more or less large, and, consequently, the load which can be set in motion,
according to the size and the nature of the diaphragm, will vary with the variations of the source which furnishes this power. To these differences correspond differences in the dimensions and the proportions of the organs of the transmission mechanism if one.
The length and the shape of the fluid column can be varied within wide limits, depending on the position adopted for the amplifier, having regard to the manner in which the recording of the disc and d. 'After the dimensions and the nature of the apparatus taken as a whole, experience has shown that it is advantageous to insert elbows in the fluid column and to locate them so as to attenuate the curvature of the transmission system. As it has been pointed out previously, the transmission tube T presents some of the characteristics of a resonance tube, so that certain periodicities are found, more accentuated
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than others.
It has been recognized, by determining the characteristics of a transmission system without elbows and by noting the irregularities in the curve of sound intensities for different periodi- cities, that the most sensitive of these irregularities can be attenuated by placing elbows. at points where they can accentuate the periodicities which tend to weaken or weaken the periodicities which tend to be excessive Each bend of the tube constitutes a surface of reflection, so that from each bend it forms a fluid column which has its own natural periodicity.
By giving these partial columns lengths measured from the elbows, suitable for accentuating given periodicities, it is possible to reinforce these periodicities and to render the transmission of sounds more exactly uniform.
The nature of the lever interposed between the motor diaphragm and the amplifier diaphragm may vary and the relative lengths of the arms of this lever will also vary due to the modifications introduced into the device of the apparatus.
These lever arms must be proportioned in such a way that, taking into consideration the power developed by the setting in motion of the organs which act on the recorded disc and the load or resistance to the vibratory movement due to the relatively large area of the diaphragm, the amplitude of the vibrations is decreased and the force which sets the relatively large diaphragm in motion is increased, so that the latter organ is effectively vibrated without appreciable alteration in the faithful and crisp production of sounds of the desired volume.
It has been recognized that, if one makes use of the
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In present invention, the power developed by the recorded disc of the typical speaking machine, when the disc is rotated at the ordinary allowed speed, is capable of causing a diaphragm with a diameter of the order of magnitude of 225 mm to vibrate, of so as to produce sounds of approximately the same volume as those produced by the typical machine, without the use of a horn or other amplifier. Preference is given to a lever similar in substance to that shown in the drawings, but the ratio of the lengths of the arms of the lever will vary with the size and nature of the diaphragm.
For a given device, it is a good idea to determine the point of attachment of the lever to the amplifier which provides the most pleasant effect, that is to say which reproduces the sounds of the discs as closely as possible. talking machine, with the volume that meets the needs of a machine of this kind.
For this purpose, the point of attachment of the amplifier diaphragm to the lever is made variable at will.