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"" PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS PRODUCTEUPSDE SONS.-":"
La présentehinvention est relative aux émetteurs de sons, tels que les haut-parleurs, appareils qui, on le sait, peuvent être employés comme transmetteurs pour transformer les ondes sonores ou les vibrations pro- duites par un stylet se déplaçant dans les rainures d'un disque de gramophone ou analogue, un oscillations électriques correspondantes.
Dans certains de ces appareils, particulièrement dans ceux de haute sensibilité, l'inventeur de la présente invention a constaté qu'il
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était très avantageux de limiter les déplacements dé l'élément mobile dans une direction transversale relativement à celle de son déplacement normal, et l'invention comprend des moyens de guider l'élément mobile dans une di- rection axiale, ces moyens constitués par des liaisons glissantes n'intro- duisent pratiquement aucune forse qui s'oppose au déplacement axial de l'é- lément mobile.
L'intention convient spécialement aux appareils du type man- tionné ci-dessus, lorsqu'ils sont pourvus d'un élément mobile présentant une partie sur laquelle agit la force d'entraînement située dans l'entrefer d'un circuit magnétique. Pour une force d'excitation donnée, plus 1'entrefer est étroit et plus la densité de flux qui le traverse est grande, mais il est évi- dent qu'avec un entrefer très étroit, l'élément mobile peut venir au contact d'une des parois de l'entrefer. Les chances pour que ceci se produise peuvent être diminuées ou entièrement supprimées, au moyen d'un élément de guidage fixé au circuit magnétique et coppérant par glissement avec des moyens fixés @ l'élément mobile.
Dans une réalisation préférée de haut-parleur conforme à l'inven- tion, le circuit magnétique est du type cuirassé et présente un entrefer an- nulaire étroit dans lequel est situé l'élément d'entraînement (par exemple une bobine annulaire,' ou un aimant en tonne d'anneau disposé de façon à être actionné par une .bobine. ou des bobines disposées contre la paroi de l'Entre- fer), l'élément d'entraînement étant porté par un anneau mince relié à l'un des bords du diaphragme.
Le diaphragme est de préférence de forme conique ou tronconique, de manière à ce qu'il se déplace tout d'une pièce, la bobine étant fixée au diaphragme au voisinage de son somme ou de son extrémité de plus petit rayon, et il est maintenu à sa base par des moyens très flexibles. Dans le cas d'un diaphragme en tronc de cône, son extrémité de petit rayon peut être couverte d'un disque présentant une ouverture centrale de dimensions telles, qu'elle s'adapte exactement sur un rivet de guidage fixé au centre de la pièce polai- re du circuit magnétique et disposé suivant son axe. Ce disque peut être ren- forcé sur le pourtour de son ouverture centrale.
Da façon analogue, si le diaphragme est en forme de cône, son sommet peut âtre renforcé, et percé sui- vant l'axe d'une ouverture de dimension juste suffisante pour recevoir le
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rivet coopérant avec elle, qui est fixé ainsi que décrit ci-dessus. Ces dis- positions permettent au diaphragme de glisser dans les deux sans le longdu rivet, en conformite avec les forces qui lui sont appliquées résultant des courants oscillants qui traversent la bobine de commande, tandis qu'elles empêchent entièrement tout déplacement transversal du diaphragme suffisant pour amener l'élément mobile au contact des parois de l'entrefer. De plus, ce mode de connexions par glissement ne crée aucune force qui s'oppose au mouvement naturel du diaphragme.
Dans le cas où les appareils peuvent être amenûs à fonctionner dans une position telle que l'axe principal de l'élément mobile soit incliné sur la verticale, par exemple soit horizontale et où cet élément mobile com- prend un diaphragme de forme conique ou tronconique, maintenu à son extrémité de grande dimension par des moyens très flexibles, et portant un élément d'en- traînement externe (par exemple une bobine annulaire située dans l'Entrefer d'un circuit magnétique, ou un aimant en forme d'anneau destiné à être action- né par une bobine située contre la paroi de l'Entrefer d'un circuit magnéti- que), la liaison glissante doit supporter un effort de guidage relativement important, car le centre de gravité de l'élément mobile nese trouve pas en ligne avec les moyens de support principaux, bien que,
dans ce cas, la force qui s'oppose au déplacement normal de l'élément mobile puisse être rendue pra- tiquement négligeable si l'on dispose convenablement les éléments. Dans une autre réalisation de l'invention, le diaphragme est formé de deux cônes qui se rencontrent, et qui sont disposés l'un dans l'autre, la grande base du cône interne étant reliée à la petite base du cône externe, ou autrement constitué de façon à ce que le centre de gravité de l'élément mobile soit situé prati- quement dans le plan de la périphérie.
