CA2297272C - Haut-parleur lineaire - Google Patents
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Abstract
Le haut parleur se présente comme un corps creux parallélépipédique (1) de forme allongée, dont une face longitudinale est constituée par une membrane plane (7) tendue de forme rectangulaire allongée. La membra ne (7) est suspendue par ses bords (10) aux faces latérales adjacentes (2) du corps (1), et est solidaire d'une partie rigide interne allongée (11) qui s'étend dans la direction longitudinale du corps (1), et qui porte une bobine électromagnétique mobile (13), parallèle à la membrane. La bobine (13) est disposée entre deux aimants fixes (5) placés le long des deux faces latérales longitudinales (2) du corps (1) qui forment, avec le fond (3) de ce corps, des parties polaires. Ce haut-parleur est utilisable comme composant d'un système anti-bruit actif, associé à un double vitrage.
Description
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K:_1. w ~.:.1':~-,n_m...~:a.~. _ ... . ..~ . ~. " _ ,.. .. ,. ... .,.. _. .. -haut-parleur linéaire La prësente invention concerne un haut-parleur, qui se caractêrise par une forme géométrique et une conception d'ensemble particulières.
Actuellement, il n'existe en pratique que àes haut-parleurs à membranes coniques, dont le diamëtre est au moins ëgal â 3 cm, et dont Ia profondeur dêpasse ' toujours 2 cm. En génëral, les haut-parleurs classiques, notamment ceux possédant une certaine puissance, sont da dimensions plus importantes, et compte tenu de le~,ar farnae habituelle et de leur encomb.:ement, ils ne peuvent êtres logés dans un faible volume et, en particulier, dans un espace étroit. Ces inconvénients rendent en particalier les haut-parleurs actuels impropres â l'utilisat-~on dans certaines applications spécifiques, notamment dans des systëmes actifs d'insonorisation par création d'un "anti-bruit".
On connait cependant, par le brevet US N° 4î92973, un haut-parleur pouvant être dësignë comme "linéaire", en ce sens qu'il possëde une forme rectangulaire allongêe, et comporte une membrane de forme correspondante, mise en vibration par un systëme électromagnétique avec bobine de forme oblongue. La bobine, liêe â la membrane, s'étend ici dans un plan -perpendiculaire à ladite membrane. Cette bobine se déplace entre des aimants permanents allongês, de polaritës opposées. I1 en rêsulte que la bobine ne se déplace pas dans un champ magnêtique homogëne et fermé, ce qui nuit à la qualitë de restitution sonore de la bobine.
3p Le brevet US N° 4 550 428 décrit un haut-parleur de forme générale classique, c'est-é-dire circulaire, comportant une bobine cylindrique parallêle à la membrane, un aimant permanent annulaire et une piéce polaire centrale. Malgré la disposition de la bobine, ce document reste êloignë de l'objet de la présente invention.
FEUILLE MODIF'EE
lil.\. \(:~~_..1.1':\-\11 i'..Lllt'.~~. W -:3-_ , ~~ i:u:,..4 ,,.i. _ w.~ .vf-... r :~ y:~ _:3:l:nfwlv Cä 02297272 2000-O1-19~' la La demande de brevet européen N° 0 710 946 rëvële un dispositif d'atténuation acoustique, à double paroi active, utilisant des haut-parleurs disposés en bordure d'une double paroi, telle que double vitrage, dans la lame d'air entre les det~.x parois. Toutefois, ce dispositif utilise des haut-parleurs circulaires, de diamétre important, et ne peut donc s'appliquer qu'â des doubles parvis avec lame d'air épaisse.
La prêsente invent~or. sri~e â remëdier â tous les inconvénient3 prëcités, en fournissant un haut-parleur de type "linéaire'', pouvant ëtre lcaé dans un volume réduit et notamment danÇ un espace étroit, tout en possëdart un rendement comparable â celui d'un haut-parleur classique qui ne pourrait pas entrer Sans le méme L~olume, ce haut _ , ,, , .
~~_. ~'.rl J~'i~-i:.L
K:_1. w ~.:.1':~-,n_m...~:a.~. _ ... . ..~ . ~. " _ ,.. .. ,. ... .,.. _. .. -haut-parleur linéaire La prësente invention concerne un haut-parleur, qui se caractêrise par une forme géométrique et une conception d'ensemble particulières.
Actuellement, il n'existe en pratique que àes haut-parleurs à membranes coniques, dont le diamëtre est au moins ëgal â 3 cm, et dont Ia profondeur dêpasse ' toujours 2 cm. En génëral, les haut-parleurs classiques, notamment ceux possédant une certaine puissance, sont da dimensions plus importantes, et compte tenu de le~,ar farnae habituelle et de leur encomb.:ement, ils ne peuvent êtres logés dans un faible volume et, en particulier, dans un espace étroit. Ces inconvénients rendent en particalier les haut-parleurs actuels impropres â l'utilisat-~on dans certaines applications spécifiques, notamment dans des systëmes actifs d'insonorisation par création d'un "anti-bruit".
On connait cependant, par le brevet US N° 4î92973, un haut-parleur pouvant être dësignë comme "linéaire", en ce sens qu'il possëde une forme rectangulaire allongêe, et comporte une membrane de forme correspondante, mise en vibration par un systëme électromagnétique avec bobine de forme oblongue. La bobine, liêe â la membrane, s'étend ici dans un plan -perpendiculaire à ladite membrane. Cette bobine se déplace entre des aimants permanents allongês, de polaritës opposées. I1 en rêsulte que la bobine ne se déplace pas dans un champ magnêtique homogëne et fermé, ce qui nuit à la qualitë de restitution sonore de la bobine.
