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" Dispositif aooustique "
La présente invention se rapporte à an dispositif pour la transformation de l'énergie électrique ou méca- niqae en vibrations acoustiques, dispositif tel qu'un téléphone, an microphone, an diaphragme reproducteur pour phonographe, un haut-parleur etc...
Les haat-parlears existants à grande membrane pré- sentent l'inconvénient qa'en reproduisant ane série de sons, ils ne rendent pas avec leur exacte valear certains de ces sons, On a essayé d'atténuer cet inconvénient par le choix judicieux de la matière qai conetitue la membra- ne mais on n'a pas atteint de cette façon l'amélioration attendae. Ces haat-parlears sont attaqués par le sommet et ils produisent des vibrations de formes très compli- qaées que la membrane peat saivre difficilement car celle-ci doit effectuer des vibrations qai lai sont im- posées. Les haat-parlears actaels présentent en oatre des pointes de résonance qui sont des causes de déforma- tions poar les vibrations imposées.
Ces pointes de résonan-
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ce sont considérées en général comme an défaat et, pour ce motif, on cherche à les déplacer vers la limite de la zone de fréquence à reproduire, c'est-à-dire à les refouler dans la zone de haute fréquence oa dans la zone de basse fréquence.
Conformément à la présente invention, on foarnit oa on emprante l'énergie à an organe acoustique simple ou composé possédant, en différents endroits, des fréquen ces propres différentes, qui est soutenu, ou fixé suivant des noeuds des différentes fréquences propres et qui est relié en plasiears endroits entre ces moends directement oa indirectement, à an ou à plusieurs organes motears oa à an oa plusieurs organes comnandés, ou vice-versa, de fa- çon à foarnir oa à absorber de l'énergie.
La liaison de l'organe de commanda ou. de l'organe commandé avec l'organe acoustique peat être organisée de différentes façons, par exemple suivant ane série de points oa saivant ane ligne ; la commande peut s'effectuer à l'aide d'an dispositif électro-magnétique, électro-dy- namiqae oa électro- statiqae, d'une armature oa d'an aatre dispositif vibrant au moyen d'an cône oa d'une bo- bine cylindrique oa d'une autre façon, pourvu, que ceux-ci soient reliés avec l'organe acoastiqae.
L'organe acoustique peat, conformément à l'invention être constitué par ane plaque plane oa cintrée fixée, sur son poartoar, à des distances différentes d'an oa de plasiears points de fixation ou d'une ligne de fixation sitaée à l'intérieur de ce pourtour, laplaque étant fixée, entre ce pourtour et cette ligne; au. bord d'an cô ne, d'ane bobine ou d'an aatre organe motear oa commandé oa vice-versa.
Conformément à la présente invention, l'organe acoas- tiqae petit aassi être constitué par ane plaqae plane ou
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cintrée fixée à son pourtour à des distances égales d'an ou de plusieurs points de fixation ou d'une ligne de fixa tion située à l'intérieur de ce pourtour; ladite plaque peut présenter des épaisseurs différentes à différents endroits et peut (ou peut) être tendue d'une façon diffé- rente en ces différents endroits oa être constituée par des matières différentes et elle est reliée entre son pourtour et cette ligne avec le bord d'an cône, dtane bobine ou d'un autre organe moteur ou commandé.
L'organe acoustique peut avoir une forme continue ou discontinue; on peut faire varier la tension ou le point d'attaque dudit organe acoustique pour régler les fréquences propres. Dans le même but on poarrait encore régler la pression et la traction, ou seulement la trac- tion de l'organe moteur ou commandé sar l'organe acoasti- que .
On peut exécuter en outre l'organe acoustique sous forme d'un cône ou d'un cône tronqué, droit oa obliqae, serré au bord et au sommet, ou fixé d'une autre façon, et qui est relié, en différents points de la surface conique à an deuxième cône, à an cylindre oa à an autre organe qui reçoit eu fournit l'effort motear, ou vice- ve rs a .
