EP0931440A1 - Method for making a conductor, or electric circuit balanced in radioelectric interference such as micro-discharge and corresponding conductor or circuit - Google Patents
Method for making a conductor, or electric circuit balanced in radioelectric interference such as micro-discharge and corresponding conductor or circuitInfo
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- EP0931440A1 EP0931440A1 EP97944935A EP97944935A EP0931440A1 EP 0931440 A1 EP0931440 A1 EP 0931440A1 EP 97944935 A EP97944935 A EP 97944935A EP 97944935 A EP97944935 A EP 97944935A EP 0931440 A1 EP0931440 A1 EP 0931440A1
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- EP
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- conductor
- semiconductor material
- electrical
- circuit
- electrical circuit
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing an electric conductor, or circuit, compensated for by radio interference, such as micro-discharges, and to the electric conductor or circuit obtained by this process.
- radio interference such as micro-discharges
- each conductor comprising a resistive part and an inductive part due to the skin effect, on the surface of the conductors, and to a proximity effect of the latter.
- p denotes the resistivity of the conductor in ⁇ xm
- f denotes the frequency of the signal transmitted in Hz.
- K 1.910852 r denotes the radius of the conductor, p and ⁇ 0 having been defined previously.
- the maximum radius of the conductor for a maximum frequency to be transmitted fc is given by:
- the penetration depths are given by: Hz 6 mm
- K, p and ⁇ are the parameters defined previously in the context of the phenomenon of the skin effect
- Pm represents the perimeter of each conductor.
- any amplifier - loudspeaker connection cable is comparable to its own impedance
- these cables used in the output transformers of tube amplifiers, have always shown excellent behavior, without appreciable reaction from experienced audiophiles. They consist of a copper conductor of a few tenths of a millimeter or more, covered with a layer of enamel based on polyurethane varnish, in one or more layers.
- each cable consists of two separate independent conductors, each conductor consisting of 8 to 16 elementary strands of enameled wire of 5/10 mm twisted, to achieve a section from 1.57 to 3.14 mm 2 , depending on the length of the connection.
- each elementary strand is undifferentiated in the twist, and, consequently, successively occupies in the twist all the positions in the section of the overall conductor.
- the connection of the cable to a connection plug is made in professional quality by means of a tin bath at 600 ° C which volatilizes the enamel and tinned the copper.
- a polarization can be carried out by means of an additional strand or one of the strands not subject to the signal to be transmitted.
- the modulation cable As far as the modulation cable is concerned, the most immediate solution consists simply in connecting the core and the ground of the connectors by two enamelled wires of 5/10 mm. To limit the capacity of the cable, tight twisting of the two enamelled wires cannot be carried out, twisting optimal at a pitch close to 1 cm which alone can be envisaged.
- a significant improvement in this type of modulation cable can consist, as shown in FIG. 1f, of inserting a 1/1 transformer at the output of the modulation source and a ferrite core on the cable before the input on the amplifier. . These measures make it possible to permanently block very disturbed common mode signals, signals passing simultaneously on the two conductors, when these signals come from sources such as tuners or optical disc players (CD) for example.
- this amplifier can be reduced to the diagram in Figure 1h.
- the 1000 ⁇ circuit adjustable capacity from 5 to 100 pF, stabilizes the operation of the AOP operational amplifier.
- This circuit is not essential because the AOP operational amplifier, gain 9.2, is intrinsically stable for this gain value, but was added due to the effects of saturation in the amplifiers. teurs. Indeed, on a musical transient, saturation, that is to say the clipping of the transient peak, is not a problem when listening. But this saturation is likely to disturb the internal circuits of the amplifier, the latter then being unable, because "blind", to correctly process the possibly weak signals which can follow this disturbance.
- the setting of the value of C is carried out experimentally.
- the subject of the present invention is a method for manufacturing a conductor or an electrical circuit compensated for by radio interference caused in particular by electrical micro-discharges, the surface of this conductor or this electrical circuit or more generally the interface conductor-insulator is inevitably the seat.
- Another object of the present invention is the use of a conductor or an electrical circuit compensated for by radio interference caused in particular by the electrical micro-discharges present on the surface of this conductor or this electrical circuit, such micro - discharges being on these conductors or compensated circuits substantially attenuated or eliminated.
- Another object of the present invention is the implementation of electrical conductors or circuits capable of being used for the transmission and / or processing of analog or digital signals in technical fields as varied as electrical equipment. or home electronics, HiFi devices and instrumentation and metrology.
- the method for manufacturing a conductor or an electrical circuit compensated for by radio interference generated in particular by phenomena of electrical micro-discharge present on this conductor or this energized electrical circuit, object of the present invention is remarkable in that '' it consists in carrying out, on the external surface of this conductor or of this bare circuit or coated with insulator, an application of a coating of semiconductor material, this semiconductor material having a linear resistivity value allowing both maintain the external surface of the conductor or of the static electric circuit of constant local value, close to that of the conductor, and absorb all the erratic electric discharge currents caused by these parasitic phenomena.
- the method and the electrical circuit, objects of the invention find application not only in the field of construction of HiFi electronic devices but also in home automation, instrumentation, metrology and transmission of digital signals.
- FIG. 2a schematically shows the architecture of a variable capacitor with dielectric insulator
- FIG. 2b to 2d represent the behavior of dipole molecules always present at the interface dielectric insulating material / conductor of a circuit or an electric conductor or cable subjected to an electric voltage of a given electric or electronic signal;
- FIG. 3a shows an illustrative diagram of the implementation of the process which is the subject of the present invention
- FIG. 3b shows an illustrative first embodiment of the method of the present invention
- FIG. 3c shows an illustrative second embodiment of the method of the present invention in the case where the semiconductor material used is in liquid or gel form after packaging;
- FIG. 3d shows a particular embodiment of the process object of the present invention in the case where the liquid or gel semiconductor material has ferromagnetic properties such as ferrofluids;
- FIG. 4a, 4b and 4c show, in a perspective view and in a sectional view along a longitudinal plane of symmetry, a conductor or circuit obtained by the implementation of the method according to one invention;
- FIGS 5a and 5b show modeling diagrams of the phenomenon of electrical micro-discharges at the insulating metal interface of an electrical conductor;
- FIG. 5c to 5f show timing diagrams of these micro-discharge phenomena
- FIG. 6a shows a view of an electronic circuit previously coated with insulation on its bare conductive parts, packaged in a liquid semiconductor material, in accordance with the object of the present invention
- - Figure 6b shows a sectional view of a loudspeaker at high frequencies with magnetic confinement of the semiconductor material with ferromagnetic properties.
- a TEFLON (polytetrafluoroethylene) adjustable capacitor consists of a stack of alternately fixed and mobile sectors, designated in the above-mentioned figure by SF respectively SM.
- a TEFLON insulating sheet FI is inserted between each successive sector.
- the metal surfaces exposed to the air of the fixed sectors SF and of the mobile sectors SM are almost immediately covered with a mono-molecular layer of adsorbed oxygen. It is indicated that, in addition to the air molecules, other molecules may be in contact with the conductive surfaces, molecules such as nitrogen, carbon dioxide, C0 2 , or water vapor H 2 0. However, among these molecules, at least two can be subjected to a polarization effect under the effect of an electric field: oxygen and water vapor.
