<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements apportés aux moyens pour transformer les vibrations* notamment à eux pour appareils récepteurs ou émet.,- teurs de sons ".
L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux moyens pour transformer les vibrations, moyens du genre de ceux destinés à permettre, disposant d'une vibration définie à chaque instant par une force et une vitesse (donc une amplitude) déterminées; de transformer l'énergie de manière à obtenir une nouvelle vibration définie par une force et une vitesse différentes,et ce notamment en vue de permettre d'adapter entre elles des impédances mécaniques différentes;
et elle con cerne plus spécialement (parce que c'est en leur cas que son application parait devoir offrir le plus d'ntérêt) mais non exclusivement, parmi ces moyens$ ceux à faire comporter aux appareils récepteurs ou émetteurs de sons {microphones. haut parleurs, etc...),
Elle a pour but, surtout.
de rendre ces moyens tels qutils soient dtune conception plus rationnelle et d'une effi- caoité plus grande que jusqutà présent,
<Desc/Clms Page number 2>
Elle consiste, principalement, pour transformer les vibrations à l'aide des moyens du genre en question, à utiliser systématiquement les variations des forces et des vitesses vibra- toires qui se produisent naturellement lorsqu'une vibration se propage selon la longueur d'un corps solide dont la section varie en fonction de sa longueur.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préfé- rence en même temps, et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment en une deuxième disposition -- relative aux appareils trans- formateurs de vibrations, plus spécialement à ceux utilisant des éléments pivotants soumis à des vibrations transversales -- . consistant à agencer de manière telle, ces éléments, que leurs axes d'oscillation puissent coïncider avec les axes de percussion correspondant aux pointa d'application de certaines au moins des forces vibratoires qui les sollicitent.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils trans- 'formateurs de vibrations comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ou à la transformation d'appareils existants en appareils confor mes à l'invention, ainsi que les installations comprenant de semblables appareils.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés. lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnée surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2, de ces dessins, montrent, chacune en vue schématique, un dispositif transformateur de vibrations établi conformément à deux modes de réalisation différents de
EMI2.1
1 ! ,avntioni .
EMI2.2
la figt 3 montrej en vue schématiques un appareil'5"
<Desc/Clms Page number 3>
sismographe ou sismophonique comportant un dispositif trans- formateur de vibrations établi conformément à l'invention.
La fig. 4 montre, en élévation schématique, un dis positif transformateur de sons établi conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, et la fig 5 montre l'ensemble d'un appareil émetteur ou ré- oepteur de sons (donc pouvant fonctionner comme haut-parleur ou comme microphone), ledit ensemble comportant un dispositif du genre de celui représenté sur la fig.4 et étant lui-même établie conformément à l'invention.
La fig. 6 montre, en élévation avec portions en coupe, un appareil reproducteur ou enregistreur de sons pour pho- nographes, établi conformément à 1'invention et la fig. 7 montre, séparément et schématisé de façon à en faire ressortir le principe de fonctionnement, l'un des éléments de ce dispositif.
La fige 8 montre, en élévation schématique un appa- reil émetteur ou récepteur de sons, établi conformément à un autre mode de réalisation de l'invention,
La figé 9, enfin, montre, en'-.$ élévation, un disosi- tif amortisseur de vibrations, établi conformément à 1'invention
Selon ladite invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'applicatin ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, disposant d'une source d'éner- gie permettant d'engendrer, en un certain point de l'espace, une vibration définie par une certaine fréquence, une force F et une vitesse v (vitesse à laquelle correspond bien entendu une amplitude déterminée)
+ et se proposant de transformer cette éner- gie vibratoire de façon à engendrer, en un autre pointa une vibration de même fréquence, mais définie par une force f et une vitesse V différentes, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On utilise,pour effectuer la transformatin les
<Desc/Clms Page number 4>
variations des forces et des vitesses vibratoires qui se pro- duisent naturellement lorsqu'une vibration se propage selon la 1'on gueur d'un corps solide dont la section varie en fonction de sa longueur.
A cet effet, on peut avoir recours, comme représen- té sur les fig. 1 et 2 qui illustrent le principe de l'invention, à une verge a dont on fait varier la section de façon continue en fonction de sa longueur, de l'une % l'autre de ses extrémités, l'ensemble étant tel que, si l'on développe, à l'extrémité la plus épaisse, une énergie vibratoire définie par une force F assez importante et une vites- se V qui soit au contraire faible (par exemple en posant ladite extrémité sur une enclume sur laquelle on vient frapper avec un marteau), on obtienne à l'extrémité effilée opposée, une vibration définie par une force f relativement faible et une vitesse V au contraire élevée.
On conçoit que l'extrémité effilée pourra subir, de ce fait, des déplacements importants, ce que l'on peut mettre en évidence en transmettant ces déplacements à une membrane acous- tique b (fig. 1).