3p Le brevet US N° 4 550 428 décrit un haut-parleur de forme générale classique, c'est-é-dire circulaire, comportant une bobine cylindrique parallêle à la membrane, un aimant permanent annulaire et une piéce polaire centrale. Malgré la disposition de la bobine, ce document reste êloignë de l'objet de la présente invention.
FEUILLE MODIF'EE
lil.\. \(:~~_..1.1':\-\11 i'..Lllt'.~~. W -:3-_ , ~~ i:u:,..4 ,,.i. _ w.~ .vf-... r :~ y:~ _:3:l:nfwlv Cä 02297272 2000-O1-19~' la La demande de brevet européen N° 0 710 946 rëvële un dispositif d'atténuation acoustique, à double paroi active, utilisant des haut-parleurs disposés en bordure d'une double paroi, telle que double vitrage, dans la lame d'air entre les det~.x parois. Toutefois, ce dispositif utilise des haut-parleurs circulaires, de diamétre important, et ne peut donc s'appliquer qu'â des doubles parvis avec lame d'air épaisse.
La prêsente invent~or. sri~e â remëdier â tous les inconvénient3 prëcités, en fournissant un haut-parleur de type "linéaire'', pouvant ëtre lcaé dans un volume réduit et notamment danÇ un espace étroit, tout en possëdart un rendement comparable â celui d'un haut-parleur classique qui ne pourrait pas entrer Sans le méme L~olume, ce haut _ , ,, , .
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2 parleur ayant de plus une excellente qualité de restitution du son.
A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un haut-parleur de forme d'ensemble allongée, dit haut-parleur linéaire, comportant un corps creux parallélëpipëdique de forme allongëe, dont une face longitudinale est constituée au moins partiellement par une membrane plane de forme rectangulaire allpngée, suspendue par ses bords a~;x faces latêrales adjacentes dudit corps ou sous le fond dudit corps, et solidaire d'une aile rigide interne allongëe qui s'étend dans la directs ion longitudinale dudit corps, sensiblement dans le plan médian longitudinal de ce corps, et qui porte une bobine électromagnëtique mobile de profil allongé, disposëe entre deux aimants allongés fixes, associês à des parties polaires fixas, caractérisé en ce que la bobine électromagnétique mobile est parallèle à la membrane, et disposée entre les deux aimants allongés fixes placës respectivement le long de deux faces latërales longitudinales dudit corps, ces faces latérales et le fond du corps formant des parties polaires fixes, qui comprennent aussi une partie polaire fixe centrale, situëe dans le plan médian longitudinal du corps et reçue dans un évidement longitudinal de l'aile rigide interne de la membrane, ladite membrane étant ainsi tendue de manière à
permettre sa déformation symétrique de part et d'autre de sa position de repos, au saurs du mouvement vibratoire de cette meuibrane lorsque le haut-parleur est excité.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la membrane plane allongêe se compose d'une pa7rtie rigide, recouverte d'un film élastique, et/ou comprend un tel film, dont les bords sont fixés sur les faces latérales adjacentes ou sous le fond du corps du haut-parleur, nette fixation pouvant étre rëalisëe par un collage ou par un pincement mécanique. Le film élastique est lui-méme lié à la partie rigide de la membrane par ICI. \ . ~ t '~~. : t:1' , ~ uIl_ l~: W.1~:W.'~. .:.i - . ., l ~ . ' ' W :v. r n-1. .. ~::5 i5v :5 1 - ~.t:J .):J .:-,~:J:J~~-f~ti:~ . IF J
A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un haut-parleur de forme d'ensemble allongée, dit haut-parleur linéaire, comportant un corps creux parallélëpipëdique de forme allongëe, dont une face longitudinale est constituée au moins partiellement par une membrane plane de forme rectangulaire allpngée, suspendue par ses bords a~;x faces latêrales adjacentes dudit corps ou sous le fond dudit corps, et solidaire d'une aile rigide interne allongëe qui s'étend dans la directs ion longitudinale dudit corps, sensiblement dans le plan médian longitudinal de ce corps, et qui porte une bobine électromagnëtique mobile de profil allongé, disposëe entre deux aimants allongés fixes, associês à des parties polaires fixas, caractérisé en ce que la bobine électromagnétique mobile est parallèle à la membrane, et disposée entre les deux aimants allongés fixes placës respectivement le long de deux faces latërales longitudinales dudit corps, ces faces latérales et le fond du corps formant des parties polaires fixes, qui comprennent aussi une partie polaire fixe centrale, situëe dans le plan médian longitudinal du corps et reçue dans un évidement longitudinal de l'aile rigide interne de la membrane, ladite membrane étant ainsi tendue de manière à
permettre sa déformation symétrique de part et d'autre de sa position de repos, au saurs du mouvement vibratoire de cette meuibrane lorsque le haut-parleur est excité.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la membrane plane allongêe se compose d'une pa7rtie rigide, recouverte d'un film élastique, et/ou comprend un tel film, dont les bords sont fixés sur les faces latérales adjacentes ou sous le fond du corps du haut-parleur, nette fixation pouvant étre rëalisëe par un collage ou par un pincement mécanique. Le film élastique est lui-méme lié à la partie rigide de la membrane par ICI. \ . ~ t '~~. : t:1' , ~ uIl_ l~: W.1~:W.'~. .:.i - . ., l ~ . ' ' W :v. r n-1. .. ~::5 i5v :5 1 - ~.t:J .):J .:-,~:J:J~~-f~ti:~ . IF J
3 collage, ou par surmoulage, ou encore par une liaison mécanique.