- a first objection to the previous thesis could consist in indicating that the oxygen and water vapor molecules in particular are also present in an air condenser.
- the electric field on the surface of the conductor that is to say the surfaces of the mobile sectors SM and of the fixed sectors SF
- this field in known manner, being on the contrary multiplied by the value of the relative permittivity of the dielectric with respect to air, in the case of a capacitor with added dielectric material.
- the electric field on the surface of the conductor i.e. fixed and mobile sectors, is much greater than in the case of the capacitor with air.
- the insulator does not disturb the molecules, the phenomenon adsorption is permanent, these molecules thus enjoying greater mobility and the delays introduced due to the feedback loop are then very low, which explains the almost perfect behavior of the air capacitor.
- FIGS. 2b to 2d In the case of an electrical conductor such as a cable covered with a layer of insulator where the insulator weakly adheres, the same phenomenon can be highlighted and will be described in conjunction with FIGS. 2b to 2d.
- the central conductor C made of copper for example
- the insulating layer I the insulator possibly being for example a layer of material such as PTFE or PVC.
- the abovementioned dipole molecules MD are present on the surface of the conductor C and the adsorption phenomenon is somewhat frozen or at least reduced due to the presence of the insulating layer I
- the adsorbed dipole molecules cannot in any case be removed from the surface layer of the conductor C due to the very presence of the insulator I.
- the dipole molecules MD are subjected to a polarization field existing between the electrical conductor C and the insulator I and then undergo delocalization or orientation directly linked to their position and to the instantaneous polarity of the transmitted signal.
- the dipole molecules MD assume a different position in order to balance the electrostatic forces generated by the polarization field existing between the conductor C and the insulating material I, this process being associated with micro-discharges. Due to the fact that the aforementioned changes in position or orientation occur with a certain inertia, even a very small one, this inertia causes a certain delay in the conditions of propagation of the transmitted audio signal, this delay causing a very echo effect audible.
- the aforementioned supporting document obviously appears to be essentially qualitative. However, it is indicated that the contact phenomena between conductors and insulators with the addition of polarizable molecules are still very poorly understood.
- - C 0 represents the capacity equivalent to the metal-insulator interface
- - Ci represents the capacity between conductors due to their proximity
- the derivative current has the expression:
- the link thus formed consisted of two wires enamelled 5/10 mm, spaced approximately 1 to 2 cm, over a length of 50 cm, length of the link between the source optical disc player and the amplifier.
- dipole molecules are likely to adhere to the surface of the insulator, i.e. the enamel, and are therefore also likely to disturb the transmitted signal insofar as these same dipole molecules are also subjected to the electric field generated by this signal.
- PHEMASTAT marketed by PHEM S.A., 1 avenue Georges Clemenceau, 93420 Villepinte, France; - ANTISTATIK 100, marketed by the Company
- connection cables and conductors constituting these connection cables such as modulation cables or amplifier / speaker connection cables of HiFi installations are effective for a limited time, this time being a function of the ambient temperature and humidity. and up to a few hours.
- this operating mode makes it possible to validate all of the investigations, observations and discoveries made by the inventor, M.JOHANNET.
- the process which is the subject of the present invention consists in applying, to the external surface of a conductor 1 or of a circuit, a coating of semiconductor material 2.
- This semiconductor material has a linear resistivity value making it possible both to maintain the external surface of conductor 1 or of the electrical circuit at a static electrical potential of constant value close to that of conductor 1 and d 'absorb all the erratic electrical discharge currents caused by parasitic phenomena.
- the conductor 1 a cylindrical copper wire for example, can advantageously be subjected to a displacement Dep in translation and simultaneously in rotation Rot relative to its screw axis with respect to a system for spraying an aerosol or pulverulent product, symbolically represented by a reservoir and a nozzle, controlled manually or automatically.
- the speed of movement or of movement of the conductor in front of the nozzle as well as the speed of rotation are calculated in an adapted manner, so as to constitute a substantially homogeneous sleeve 2 of a few ⁇ m thick, covering the whole of the conductor 1.
- the notion of semiconductor means the qualifier relating to a non-metallic body which imperfectly conducts electricity and whose resistivity decreases when the temperature increases.
- This definition corresponds to the definition of the semiconductor as given by the Grand Dictionnaire LAROUSSE, Edition of 1982, page 9478.
- the operating mode in order to carry out the application on the external surface of the conductor 1 or of the circuit of the coating of semiconductor material 2, is not limited to spraying.
- FIG. 3b for example, other operations can be used such as the dipping of the conductor 1 or of the circuit in step a) of the abovementioned FIG.
- each operation is preferably followed by an operation for stabilizing the semiconductor material.
- the sleeve of semiconductor material 2 thus obtained after the stabilization operation can be liquid or solid, or if necessary in the form of a gel.
- the abovementioned stabilization operation may consist of a controlled drying operation.
- drying can be carried out, following the application of a layer of semiconductor material 2 or, where appropriate, of two layers or more layers of semiconductor material, in the open air, that is to say at room temperature, for a period of two hours between each application, or, on the contrary, in order to speed up the process, in a controlled atmosphere, that is to say in an oven, the conductor 1 provided with its sleeve or layer of semiconductor material 2 being placed in an enclosure heated for example at a temperature of the order of 60 ° for one hour.
- the operating method consisted in covering the modulation cables constituted, for example, by a 5/10 mm non-twisted enameled wire, each round-trip conductor being coated with a layer of this varnish of the order of a few ⁇ m. Conductors spaced approximately 1 cm apart to making the connection between the source and the amplifier under the experimental conditions indicated in FIG. 2e, then made it possible to obtain a very significant, immediate and lasting improvement in the transmission of the signals delivered by the source.
- connection cables between the output of the amplifier and the loudspeakers or loudspeakers were carried out with regard to the connection cables between the output of the amplifier and the loudspeakers or loudspeakers.
- the connecting cables consisted of conductors of 5/10 mm twisted enameled wires, which were subjected to similar spraying to form a layer a few microns thick.
- the perception is then characterized by an impression of softness of sounds, absence of distortion and background noise, analysis of micro-signals without loss of coherence of the transmitted signal, particularly remarkable . From a perceptual point of view, it is indicated that the perception felt is that of the discovery of a content different from the memory media read by the source.
- connection cables modulation cables and amplifier-speaker connection cables
- the quality of the results obtained can, after consideration and successive study, be attributed to: - the search for an optimal resistivity for the layer of semiconductor material applied to the electrical conductor,
- a particularly advantageous solution adopted consisted in using water added with dissolved sodium chloride NaCl so as to obtain suitable linear resistivity values.
- the corresponding concentration and linear resistivity of the solutions used were as follows:
- the salinity is expressed in g / 1 and the resistivity in ⁇ x m.
- the saline solution used can consist of physiological saline controlled at 9 g / l.
- the saline solution can consist of a potassium chloride solution KC1 at a concentration of llg / 1.
- This saline solution has the advantage of the same ionic mobility for positive and negative ions.
- the saline solution is preferably pH equal to 7.
- antibacterial and anti-algae stabilizing products can be added.
- the conductor 1 can advantageously be produced in the form of 8 strands of enameled copper wire of 5/10 mm, such as the enameled wire referenced ST2.NG marketed in France by the company LE GUIPAGE MODERNE. These strands are twisted in pairs in order to correct the effects of skin and proximity, as mentioned previously in the description.