Cette transformation d'énergie peut s'effectuer aussi bien dans le cas ou.les vibrations sont dirigées suivant la longueur de la verge (fig. 1), que dans le cas où elles sont dirigées transversalement (fig. 2) ; les déplacements de l'extrémi- té ou des extrémités effilées de la verge sont respectivement longitudinaux ou transversaux suivant qu'on se trouve dans l'un ou l'autre cas,
Bien entendu, ladite transformation est réversible et l'on peut donc aussi, partant d'une force faible et d'une vitesse élevée, obtenir une force importante et une vitesse faible.
Les propriétés qui viennent d'être indiquées et qui constituent l'essentiel de la présente invention;, sont susaeptibles des applications les plus diverses ; uncertain nombre d'entre elles
<Desc/Clms Page number 5>
vot être indiquées dans ce qui suit, à titre d'exemple.
A supposer, tout d'abord, que l'on veuille effectuer la transformation de vibrations appliquées longitudinalement à une verge a du genre de celle spécifiée plus haut. on pourrait, par exemple, utiliser une verge de ce genre pour actionner les organes sensibles d'un appareil sismographe ou sismophne c disposé sur son extrémité effilée, tandis que sa base serait po- sée sur le sol, son axe étant dirigé verticalement.
Ladite verge peut être soit fichée dans le sol, soit supportée par une embase, laquelle peut être, par exemple, établie en magnésium ou autre corps pouvant servir, du point de vue de l'impédance, d'intermédiaire entre le sol et la verge.
L'une des applications les plus Intéressantes de 1'ijn vention paraît être celle suivant laquelle;, dans un appareil récepteur ou émetteur de sons, on utilise les propriétés ci-des- sus indiquées pour transmettre et transformer l'énergie vibratoi- re entre; d'une part, une membrane acoustique$ et, d'autre part, un dispositif mécanique, par exemple du genre de ceux utilisés, soit pour reproduire les vibrations ins- arites sur un disque de phonographe, soit pour enregistrer ces vibrations, ou bien encore un dispositif électromécanique;
du gen- re de ceux propres, soit à être alimentés en courant micropho- nique et à actionnera l'aide de ce courant, des organes méca- niques, soit inversement à engendrer un courant miarophonique modulé par le fait du déplacement desdits organes mécaniques dans un champ électrique pu magnétique, étant entendu que ledit appareil est réversible et peut être utilisé à volonté comme récepteur ou comme émetteur de sons.
Suivant une disposition particulièrement intéressan te, on a alors recours, pour transmettre ou transformer l'énergie vibratoire, à au moins une verge a que l'on sollicite trans- versalement à l'aide des vibrations et que l'on recourbe sur elle-même en forme d'anneau, ainsi que représenté sur les fig. 4
<Desc/Clms Page number 6>
et 5.
Il suffira, par exemple, pour obtenir un appareil pouvant être utilisé à volonté comme haut-parleur ou comme mi- crophone, d'interposer un anneau de ce genre entre un dispositif électromécanique d, relié audit anneau à l'endroit ou.la section transversale de ce dernier,est la plus importante, et une membra ne b disposée, au contraire, à l'endroit où la section est la plus amincie.
On conçoit que, d'une façon générale, l'invention per- mettra, dans tout appareil comportant un dispositif émetteur et un dispositif récepteur de vibrations, de réaliser une trans- formation convenable permettant d'adapter la force et la vitesse des vibrations aux caractéristiques (impédances mécaniques) des- dits dispositifs, la verge jouant an rôle analogue à celui d'un transformateur électrique, lequel permet d'adapter la tension et l'intensité du courant, alimentant son primaire et son secn daire aux impédances respectives de ces circuits.
Et ou bien on se contente de procéder comme il vient d'être,dit ou bien, et mieux, on a encore recours à certaines dispositions supplémentaires telles que la suivante, et susoepti.. bleu,* le eau échéant, d'être utilisées isolément.
Suivant ladite disposition relative aux appareils transformateurs de vibrations, et plus spécialement à ceux utili- sant des éléments pivotants soumis à des vibrations transver- sales --; on agence de manière telle, lesdits éléments, que leurs axes d'oscillation puissent coïncider avec les axes de percus- sion correspondant aux points d'application de certaines au moins des forces vibratoires qui les sollicitent.
A cet effet, et à supposer, tout d'abord, à titre d'exemple, qu'il s'agisse d'établir un dispositif enregistreur ou reproducteur du son du genre de ceux comportant une aiguille e se déplaçant sur un disque de phonographe, on peut procéder, par exemple, de la façon suivante.
On oonstitue essentiellement ce dispositif, comme
<Desc/Clms Page number 7>
d'ordinaire, par un diaphragme monté dans un boîtier f1 et par un élément mobile g monté de façon pivotante autour d'un axe fixe par rapport audit bottier, et propre à transmettre, au diaphragme (ou inversement); les vibrations de l'aiguille, la- quelle est fixée à l'extrémité libre dudit élément.
Jusqu'à présent, on a choisi de façon empirique la position de l'axe de pivotement sur ledit élément, de sorte que cet axe était toujours spumis à une réaction plus ou moins importante d'où. il résultait une perte d'énergie notable, dans la transmission des vibrations.