Afin d'obtenir la même vitesse de propagation, il est recoumandable de choisir, pour l'organe moteur ou com- mandé, la même matière que celle dont est fait l'organe acoustique. on peut également mettre en vente séparément l'or- gane acoustique simple ou composé destiné à an dispositif exécuté conformément à la présente invention, ce disposi- tif étant organisé pour être soutenu ou fixé aux endroits où se placent les noeuds de fréquences différentes et pour être actionné aax endroits où se produisent les ventres
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des oscillations de façon à transmettre ou à recevoir de l'énergie ou inversement.
Il 'n'est pas nécessaire d'attaquer l'organe acons tique da dispositif objet de la présente invention à. mi- distance entre les noeads où ledit organe est fixé, serré oa soutenu d'une autre façon, mais cette commande peat avoir lieu à d'autres endroits où il se forme des ventres d'oscillations.
Le dispositif qai fait l'objet de la présente inven- tion peut être construit de différentes façons. Si l'on désire couvrir par exemple une étendue allant de 32,33 vibrations par seconde à 4,138 vibrations par seconde,on peut diviser chacune des moitiés d'un organe acoustique symétrique, par des lignes qai se dirigent vers sa péri- phérie, en hait parties (8 octaves) et constraire, en s'ai- dant de cette base, l'organe acoustique en appréciant si la tension dadit organe est uniforme ou non en tous points du pourtour ou si cette tension dépend de l'épais- seur et de la nature de la matière.
On peut ainsi à volon- té reproduire, en les accentuent oa en lesatténuant, des tons ou des sons déterminés en exécutant en dimensions, plas ou moins grandes le secteur correspondant de l'orga-
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ne acoastiqae, en le supprimant oa en le tendant plas oa 0< moins. On pea Yatteindre an résultat axlaiorae en réglant la tension de l'organe acoustique en différents points et en constituant ledit organe acoustique par plusieurs organes, par exemple par des cordes . Les cordes doivent alors se trouver en liaison mécanique constante avec l'organe moteur ou commandé, simple ou composé, On doit pouvoir tendre et accordez ces cordes elles-mêmes et transmettre leur énergie à ane tablc de résonance, sui vant une coube précise de tons.
On peat aussi diviser la série d'octaves qu'on dé-
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sire reproduire en séries de fréquences, chacune des sé- ries étant reproduite , conformément à l'invention, par un organe acoustique propre. Dans ce cas, on peut placer ou orienter les différents organes acoustiques de diffé- rentes façons. On peut aussi tenir compte de la reproduc- tion de certains tons aigus afin de produire un son com- plet, de tons de basse, d'harmoniques et de tons aigus, etc...
On peut atteindre un très bon résultat lorsqu'on adapte la nature de la matière acoustique à celle de l'or gane de commande oa commandé de façon que la vitesse de transmission des ondes, en màjeure partie longitudinales, de l'organe de transmission, s'harmonise avec la vitesse de transmission des ondes transversales de l'organe acous tique . On pourrait employer avantageusement la même matière pour les deux organes.
Les supports de l'organe acoustique peuvent être plus légers oa plus lourds que la table de résonance elle- même, suivant le but poursuivi et suivant la construction adoptée. On peut, en tenant compte des exigences de natu re acoustique, attaquer l'organe acoustique en plusieurs endroits différents séparés les uns des autres et lui donner ainsi une très grande surface. On est ainsiéga- lement en mesura d'attaquer un organe acoustique unique par plusieurs organes de commande actionnés séparément mais en parfaite concordance, ce qui peut être utile dans'certains cas déterminés. On peut alors soutenir ou amortir l'organe acoustique suivant les lignes de noeo.ds qui se produisent.
Inversement on peut soutenir l'organe acoustique à l'endroit où il est attaqaé et l'attaquer à l'endroit où il est soutenu lorsque les circonstances le permet- tent. on peut également combiner les deux procédés en te-
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nant compte des effets de résonance ,
Le dispositif qui fait l'objet de l'invention peut également servir de microphone on d'organe récepteur, le dispositif étant pourvu de moyens susceptibles d'in- flaencer l'organe acoustique par la parole, ou d'autres façons, entre ses points de soutien; plusieurs dispositifs récepteurs on plusieurs dispositifs reproducteurs électro- magnétiques on outres peuvent être reliés conformément à l'invention, soit en parallèle, soit en série, soit en- core en série-parallèle.