- the stabilization operation may consist, as shown in FIG. 3c, of first performing an operation consisting in encapsulating the conductor 1 or electrical circuit in a final sealed enclosure 3.
- This sheathing operation is represented in point a) of FIG. 3c
- the sealed enclosure 3 may consist, by way of nonlimiting example, of a 4/7 mm polyethylene tube.
- the aforementioned sheathing step a) can then advantageously be followed by a shaping step b), represented in point b) of FIG. 3c, step in which the assembly is configured in the shape of a U for example, the ends of the conductor 1 protruding from the ends of the sealed enclosure 3.
- the actual shaping step b) is then followed by a filling step c), represented in point c) of FIG. 3c, of the gap formed between the conductor 1 and the sealed enclosure 3 by means of the saline solution.
- a filling step c) represented in point c) of FIG. 3c, of the gap formed between the conductor 1 and the sealed enclosure 3 by means of the saline solution.
- point c) thereof it is indicated that the filling is shown by way of illustration by means of a reservoir or pipette by way of nonlimiting example. However, it is indicated that in order to suppress the appearance of air bubbles in the saline solution contained in the sealed enclosure 3, it is advantageous to carry out such filling by means of a suction operation, preference.
- the filling step c) is then itself followed by a step d), represented in point d) of FIG. 3c, constituting a sealing of the ends.
- the appropriate watertight seals of the final watertight enclosure can be produced by means of a silicone adhesive intended to seal the ends of the watertight enclosure 3, the ends of the conductors 1 passing through the seal thus produced, the whole being capped by a heat-shrinkable tip or sleeve placed on each end to protect the seal.
- a silicone adhesive intended to seal the ends of the watertight enclosure 3, the ends of the conductors 1 passing through the seal thus produced, the whole being capped by a heat-shrinkable tip or sleeve placed on each end to protect the seal.
- the sealing of the ends can be carried out on the tubes or envelopes of self-weldable thermoplastic material, by means of a heating jaw clamp.
- the conductor 1 is a simple enameled wire, of 5/10 mm
- the sealed enclosure 3 is constituted by a 3/6 mm polyethylene tube or by any equivalent tube.
- This embodiment is not limiting and it can be envisaged, for each conductor constituting the modulation cable link, to use two twisted enameled wires to constitute each conductor 1 of the link. It is pointed out in particular that, in addition to the intrinsic quality recognized for enameled wires for constituting the connections of the modulation cables, already mentioned in the description, the presence of enamel makes it possible to protect the conductive copper from any attack on the saline solution, which makes it possible to maintain transmission quality properties substantially permanently.
- this stabilization operation may advantageously consist in adding to the material semiconductor an element having ferromagnetic properties to generate a ferromagnetic compound having properties of semiconductor material.
- this step of implementing the method is illustrated in an illustrative manner by a mixing operation using a paddle mixer of a liquid semiconductor material, denoted MSC, and a ferromagnetic material. in powder form to make a material, either liquid or gel, corresponding.
- the ferromagnetic compound having properties of semiconductor material obtained following the above-mentioned mixing operation is then applied to conductor C to constitute, for example, a layer or sleeve shown in dotted lines in FIG. 3d, and the assembly, in particular the sleeve 2 of semi-material -conductor constituted by the ferromagnetic compound having properties of semiconductor material, is then subjected to a permanent or maintained magnetic field, illustrated by the reference B arrowed on figure 3d, in order to ensure the confinement of the ferromagnetic compound having the properties of semiconductor material on the external surface of conductor 1 or of the electrical circuit.
- the electrical conductor or circuit 1 comprises, on its external surface, a coating 2 of semiconductor material, the concept of semiconductor material having been defined previously in the context of the description of process which is the subject of the present invention.
- the material semiconductor 2 forms a sleeve covering the electrical conductor 1 or, at the very least, a layer covering an electrical circuit, as will be described later in the description.
- the semiconductor material has a linear resistivity value making it possible both to maintain the external surface of this electrical circuit or electrical conductor at a static electrical potential of constant local value, close to that of the circuit or conductor 1, and to absorb all the erratic electric discharge currents caused by the above-mentioned parasitic phenomena.
- the semiconductor material may be solid, or liquid, or in the form of a gel, and may consist, for example, of a thin layer of a few ⁇ m deposited by spraying with the semiconductor varnish referenced 8001, sold by the company VON ROLL ISOLA.
- the assembly can be sheathed by a thin protective sheath 3, which makes it possible to ensure protection of the layer of semiconductor material and of the assembly thus formed.
- the conductor 1 can be constituted by an electric copper wire, enamelled or not, of appropriate section.
- the electrical conductor 1 can be constituted by a plurality of strands of twisted enameled copper wires, the central core bearing the reference 1 and the enamel the reference 10, as shown in Figure 4b.
- the protective sheath 3 can be added to protect the assembly.
- the electrical circuit compensated for radioelectric parasites object of the present invention may advantageously include the sealed enclosure 3 constituted by a polyethylene tube for example.
- the sealed enclosure 3 partially contains the circuit or the electrical conductor 1, which is constituted either by twisted 5/10 mm enameled electrical wire, or by a single enameled wire of 5/10 mm for example.
- a major part of the electrical circuit 1, or electrical conductor 1 is immersed in the liquid semiconductor material or in the form of a gel, only the ends intended for making the connections not being immersed in the semi-material aforementioned driver.
- connection terminals 4 external to the sealed enclosure 3 are interconnected to the major part of the submerged electrical circuit.
- the connection terminals 4 may advantageously be constituted by a seal 40 ensuring the sealed closure of the sealed enclosure 3 at each of its ends, this seal 40 being produced for example by a silicone sealant.
- the assembly can be capped with heat-shrinkable sleeves 41, a connection pad or connection terminal of the banana plug type 42 for example being interconnected to the conductor 1, the connection plug 42 being preferably taken and held by the thermo sleeve. retractable 41.
- Such a manufacturing method makes it possible to produce modulation cables or amplifier / speaker connection cables of standard determined length having good stability over time and first-order electrical signal transmission conditions.
- Such a phenomenon can be compared to the phenomenon known as the corona effect on high-voltage lines, although the orders of magnitude of the voltages involved are very different. In the case of interface micro-discharges, these occur for extremely low voltages, of the order of ⁇ V, and appear only in the immediate vicinity of the conductor C, that is to say of the outer surface of it. It is understood in particular that, although the voltages involved at the level of the roughness and the roughness of the abovementioned external surface are a few ⁇ V, these potential differences, related to roughness or particle size distances of the order of ⁇ m, are likely to generate significant local electric fields, of the order of several volts per meter.
- this field can of course be locally very important.
- c represents the distance from the focal point of the ellipse to the surface of the conductor C
- a represents the distance from the apex of the ellipse, that is to say from the roughness with respect to the surface of this same conductor C
- h represents the transverse half-dimension of the ellipse.
- the roughness of the machining on the peripheral surface of the conductor C is high.
- bare conductors there are always one or two, or even more, layers of adsorbed molecules, as mentioned previously.
- non-precious metals, in particular copper there is almost always an oxidation of the surface layer thereof.
