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"INSTALLATION DE REPRODUCTION SONDRE3.
La présente invention est relative à une installation de reproduction sonore comprenant un haut-parleur à moteur dyna- mique dont le diaphragme est actionné par une bobine qui est déplacée dans le champ magnétique permanent du moteur dynami- que quand elle est parcourue par des courants à fréquence au- dible et qui est guidée élastiquement par des ressorts à lame.
On connaît des installations de ce genre dans lesquelles le diaphragme du haut-parleur est un diaphragme circulaire.
Ces haut-parleurs ne peuvent pratiquement avoir qu'un petit diamètre et de ce fait ils reproduisent beaucoup plus facile- ment les sons à fréquence élevée que ceux à basse fréquence.
On connaît également des installations du type susdit dans lesquelles le,diaphragme est conique. Dans ce cas, le diamètre du haut-parleur peut être sensiblement plus grand que
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dans le cas d'un diaphragme circulaire. Ces diaphragmes coni- ques présentent l'inconvénient de donner lieu à un effet direc- tionnel très marqué et de subir, au cours des vibrations très rapides auxquelles ils sont soumis, des déformations dénommées "ventres" et "noeuds". Ces déformations s'ajoutent à celles provoquées par l'inertie des pièces en mouvement telles que la bobine mobile, les ressorts à lame généralement dénommés "spider" et le diaphragme conique.
La présente invention a comme objet une installation qui réduit ces Inconvénients dans de fortes proportions.
L'installation suivant l'invention comprend, en plus du moteur dynamique susdit, au moins un autre moteur dynamique dont la bobine mobile est guidée élastiquement et actionne le même diaphragme en un autre endroit que la première bobine mo- bile et en phase aveo celle-ci.
Suivant une variante avantageuse, l'installation comprend plusieurs moteurs dynamiques actionnant en phase le même dia- phragme et qui sont disposés symétriquement autour d'un moteur dynamique disposé, de manière connue en soi, au centre de ce diaphragme.
De préférence, l'installation comprend au moins un autre moteur dynamique disposé ooaxialement à celui dont la bobine mobile actionne le centre du diaphragme.
Sous cette forme, on peut facilement mettre en mouvement une grande masse d'air à l'aide d'un diaphragme de grande sur- face relativement léger et peu déformable. La puissance trans- formée en sons peut alors être augmentée fortement sans saturer l'oreille des auditeurs.
La rigidité du diaphragme malgré sa légèreté peut, en outre, être renforcée par la forme donnée aux parties du dia- phragme situées entre deux bobines mobiles. A cet effet, ces parties présentent une forme courbe entre les bobines et se raccordent de préférence tangentiellement à celles-ci.
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Dans le même but, des nervures, obtenues avantageusement par repoussage de la matière qui constitue le diaphragme, sont prévues radialement dans le cas où les bobines sont coaxiales.
Suivant une forme de réalisation simple et économique qui est cependant applicable dans le cas où la puissance sonore est grande, les moteurs dynamiques sont des moteurs magnéto-dy- namiques disposés coaxialement.
L'emploi de moteurs de ce genre permet, en outre, avan- tageusement de fixer les ressorts à lame pour le guidage des bobines mobiles aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur des aimants permanents faisant partie des moteurs. Le meilleur guidage des bobines qui en résulte permet, en outre, de ré- duire la largeur de l'entrefer entre les pôles de ces aimants.
Dans le but de favoriser l'émission des sons à basse fréquence par les parties des diaphragmes actionnés par les bobines les plus éloignées de l'axe du haut-parleur, on réali- se les ressorts à lame pour le guidage des bobines mobiles de façon qu'ils aient une fréquence de vibration propre d'autant plus basse qu'ils sont relatifs à des bobines plus éloignées de l'axe de la bobine centrale.
Dans le but d'augmenter la pureté de la reproduction, on prévoit d'alimenter les différentes bobines par des courants modulés dont les fréquences sont voisines des fréquences pro- pres de vibrations des équipages mobiles dont les bobines con- sidérées font partie. Chacun de ces équipages mobiles est constitué par une bobine, les spiders qui guident celle-ci et la partie du diaphragme actionnée par cette dernière.
A cet effet, chaque bobine mobile est connectée à un étage amplificateur individuel qui est accordé sur une fréquence voisine de la fréquence de résonanoe propre de l'équipage mobi- le dont la bobine considérée fait partie.
Le niveau d'amplification de chaque étage peut être réglé lors de la construction. Ce réglage est réalisé une fois pour
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toutes de façon que la puissanoe de reproduction soit sensible- ment uniforme pour toutes les gammes de fréquence.