Ainsi, l'invention propose un haut-parleur dont la membrane n'est pas conique comme sur un haut-parleur classique, mais possède une gëométrie spécifique, en l'occurrence une forme plane, rectangulaire et allongëe, donc étroite dans un sens et très étendue dans un autre sens, en relation avec la forme d'ensemble parallëlépipédique allongée du haut-parleur, cs qui justifie sa désignatian comme haut-parïeur linëaire. La membrane du haut-parleur objet de l'invention posséde uniquement une suspension externe ou périphérique, contrairement aux membranes coniques des haut-parleurs classiques qui possëdent une suspension externe et une suspension intex-ne (cette dern=ére étant désignée habituelleatent comme "spider"). Par ailleurs, à l'inverse d'un haut-parleur classique, non seulement certaines parties polaires mais aussi les aimants sont placés à
l'extérieur de la bobine, la lame rigide intarnz de la 2o membrane étant cependant évidëe pour recevoir la partie polaire fixe centrale, située dans le plan médian longitudinal du corps du haut-parleur.
La forme géométrique et la disposition particulière des éléments constitutifs du haut-parleur réalisent ainsi une optimisation, permettant par exemple d'obtenir un haut-parleur d'une largeur de 2 cm, d'une profondeur de Z c:n et d'une longueur plus ou moins importante, par exemple de l' ordre de 50 cm, possèdant un rendement très satisfaisant. En particulier, compte tenu 3o de la longueur importante de la membrane, celle-ci déplace une grande masse d'air lors de sa vibration, ce qui permet de disposer d'un bon rendement dans les basses fréquences.
Grâce â sa bobine allongée, s'étendant pratiquement sur toute la longueur de la membrane, au-dessous de cette WO 99/05888 PCT/FR98~01636
Ainsi, l'invention propose un haut-parleur dont la membrane n'est pas conique comme sur un haut-parleur classique, mais possède une gëométrie spécifique, en l'occurrence une forme plane, rectangulaire et allongëe, donc étroite dans un sens et très étendue dans un autre sens, en relation avec la forme d'ensemble parallëlépipédique allongée du haut-parleur, cs qui justifie sa désignatian comme haut-parïeur linëaire. La membrane du haut-parleur objet de l'invention posséde uniquement une suspension externe ou périphérique, contrairement aux membranes coniques des haut-parleurs classiques qui possëdent une suspension externe et une suspension intex-ne (cette dern=ére étant désignée habituelleatent comme "spider"). Par ailleurs, à l'inverse d'un haut-parleur classique, non seulement certaines parties polaires mais aussi les aimants sont placés à
l'extérieur de la bobine, la lame rigide intarnz de la 2o membrane étant cependant évidëe pour recevoir la partie polaire fixe centrale, située dans le plan médian longitudinal du corps du haut-parleur.
La forme géométrique et la disposition particulière des éléments constitutifs du haut-parleur réalisent ainsi une optimisation, permettant par exemple d'obtenir un haut-parleur d'une largeur de 2 cm, d'une profondeur de Z c:n et d'une longueur plus ou moins importante, par exemple de l' ordre de 50 cm, possèdant un rendement très satisfaisant. En particulier, compte tenu 3o de la longueur importante de la membrane, celle-ci déplace une grande masse d'air lors de sa vibration, ce qui permet de disposer d'un bon rendement dans les basses fréquences.
Grâce â sa bobine allongée, s'étendant pratiquement sur toute la longueur de la membrane, au-dessous de cette WO 99/05888 PCT/FR98~01636
4 dernière, les forces sont réparties uniformément sur la longueur de la membrane, évitant ainsi les distorsions. La partie polaire centrale, s'étendant elle aussi pratiquement sur toute la longueur de la membrane, assure un bon guidage du mouvement de celle-ci, sur toute sa longueur. La suspension unique de la membrane contribue à
la simplicité constructive et à la compacité du haut-parleur objet de l'invention.
De plus, avec la suspension proposée par l'invention, la membrane est suspendue de manière à se trouver tendue en permanence et de façon "équilibrée", c'est-à-dire en engendrant la même force de rappel élastique pour un déplacement dans un sens ou dans l'autre de la partie rigide interne liée à cette membrane, de sorte que celle-ci a, au cours de son mouvement vibratoire, une déformation symétrique de part et d'autre de sa position de repos. En d'autres termes, la déformation de la membrane vibrante est la même (en valeur absolue), pour une alternance positive ou négative du signal électrique appliqué à l'entrée du haut-parleur. La déformation symétrique de la membrane vibrante permet d'assurer une bonne linéarité de conversion électro-mécanique, notamment aux basses fréquences, en êvitant les phénomènes de distorsion, perturbateurs pour la restitution du son en général mais aussi pour les applications particulières de système anti-bruit actif. La suspension réalisée selon l'invention est en outre très souple, ce qui conduit' à un rendement élevé du transducteur.
On notera aussi que, par le moyen de la tension de la membrane, la force de rappel peilt être ajustée, en fonction des besoins de la bande passante nécessaire à
l'utilisation, ainsi que la distorsion nécessaire â
l'application soit de sonorisation, soit d'anti-bruit actif, en appliquant la loi F = kx.
L'orientation de la bobine parallèle à la membrane (alors qu'elle lui est perpendiculaire dans le brevet US
N° 4792978 précité), conduit aussi à situer et déplacer la bobine dans un champ magnétique homogène et fermé,
la simplicité constructive et à la compacité du haut-parleur objet de l'invention.