Dans cette seconde disposition, lors- que l'appareil est situé de manière que l'axe principal de l'élément mobile soit horizontal, celui-ci ne présente pratiquement aucune tendance à ce que son axe principal s'incline sur l'horizontale, et par suite les moyens de liaisons glissantes mentionnées ci-dessus peuvent ne présenter qu'une très faible surface de guidage.
Ces caractéristiques de l'invention seront mieux comprises en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels
La Fig.l est une vue en section d'un haut-parleur conforme à
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l'invention, dans lequel l'axe principal de l'élément mobile est vertical. la Fig. 2 est une modification de lE réalisation de la Fig.l, dans laquelle une partie seulement du circuit magnétique se trouve représentée.
Les Fig.3, 4 et 5 représentent des réalisations de l'invention constituées par des haut-parleurs dans lesquels l'élément mobile fonctionne avec son axe principal dans une position horizontale. Dans chacune de ces fi- gures, on a d'ailleurs omis de représenter la plus grande partie du circuit magnétique.
Dans certains cas, il est avantageux que le diaphragme de l'appa- reil soit siffisamment rigide pour vibrer tout d'une pièce, et ceci nécessite qu'il ait un certain poids. :En général, plus le diaphragme est pesant, moins l'instrument est sensible. Pour éviter cet inconvénient, conformément à la présente invention, des moyens magnétiques sont prévis pour supporter entiè- rement ou partiellement le diaphragme et les autres éléments qui lui sont fi- xés. Des moyens magnétiques peuvent être fixés à l'élément mobile et disposés de façon à coopérer avec des moyens magnétiques fixes, de manière à contrba- lancer partiellement ou entièrement le poids de l'élément mobile.
Une autre caractéristique de l'invention comprend l'emploi d'un élément mobile qui est entièrement ou partiellement supporté magnétiquement et qui. est aussi guidé durant ses vibrations, son rebord étant situé dans l'ouverture d'une table-écran.
Ces caractéristiques de l'invention seront mieux comprises en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :
La Fig. 6 est une vue en section d'un haut-parleur réalisant l'in- vention.
La Fig.7 est le schéma d'un détail montrant une modification appli- cable à un haut-parleur tel que celui de la Fig.6
La Fig.8 est la vue d'une section d'un haut-parleur conforme à l'invention.
La Fig. 9 est une vue à échelle agrandie, d'un dispositif de dé- tail applicable au haut-parleur de la Fig.8.
Se référant aux dessins, et tout d'abord plus particulièrement à la Fig.l, on y a représenté un circuit magnétique du type cuirassé, compred- nant un noyau central 10 qui fait corps avec la base 11 sur laquelle sont
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montés des aimants permanents 12 d'acier au cobalt. Cette base 11 peut être de forme polygonale, le nombre des cCtés dépendant du nombre des aimants em- ployés, par exemple six. Une pièce de matière isolante 13 est disposée autour du noyau central, et les aimants sont fixés à cette pièce par des écrous 14.
Les extrémités supérieures des aimants sont reliées à une pièce polaire annu- laire 15, qui coopère avec une pièce annulaire 16 montée sur l'extrémité é- troite du noyau central 10, de façon à former un Entrefer annulaire étroit 18. Le diaphragme 19, dans la réalisation représentée, est en forme de tronc de cône, sa plus petite base, située vers l'intérieur, étant recouverte d'un disque 20, et sa base externe étant reliée de façon très flexible, en 21, en- tre le support 22, qui est de préférence en forme d'anneau, et la pièce 23 qui sert de base au cornet acoustique (non représenté). L'anneau 24, qui est entouré par la bobine de fonctionnement 25, est monté sur le diaphragme.
Le disque est renforcé, en son centre, par la rondelle 26, et ce disque et cette rondelle sont percés d'un trou de dimension juste suffisante pour laisser pas- ser le rivet 27, qui est solidement fixé à l'une des extrémités du noyau cen- tral 10.