On peut comme il a été dit , mettre en vente séparé- ment l'organe acoustique du dispositif qui fait l'objet de la présente invention sous forme d'un cône tronqué (ou sous une autre forme) pourvu oa non pourvu d'un moyen qui permette de la combiner avec an ou plusieurs organes mo- teurs, le dispositif devant cependant être organisé spé- cialement dans ce but
Dans ce qai sait, on a décrit, exclusivement à ti- tre d'exemple, avec plas de détails et en se reportant au dessin schématiqae annexé, le dispositif qai fait l'ob- jet de la présente invention ainsi que certaines variantes d'exécution de ce dispositif.
Sar ce dessin:
La figure 1 représente, en coape longitudinale, un dispositif exécuté conformément à la présente invention ;
La figare 2 représente une construction modifiée de ce dispositif;
La figure 3 représente une: vue de face du dispositif représenté par la figure 2;
La figure 4 est une conpe longitudinale d'un dispo- sitif suivant une forme de construction modifiée ;
La figare 5 est une vile de face correspondant à la figare 4;
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La figure 6 est une vue d'une forme spéciale d'exé- cation du dispositif qui fait l'objet de la présente in- vention;
La figurè 7 représente une autre forme que l'on peut adopter pour la construction;
La figure 8 représente un dispositif pourvu d'un organe acoustique ovale;
L a figure 9 est un dispositif pourvu d'an organe moteur plan ;
La figure 10 est un organe acoustique divisé en secteurs;
La figure Il est an écouteur téléphonique exécuté conformément à la présente invention;
La figure 12 est un reproducteur pour phonographe exécuté conformément à, la présente invention;
La figure 13 est un microphone ou un récepteur exécuté également suivant la présente invention.
Comme on le voit sur la figure 1, l'organe acausti- que se compose d'un cône 1 en papier, en bois mince, en celluloid ou en une autre matière; ce cône peut se termi- ner en une pointe mais celui que représente le dessin est un cône tronqué qui, à l'endroit de la troncature, est soutenu par un bras 2 Le rebord du cône est serré d'une façon ferme dans an anneau rigide 3 avec lequel il a an contact linéaire. Au niveau du milieu de la généra- trice du cône s'applique un cône moteur 4 accouplé au moyen d'une tige 5 avec un dispositif vibratoire élec tro-magnétique 6 ou fin autre dispositif vibratoire.
La matière dont sont construits les deux cônes est choisie de préférence de façon à s'harmoniser avec la vitesse de déplacement des vibrations du cône moteur 4 qui ont lieu principalement dane sens longitudinal et avec la vi- tesse des vibrations transversales de la table de résonan-
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ce 1. L'épaisseur @ du cône 1 augmente du haut vers le bas sur son pourtour pour correspondre aux différentes fréquences propres désirées. On peut exécuter le disposi- tif de façon que le cône 4 constitue la surface de vi- bration qui est soutenue d'une façon particulière par le cône 1.
Les figates 2 et 3 se différencient de la figure 1 par le fait que l'organe acoustique 1 a une forme circu- la ire et oblique d'une épaisseur uniforme en tout endroit, tandis que le c8ne moteur 4 est circulaire et droit de façon que les vibrations qui lai sont imprimées attei- gnent toutes au. moment correct la table de résonance 1.
On a désigné par 7 le cercle suivant lequel l'organe acoustique conique est attaqué, c'est-à-dire est mis en vibration. Dans ce cas-ci également, l'organe acoasti- que possède, sur différents points, de son pourtour, des fréquences propres différentes.
Dans les dispositifs représentés sur les figures 4 et 5, l'organe acoustique 1 plan, ou sensiblement plan, porte, des deux côtés da cercle d'attaque, des divisions
8 foarmant entre elles des angles égaux et dont les lon- gaears sont successivement doublées de façon à correspon- dre au nombre d'octaves voulu , tant à droite qu'à gauche de la ligne de symétrie 9. Bas lignes la, 11 entre les- quelles l'organe acoustique 1 est tendu, sont constituées par les courbes qui limitent les pièces 12 et 13. le sys- tème vibratoire 6 se trouve ici à l'intérieur du cône moteur 4.