De plus, avec la suspension proposée par l'invention, la membrane est suspendue de manière à se trouver tendue en permanence et de façon "équilibrée", c'est-à-dire en engendrant la même force de rappel élastique pour un déplacement dans un sens ou dans l'autre de la partie rigide interne liée à cette membrane, de sorte que celle-ci a, au cours de son mouvement vibratoire, une déformation symétrique de part et d'autre de sa position de repos. En d'autres termes, la déformation de la membrane vibrante est la même (en valeur absolue), pour une alternance positive ou négative du signal électrique appliqué à l'entrée du haut-parleur. La déformation symétrique de la membrane vibrante permet d'assurer une bonne linéarité de conversion électro-mécanique, notamment aux basses fréquences, en êvitant les phénomènes de distorsion, perturbateurs pour la restitution du son en général mais aussi pour les applications particulières de système anti-bruit actif. La suspension réalisée selon l'invention est en outre très souple, ce qui conduit' à un rendement élevé du transducteur.
On notera aussi que, par le moyen de la tension de la membrane, la force de rappel peilt être ajustée, en fonction des besoins de la bande passante nécessaire à
l'utilisation, ainsi que la distorsion nécessaire â
l'application soit de sonorisation, soit d'anti-bruit actif, en appliquant la loi F = kx.
L'orientation de la bobine parallèle à la membrane (alors qu'elle lui est perpendiculaire dans le brevet US
N° 4792978 précité), conduit aussi à situer et déplacer la bobine dans un champ magnétique homogène et fermé,
5 auquel contribue la partie polaire centrale, ce qui est aussi important pour l'obtention d'un comportement optimal de la membrane.
Selon un mode d'exécution de l'invention, la membrane s'étend sur toute la longueur du corps du haut parleur. Selon une autre possibilité, la membrane s'étend sur une partie de la longueur totale du corps du haut-parleur, ledit corps délimitant ainsi vers ses extrémités, de part et d'autre de la membrane, deux espaces internes vides constituant un volume d'accord.
En raison de sa configuration, notamment de sa faible section transversale, le haut-parleur objet de l'invention est utilisable notamment comme composant d'un système anti-bruit actif, comprenant un ou plusieurs haut-parleurs linéaires tels que définis ci-dessus, disposés en bordure d'une double paroi, telle que double vitrage, dans la lame d'air entre les deux parois et/ou à l'intérieur d'un profilê d'encadrement de cette double paroi. Dans cette application, le haut-parleur objet de l'invention permet de réaliser un système électro-acoustique pratiquement invisible, et ne nuisant ni au confort visuel, ni à la transmission lumineuse du vitrage, le système proposé permettant d'améliorer l'isolation phonique d'un double vitrage notamment dans les basses fréquences.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce haut-parleur linéaire, et en illustrant une application particulière Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'un haut-parleur.conforme à la prêsente invention ;
é :.c..v. wv.:~.m:~-n~_:r.~,:_:m... ~_ "'' ' CA 02297272 2000 O1-.19 '- ...
,~. ... - . - ",. _. .~:rmr~-. ~._m'-s Figure 2 est une vue en coupe Transversale de ce haut-parleur, suivant II-T_I de figure 1 ;
Figure 3 est une vue er. coupe lcngitudinale du méme haut-parleur, suivant III-IIi de figure 2 ;
Figures 4, 5 et 6 sont des vues partielles, en coupe transversale, montrant des variantes de la suspension de la me~abrane du haut-parleur ;
Figure 7 est une vue tres schérsatique d'une autre forme d'exécution de ce haut-parleur linéaire, avec vclume d'accord ;
Figure 8 est une vue de face d' un double vitrages avec systëme anti-bruit actif comportant applicaticn du haut-parïeur objet de l~invention ;
Figure 9 est une vue en coupe montrent un détail de montage àu haut-parleur, dans l'application illustrée par la figure 8.
Les figures 1 â 3 donnant une représentation schëmatique d'un haut--parleur linéaire, qui se présente extêrieurement comme un corps 1 en ferme de parallélëpipède rectangle allongé, possêdant par exemple une longueur de 50 cm, une largeur de 2 cm et une profondeur de 2 cm.
Les deux aces latérales longitudinales ~ et le fond 3 du corps 1 du haut-parleur for.nent des parties polaires fixes extérieurs, complétées par une partie polaire fixe centrale 4, située dans le plan médiar.
longitudinal P du corps 1 du haut-parleur. Toutes cep parties polaires sont avantageusement réunies sous la forme d'un profilë en "E". A l'intêr.ieur du corps 1 du 3Q haut-parleur sont disposés deux aimants permanents fixes 5 de forme allongée, places respectivement le long des deux faces latérales longitudinales 2, au-dessus du fond 3. Le corps 1 du haut-parleur peut étre ferme:, â ses deux extrémités, par des flasques 5 de forme carrée ou rectangulaire.
IvC.v. w~,.~a'.1-~u.m..~.m~.., W v'' ~ Cä 0229'7272 2000-O1-19 - .' .~~ ... -.:. o., _.a~.~;~~.{.~;.; _ri~
5a Sur la face longitudinale supérieure du corps 1 du haut-parleur, â l'opposë du fcnd 3, est tendue une membrane plane allongée dësir~rêe globalement par le repëre 7. La membrane 7 se compose d'une partie en ' ;
i matériau léger et rigide 8, en forme de plaque rectangulaire allongée, et d'un film à propriétés élastiques 9, tel qu'un film de polyéthylène recouvrant la partie rigide 8. Les deux bords longitudinaux débordants 10 du film élastique 9 sont rabattus contre les faces latérales longitudinales 2 du corps 1, et sont fixés extérieurement sur ces faces 2 ou sous le fond 3 par un collage ou par un pincement mécanique au moyen d'un montage approprié. Le film élastique 9 est aussi lié à la partie rigide 8 de la membrane 7 par collage sur la surface supérieure de la partie rigide 8,, ou par surmoulage, ou encore par pincement mécanique au moyen d'un montage approprié.