La disposition représentée sur la Fig.2 diffère de cette de la Fig.l principalement en ce que le diaphragme 19 est, sur cette figure, repré- senté comme étant de forme conique, la rondelle de renfort 26 étant située à son sommet. De plus, dans cette réalisation, le circuit magnétique est tel qu' il puisse être excité au moyen d'une enroulement 28 entourant le noyau central.
Au lieu d'être constitué pour fonctionner avec un cornet acoustique, le dia- phragme 19 est monté dans l'ouverture d'une planche-écran 29 massive ou rigide, telle qu'elle ne donne pas naissance à des phénomènes de résennance, et de pré- férence, de dimensions telles que le chemin qui va à travers l'air d'un côté à l'autre du diaphragme soit d'une longueur au moins égale à un quart de la lon- gueur d'onde des ondes sonores utiles de plus grandes langueurs d'onde...
Dans la réalisation de la Fig. 3, le diaphragme fonctionne pour ainsi dire latéralement, le rivet de guidage 27 est plus long que dans la réalisation précédente, et il coopère avec l'ouverture du disque 20 et aussi avec le sup- port de guidage 30, qui peut être une pièce annulaire ayant, par exemple, la forme d'un cône dont la base est reliée à la jonction du disque 20 et du dia- phragme 19.
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La réalisation de la Fig.4 diffère de celle de la Fig.3 principale- ment en ce que le support de guidage 30 représenté comne du type à bras est relié sui-vent un cercle pratiquement à mi-chemin des extrémités de la paroi du diaphragme tronconique 19.
Dans la réalisation représentée sur la Fig.5, l'élément mobile comprend le diaphragme 19, l'anneau 24 et le disque 20, et il est tel que son centre de gravité coïncide approximativement avec l'ouverture centrale du dis- que 20, qui est traversé par le rivet 27. Il suffit donc de prévoir une seule surface de guidage, car le diaphragme n'a pratiquement aucune tendance à s'écar- ter de l'alignement. Le diaphragme représenté sur la figure est constitué de deux surfaces coniques 31 et 32, la petite base de la surface 31 étant reliéé au disque 20, et sa plus grande base à la plus petite base de la surface 32.
La réalisation de l'invention représentée Fig.6 comprend un dia- psrgae 19, en forme de cône ou de tronc de cane dont la base est reliée à un support par des moyens très flexibles 21, ce diaphragme porte'des moyens d'en- traînement 24, et sa petite base est située dans l'entrefer 18 d'un circuit magnétique. Les moyens d'entraînement 24 peuvent comprendre une bobine 25, ain- si que représenté, ou une pièce magnétique annulaire disposée de façon à être actionnée par le courant oscillant transmis à une bobine ou à des bobines si- tuées le long de la paroi de l'entrefer, et dans ce cas, 11 Entrefer 18 est de préférence un entrefer étroit et de tonne annulaire.
Avec cette disposition, l'invention peut être réalisée en disposant sur la partie du diaphragme située dans 1'entrefer, une bobine auxiliaire 25 reliée à me source de courant cent!.. nu, telle qu'une batterie. Une résistance réglable peut être mise en série avec cette bobine, de manière à régler l'excitation et à faire varier la fraction. équilibrée du poids de l'élément mobile. Toutefois, lorsque les moyens d'en- traînement comprennent une bobine, ainsi que représenté, au lieu d'employer une bobine auxiliaire, on peut alimenter de courant continu la bobine d'entraîne- ment, ou une partie de cette bobine, ce qui donne les résultats conformes à l'invention.
