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PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION ET A Là LECTURE DES PHONOGRAMMES.-
La priorité du brevet déposé aux Etats-Unis d'Amérique le 9 Avril 1926 sous le No 10.1003 par Edward W.KELLOGG, est revendiquée pour cette demande en vertu de la Convention Internationale de 1883.- la présente invention est relative à des perfectionnements, changements et additions à celle objet du brevet principal et de ses deux premières additions, plus particulièrement aux amortisseurs de vibrations, elle est particulièrement utile pour amortir les vibrations, et par suite pour réduire les effets de réson- nance dans des instruments délicats, tels que les appareils téléphoniques ou au- tres dispositifs employés en acoustique.
BREVET PRINCIPAL =....... 267.203 (No de la demande) du 27 Octobre 1926 1er Perfectionnement =..... 267.710 (No de la demande) du 26 Novembre 1926.
2 Perfectionnement = ..... 269.834 (No de la demande) du 31 Mars 1927.
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L'inventeur de la présente invention a constaté qu'une matière poreuse et flexible, telle que celles que l'on a coutume d'emnloyer jusqu'ici pour donner un effet amortisseur, peut être beaucoup plus efficace en saturant cette matière d'un liquide tel que l'huile. la propriété amortissante peut être modifiée en faisant va- rier la quantité et la nature du liquide employé dans le milieu absorbant. Toutefois il est préférable que la matière absorbante soit entièrement saturée du liquide vis- -queux. L'invention peut être comparée à un dashpot. La fonction d'un dashpot est de s'opposer aux mouvements rapides et d'absorber l'énergie mécanique.
Toutefois, un dashpot, par suite de sa masse et de la compressibilité de ses diverses parties, ne fonctionne par de manière satisfaisante lorsque le sens du mouvement change un grand nombre de fois par seconde. Il est important ,dans ce but, d'éliminer toutes les ti- ges et liens entre le corps vibrant et le fluide amortisseur, et de rendre possible l'absorption d'une grande quantité d'énergie pour un très faible déplacement du li- quide, de façon que l'action de l'inertie du liquide mobile puisse être négligeable.
Cette absorption grandement accrue est obtenue, conformément à l'invention, en obli- geant le liquide à passer à travers des canaux très étroits. La matière absorbante sert aussi à maintenir le liquide en position et à rendre inutile l'emploi d'un ré- cipient étanche, ou de maintenir l'appareil auquel le liquide est associé, dans une certaine position verticale.
L'invention sera mieux comprise en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :
La Fig.l montre l'application de l'invention à un insoripteur électro- magnétique, destiné à inscrire sur une plaque de cire, un enregistrement phonogra- phique,
La Fig.2 représente une vue en section transversale de l'inscripteur de la Fig.l. la Fig. 3 représente l'application de l'invention à un téléphone, et la Fig.4 son emploi avec un haut-parleur.
Sur la Fig.l, 10 désigne un disque de cire maintenu sur une plaque 11 qui peut tourner; 12 représente la pointe du stylet inscripteur qui permet de tracer dans la cire du disque, un enregistrement correspondant aux sons émis. Le mécanisme qui fait tourner la plaque de support et déplace radialement l'inscripteur pendant l'exécution d'un enregistrement, n'est pas représenté, car il ne fait pas partie de
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l'invention, 13 indique un appareil électromagnétique destiné à entraîner l'ins- cripteur en réponse à un courant alternatif d'une fréquence et d'une amplitude correspondant à la fréquence et à l'intensité du son que l'on désire reproduire.
Cet appareil comprend un aimant permanent 14 muni de piècespolaires internes qui se font vis-à-vis 15, et qui concentrent un flux unidirectionnel dans l'entrefer qui les sépare. Une bobine 16, disposée au voisinage de l'entrefer, est traversée par le courant alternatif commandé par les ondes sonore se Une armature magnétique 1?, qui porte l'inscripteur 12 à sa partie inférieure, est pivotée en 18 dans des paliers convenables du type à lames de couteau, elle passe à travers la bobine 16, et se termine par une partie plane 19 disposée dans le plan médian de l'entrefer compris entre les pièces polaires 15.
Deux vis maintenues sous tension par des ressorts, dont l'un est représenté en 20, maintiennent solidement les bords en lames de couteau de l'armature dans leurs rainures, tout en permettant à cette armature de vibrer sous l'action des courants de signalisation qui traversent la bobine 16.
Le courant alternatif qui traverse la bobine 16 aimante alternativement l'armature qui réagit avec le champ uni-directionnel engendré par l'aimant perma-' nent, et se déplace en conséquence dans un sens et dans l'autre, et sa rotation autour de l'axe du pivot 18, fait vibrer l'inscripteur 12, de façon à ce qu'il trace l'enregistrement désiré, la fréquence du courant qui traverse la bobine 16 varie dans un domai- ne considérable correspondant aux fréquences audibles que l'on désire reproduire, par exemple de moins de 100 périodes à plus de 4.000 périodes par seconde. L'ampli- tude de ce courant varie aussi avec l'amplitude du son que l'on désire reproduire.
Le problème consiste à entraîner l'inscripteur suivant des vibrations qui permettent de reproduire fidèlement les variations électriques. Ces vibrations mécaniques doivent, pour un enregistrement phonographique, être telles qu'à chaque instant, la vitesse de la pointe de l'inscripteur soit proportionnelle au courant qui traverse
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. la bobine. Ce résultat peut être obtenu an amortissant considérablement l'élément t f'I c..jrès- 1- :J goblle qui comprend l'inscripteur et l'armature.