La partie rigide 8 de la membrane 7, en forme de plaque, est prolongée vers l'intérieur du corps 1 par une aile longitudinale 11, s'étendant dans le plan médian longitudinal P du corps 1 du haut-parleur, entre les deux aimants 5 et en direction du fond 3, l'ensemble de la partie rigide présentant ainsi un profil en "T". L'aile longitudinale 11 possède une évidement longitudinal 12, ouvert vers le fond 3, dans lequel est engagée de façon coulissante la partie polaire fixe centrale 4. Une bobine électromagnétique mobile 13, parallèle à la membrane,? et de profil très allongé, est portée par l'aile longitudinale 11 qui prolonge la partie rigide 8 de la membrane 7. Les deux aimants fixes 5 sont ainsi placés à
l' extérieur de la bobine mobile 13 de part et d' autre des deux grands côtés de cette bobine 13. L'alimentation électrique de la bobine 13 provoque la vibration de la membrane 7, suspendue élastiquement par son film élastique 9 à la partie fixe du haut-parleur, la déformation de la membrane 7 en cours de vibration étant symétrique de part et d'autre de sa position moyenne de repos.
Les figures 4, 5 et 6 illustrent des variantes de la suspension de la membrane 7 du haut-parleur, dont la structure n' est, pour le reste, pas madif iée . Dans toutes WO 99!05888 PCTlFR98101636 ces variantes, la membrane 7 proprement dite se limite à
sa partie rigide 8.
Dans le cas de la f figure 4 , la j onction entre la membrane 7 et les faces latérales 2 du corps 1 du haut s parleur est assurêe par un joint élastique 14 en forme de boudin, par exemple en caoutchouc, collé d'une part sous les bords de la partie rigide 8 de la membrane 7, et d'autre part sur les arêtes supérieures des faces latêrales 2 du corps 1. Le joint 14 est alternativement comprimé et étiré (dans sa section) lors du mouvement vibrant de la membrane 7.
Dans le cas de la figure 5, la jonction entre la membrane 7 et les faces latérales 2 du corps 1 du haut-parleur est assurée par un joint élastique 15 en forme de soufflet, c'est-à-dire présentant une section en zig-zag, qui est lui aussi collé d'une part sous les bords de la partie rigide 8 de la membrane 7, et d'autre part sur les arétes supérieures des faces latérales 2 du corps 1.
Dans le cas de la figure 6, la jonction entre la membrane 7 et les faces latérales 2 du corps 1 du haut parleur est assurée par un joint élastique 15 en forme de boudin, collé d'une part contre les bords de la partie rigide 8 de la membrane 7, et d'autre part contre l'intérieur des faces latérales du corps 1, pratiquement au niveau des arétes supérieures de ces faces,latérales 2.
Dans la forme d'exécution décrite jusqu'ici, notamment en référence aux figures 1 à 3,.1a membrane 7 s' étend sur toute la longueur du corps 1 du haut-parleur.
La figure 7 montre une autre forme d'exécution de ce haut-parleur linéaire, dans laquelle la membrane 7 s'étend sur une fraction de la longueur totale du corps 1 du haut-parleur, et plus particuliërement dans la seule région médiane de ce corps. Les composants magnétiques du haut-parleur sont aussi limités, dans leur longueur, à cette région médiane. Ainsi sont formés vers les deux extrémités du haut-parleur,-de part et d'autre de la région occupée WO 99105888 PCTIFR98~~1636 par la membrane 7, deux espaces internes vides 17, qui constituent un volume d'accord.
Les figures 8 et 9 illustrent une application particulière du haut-parleur linéaire précédemment décrit.
Le haut-parleur est ici un composant d'un système anti bruit actif, qui équipe un double vitrage 18 et vise à
réduire le bruit dans la lame d'air du double vitrage.
D'une façon habituelle, le double vitrage 18 possède un encadrement 19, réalisé par des profilés, et deux vitres parallèles délimitant la lame d'air. Le système anti-bruit actif est constituê, de façon gënérale, par des haut-parleurs, des microphones et une électronique de contr8le. Dans l'exemple illustré au dessin, ce système comprend quatre haut-parleurs linéaires 20, disposés respectivement sur les quatre côtés de l'encadrement 19 du double vitrage 18, et huit microphones de contrôle 21 également portés par l'encadrement 18. Les haut-parleurs linéaires 20 produisent un champ sonore suffisant pour la destruction, par superposition, des bruits se propageant dans la lame d'air, et ce système anti-bruit actif permet d'augmenter l'isolation phonique du double vitrage 18 dans les basses fréquences.
Dans cette application, chaque haut-parleur linéaire 20 peut se présenter comme un composant monobloc indépendant, mis en place à l'intérieur d'un profilé de l'encadrement 19 du double vitrage 18, de manière à
réaliser un système anti- -bruit invisible, et ne réduisant pas la transmission de lumière par les vitres.