Cette disposition est représentée sur la Fig.7 où la bobine de fonctionnement 25 est alimentée d'oscillations de fonctionnement par les bornes 41, par l'intermédiaire du transformateur 42, et aussi de courant continu par les bornes 43, par l'intermédiaire d'une résistance de réglage 44. Des moyens de guidage pour l'élément mobile, semblables à ceux décrits relativement aux
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figures 1 à 5 des dessins joints, comprennent un rivet 27 fixé à l'extrémité du pôle central 10, et coopérant avec une ouverture d'un disque 20 qui recouvre la petite base du diaphragme*
Dans le cas d'un haut-parleur tel que représenté Fig.8,l'élément mobile 19 peut consister en un diaphragme en forme de cône, tronc de cône ou coupe, portant des moyens d'entraînement tels qu'une bobine 25,
en son centre ou dans son voisinage. Cette bobine est située dans un entrefer annulaire 18 du circuit magnétique. Dans une disposition équivalente, la bobine est remplacée par un aimant en forme d'anneau, destiné à coopérer avec une bobine fixée dans l'entrefer annulaire. Le circuit magnétique peut comprendre un noyau central 10 dont l'une des extrémités est située vis-à-vis et à une certaine distance d'une pièce polaire annulaire 15, qui est reliée au rebord de la base 11, à l'autre extrémité du noyau central au moyen de plusieurs noyaux 12 disposés longituddna- lamente Chacun de ces noyaux peut être un aimant permanent ou être pourvu d'un enroulement d'excitation 28, ainsi que représenté, ces enroulements étant reliés de façon que les extrémités correspondantes des noyaux soient de même polarité.
Cette disposition permet 1'emploi d'une force magnétisante très importante, et il en résulte que l'entrefer annulaire dans lequel les moyens d'entraînement doivent osciller, peut être de dimensions suffisantes pour permettre l'emploi de moyens d'entraînement robustes, dans que le flux dans l'entrefer soit réduit à une va- leur inférieure à celle nécessaire au fonctionnement satisfaisant du dispositif.
Les moyens de guidage de l'élément mobile, destinés à empêcher tout déplacement transversal de cet élément, peuvent comprendre un rivet 27 situé à l'extrémité du noyau central, ce rivet traversant une rondelle formant le centre de l'élément mobile.
Le bord périphérique 34 du diaphragme est disposé de façon à vibrer dans l'ouverture d'une planche-écran 35, de préférence en matière massive, mais en tous cas telle qu'elle ne donne pas naissance à des phénomènes de résonance, et que ses dimensions accroissent le chemin, qui sépare à travers l'air les deux cotés du diaphragme, d'une distance au moins égale à un quart de la longueur de l'onde de plus grande longueur. La planche-écran peut*, avec avantage, présenter une rainure 36 sur le pourtour de son ouverture, destinée à recevoir le bord du diaphragme et de dimensions suffisantes pour que ce bord puisse vibrer dans cette rainure, sans venir au contact de ses parois.
Le pourtour externe du diaphragme
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peut être relié, par des moyens très flexibles, à la planche-écran, de façon à empêcher que les ondes sonores ne puissent passer directement d'un côté à l'au- tre du diaphragme; ou encore, la rainure peut être remplie de coton brut 37, de velours ou autre matière analogue répondant au marne but, et qui cependant ne s'oppose pratiquement pas au déplacement du diaphragme.
Lorsque les moyens de support magnétique sont désexcités, l'élément mobile peut reposer sur la face de la pièce polaire centrale, ou son rebord venir appuyer sur la paroi inférieure de la rainure 36. Toutefois, lorsque les moyens de support électromagnétiques sont excités, l'élément mobile est soulevé de telle sorte que sa périphérie vient pratiquement dans le plan de la ligne centrale de la rainure 36, l'élément mobile est alors hors de contact de la pièce polaire centrale. Lorsque la bobine est alimentée de courant téléphonique, l'élément mo- bile oscille, sapriphérie se déplaçant dans la rainure 36 et il est guidé ainsi que décrit ci-dessus.
Une autre caractéristique de l'invention comprend l'emploi de moyens
38 destinés à diriger le son, qui sont situés pratiquement parallèles à la surfa- ce du diaphragme. Cette surface directive a son centre qui coïncide pratiquement avec celui de la planche-écran, et elle est située du côté opposé à l'appareil électromagnétique relativement à la planche-écran. Sa surface ou moyens direc- teurs du son peuvent être de formes appropriées pour diriger le son en un milieu situé parallèlement à la planche-écran.
Dans la réalisation de la Fig.8, le poids de l'élément mobile est supporté par des moyens magnétiques, ainsi que décrit relativement aux Fig.6 et 7.
Dans la réalisation de la Fig.9, la bobine 25 est portée par des prolongements ou doigts 39, convenablement incurvés, de l'élément mobile 19 qpi est renforcé, en son centre, par une rondelle 26 traversée par le rivet de gui- dsge 27.