- FIG. 5b This modeling is represented in connection with FIG. 5a and the symbols used in FIG. 5b for this modeling represent: - E (t), a voltage source, that is to say ultimately a voltage induced on the cable, ie by the signal to transmit, either by an external radio interference;
- - R represents the internal resistance of the interface
- C - C x represents the capacity of the first insulating layers immediately in contact with the conductor. It is therefore air in the case of a bare conductor or the insulation applied to an insulated conductor;
- - e is a spark gap which short-circuits the capacitor Ci as soon as the voltage across C ⁇ exceeds a given threshold value and initiates the relaxation phenomenon;
- - C 2 represents the capacitance of the conductor C with respect to the mass, that is to say to the reference potential or to the earth.
- the set Cj + e translates the phenomenon of micro-discharges at the interface, insulating conductor C.
- FIG. 5c As shown in FIG. 5c, for a source voltage E (t) constituted by a pure sinusoidal voltage of frequency 1 kHz, the voltage across the terminals of the capacitor C x in the presence of the spark gap e is represented in FIG. 5c for a breakdown voltage assumed to be twice greater in positive signals than in negative signals. The current in the entire circuit as shown in FIG. 5d appears overall little affected by the successive breakdowns caused by the spark gap e.
- FIG. 5e and FIG. 5f of a positive and respectively negative peak of the current represented in FIG. 5b highlights the disturbances of this current by micro-discharges, the frequency of the disturbances tions appearing higher for the negative peak although the amplitude of these disturbances appears less.
- This recurrence frequency varies according to the following parameters: internal resistance of the discharge circuit breakdown threshold signal polarity. value of the breakdown capacitances C x value of the capacitances to earth C 2, that is to say according to the set of physical and geometric parameters of the metal / insulator interface.
- the micro-breakdowns are expressed at most by one, if necessary, two additional lines in the audio frequency spectrum, these additional lines being most often drowned in noise. It is no longer the same for a musical signal for which the frequency spectrum is rich and is constantly modified with the appearance of additional lines strongly correlated with the signal. Such additional lines then appear quite perceptibly, that is to say, audibly, while they nevertheless remain very difficult to detect by conventional measurements; at each micro-discharge, i.e. each micro-breakdown or when returning to the previous state, can probably be associated with a delay comparable to that mentioned previously in the description relative to the polarization of the dipole molecules, this delay causing additional complex phenomena although not modifying the spectrum of additional lines emitted;
- the Laplace transform applied to the latter is of the form l / l-exp (- ⁇ p), which results in a set continuous spectrum + line spectrum similar to that of 'an open transmission line, which makes it possible to reduce the case of delay phenomena or echoes incriminated many times in terms of musicality;
- the layer of semiconductor material in accordance with the process which is the subject of the present invention, makes it possible to avoid these micro-discharges by creating a local conductive equipotentiality / immediate environment.
- These currents are the transverse or longitudinal propagation currents in the conductor C.
- the aforementioned semiconductor screen must be in perfect contact with the conductor C or, more generally, with the insulator such as the enamel layer covering the conductor to be protected insofar as remaining vacuoles or surface irregularities would only make the problem worse.
- interface micro-discharges previously analyzed is not limited to cables consisting of conductive wires only, but also appears to occur at the level of electronic circuits in the most general sense of the term.
- a first investigation consisted in verifying the previous assumption at the level of electronic circuits in general. In order to simplify the verification procedure, this consisted in applying to the entire circuit, this circuit being produced in the form of experimental wiring without any particular precautions, a layer of antistatic fluid as mentioned previously in the description, PHEMASTAT.
- the layer of antistatic material was applied to the upper face and the lower face of the printed circuit, and in particular to all of the components, and in particular to the parts of bare or insulated conductor.
- one solution may consist in depositing a layer of semiconductor material such as a layer of graphite using the GRAPHIT 33 material. as previously described in the description.
- This deposition of a layer of semiconductor material in the form of graphite can be carried out by spraying the GRAPHIT 33 product previously described or an equivalent product such as the KF-BLINDOTUB product applied by aerosol spray to the trans windings.
- trainers such as power transformers and wiring wires connecting power supplies to circuits.
- a particularly advantageous conditioning of any electronic circuit can consist in providing a sealed enclosure, bearing the reference 3, constituted for example by a box made of metal coated or not inside a layer of protective material such as a layer of polyurethane for example.
- This enclosure 3 is provided so as to partially contain the electrical or electronic circuit to be conditioned, as well as the semiconductor material 2 in which a major part of the electrical or electronic circuit is immersed.
- the semiconductor material 2 can advantageously be produced by a suitable resistivity gel, as mentioned previously in the description, where where appropriate by a saline solution in the conditions mentioned previously in the description.
- the electronic circuit in order to ensure anti-corrosion protection of the entire electronic circuit or, at the very least, of most of it which is immersed in the semiconductor material 2, it is indicated that the electronic circuit, as shown in Figure 6a, can generally be advantageously coated with a protective film, bearing the reference 10, against corrosion and electrolysis phenomena.
- this protective layer 10 can consist of the application of two or three thin layers of polyurethane spaced over time for perfect successive drying of each layer deposited.
- connection terminals T lr T 2 , T 3 / T 4 respectively T, T ' 2 , T' 3 are provided outside the sealed enclosure 3, these terminals such as supply terminals of the electronic circuit and input and output terminals of the signal to be processed being interconnected to the major part of the submerged electrical circuit. It is understood of course that the connections can be protected in the same way as the electronic circuit itself to constitute the major part of the submerged electrical circuit, only the parts external to the sealed crossings, supporting the connection terminals, not being understood of course coated with the anti-corrosion protection layer.
- the sealed metal enclosure 3 may be provided with a terminal making it possible to connect this sealed enclosure 3 to a reference potential such as the mass of the assembly of a more complex device.
- This terminal bears the reference 30 in FIG. 6a.
- the input and output terminals bear the references T x to T 4 , respectively T to T ' 3 in a nonlimiting manner.
- the processing module when the sealed enclosure 3 constitutes an electrical shielding and if necessary a magnetic shielding with metal, for example, is it completely protected, not only from external electrical or radioelectric disturbances which are stopped by the shielding formed by the aforementioned sealed enclosure 3, but also internal radioelectric disturbances constituted by the interface micro-discharges, which makes it possible to obtain processing of the input signal substantially free of any parasite.
- the electric circuit in accordance with the object of the present invention comprises, as represented in FIG. 6b above-mentioned, disposed between the pole pieces PP and the core CO of a permanent magnet, the aforementioned electric winding BO formed by a multiple winding in electric wire enamelled by example, this winding BO being wound on the base of the diaphragm M of the loudspeaker. In its middle position or rest position, the winding surrounds the core CO of the permanent magnet.
- FIG. 6b disposed between the pole pieces PP and the core CO of a permanent magnet
- the aforementioned electric winding BO formed by a multiple winding in electric wire enamelled by example, this winding BO being wound on the base of the diaphragm M of the loudspeaker.
- the winding surrounds the core CO of the permanent magnet.
- a semiconductor material 2 having ferromagnetic properties is placed between the pole pieces and the CO core so that this semiconductor material 2, endowed with ferromagnetic properties, provides 1 ' total immersion of the winding BO in its average position.