En variante, comme le montre la figure 9, Chaque haut-parleur linéaire 20 peut être inséré dans une interruption d'un profilé 22 de l'encadrement 19, une pièce de jonction 23 assurant le raccordement entre chaque extrémité du corps 1 du haut-parleur 20 et le profilé 22.
Ce montage permet de bénéficier d'un volume d'accord pour les haut-parleurs 20, dans les profilés d'encadrement tels que le profilé 22 qui s'étendent entre ces haut-parleurs, ceci réalisant l'équivalent de la configuration selon la f figure 7 .
L'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en modifiant les dimensions extérieures du haut-parleur, 5 en particulier sa longueur, ou ses matériaux constitutifs notamment en ce qui concerne le film élastique de sa membrane, ou encore le mode de suspension élastique de ladite membrane. C'est ainsi, notamment, que le film élastique de la membrane pourrait être fixé non pas sur 10 les faces latérales du corps du haut-parleur, mais sous le fond du haut-parleur, le film élastique enveloppant éventuellement de façon complète ledit corps.
Dans le même ordre d'idées, la forme étroite et allongée du haut-parleur objet de l'invention permet son utilisation, pour le traitement actif du bruit dans une lame d'air, non seulement dans un double vitrage mais aussi dans n'importe quel type de double paroi. Plus généralement, la forme particulière de ce haut-parleur permet de l'insérer dans un volume très faible, en le rendant pratiquement invisible, ce qui permet aussi son intégration dans la structure propre d'un local ou d'un meuble, ou bien dans la structure d'un véhicule, ou encore dans des conduits même de petites sections, pratiquement sans introduire des pertes de charge. D'autres implantations et applications du haut-parleur linéaire objet. de l'invention peuvent ainsi être . l'insertion dans le dormant d'une porte, pour la sonorisation d'un local, ou le montage dans ou sur des conduits d'échappement ou de ventilation, pour le traitement actif du bruit dans ces 3o conduits.
Selon un mode d'exécution de l'invention, la membrane s'étend sur toute la longueur du corps du haut parleur. Selon une autre possibilité, la membrane s'étend sur une partie de la longueur totale du corps du haut-parleur, ledit corps délimitant ainsi vers ses extrémités, de part et d'autre de la membrane, deux espaces internes vides constituant un volume d'accord.
En raison de sa configuration, notamment de sa faible section transversale, le haut-parleur objet de l'invention est utilisable notamment comme composant d'un système anti-bruit actif, comprenant un ou plusieurs haut-parleurs linéaires tels que définis ci-dessus, disposés en bordure d'une double paroi, telle que double vitrage, dans la lame d'air entre les deux parois et/ou à l'intérieur d'un profilê d'encadrement de cette double paroi. Dans cette application, le haut-parleur objet de l'invention permet de réaliser un système électro-acoustique pratiquement invisible, et ne nuisant ni au confort visuel, ni à la transmission lumineuse du vitrage, le système proposé permettant d'améliorer l'isolation phonique d'un double vitrage notamment dans les basses fréquences.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce haut-parleur linéaire, et en illustrant une application particulière Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'un haut-parleur.conforme à la prêsente invention ;
é :.c..v. wv.:~.m:~-n~_:r.~,:_:m... ~_ "'' ' CA 02297272 2000 O1-.19 '- ...
,~. ... - . - ",. _. .~:rmr~-. ~._m'-s Figure 2 est une vue en coupe Transversale de ce haut-parleur, suivant II-T_I de figure 1 ;
Figure 3 est une vue er. coupe lcngitudinale du méme haut-parleur, suivant III-IIi de figure 2 ;
Figures 4, 5 et 6 sont des vues partielles, en coupe transversale, montrant des variantes de la suspension de la me~abrane du haut-parleur ;
Figure 7 est une vue tres schérsatique d'une autre forme d'exécution de ce haut-parleur linéaire, avec vclume d'accord ;
Figure 8 est une vue de face d' un double vitrages avec systëme anti-bruit actif comportant applicaticn du haut-parïeur objet de l~invention ;
Figure 9 est une vue en coupe montrent un détail de montage àu haut-parleur, dans l'application illustrée par la figure 8.
Les figures 1 â 3 donnant une représentation schëmatique d'un haut--parleur linéaire, qui se présente extêrieurement comme un corps 1 en ferme de parallélëpipède rectangle allongé, possêdant par exemple une longueur de 50 cm, une largeur de 2 cm et une profondeur de 2 cm.
Les deux aces latérales longitudinales ~ et le fond 3 du corps 1 du haut-parleur for.nent des parties polaires fixes extérieurs, complétées par une partie polaire fixe centrale 4, située dans le plan médiar.
longitudinal P du corps 1 du haut-parleur. Toutes cep parties polaires sont avantageusement réunies sous la forme d'un profilë en "E". A l'intêr.ieur du corps 1 du 3Q haut-parleur sont disposés deux aimants permanents fixes 5 de forme allongée, places respectivement le long des deux faces latérales longitudinales 2, au-dessus du fond 3. Le corps 1 du haut-parleur peut étre ferme:, â ses deux extrémités, par des flasques 5 de forme carrée ou rectangulaire.
