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Dispositif transmetteur électro@acoustique.
Il est bien connu que les microphones se comportent com- me des obstacles pour les ondes sonores qu'ils sont desti.. nés à convertir en oscillations électriques et provoquent ainsi une distorsion. Des essais ont été faits pour combat- tre cette distorsion par l'emploi de circuits électriques é.- galisateurs, mais ces essais n'ont pas eu de résultat vù que la distorsion diffère avec la direction d'où les sons atteignent le microphone.
Une réduction de la distorsion peut être obtenue par une réduction de dimensions du micro- phone, mais il y a une limite pratique au-del de laquelle, les dimensions du microphone ne peuvent pas être réduites sans un sacrifice 3xcessif de solidité t de sensibilité,
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@ 'Suivant la présente invention on écarte le microphone proprement dit à une distance du point où la son doit être cueilli et l'on fournit un tuyau d'admission du son de pe- tit diamètre et de longueur relativement grande, ouvert à une extrémité au point où le son doit être cueilli et de- bouchant à l'autre extrémité dans la chambre dans laquelle est monté le diaphragme du microphone.
De cette manière les seules distorsions des ondes sonores au point ou le son doit être cueilli sont celles dues à 1'extrémité du tube de petit diamètre. La disposition décrite jusque présent provoque- rait des ondes persistantes dans le tuyau d'admission de son, avec comme conséquence une distorsion. On prévoit par consé- quent une chambre d'absorption des sons, ouverte sur la chambre du diaphragme et dans laquelle toutes les ondes sono- res passent et d'où elles ne peuvent pas revenir. Dans la cas d'un microphone électrodynamique, la chambre d'absorption des sons est reliée 1 la chambre du diaphragme du côte du diaphrag- me opposé . celui sur laquelle tuyau d'admission des sons est relié.
Dans le cas d'un microphone électrostatique, le tuyau d'admission de sons et la chambre d'absorption da sons sont reliés % la chambre de diaphragme du même coté du diaphragme.
Le conduit de sons formé par le tuyau d'admission, la chambre du diaphragme et la chambre d'absorption des sons doit être autant que possible exempt de discontinuités et doit ressembler à un conduit semi-infini dans lequel. le son peut entrer seulement par une extrémité et d'où aucune par- tie du son ne peut retourner. L'ouverture de la chambre de diaphragme dans la chambre 3' absorption des sons doit par conséquent avoir la même surface que l'ouverture du tuyau d'admission dans la chambre de diaphragme et la chambre d'absorption des sons doit être l'équivalent acoustique d'un tube de longueur infinie.
La chambre d'absorption des sons à avantageus amant la forme d'un tuyau qui constitue une con- @
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tinuation lisse du tuyau d'admission, la seule discontinui- té dans le conduit de sons étant cella due à la présence de la chambre de diaphragme. La chambre de diaphragma est éta- blie de telle façon que la discontinuité qu'elle introduit s'étend sur une distance aussi petite que possible.
Le tuyau d'admission de sons doit être suffisamment long pour que le microphone proprement dit soit écarté du point où le son est cueilli, mais ne doit pas avoir une lon- gueur telle qu'il provoque une atténuation du son passant dans celui-ci. L'extrémité ouverte du tube doit être au moins suffisamment petite pour éviter une distinction entre les sons l'atteignant en venant de directions différentes (c'est , dire que pour une transmission de qualité supérieure elle ne doit pas dépasser environ 1 pouce da diamètre) mais doit être suffisamment grande pour donner au microphone la sensi- bilité requise.
On a trouvé qu'une longueur appropriée pour le tuyau d'admission de sons est de trois pieds et qu'un diamètre approprié pour son extrémité ouverte extérieure est de 3/8 de pouce. Le meilleur diamètre pour l'extrémité du tube d'admission qui est ouverte vers la chambre de diaphrag- me sera réglé par la construction de ce dernier' dans le cas d'un microphone électrodynamique il est à consailler d'employer un diaphragme de petite surface pour que la den- sité de flux de l'intervalle d'air puisse être maintenue élevée, et par conséquent il est avantageux de donner au diamètre du tuyau d'admission près du diaphragme 3/16 de pouce.
Au lieu d'employer un tuyau d'admission ayant un dia- mètre uniforme de 3/6 de pouce, on peut employer un tuyau s'amincissant logarithmiquement de 3/8 de pouce son extré- mité ouverte jusqu'à 3/16 de pouce à l' extrémité débouchant dans la chambre de di.phragme et obtenir de cette manière un accroissement de réponse d'environ 6 décibels.