Cette façon de faire est avantageuse parce que les notes basses exigent normalement une amplification plus forte que les notes élevées. En outre, elle constitue une compensation au fait que les notes à fréquences élevées émises par les par- ties du diaphragme voisines de l'axe du haut-parleur bénéfi- cient d'une légère amplification par rapport aux notes à fré- quence plus basse à cause du faux cône largement ouvert formé par l'ensemble des parties courbes du diaphragme actionnées par des bobines qui sont supportées par des spiders de plus en plus longs au fur et à mesure qu'ils sont plus éloignés de l'axe.
Toutefois, dans le but de régler facilement l'intensité sonore de l'ensemble des fréquences reproduites, il est prévu que les différents étages d'amplifioation accordés sur des fré- quences différentes soient précédés d'un étage d'amplification de l'ensemble des courants de fréquences différentes qui est également pourvu d'un dispositif de réglage du degré d'amplifi- cation qu'il procure.
D'autres particularités et détails de l'invention apparat- tront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, quelques formes de réalisation de l'installation suivant l'invention.
La figure 1 représente schématiquement un haut-parleur actionné par des moteurs dynamiques faisant partie de l'instal- lation suivant l'invention.
Les figures 2 et 3 représentent, de manière semblable, des variantes d'un haut-parleur à diaphragme circulaire action- né respectivement par quatre et par cinq moteurs dynamiques.
La figure 4 représente une variante d'un haut-parleur dans lequel quatre moteurs dynamiques sont disposés ooaxialement.
La figure 5 représente une autre variante dans laquelle
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sept moteurs dynamiques disposés coaxialement et attaquant un diaphragme du même haut-parleur sont alimentés par des étages d'amplification accordés sur des fréquences différentes.
La figure 6 est une vue en perspective d'un quart du haut- parleur dont il est question à la figure 5.
La figure 7 est un schéma des oonnexions électriques en rapport aveo quatre des moteurs dynamiques du haut-parleur sui- vant les figures 5 et 6.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de réfé- rence désignent des éléments identiques.
A la figure 1, on a représenté une installation de repro- duotion sonore dans laquelle le diaphragme 2 d'un haut-parleur à moteur dynamique est actionné par des moteurs dynamiques.
Les moteurs sont schématisés sous la forme d'aimants permanents 3 et 4 et de bobines mobiles 5 et 6 qui se déplacent dans le champ magnétique permanent des aimants 3 et 4 quand elles sont parcourues par des courants à fréquence audible qui leur sont amenés par des conducteurs 7 et 8 connectés à un étage d'ampli- fication 9 pourvu d'un dispositif de réglage 10 du degré d'am- plification.
L'écran 2, qu'on a représenté sous la forme d'un écran rectangulaire, pourrait se présenter sous une autre forme, par exemple, sous la forme d'un écran circulaire tel que celui re- présenté à la figure 2. Dans ce cas, les moteurs dynamiques sont avantageusement disposés symétriquement par rapport au centre de l'écran.
A la figure 2, on a supposé que le diaphragme du haut- parleur dynamique est actionné par quatre moteurs magnéto-dyna- miques. Les aimants permanents de deux de ces moteurs sont dé- signés par 11 et par 12 et leurs bobines mobiles respectivement par 13 et 14. Ces bobines sont connectées à l'étage amplifica- teur 9 par des conducteurs 15 et 16.
A la figure 3, on a représenté un autre haut-parleur fai-
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sant partie de l'installation suivant l'invention dont le dia- phragme circulaire 2 est actionné par cinq moteurs magnéto-dy- namiques dont l'un est disposé au centre de ce diaphragme. Les aimants permanents de ce moteur oentral sont désignés par 17 et la bobine mobile par 18. Celle-ci est connectée à l'étage d'amplification 9 par des conducteurs 19.
Dans la forme de réalisation représentée à la figure 4, les différents moteurs magnéto-dynamiques sont disposés ooaxia- lement. Les aimants permanents ainsi que les bobines se pré- sentent donc sous la forme d'anneaux. Les aimants permanents appartenant à deux moteurs magnéto-dynamiques adjaoents lais- sent subsister entre eux un Intervalle laissant se transmettre librement vers l'arrière du diaphragme les variations de pres- sion provoquées par le fonctionnement de celui-ci. Ces inter- valles sont désignés respectivement par 20, 21 et 22.
Dans l'installation représentée à la figure 5, l'étage d'amplification 9 pourvu de son dispositif de réglage du degré d'amplification 10 est suivi d'autant d'étages d'amplification qu'il y a de moteurs dynamiques qui aotionnent le diaphragme du haut-parleur. Dans le cas représenté, ces moteurs sont au nombre de sept. Chaque étage d'amplifioation est accordé ap- proximativement sur la fréquence de vibrations propres de l'é- quipage mobile dont la bobine alimentée par l'étage en question fait partie. Les différents étages amplifioateurs individuels sont désignés par 23 à 29. Ils sont pourvus chacun d'un dispo- sitif de réglage de leur degré d'amplification.