Au contraire, en appliquant la susdite disposition, c'est-à-dire en faisant coïncider l'axe de pivotement avec l'axe de percussion dudit élément, on supprime toute réaction, puisque ce dernier représente l'axe instantané de rotation et que, par suite, aucune force n'y est appliquée.
Pour bien mettre en valeur ce principe, on a repré- senté séparément, sur la fig. 7, ledit élément g Si F este à chaque instante la force de percussion transmise à l'aiguille par le sillon d'enregistrement, et si G est le centre de gravité de l'élément, on sait que le point d'application P de la pereus- sion est à la rencontre de la force F et de la perpendiculaire GP abaissée du point G.
Si maintenant on prolonge le droite GP de l'autre coté du point G on sait aussi- qu'il existe, sur cette droite, un point 0 tel que l'on ait
GO x GP r2 où r est le rayon de giration de l'élément g
Ge point 0 est le centre de conversion. ou centre ins- tantané de rotation;
laxe passant par ce centre est appelé axe de percussion, et ne donne lieu à aucune réaction
On peut donc, de cette manière, obtenir un rendement notablement plus élevé. pour la transmission de l'énergie vibra... toire, puisqu'il n'y a, ni dissipation, ni réflexion d'énergie par la suspension* En outrer on peut encore améliorer cette trnsmission
<Desc/Clms Page number 8>
en constituant la portion de l'élément g comprise entre son axe de pivotement et le diaphragme, sous la forme d'une verge très effilée, ainsi qu'indiqué plus haut. Jusqu'à présent, on avait fait cet élément cylindrique ou légèrement conique, donc sans tenir aucun compte du rôle qu'il peut jouer dans la transforma-* tion de 1'énergie vibratoire.
Et il est à remarquer qu'il est d'ailleurs souvent pos sible et avantageux de supprimer toute liaison matérielle entre
1'axe 0 et le reste de l'appareil.
Dans certains eau, en outre, l'élément pivotant trans- metteur $?énergie vibratoire peut être soumis à l'action de plusieurs systèmes de vibrations déphasés les uns par rapport aux autres.
C'est le cas, notamment, pour un élément servant de liaison entre une membrane de haut-parleur b, de dimensions relativement importantes (fig. 8) et un dispositif électroméca nique d Un tel élément est soumis, d'une part, à l'action dtune force vibratoire f1 engendrée par ledit dispositif et, d'autre part* à une force f2 due à la réaction de la membrane b.
A ces deux forces correspondant deux centres de conversion o1 o2 et, comme elles sont déphasées l'une par rapport à l'autre, il serait impossible, en montant 1'élément g de façon oscillante autour d'un axe le traversant, d'éviter la présence de réaction sur cet axe.
On a alors recours à une autre disposition suivant laquelle, on suspend librement l'élément g par exemple à l'aide d'un fil h fixe en un point A, et on évite le collage entre ledit élément et le dispositif électromécanique d par simple contact entre cet élément et un corps plastique ou élastique 1 interposé entre ce même élément et ledit dispositif.
On conçoit que* grâce à la liberté de mouvement conférée audit élément.; celui-ci se déplace constamment autour
<Desc/Clms Page number 9>
de l'un ou l'autre des axes de percussion passant par les cen tres de conversion O1 O2 On évite ainsi toutes réactions parasites.
Bien entendu* on pourrait appliquer les dispositions qui précèdent à tous autres ensembleso Un autre cas particulièrement intéressant est celui du transformateur de rapport infini. ce transformateur ne pou- vant rien transmettre à. sa suspension et pouvant être utilisé comme bouchon* Cest ainsi qu'on a représentée à. titre d'exemple, sur loa tige 9, un transformateur de ce genre constituant un amortis seur de vibrations.$ destiné,, par exemple encore, à assurer la fi xation sur un support l fixé une façade d'immeuble, d'un câble k supportant lui-même un fil distributeur de courant pour tramways.
Ce dispositif est constitué à. laide d'un élément pivogtant g que 1$*on fait osciller autour de son axe de percussion et auquel on donne une forme de verge telle, qu'à son extrémité amincie on puisse transmettre des vibrations présentant à la fosi une grande amplitude, mais une force très faible, laquelle force peut être aisément amortie par un organe amortisseur en caout chouc ou autre 1 L'entrée du transformateur est en P et la sortie en o où la vitesse est nulle t le rapport de transformation est donc infini.
Les vibrations longitudinales du câble k ne sont, par conséquent, pas transmises à l'immeuble, puisque la bielle m qui supporte l'axe d'oscillation ntest pratiquement soumise à aucune réaction vibratoire, et que les forces vibratoires trans- mises à lorgane amortisseur peuvent être intégralement absorbées par celui ci.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède; 1+invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des mode.
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
de réalisation de ses diverses parties ayant plus 8poia1.¯." été envisagés; elle en embrassât au contraire toutes le$ variantes .