- the semiconductor material 2 is then subjected to the permanent magnetic field of confinement in the space defined by the pole pieces PP and by the core CO of the permanent magnet.
- the pole pieces PP are connected by a magnetic circuit CM in a conventional manner.
- the semiconductor material 2 having ferromagnetic properties was constituted by a mixture of: - 70 to 90% by weight of FERROFLUIDE, and - 30 to 10% by weight of a material miscible powder with low electrical conductivity.
- the pulverulent material being powdered graphite mixed in the proportions indicated with respect to FERROFLUIDE. Sensitive results have been obtained, the semiconductor material 2 having the ferromagnetic properties thus obtained having been conditioned so as to have a linear resistivity p of between 0.1 ⁇ xm and 10 ⁇ x m. Finally, in all cases where the electrical or electronic circuit cannot be encapsulated, very good results have been obtained by spraying the electrical conductor with wire enamelled with a graphite aerosol, such as the GRAPHIT 33 previously mentioned. , and by carefully wiping off the excess product. This is particularly the case for: transformers and their connection harnesses; cable harnesses for power; the loudspeaker coils in which FERROFLUIDE is not used; in general, all insulated conductors which cannot be encapsulated.
- the musical signals that is to say the electronic signals at audio frequencies, translated in the form of voltage in the conductors, cause micro-discharges at the conductor / insulator interfaces.
- listening at low level is substantially the same as listening at high level, the sound planes being generally preserved as well as the stereo image allowing a listener to locate, at least perceptually, the various musical instruments generating the signals transmitted to the recording.
- M.JOHANNET from a commercial optical disc source of the PHILIPS brand, entirely classic model, associated with an amplifier as described in connection with FIG. Lg and lh, and associated with speakers single channel acoustic quality of any quality, overall enabled a hearing of such quality that the the poor quality of the speakers was itself overlooked.
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Abstract
The invention concerns a method for making a conductor, or electric circuit balanced in radioelectric interference, including those derived from the circuit itself. It consists in applying a semiconducting material (2) of per unit length resistivity for maintaining the external surface of the conductor (1) to the electric circuit with a static electric potential close to that of the conductor (1) and for absorbing the erratic discharge currents in order to eliminate the interface micro-discharge interference phenomena. The invention is applicable to the fields of high fidelity equipment, house automation, and instrumentation.
Description
PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN CONDUCTEUR, OU CIRCUIT, METHOD FOR MANUFACTURING A CONDUCTOR, OR CIRCUIT,
ÉLECTRIQUE COMPENSÉ EN PARASITES RADIOÉLECTRIQUESELECTRICAL COMPENSATED IN RADIO ELECTRICAL PARASITES
TELS QUE MICRO-DÉCHARGES ET CONDUCTEURSUCH AS MICRO-DISCHARGES AND CONDUCTOR
OU CIRCUIT CORRESPONDANT La présente invention est relative à un procédé de fabrication d ' un conducteur, ou circuit, électrique compensé en parasites radioélectriques, tels que les micro-décharges, et au conducteur ou circuit électrique obtenu par ce procédé. Dans le domaine du traitement des signaux électriques puis de leur stockage ou de leur transformation en phénomènes sensoriels, directement perçus par les récepteurs physiologiques humains, de nombreux travaux ont été effectués jusqu'à ce jour afin de maintenir, sinon améliorer, le rapport signal à bruit après chaque transformation, due au traitement, dans le but d'améliorer la restitution et donc la perception de ces phénomènes sensoriels.OR CORRESPONDING CIRCUIT The present invention relates to a method for manufacturing an electric conductor, or circuit, compensated for by radio interference, such as micro-discharges, and to the electric conductor or circuit obtained by this process. In the field of processing electrical signals and then storing or transforming them into sensory phenomena, directly perceived by human physiological receptors, numerous studies have been carried out to date in order to maintain, if not improve, the signal to noise after each transformation, due to the treatment, in order to improve the restitution and therefore the perception of these sensory phenomena.
Une telle préoccupation n'est d'ailleurs pas spécifique au seul domaine des phénomènes sensoriels, tels que la restitution des sons, mais apparaît également dans le domaine beaucoup plus large de la création de signaux électroniques, leur transmission, leur stockage et leur utilisation par des transducteurs électroniques ou électriques spécialement adaptés à cet effet. En ce qui concerne plus particulièrement le domaine de la création, du traitement, du stockage puis de la restitution du son en technique haute fidélité, notamment, domaine HiFi, "certains auditeurs audiophiles, particulièrement avertis, constatèrent et signalèrent, dès 1970, percevoir des variations sensibles de sonorité de chaînes HiFi en fonction de la nature des câbles de liaison amplificateur de puissance - haut-parleurs ou enceintes acoustiques.Such a concern is moreover not specific to the only domain of sensory phenomena, such as the reproduction of sounds, but also appears in the much broader domain of the creation of electronic signals, their transmission, their storage and their use by electronic or electrical transducers specially adapted for this purpose. With regard more particularly to the field of creation, processing, storage and then the reproduction of sound in high fidelity technique, in particular, in the HiFi field, "certain audiophile listeners, particularly knowledgeable, noted and reported, in 1970, perceiving significant variations in the sound of HiFi channels depending on the nature of the power amplifier - speaker or speaker cables.
Certains n'hésitèrent pas, en outre, à constater des différences de musicalité encore plus sensibles, à leur avis, lors du changement des câbles de modulation reliant,
par exemple, une source telle qu'un lecteur de disque, un disque microsillon ou un tuner à l'entrée de l'amplificateur de puissance, voire du pré-amplificateur.Some did not hesitate, moreover, to note even more significant differences in musicality, in their opinion, when changing the modulation cables connecting, for example, a source such as a disc player, a microgroove disc or a tuner at the input of the power amplifier, or even the preamplifier.
Des études rapides menées par des physiciens reconnus, démontrèrent, à juste titre, que la résistance en ohms de ces fils ou câbles de liaison les plus résistifs était très inférieure à 1 ' impédance des haut-parleurs ou enceintes acoustiques, a fortiori à l'impédance d'entrée des amplificateurs ou préamplificateurs, et, qu'en conséquence, une telle variabilité présentait un caractère avant tout subjectif.Rapid studies conducted by recognized physicists rightly demonstrated that the resistance in ohms of these most resistive wires or cables was much less than the impedance of loudspeakers or loudspeakers, a fortiori at input impedance of amplifiers or preamplifiers, and, as a consequence, such variability was primarily subjective.
Une étude plus complète, basée sur la théorie des lignes électriques, permit de prendre en compte l'ensemble des caractéristiques localisées ou réparties susceptibles d'affecter la transmission et donc la restitution de ces signaux, c'est-à-dire en fait à l'ensemble des signaux engendrés à partir d ' une source ou rayonnes dans 1 ' espace radioélectrique .A more complete study, based on the theory of power lines, made it possible to take into account all of the localized or distributed characteristics likely to affect the transmission and therefore the restitution of these signals, that is to say in fact all the signals generated from a source or rays in one radioelectric space.