Ces disposi- tifs de réglage, qui sont désignés par 30 à 36, sont réglés lors du montage de façon à donner lieu au degré d'amplifioation désiré pour chaque fréquence alimentant une bobine mobile dé- terminée. Les étages d'amplifioation 23 à 29 sont connectés respectivement aux bobines 18,5, 6, 13 et 14 ainsi qu'à des bobines 37 et 38 par les conducteurs désignés respectivement par 19,7, 8,15, 16,44 et 45.
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Pour sélecter les fréquenoes audibles sortant de l'ampli- fioateur 9 de façon à favoriser l'amplification de l'une d'entre elles dans chacun des amplificateurs 23 à 29, on a prévu des filtres désignés par 46 à 52. Ces filtres sont réglés de façon à laisser passer les fréquences de plus en plus élevées quand on passe de l'un à l'autre dans le sens croissant des chiffres de référence qui les désignent. En d'autres termes, le filtre 46 laisse passer uniquement les fréquences les plus élevées et le filtre 52 uniquement les fréquences les plus basses. Les fréquences sélectionnées par ces différents filtres 46 à 52 sont, après amplification, appliquées respectivement aux bobines coaxiales 18,5, 6, 13, 14, 37 et 38 éloignées de plus en plus de l'axe du diaphragme.
Ce diaphragme comprend, en plus d'une oalotte semi-sphéri- que 53 (figure 6), un certain nombre de parties annulaires dési- gnées par 54, 55, 56, 57, 58 et 59. La matière utilisée pour constituer ces différentes parties est autant que possible inso- nore, légère et rigide. Ces différentes parties annulaires pré- sentent une forme courbe entre les bobines mobiles qui les ao- tionnent. Elles se raccordent tangentiellement à ces bobines et ont la forme de demi-ciroonférenoes en coupe axiale.
La rigidité de ces parties annulaires 54 à 59 est augmentée par des raidisseurs constitués par des nervures 60 obtenues par repoussage de la matière qui constit ue le diaphragme. Quelques unes seulement de ces nervures ont été représentées afin de ne pas compliquer inutilement le dessin. Ces raidisseurs sont di- rigés dans des plans longitudinaux passant par l'axe du dia- phragme. Le nombre de ces raidisseurs est beaucoup plus grand à la périphérie qu'au centre afin d'assurer une aussi bonne ri- gidité des parties périphériques que des parties voisines de l'axe. Les nervures 60 sont repoussées vers les moteurs dyna- miques.
Les deux moteurs dynamiques les plus éloignés de l'axe du
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diaphragme comprennent, en plus des bobines mobiles 37 et 38, des aimants permanents annulaires 61 et 62. La bobine exté- rieure 38 est réunie à un baffle 63 par une membrane légère et souple 64 possédant le moins possible de résonance propre et constituée, par exemple, par du caoutchouc. On pourrait aus- si utiliser une peau soumise à un traitement préalable contre l'humidité n'ayant toutefois pas pour effet de la durcir. Cette membrane souple 64 oblige l'air déplacé par le diaphragme d'un côté de oelui-oi à contourner le baffle 63 avant de rencontrer l'air déplaoé par le diaphragme de l'autre côté de celui-ci.
Les bobines 18, 5, 6, 13, 14, 37 et 38 sont supportées par des ressorts à lame 65 à 71 disposés à l'extérieur des aimahts permanents ainsi que par des ressorts à lame 65' à 71' dispo- sés à l'intérieur de ces aimants. Le montage des ressorts in- térieurs 65' à 71' est possible grâce à l'emploi d'aimants per- manents de forme annulaire pour constituer le ohamp magnétique des moteurs dynamiques du haut-parleur. Par la disposition des ressorts intérieurs et extérieurs, on assure un meilleur guidage des équipages mobiles que lorsque ceux-ci sont guidés uniquement par des ressorts disposés à l'extérieur des ressorts permanents. Ce meilleur guidage permet l'utilisation d'entre- fers plus étroits et, par conséquent, augmente l'efficacité des moteurs dynamiques. Il permet, en outre, le centrage par- fait des bobines mobiles.