L'amortissement doit être supérietr à ce qu'on désigne généralement par le terme d'armotissement critique, On dit qu'un système résonnant est amorti au point critique, lorsque la résistance ou facteur d'amortissement est double de la force de réaction d'accélération ou d'élasticité de l'élément vibrant à la fréquence naturelle d'oscillations considérée.
Toutefois,
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dans certains appareils acoustiques, tels que les insoripteurs d'enregistrements phonographiques ou les transmetteurs téléphoniques électromagnétiques, la force d'amortissement qui est proportionnelle à la vitesse et s'oppose au mouvement, doit être supérieure à la force d'accélération pour la fréquence la plus élevée dans le domaine acoustique, et supérieure aussi à la force élastique de réaction aux plus faiblesfréquences acoustiques,
Conformément à l'invention, on constitue un amortisseur 21 qui com- prend une matière absorbante flexible, telle que du feutre, pratiquement saturée d'un liquide, tel que l'huile ou la glycérine.
Dans le dispositif de la Fig.1, cet amortisseur comprend une paire de pièces de feutre saturées d'huile et disposées de part et d'autre de l'armature 19, entre l'armature et les pièces polaires ad- jacentes. Si les pièces de feutre sont laissées sèches, elles fonctionnent sen- siblement comme des ressorts faiblement amortis, de telle sorte que, pour certai- nes fréquences, il se produit un phénomène de résonnance et, à cette fréquence, l'appareil est beaucoup plus sensible qu'aux autres fréquences.
Toutefois, lors- que ces pièces de feutre sont saturées d'un liquide tel que l'huile de machine, les effets de résonnance disparaissent, l'amortissement ayant été accru de telle sorte, que l'insoripteur est actionné de façon pratiquement uniforme pour toutes vibrations comprises entre 100 et 4.000 périodes par seconde, Autrement dit, pour un courant de comnande d'intensité donnée, la vitesse de l'élément mobile de l'ap- pareil est la même à toutes les fréquences comprises dans le domaine considérée La propriété amortissante du feutre saturé est due à ce que le liquide est con- traint de passer d'une partie à l'autre de la matière absorbante, à travers un grand nombre de passages capillaires très courts.
Ceci engendre une résistance de même type que celle caractéristique d'un fluide visqueux, c'est-à-dire que la for- ce qui s'oppose aux mouvements est proportionnelle à la vitesse du déplacement considéré.
On a indiqué le feutre comne matière absorbante, mais on peut aussi employer toute autre matière poreuse flexible ayant des propriétés absorbantes.
On doit choisir un liquide qui ne détériore pas ou ne rouille pas les pièces avec lesquelles il doit être en contact, et qui ne se dessèche pas et ne prenne pas rapidement une nature adhérente analogue à la gomme. on a constaté que l'hui- le de machine ordinaire donne, la plupart du temps,, entière satisfaction. Le
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feutre retient l'huile durant de longues périodes, et il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens permettant l'alimentation en huile.
Lorsque la surface de contact entre l'élément vibrant et les pièces amortissantes est étendue, il peut être avantageux de perforer l'élément vibrant, de façon que le liquide puisse passer d'un côté à l'autre pendant ces vibrations, ou encore de prévoir des po- ches ou cavités de dégagement, dans lesquelles le liquide puisse s'écouler lorsque la matière amortissante est comprimée.
Pour donner un exemple, on a représenté sur la Fig.2 l'armature ainsi perforée, Ces ouvertures ne sont généralement pas essentielles avec une armature de ce type particulier d'appareil, car la surface de contact est peu étendue et l'huile peut s'échapper au rebord des pièces flexibles.
Sur la Fig.3, on a représenté un téléphone dans lequel une matière poreuse saturée de liquide est disposée entre le diaphragme magnétique vibrant 22 et le pavillon 23.
L'inventeur de la présente invention a constaté que l'amortissement améliore la qualité dit son reproduit par cet instrument, lorsqu'il est employé comme récepteur, car il élimine les effets de résonnance nuisibles, l'amélioration résultant de l'amortissement est encore plus marquée lorsque l'appareil est employa comme transmetteur. Les petites pièces de feutre saturées 21 améliorent grandement la qualité des courants transmis, éliminent les effets de résonnance, et donnent à l'appareil une sensibilité pratiquement uniforme, dans un grand domaine de fré- quence, Avec un transmetteur téléphonique électromagnétique, la tension de débit est proportionnelle à la vitesse du diaphragne, et pour que la vitesse du diaphrag- me puisse être proportionnelle à la pression de l'air des ondes sonores,
pour tou- tes les fréquences acoustiques importantes, le diaphragme doit être amorti à un de- gré égal à celui que l'on a ci-dessus indiqué comme nécessaire au bon fonctionnement; de l'inscripteur d'enregistrement phonographique,
Sur la Fig.4 on a représenté un haut-parleur dans lequel du feutre huilé 21 est disposé entre un support 24 et le diaphragme 25, de façon à réduire les effets de résonnance da diaphragme.
Bien que l'on ait exposé la présente invention comme appliquée à des appareils acoustiques, elle peut recevoir d'autre applications lorsqu'on désire éliminer ou réduire des vibrations indésirables, ou encore réduire la transmission des vibrations d'un corps à un autre. On a constaté fréquemment que des supports
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avec coussins amortisseurs ordinaires, ou dans lesquels des coussins sont alterne* @ avec des nasses, n'empêchent pas complètement la transmission des vibrations,
mais que l'on rencontre de grands avantages dans l'emploi de coussins qui constituent des absorbants efficace 8 d'énergie. L'invention n'est donc pas limitée aux réali- sations particulières décrites dans la présente addition et il est clair que les réalisations indiquées ont été données à titre d'exemple, et qu'elle. peuvent être modifiée* de bien des façons, sans sortir du domaine de la présente addition.
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