Pour une liaison amplificateur - haut-parleur, le schéma équivalent peut être ramené , ainsi que représenté en figure la, à :For an amplifier - speaker link, the equivalent diagram can be reduced, as shown in FIG. La, to:
- une capacité C entre conducteurs, fonction de la dimension géométrique des câbles et de la nature des isolants électriques ; - une inductance L répartie en deux éléments L/2, correspondant au champ magnétique produit par le courant circulant dans les conducteurs ;- a capacitance C between conductors, a function of the geometric dimension of the cables and of the nature of the electrical insulators; - an inductance L divided into two elements L / 2, corresponding to the magnetic field produced by the current flowing in the conductors;
- une impédance interne Zi, pour chaque conducteur comportant une partie résistive et une partie inductive due à l'effet de peau, sur la surface des conducteurs, et à un effet de proximité de ces derniers.- an internal impedance Zi, for each conductor comprising a resistive part and an inductive part due to the skin effect, on the surface of the conductors, and to a proximity effect of the latter.
En ce qui concerne l'effet de peau ou effet Kelvin, on rappelle que ce phénomène se caractérise par le fait qu'en courant alternatif, la densité de courant diminue, avec la fréquence, au centre du conducteur, et augmente à la périphérie, ainsi que représenté en figure lb.
Pour ce phénomène, la profondeur de pénétration 6 en mètre est donnée par la relation : = j p ( DAs regards the skin effect or Kelvin effect, it is recalled that this phenomenon is characterized by the fact that in alternating current, the current density decreases, with frequency, at the center of the conductor, and increases at the periphery, as shown in Figure lb. For this phenomenon, the penetration depth 6 in meters is given by the relation: = jp (D
1 ιτ μ0 f1 ιτ μ 0 f
relation dans laquelle : p désigne la résistivité du conducteur en Ω x m ; μ0 = 4 π 10'7 désigne la perméabilité du vide ; f désigne la fréquence du signal transmis en Hz.relation in which: p denotes the resistivity of the conductor in Ω xm; μ 0 = 4 π 10 '7 denotes the permeability of the vacuum; f denotes the frequency of the signal transmitted in Hz.
Compte tenu de ce phénomène, en raison de la diminution de la surface réelle de conduction du conducteur, il est possible de définir une fréquence de coupure fc associée à un rayon r de conducteur de nature déterminée :Given this phenomenon, due to the decrease in the actual conduction area of the conductor, it is possible to define a cutoff frequency fc associated with a conductor radius r of a determined nature:
fc = K2.p (2)fc = K 2 .p (2)
2ιτ. r2.μ0 2ιτ. r 2 .μ 0
relation dans laquelle : K 1,910852 r désigne le rayon du conducteur, p et μ0 ayant été définis précédemment.relation in which: K 1.910852 r denotes the radius of the conductor, p and μ 0 having been defined previously.
Le rayon maximal du conducteur pour une fréquence maximale à transmettre fc est donné par :The maximum radius of the conductor for a maximum frequency to be transmitted fc is given by:
r = K ! P (3) i 2π.fc.μ0 r = K! P (3) i 2π.fc.μ 0
Ainsi, pour le cuivre, fc = 20 kHz, on obtient r ≈ 0,623 mm, soit 0 = 2r = 1,25 mm.Thus, for copper, fc = 20 kHz, we obtain r ≈ 0.623 mm, i.e. 0 = 2r = 1.25 mm.
Les profondeurs de pénétration sont données par : Hz 6 mmThe penetration depths are given by: Hz 6 mm
10 20,610 20.6
100 6,52 1 1000000 2,06100 6.52 1 1,000,000 2.06
10 kHz 0,6510 kHz 0.65
100 kHz 0,206
Ces résultats montrent que cette profondeur varie beaucoup en fonction de la fréquence du signal transmis, précisément dans la gamme audiofréquence.100 kHz 0.206 These results show that this depth varies greatly depending on the frequency of the transmitted signal, precisely in the audio frequency range.
En conséquence, il est préconisé en matière de technique HiFi de réaliser des liaisons de modulation au moyen d'un conducteur à un brin de diamètre inférieur à 6/10 de mm, la liaison entre amplificateur et enceintes acoustiques étant réalisée au moyen de brins de 5/10 à 6/10 de mm mis en parallèle pour obtenir des câbles de section comprise entre 1,5 à 3 mm2, en fonction de la longueur, chaque brin étant isolé individuellement. Toute utilisation de câbles de section supérieure présente pour seul effet réel une moindre atténuation des signaux aux fréquences basses et donc un effet de "relèvement" relatif de ces dernières. Outre les phénomènes précités, en particulier pour ce qui concerne les câbles de liaison amplificateur - enceintes acoustiques, ces derniers peuvent être soumis, ainsi qu'illustré en figure le, à un effet de proximité. Cet effet n'apparaît que lors de la transmission de signaux périodiques ou pseudo-périodiques, aux fréquences élevées, les courants circulant dans les conducteurs parallèles aller-retour ayant pour effet de minimiser le flux magnétique émis. Un calcul approché permet d'établir aux fréquences hautes, supérieures à 10 kHz dans le domaine audiofréquence, une valeur d'impédance linéique des câbles de transmission tenant compte tant de l'effet de peau que de l'effet de proximité, pour deux conducteurs de section circulaire parallèles de diamètre et dont les axes centraux sont distants de D.Consequently, it is recommended in the HiFi technique to make modulation connections by means of a conductor with a strand of diameter less than 6/10 mm, the connection between amplifier and loudspeakers being carried out by means of strands. 5/10 to 6/10 of mm placed in parallel to obtain cables of section between 1.5 to 3 mm 2 , depending on the length, each strand being individually insulated. Any use of cables of higher section has the only real effect of less attenuation of the signals at low frequencies and therefore a relative "raising" effect of the latter. In addition to the aforementioned phenomena, in particular with regard to the amplifier - loudspeaker connection cables, the latter can be subjected, as illustrated in FIG. Le, to a proximity effect. This effect only appears during the transmission of periodic or pseudo-periodic signals, at high frequencies, the currents flowing in the parallel return conductors having the effect of minimizing the magnetic flux emitted. An approximate calculation makes it possible to establish at high frequencies, greater than 10 kHz in the audio frequency domain, a value of linear impedance of the transmission cables taking into account both the skin effect and the proximity effect, for two conductors of parallel circular section of diameter and whose central axes are distant from D.
Cette impédance linéique, exprimée en Ω/m, vérifie la relation :This linear impedance, expressed in Ω / m, checks the relationship:
Zi = β (4)Zi = β (4)
Pm x δ (1 - K 2 ) 2 D2
Dans cette relation, K, p et δ sont les paramètres définis précédemment dans le cadre du phénomène de l'effet de peau,Pm x δ (1 - K 2 ) 2 D 2 In this relation, K, p and δ are the parameters defined previously in the context of the phenomenon of the skin effect,
Pm représente le périmètre de chaque conducteur. Le produitPm represents the perimeter of each conductor. The product
Pm x δ représente la section utile offerte au courant et le terme (1 - K 02 ) représente la contribution de l'effetPm x δ represents the useful section offered to the current and the term (1 - K 0 2 ) represents the contribution of the effect
2 D2 de proximité. Cette contribution est toutefois négligeable dès que D >> 0.2 D 2 proximity. This contribution is however negligible as soon as D >> 0.