On obtient une construction plus ou moins semblable celle de la figure 6 lorsqu'on fait diminuer par gradins l'épaisseur de l'organe acoustique d'uns façon correspon- dante à l'augmentation des fréquences. L'organe acousti- . que des figares 5 et 6 peut, dans ce cas, s'écarter de la forme plane.
Chacane des sari'aces courbes correspondant
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à une octave peut alors également être établie correc- tement en subdivisant le secteur décrit et en donnant aux lignes de division les longueurs adéquates en tenant comp- te des modifications qu'on peut désirer éventuellement
La figure 7 montre comment on applique la présente invention à, un organe acoustique cylindre 1; dans cecas une plaque vibrante 14 est accouplée sur sa périphérie 7 avec cet organe et les bords 15 du cylindre sont serrés d'une façon appropriée non représentée. Les parties acti- ves des génératrices sont proportionnelles aux fréquences croissantes ou décroissantes, c'est-à-dire aux longueurs d'ondes.
Dans ce mode d'exécution comme dans ceux qui ont été décrits precedement l'épaisseur de la matière peut augmenter, soit par gradins, soit graduellement.
La figure 8 montre qu'on peut attaquer également an organe acoustique ovale 1 suivant une ligne 7, cet or- gane étant tendu en 16 suivant une ligne droite et en 17 saivant une courbe. Crotte figure montre que la ligne d'attaque 7 ne doit pas nécessairement être un cercle.
La figure 9 montre comment est attaqué, par le milieu an organe acostique plat (tenda par le haut en 18 et par le bas en 19) suivant une série de points disposés saivent une ligne droite 7, au moyen d'an dispositif d'a- taqae invisible placé dans un logement 20 Cette forme d'exécation peut être utilisée également poar la réception
Sur la figure 10 on a représenté un organe acousti que qui se compose de plusieurs secteurs, d'une forme générale triangulaire, reliés en 7 à un dispositif motear quelconque et fixée en 2 et en 3 de façon qu'on paisse régler la tension.
Si on le désire, on peut aussi suppri- mer plusieurs secteurs car on peat en utiliserun nombre quelconque, On peut atiliser dans ce but des cordes par exemple
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La commande pour toutes ces constructions peut être positive ou négative ou positive et négative et elle peut avoir lieu par pression ou par traction ou pressino et traction.
La figure 11 représente le mode d'application de la présente invention à an grand écoutcur téléphonique ou téléphone de haut-parleur. Dans ce dispositif on a dési- gné par 22 un organe acoustique approprié qui, en diffé- rents endroits, présente des épaisseurs différentes et possède par conséquent des fréquencespropres différentes qui est soutenu en 23 et en 24 et qui est attaqué, suivait une circonférence, par un cône 25 actionné par l'intermé- diaire d'une armature 26 au moyen d'an dispositif électro- magnétique. De même que dans les autres constructions représentées, on peut donner au c8ne 25 ou au cône 4 la forme d'une cage ou d'an anneau réalisés au moyen de tabes ou de baguettes; on peut encore remplacer ledit cône par un autre organe.
La figure 12 montre l'application de la présenta invention à an diaphargme reproducteur de phonographe, Le porte-style 27 déplace, dans ce cas, le m cône moteur 25 qui, dans ce cas également, est accouplé en 7 avec un organe acoustique soutenu en 23 et en 24 et exécuté con- formément à la figare 11.
La figure 13, enfin, montre un microphone électro statique constitaé par an organe acoastiqae récepteur 1 qui, en différents endroits, varie en épaisseur et qui est accoaplé en 7 avec an cône 4 ; ledit cône fait varier la capacité d'an petit condensateur 28 qui peat être pla- cé, au moyen de bornes 29, dans an circuit vibratoire électrique.
En dehors des constructions représentéeset décrites, de nombreuses antres constructions sont encore possibles
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conformément à la présente invention..
Il peat être utile d'exécuter les moyens de commande et les soutiens d'an organe acoustique réalisé conformé- ment à la présente invention oa de les masquer de telle façon que seule l'action de l'organe acoustique se mani- feste et constitue le facteur principal. Ceci, cependant n'est pas du tout indispensable, le toat dépendant de la construction désirée.