IvC.v. w~,.~a'.1-~u.m..~.m~.., W v'' ~ Cä 0229'7272 2000-O1-19 - .' .~~ ... -.:. o., _.a~.~;~~.{.~;.; _ri~
5a Sur la face longitudinale supérieure du corps 1 du haut-parleur, â l'opposë du fcnd 3, est tendue une membrane plane allongée dësir~rêe globalement par le repëre 7. La membrane 7 se compose d'une partie en ' ;
i matériau léger et rigide 8, en forme de plaque rectangulaire allongée, et d'un film à propriétés élastiques 9, tel qu'un film de polyéthylène recouvrant la partie rigide 8. Les deux bords longitudinaux débordants 10 du film élastique 9 sont rabattus contre les faces latérales longitudinales 2 du corps 1, et sont fixés extérieurement sur ces faces 2 ou sous le fond 3 par un collage ou par un pincement mécanique au moyen d'un montage approprié. Le film élastique 9 est aussi lié à la partie rigide 8 de la membrane 7 par collage sur la surface supérieure de la partie rigide 8,, ou par surmoulage, ou encore par pincement mécanique au moyen d'un montage approprié.
La partie rigide 8 de la membrane 7, en forme de plaque, est prolongée vers l'intérieur du corps 1 par une aile longitudinale 11, s'étendant dans le plan médian longitudinal P du corps 1 du haut-parleur, entre les deux aimants 5 et en direction du fond 3, l'ensemble de la partie rigide présentant ainsi un profil en "T". L'aile longitudinale 11 possède une évidement longitudinal 12, ouvert vers le fond 3, dans lequel est engagée de façon coulissante la partie polaire fixe centrale 4. Une bobine électromagnétique mobile 13, parallèle à la membrane,? et de profil très allongé, est portée par l'aile longitudinale 11 qui prolonge la partie rigide 8 de la membrane 7. Les deux aimants fixes 5 sont ainsi placés à
l' extérieur de la bobine mobile 13 de part et d' autre des deux grands côtés de cette bobine 13. L'alimentation électrique de la bobine 13 provoque la vibration de la membrane 7, suspendue élastiquement par son film élastique 9 à la partie fixe du haut-parleur, la déformation de la membrane 7 en cours de vibration étant symétrique de part et d'autre de sa position moyenne de repos.
Les figures 4, 5 et 6 illustrent des variantes de la suspension de la membrane 7 du haut-parleur, dont la structure n' est, pour le reste, pas madif iée . Dans toutes WO 99!05888 PCTlFR98101636 ces variantes, la membrane 7 proprement dite se limite à
sa partie rigide 8.
Dans le cas de la f figure 4 , la j onction entre la membrane 7 et les faces latérales 2 du corps 1 du haut s parleur est assurêe par un joint élastique 14 en forme de boudin, par exemple en caoutchouc, collé d'une part sous les bords de la partie rigide 8 de la membrane 7, et d'autre part sur les arêtes supérieures des faces latêrales 2 du corps 1. Le joint 14 est alternativement comprimé et étiré (dans sa section) lors du mouvement vibrant de la membrane 7.
Dans le cas de la figure 5, la jonction entre la membrane 7 et les faces latérales 2 du corps 1 du haut-parleur est assurée par un joint élastique 15 en forme de soufflet, c'est-à-dire présentant une section en zig-zag, qui est lui aussi collé d'une part sous les bords de la partie rigide 8 de la membrane 7, et d'autre part sur les arétes supérieures des faces latérales 2 du corps 1.
Dans le cas de la figure 6, la jonction entre la membrane 7 et les faces latérales 2 du corps 1 du haut parleur est assurée par un joint élastique 15 en forme de boudin, collé d'une part contre les bords de la partie rigide 8 de la membrane 7, et d'autre part contre l'intérieur des faces latérales du corps 1, pratiquement au niveau des arétes supérieures de ces faces,latérales 2.
Dans la forme d'exécution décrite jusqu'ici, notamment en référence aux figures 1 à 3,.1a membrane 7 s' étend sur toute la longueur du corps 1 du haut-parleur.
La figure 7 montre une autre forme d'exécution de ce haut-parleur linéaire, dans laquelle la membrane 7 s'étend sur une fraction de la longueur totale du corps 1 du haut-parleur, et plus particuliërement dans la seule région médiane de ce corps. Les composants magnétiques du haut-parleur sont aussi limités, dans leur longueur, à cette région médiane. Ainsi sont formés vers les deux extrémités du haut-parleur,-de part et d'autre de la région occupée WO 99105888 PCTIFR98~~1636 par la membrane 7, deux espaces internes vides 17, qui constituent un volume d'accord.
Les figures 8 et 9 illustrent une application particulière du haut-parleur linéaire précédemment décrit.
Le haut-parleur est ici un composant d'un système anti bruit actif, qui équipe un double vitrage 18 et vise à
réduire le bruit dans la lame d'air du double vitrage.
D'une façon habituelle, le double vitrage 18 possède un encadrement 19, réalisé par des profilés, et deux vitres parallèles délimitant la lame d'air. Le système anti-bruit actif est constituê, de façon gënérale, par des haut-parleurs, des microphones et une électronique de contr8le. Dans l'exemple illustré au dessin, ce système comprend quatre haut-parleurs linéaires 20, disposés respectivement sur les quatre côtés de l'encadrement 19 du double vitrage 18, et huit microphones de contrôle 21 également portés par l'encadrement 18. Les haut-parleurs linéaires 20 produisent un champ sonore suffisant pour la destruction, par superposition, des bruits se propageant dans la lame d'air, et ce système anti-bruit actif permet d'augmenter l'isolation phonique du double vitrage 18 dans les basses fréquences.
Dans cette application, chaque haut-parleur linéaire 20 peut se présenter comme un composant monobloc indépendant, mis en place à l'intérieur d'un profilé de l'encadrement 19 du double vitrage 18, de manière à
réaliser un système anti- -bruit invisible, et ne réduisant pas la transmission de lumière par les vitres.