Le tuyau est avantageusement fait de laiton et peut avoir une base lisse exempte d'irrégularités. @
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On a trouvé qu'une forme approprier de chambre d'absorp- tion de sons pour l'emploi conjointement avec la tuyau d'admission décrit ci-dessus est un tuyau d'environ 30 pieds de long et de 3/16 de pouce de diamètre dans lequel est ten¯ du une longueur ou un cordon d'une laine à tricoter quatre fils. Un semblable tuyau offre une résistance acoustique suffisante pour dissiper complètement les ondes sonores qui y pénètrent mais il ne provoque de réflexion pour aucune fréquence sonore. La première partie, par exemple deux pieds, de ce tuyau doit être parfaitement lisse et exempte d'irré- gularité. Elle est avantageusement faite'en laiton.
Le res- te du tuyau peut être en plomb.
Une forme de réalisation particulière de l'invention est représentée aux dessins annexés dans lesquels la fig, 1 est une vue en élévation de face du microphone; la fig. 2 montre un plan avec titi , brisure; la fig. 3 montre . plus grande échelle une coupe dans le boitier contenant la cham- bre de diaphragme; la fige 4 montre une vue an élévation de la partie postérieure de ce boitier; la fig. 5 montre le dispositif employé pour mettre en position la diaphragma.
Dans ces dessins, le boitier 1 contenant la chambre de diaphragme est monté sur l'extrémité de deux pièces polai- res magnétiques amincies 2 ÇLui s'étendent radialement vers l'intérieur à partir d'un aimant permanent annulaire 3. Un tuyau d'admission de sons 4, de trois pieds de long, est ou¯ vert à une extrémité à l'endroit où les sons doivent être cueillis, et % l'autre extrémité il débouche dans la chambre de diaphragme. A son extrémité d'entrée, le tuyau à 3/8 de pouce de diamètre intérieur; il s' amincit logarithmiquement jusqu'. ce qu'à son extrémité àuverte vers la chambre de diaphragme il ait 3/16 de pouce de diamètre intérieur.
Dans la chambre de diaphragme également débouche une chambre d'ab- sorption des sons formée par un tuyau 5 qui a un diamètre in- térieur de 3/16 de pouce et une longueur de 20 pieds. Le
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tuyau 5 passe . travers un tambour creux 6 et se recourbe convenablement jusqu'. ce qu'il atteigne la périphérie du tambour, le restant du tuyau étant enroulé autour du tam- bour. Dans le tuyau 5 est tendu une longueur ou un cordon d'une laine à tricoter à quatre fils, ce cordon s'étendant d'une extrémité à l'autre du tuyau. Les deux premiers pieds du tuyau sont en laiton tandis que la restant est en plomb, les deux parties étant éunies par un organe de jonction 11.
Le bottier 1 contenant la chambre de diaphragme com- prend un bloc de base en laiton 7 présentant d'un coté un raccord 8 auquel est reliée l'extrémité du tuyau d'admission 4 et de l'autre côté une partie saillante 9 qui forme le fond de la chambre du diaphragme. Dans le bloc 7 sont fi- xées deux paires de broches fixes 10. Un bloc latéral de laiton 12, de hauteur un peu plus grande que la saillie 9, est situé sur les broches de droite 10 et fixe. au bloc de base 7 par des vis 13. Une plaque de laiton 14 pourvue d'une patte saillante 15 est placée dans la face superieure d'un bloc latéral en ébonite 16 et est fixée par des rivets 17, et le bloc complexe ainsi formé, qui a la même hauteur que le bloc 12 du côté droit, est place sur les broches de gau- che 10 et fixé au bloc de base 7 par des vis 18.
Le dia- phragme 19 consistant en une feuille d'aluminium de cinquan- te millièmes de pouce d'épaisseur repose sur la plaque de laiton 14 et la bloc latéral de droite 12. L'extrémité de droite de la bande est maintenue abaissée par un bloc laté- ral de laiton 20 situé sur les broches 10 de droite et fixé au moyen de vis 21 et l'extrémité de gauche de la bande est maintenue abaissée par un bloc d'ébonite 22 situé sur les broches de gauche 10 et fixe par las vis 24.
Une plaque su- périeure de laiton 25 est pourvue sur sa face inférieure d'une p artie saillante 26 qui a une hauteur moindre que les plaques latérales supérieures 20 et 22 et forme le som- met de la chambre de diaphragme, et elle est pourvue sur
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traité du tuyau de sortie !Se
Le chambre de diaphragme formée par les saillies @ et 26 et les plaques latéraes de droite et de gauche, a 15 mm de longueur, 5 mm de largeur et 3 mm. de hauteur.