Les ressorts 65 à 71 et 65' à 71' sont réalisés de façon à présenter une fréquence de vibration propre d'autant plus basse qu'ils sont relatifs à des bobines plus éloignées de l'axe de la bobine centrale. A cet effet, ces ressorts sont avantageusement d'autant plus longs qu'ils sont plus éloignés de l'axe de la bobine centrale. Etant donné que les parties 54 à 59 du diaphragme se présentent sous la forme de demi-cir- conférences en coupe axiale, ces demi-circonférences ont des rayons oroissant de l'axe vers la périphérie.
Ceci a comme
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effet de donner à l'ensemble du diaphragme une forme légère- ment conique, le faux cône formé par cet ensemble ayant deux de ses génératrices dirigées approximativement suivant les li- gnes en traits mixtes 72. Ce faux cône est très largement ou- vert de sorte que l'effet directionnel n'est presque pas sensi- ble. De plus, le volume d'air mis directement en mouvement par la membrane est augmenté.
Les étages amplificateurs individuels 23 à 29 dont il est question oi-avant sont accordés au moyen des filtres 46 à 52 sur une fréquence voisine de la fréquence de résonance propre des équipages mobiles dont les bobines correspondantes font par- tie en même temps que les ressorts 65 à 71 et 65' à 71' et que les parties du diaphragme actionnées par ces bobines.
Par l'emploi d'un grand nombre de moteurs dynamiques pour actionner un même diaphragme, on peut donner à celui-ci une très grande surface.
En utilisant des ressorts 65 à 71 et 65' à 71' dont la fréquence propre de vibration est d'autant plus basse que ces ressorts sont plus éloignés de l'axe et en alimentant les bobi- nes par des courants de fréquence d'autant plus basse que ces bobines sont plus éloignées de l'axe, on tend à mieux reprodui- re la musique. Le réglage individuel de chaque étage d'ampli- fication au moment du montage permet d'adapter le haut-parleur aux conditions locales auxquelles il peut être soumis en ser- vice.
Les bobines les plus éloignées de l'axe qui servent à reproduire plus spécialement les sons à basse fréquence sont soumises à des déplacements à plus grande amplitude que les bo- bines voisines de l'axe. Afin d'éviter que ces bobines sortent du ohamp magnétique et modifient ainsi leur impédance, on donne aux pièces polaires des épaisseurs d'autant plus fortes que ces pièces sont plus éloignées de l'axe du haut-parleur.
Le nombre de bobines mobiles peut évidemment varier d'une
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application à l'autre. Afin de parfaire la reproduotion, il est recommandable d'utiliser sept bobines coaxiales alimentées chacune à une des sept fréquenoes de la gamme musioale ou à des harmoniques de ces fréquences.
A la figure 7, on a représenté, d'une manière moins sché- matique qu'à la figure 5, une partie des oonnexions électriques que comprend l'installation suivant l'invention. L'étage ampli- fioateur 9 se présente sous la forme d'une lampe triode à chauf- fage indireot. La liaison électrique de la grille de oommande de cette lampe avec l'étage amplifioateur précédent est schéma- tisée par un condensateur 73. Les deux étages d'amplification relatifs aux fréquences les plus élevées sont représentés sous la forme de lampes pentodes à chauffage indireot désignées par 23 et 24. Le circuit de plaque de ces lampes est connecté à une source de potentiel positif adéquate schématisée par le signe +.
Ce même signe a été employé pour sohématiser les sources de potentiel auxquelles sont raooordées les plaques de lampes triodes 28 et 29 oonstituant les étages d'amplification des fréquenoes les plus basses. Il en est de même pour la source de potentiel appliquée à la plaque de la lampe 9 par l'intermédiaire d'un conducteur 74. Pour simplifier la figure, on n'a pas représenté les sources de oourant qui alimentent les filaments des différentes lampes. Dans le même but, on n'a pas représenté non plus les étages amplificateurs 25, 26 et 27.
Comme on peut le oonstater, chaque étage amplificateur est pourvu d'un transformateur de sortie dont le seoondaire est connecté à une des bobines du haut-parleur sohématisé aux figures 5 et 6. Les transformateurs de sortie des étages 23, 24,28 et 29 sont désignés respeotivement par 75,76, 80 et 81.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifioations peuvent être apportées dans la forme, la disposi-
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tion et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des reven- dications suivantes.
REVENDICATIONS.
1. Installation de reproduction sonore comprenant un haut- parleur à moteur dynamique dont le diaphragme est actionné par une bobine qui est déplacée dans le champ magnétique permanent du moteur dynamique quand elle est parcourue par des courants à fréquence audible et qui est guidée élastiquement par des ressorts à lame, caractérisée en ce qublle comprend au moins un autre moteur dynamique dont la bobine mobile est guidée élastiquement et actionne le même diaphragme en un autre endroit que la première bobine mobile et en phase avec celle-ci.