En variante, comme le montre la figure 9, Chaque haut-parleur linéaire 20 peut être inséré dans une interruption d'un profilé 22 de l'encadrement 19, une pièce de jonction 23 assurant le raccordement entre chaque extrémité du corps 1 du haut-parleur 20 et le profilé 22.
Ce montage permet de bénéficier d'un volume d'accord pour les haut-parleurs 20, dans les profilés d'encadrement tels que le profilé 22 qui s'étendent entre ces haut-parleurs, ceci réalisant l'équivalent de la configuration selon la f figure 7 .
L'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en modifiant les dimensions extérieures du haut-parleur, 5 en particulier sa longueur, ou ses matériaux constitutifs notamment en ce qui concerne le film élastique de sa membrane, ou encore le mode de suspension élastique de ladite membrane. C'est ainsi, notamment, que le film élastique de la membrane pourrait être fixé non pas sur 10 les faces latérales du corps du haut-parleur, mais sous le fond du haut-parleur, le film élastique enveloppant éventuellement de façon complète ledit corps.
Dans le même ordre d'idées, la forme étroite et allongée du haut-parleur objet de l'invention permet son utilisation, pour le traitement actif du bruit dans une lame d'air, non seulement dans un double vitrage mais aussi dans n'importe quel type de double paroi. Plus généralement, la forme particulière de ce haut-parleur permet de l'insérer dans un volume très faible, en le rendant pratiquement invisible, ce qui permet aussi son intégration dans la structure propre d'un local ou d'un meuble, ou bien dans la structure d'un véhicule, ou encore dans des conduits même de petites sections, pratiquement sans introduire des pertes de charge. D'autres implantations et applications du haut-parleur linéaire objet. de l'invention peuvent ainsi être . l'insertion dans le dormant d'une porte, pour la sonorisation d'un local, ou le montage dans ou sur des conduits d'échappement ou de ventilation, pour le traitement actif du bruit dans ces 3o conduits.
Claims (7)
1 - Haut-parleur de forme d'ensemble allongée, dit haut-parleur linéaire, comportant un corps (1) creux parallélépipédique de forme allongée, dont une face longitudinale est constituée au moins partiellement par une membrane plane (7) de forme rectangulaire allongée, suspendue par ses bords (10) aux faces latérales adjacentes (2) dudit corps (1) ou sous le fond (3) dudit corps (1), et solidaire d'une aile rigide interne allongée (11) qui s'étend dans la direction longitudinale dudit corps (1), sensiblement dans le plan médian longitudinal (P) de ce corps (1), et qui porte une bobine électromagnétique mobile (13) de profil allongé, disposée entre deux aimants allongés fixes (5), associés à des parties polaires fixes, caractérisé en ce que la bobine électromagnétique mobile (13) est parallèle à la membrane (7), et disposée entre les deux aimants allongés fixes (5) placés respectivement le long de deux faces latérales longitudinales (2) dudit corps (1), ces faces latérales (2) et le fond (3) du corps (1) formant des parties polaires fixes, qui comprennent aussi une partie polaire fixe centrale (4), située dans le plan médian longitudinal (P) du corps (1) et reçue dans un évidement longitudinal (12) de l'aile rigide interne (11) de la membrane (7), ladite membrane (7) étant ainsi tendue de manière à permettre sa déformation symétrique de part et d'autre de sa position de repos, au cours du mouvement vibratoire de cette membrane (7) lorsque le haut-parleur est excité.
2 - Haut-parleur linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane plane allongée (7) se compose d'une partie rigide (8), recouverte d'un film élastique (9), et/ou comprend un tel film, dont les bords (10) sont fixés sur les faces latérales adjacentes (2) ou sous le fond (3) du corps (1) du haut-parleur.
3 - Haut-parleur linéaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bords (10) du film élastique (9) de la membrane (7) sont fixés par un collage ou par un pincement mécanique sur les faces latérales adjacentes (2) du corps (1) du haut-parleur.
4- Haut-parleur linéaire selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le film élastique (9) est lié
à la partie rigide (8) de la membrane (7) par collage ou par surmoulage ou par une liaison mécanique.
à la partie rigide (8) de la membrane (7) par collage ou par surmoulage ou par une liaison mécanique.
- Haut-parleur linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bords de la membrane (7) sont liés aux faces latérales adjacentes (2) du corps (1) du haut-parleur par l'intermédiaire d'un joint périphérique élastique (14,15,16), notamment en forme de boudin ou de soufflet.
6 - Haut-parleur linéaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la membrane (7) s'étend sur toute la longueur du corps (1) du haut-parleur.
7 - Haut-parleur linéaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la membrane (7) s'étend sur une partie de la longueur totale du corps (1) du haut-parleur, ledit corps (1) délimitant ainsi vers ses extrémités, de part et d'autre de la membrane (7), deux espaces internes vides (17) constituant un volume d'accord.
- Utilisation d'un haut-parleur linéaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comme composant d'un système anti-bruit actif, comprenant un ou plusieurs haut-parleurs linéaires (20) disposés en bordure d'une double paroi, telle que double vitrage (18), dans la lame d'air entre les deux parois et/ou à l'intérieur d'un profilé d'encadrement (19,22) de cette double paroi (18).
- Utilisation d'un haut-parleur linéaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comme composant d'un système anti-bruit actif, comprenant un ou plusieurs haut-parleurs linéaires (20) disposés en bordure d'une double paroi, telle que double vitrage (18), dans la lame d'air entre les deux parois et/ou à l'intérieur d'un profilé d'encadrement (19,22) de cette double paroi (18).
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