La relation (4) précédente est essentielle, car elle permet d'établir, contrairement à des conclusions ou pratiques peu convaincantes, que des conducteurs présentant une même résistance ohmique et un même rapport 0/D ont un comportement rigoureusement identique en fonction de la fréquence du signal transmis. En conséquence, le choix de la nature du métal constitutif des conducteurs, cuivre, or, argent, aluminium, pourvu que les caractéristiques de résistance ohmique et de rapport 0/D soient satisfaisantes, ne peut avoir aucune influence sur le comportement du câble en fonction de la fréquence du signal transmis. La théorie des lignes appliquée aux câbles d'enceintes acoustiques, chaque élément de câble étant modélisé par une fonction de transfert en r d'impédance caractéristique Zc = Vz/Y, où Z représente 1 ' impédance série du conducteur, avec Z = Zi + jLω, j ≈ V^l et ω = 2τιf, Y = jCω admittance parallèle, et de constante de propagation γ = zΫ permet d'établir la fonction de transfert amplificateur - enceinte acoustique, ainsi que représenté en figure ld, sous la forme : v. 1 " = = (5) i ch γ l + Zc sh γ l zThe previous relation (4) is essential, because it makes it possible to establish, contrary to unconvincing conclusions or practices, that conductors having the same ohmic resistance and the same 0 / D ratio have a strictly identical behavior as a function of the frequency of the transmitted signal. Consequently, the choice of the nature of the metal constituting the conductors, copper, gold, silver, aluminum, provided that the ohmic resistance and 0 / D ratio characteristics are satisfactory, cannot have any influence on the behavior of the cable in function the frequency of the transmitted signal. The line theory applied to loudspeaker cables, each cable element being modeled by a transfer function in r of characteristic impedance Zc = Vz / Y, where Z represents the series impedance of the conductor, with Z = Zi + jLω, j ≈ V ^ l and ω = 2τιf, Y = jCω parallel admittance, and of constant of propagation γ = zΫ makes it possible to establish the function of transfer amplifier - acoustic enclosure, as represented in figure ld, in the form: v. 1 " = = (5) i ch γ l + Zc sh γ lz
où z désigne l'impédance complexe de l'enceinte acoustique, 1 désignant la longueur de la ligne, c'est-à-dire de la liaison. Pour les fréquences du domaine audio et pour une longueur de
liaison 1 inférieure à 10 mètres, ch γl - 1 et sh γl - γl, la relation (5) est simplifiée en :where z denotes the complex impedance of the acoustic enclosure, 1 denoting the length of the line, that is to say of the connection. For frequencies in the audio domain and for a length of link 1 less than 10 meters, ch γl - 1 and sh γl - γl, relation (5) is simplified by:
(6) i 1 + 1 z avec Z exprimé en Ω/m, z en Ω et 1 en mètre.(6) i 1 + 1 z with Z expressed in Ω / m, z in Ω and 1 in meter.
La théorie des lignes montre donc qu'en principe :Line theory therefore shows that in principle:
- tout câble de liaison amplificateur - enceinte acoustique est assimilable à son impédance propre ;- any amplifier - loudspeaker connection cable is comparable to its own impedance;
- la capacité de ce câble est négligeable. Compte tenu de l'analyse précédente, le seul phénomène susceptible d ' induire une variation sensible de la sonorité des chaînes HiFi, en fonction de la nature des câbles de liaison, apparaît imputable au seul effet de peau, voire effet de proximité.- the capacity of this cable is negligible. Taking into account the previous analysis, the only phenomenon likely to induce a significant variation in the sound of HiFi channels, depending on the nature of the connecting cables, appears to be attributable to the skin effect alone, even proximity effect.
Des investigations supplémentaires ont alors amené M. JOHANNET à prendre en outre en compte des phénomènes habituellement considérés comme "accessoires", mais pourtant bien réels, tels que :Additional investigations then led Mr. JOHANNET to also take into account phenomena usually considered as "accessories", but nevertheless very real, such as:
- le phénomène des contacts entre brins, cas de conducteurs multibrins non isolés,- the phenomenon of contacts between strands, in the case of uninsulated stranded conductors,
- le phénomène de mémoire dans les isolants des câbles, phénomène par essence très complexe. Le phénomène des contacts entre brins, non isolés, ainsi que représenté en figure le, provoque l'apparition de filets de courants interbrins, outre les filets de courant intrabrins, les filets de courant interbrins étant soumis à des résistances intrabrins non linéaires, en particulier pour les signaux de faible niveau. Ce phénomène s'accentue en présence d'oxydes à l'interface des brins, ce qui explique l'intérêt de l'utilisation de cuivres ou matériaux désoxygénés . La solution consistant à utiliser des brins isolés indivi- duellement, de diamètre inférieur à 6/10 mm, pour combattre l'effet de peau, a été proposée et est actuellement utilisée. Toutefois, cette solution introduit une difficulté liée
au phénomène très complexe précité, relatif au phénomène de mémoire dans les isolants et au niveau des interfaces métal- isolant et isolant-air.- the memory phenomenon in cable insulators, a very complex phenomenon in essence. The phenomenon of contacts between strands, not isolated, as represented in FIG. The, causes the appearance of inter-strand current nets, in addition to the intra-strand current nets, the inter-strand current nets being subjected to non-linear intra-strand resistances, in particular for low level signals. This phenomenon is accentuated in the presence of oxides at the interface of the strands, which explains the advantage of using copper or deoxygenated materials. The solution consisting in using individually insulated strands, of diameter less than 6/10 mm, to combat the skin effect, has been proposed and is currently used. However, this solution introduces a related difficulty to the aforementioned very complex phenomenon, relating to the memory phenomenon in insulators and at the level of the metal-insulator and insulator-air interfaces.
Le phénomène de mémoire des isolants est connu et a été particulièrement étudié par Jacques CURIE à la fin du 19ème siècle. Il peut être mis en évidence suite à la décharge impulsionnelle d'un condensateur électrique chargé à une tension électrique V d'origine, par le retour plus ou moins rapide de la tension, aux bornes du condensateur, à une fraction de la tension V d'origine. Les hypothèses permettant d'expliquer ce phénomène font appel, soit à la non libération complète, lors de la décharge, des électrons libres ou ions qui ont pénétré, lors de la charge, à l'intérieur du matériau diélectrique, isolant, du condensa- teur, soit à une "inertie" des molécules de l'isolant du condensateur, dont l'axe polaire se déplace au moment de la charge mais ne retrouve pas totalement sa position initiale lors de l'opération de décharge, ou encore à une combinaison de ces hypothèses. Une solution proposée pour réduire ce phénomène a consisté à polariser les isolants de câbles au moyen d'une tension électrique externe, appliquée à l'isolant au moyen d'une résistance élevée. De telles solutions, appliquées au câble de liaison amplificateur - enceinte acoustique, câble PTT polarisé, et au câble FLATLINE polarisé, ont vu leur niveau de résultat reconnu dans le cercle des audiophiles et constituent une référence au sein de l'A.F.D.E.R.S., Association Française pour le Développement de l'Enregistrement et de la Reproduction Sonore, 6, rue yrha, 75018 Paris.The phenomenon of insulating memory is known and was studied in particular by Jacques CURIE at the end of the 19th century. It can be highlighted following the impulse discharge of an electric capacitor charged at an original electric voltage V, by the more or less rapid return of the voltage, across the capacitor, to a fraction of the voltage V d 'origin. The hypotheses making it possible to explain this phenomenon call upon, either the complete non-liberation, during the discharge, of the free electrons or ions which have penetrated, during the charge, inside the dielectric, insulating material, of the condensate. tor, either to an "inertia" of the molecules of the insulator of the capacitor, the polar axis of which moves at the time of charging but does not fully return to its initial position during the discharge operation, or else to a combination of these assumptions. One solution proposed to reduce this phenomenon has consisted in polarizing the cable insulators by means of an external electric voltage, applied to the insulator by means of a high resistance. Such solutions, applied to the amplifier - loudspeaker connection cable, polarized PTT cable, and to the polarized FLATLINE cable, have seen their level of result recognized in the circle of audiophiles and constitute a reference within AFDERS, the French Association for Development of Sound Recording and Reproduction, 6, rue yrha, 75018 Paris.