Le dia- phragme 19 s'étend à travers la longueur de la chambre et a en largeur 3/16 de pouce (c'est à dire un peu moins que 5 mm ) de sorte qu'il atteint presque les octrois latérales de la chambre de diaphragme qui sont formées par les faces d'extrémité des pièces polaires 2,
On remarquera que l'extrémité de droite du diaphragme est reliée électriquement au bottier 1 dans lequel la cham- bre de diaphragme est fermée, tandis que l'extrémité de gauche du diaphragme est isolée de. celui-ci par les éléments en ébonite 16 et 22 mais est en contact avec la plaque de laiton 14.
Le mouvement du diaphragme provoque donc l'écou- lement d'un courant électrique dans n'importe quel circuit relié d' un coté au boitier 1 et de l' autre côte à la pla- que 14, Normalement, ce circuit renferme la primaire d'un transformateur dont le secondaire est relié à l'entrée d'un amplificateur.
Par suite de la très mince feuille dont le diaphragme est fait et de la difficulté qu'il y a à le manipuler,on a trouvé nécessaire de prévoir un dispositif spécial. pour la misa en position du diaphragme. Ce dispositif est repre- senté à la fig, 5. Il comprend un corps 28, un chariot 29 pouvant m uliaser dans la corps et une vis 30 au moyen de laquelle on peut faire glisser le chariot dans le corps.Le corps 23 est boulonné à une bride 31 prévue à cet effet sur le bloc de base et la surface supérieure du chariot est alors à la même hauteur que les surfaces supérieures des blocs latéraux intérieurs 12 et 14, 16.
La bande de feuille métallique qui doit former le diaphragme est posée en trarers de ces surf aces et le bloc latéral supérieur de droite 20 et un bloc de retenue 32 sur Le chariot 29 sont
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alors fixés de façon à maintenir abaissées les extré- mités de la bande. La position du chariot est alors réglée a au moyen de la vis 30 jusqu'à ce que la bande penche seu- lement très légèrement entre les blocs latéraux 12 et 14, 16. D'après les considérations théoriques il semble ad- missible de mettre la bande juste sous tension, mais en pratique on a trouvé préférable de la laisser légèrement lâche.
Le bloc latéral supérieur de gauche 22 est alors immobilisé en position,la longeur de feuille en excès est déchirée et le dispositif de mise en position est en- levé,
Bien que le dispositif décrit et représenté ait été appelé un microphone, il peut être employé également com- me récepteur téléphonique de grande difélité qui est uti- le comme modèle de référence ou pour d'autres applications dans les quelles la qualité la plus haute possible de re- production est désirée. Lorsque le dispositif est ainsi employé, un courant électrique d'audio-fréquence passe la travers la diaphragme en bande 19, lequel vibre en con- cordance avec les oscillations élect riques.
L' extrémité ouverte du tube 4 (-.lui dans ce cas est avantageusement de section uniforme ) est introduite dans la cavite de l'o- reille. Une reproduction acoustique fidèle est obtenue mal- gré l'existence de réflexion de sons à l'extrémité exter- ne du tuyau 5, vu qu'aucune réflexion ne peut sa produi- re ailleurs.
R e v e n d i ations, 1/ Un dispositif transmetteur électro-acoustique compre- nant une chambre dediaphragme, un diaphragme fonction- nant sous l'effet du son, monté dans cette chambre, un tuyau d'admission du son, de petit diamètre et de longueur relativement rrande, ouvert $ une extrémité et communiquant
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à l'autre extrémité avec la chambre de diaphragme, une chambre d'absorption des sons débouchant dans cette chambre et un moyen de convertir entre elles des vibrations de ce diaphragme et des oseillations électriques.
2/ Un dispositif transmetteur suivant la revendication 1, dans lequel le diamètre du tuyau d'admission des sons à son extrémité ouverte est de moins d'un pouce.
3/ Un dispositif transmetteur suivant les revendications 1 et 2, dans lequel la chambre absorbant les sons comprend un tuyau de petit diamètre et de longueur relativement grande contenant une matière absorbant les sons.
4/ Un dispositif transmetteur suivant la revendication 3, dans lequel le tuyau absorbant les sons a le même diamètre que l'extrémité du tuyau d'admission des sons qui débouche dans la chambre de diaphragne.
5/ Un dispositif transmetteur suivant les revendications 1 à 4, dans lequel le diaphragme est formé par une bande de matière conductrice de l'électricité, fixée a chaque extré- mité et placée dans un champ magnétique.
6/ Un microphone suivant la revendication 4, dans lequel le diaphragme est formé d'une feuilla très mince d'alumi- nium.