Cette solution, acceptable et acceptée, n'a toutefois pas permis d'établir la nature physique de ce phénomène indésirable. En ce qui concerne les câbles HP PTT polarisés, la capacité résultante très faible, quelques 10 pF/m, ne semble pas de nature à provoquer un tel phénomène.
De même, pour le câble de modulation FLATLINE, la largeur de celui-ci ne dépassant pas 1,2 mm ne peut guère poser de problème vis-à-vis de l'effet de peau, alors que l'isolant utilisé, le TEFLON, polytétrafluoréthylène, est l'un des meilleurs isolants électriques, bien que non parfait.This acceptable and accepted solution did not, however, establish the physical nature of this undesirable phenomenon. With regard to polarized HP PTT cables, the resulting very low capacity, some 10 pF / m, does not seem likely to cause such a phenomenon. Similarly, for the FLATLINE modulation cable, the width thereof not exceeding 1.2 mm can hardly pose a problem with regard to the skin effect, while the insulator used, TEFLON , polytetrafluoroethylene, is one of the best electrical insulators, although not perfect.
Outre les solutions précitées, une solution existante, celle consistant à utiliser du câble émaillé, avait retenu l'attention des milieux intéressés. En particulier, ces câbles, utilisés dans les transformateurs de sortie des amplificateurs à tubes, ont toujours manifesté un excellent comportement, sans réaction appréciable des audiophiles avertis. Ils consistent en un conducteur en cuivre de quelques dixièmes de millimètre ou plus, recouvert d'une couche d'émail à base de vernis polyuréthane, en une ou plusieurs couches.In addition to the aforementioned solutions, an existing solution, that of using enamelled cable, had caught the attention of interested circles. In particular, these cables, used in the output transformers of tube amplifiers, have always shown excellent behavior, without appreciable reaction from experienced audiophiles. They consist of a copper conductor of a few tenths of a millimeter or more, covered with a layer of enamel based on polyurethane varnish, in one or more layers.
En ce qui concerne les câbles de liaison amplificateurs - haut-parleurs en fils émaillés, chaque câble est constitué de deux conducteurs séparés indépendants, chaque conducteur étant constitué de 8 à 16 brins élémentaires de fil émaillé de 5/10 mm torsadés, pour réaliser une section de 1,57 à 3,14 mm2, fonction de la longueur de la liaison. Pour réduire au maximum les effets de peau et de proximité, chaque brin élémentaire est indifférencié dans la torsade, et, en conséquence, occupe successivement dans la torsade toutes les positions dans la section du conducteur global. La connexion du câble à une fiche de connexion est effectuée en qualité professionnelle au moyen d'un bain d'étain à 600°C qui volatilise l'émail et étame le cuivre. Une polarisation peut être effectuée au moyen d'un brin supplémentaire ou de l'un des brins non soumis au signal à transmettre.With regard to the cables connecting amplifiers - speakers made of enameled wires, each cable consists of two separate independent conductors, each conductor consisting of 8 to 16 elementary strands of enameled wire of 5/10 mm twisted, to achieve a section from 1.57 to 3.14 mm 2 , depending on the length of the connection. To minimize the effects of skin and proximity, each elementary strand is undifferentiated in the twist, and, consequently, successively occupies in the twist all the positions in the section of the overall conductor. The connection of the cable to a connection plug is made in professional quality by means of a tin bath at 600 ° C which volatilizes the enamel and tinned the copper. A polarization can be carried out by means of an additional strand or one of the strands not subject to the signal to be transmitted.
En ce qui concerne le câble de modulation, la solution la plus immédiate consiste simplement à relier âme et masse des connecteurs par deux fils émaillés de 5/10 mm. Pour limiter la capacité du câble, un torsadage serré des deux fils émaillés ne peut être réalisé, un torsadage
optimal au pas voisin de 1 cm pouvant seul être envisagé. Une amélioration significative de ce type de câble de modulation peut consister, ainsi que représenté en figure lf, à insérer un transformateur 1/1 en sortie de la source de modulation et un tore de ferrite sur le câble avant l'entrée sur l'amplificateur. Ces mesures permettent de bloquer définitivement les signaux de mode commun très perturbés, signaux transitant simultanément sur les deux conducteurs, lorsque ces signaux sont issus de sources telles que les tuners ou les lecteurs de disque optique (CD) par exemple.As far as the modulation cable is concerned, the most immediate solution consists simply in connecting the core and the ground of the connectors by two enamelled wires of 5/10 mm. To limit the capacity of the cable, tight twisting of the two enamelled wires cannot be carried out, twisting optimal at a pitch close to 1 cm which alone can be envisaged. A significant improvement in this type of modulation cable can consist, as shown in FIG. 1f, of inserting a 1/1 transformer at the output of the modulation source and a ferrite core on the cable before the input on the amplifier. . These measures make it possible to permanently block very disturbed common mode signals, signals passing simultaneously on the two conductors, when these signals come from sources such as tuners or optical disc players (CD) for example.
Les mesures et améliorations précitées permettent d'atteindre des résultats excellents égalant, voire dépassant, sensiblement, ceux obtenus au moyen des câbles HP PTT et FLATLINE, polarisés.The aforementioned measures and improvements make it possible to achieve excellent results substantially equal to, or even exceeding, those obtained using polarized HP PTT and FLATLINE cables.
La nature physique de l'amélioration ainsi apportée en dehors du blocage des signaux en mode commun n'apparaissait toutefois pas immédiate. Pour cette raison, M.JOHANNET fut amené à poursuivre encore ses investigations à partir d'un circuit d'amplification 2 x 1 W particulièrement simple, dont le schéma est donné en figure lg. Ce schéma d'amplificateur publié dans la revue L 'Audiophile n° 32, en France, mars 1995, concerne un amplificateur à circuit intégré et transistors, conçu à l'origine de façon à atténuer la distorsion thermique, considérée dans les milieux professionnels comme le péché originel des amplificateurs à semi-conducteurs.However, the physical nature of the improvement thus made apart from blocking signals in common mode did not appear immediate. For this reason, M.JOHANNET was led to continue his investigations from a particularly simple 2 x 1 W amplification circuit, the diagram of which is given in figure lg. This amplifier diagram published in the review L 'Audiophile n ° 32, in France, March 1995, concerns an amplifier with integrated circuit and transistors, originally designed to attenuate thermal distortion, considered in professional circles as the original sin of semiconductor amplifiers.
Pour ce qui concerne le problème de la transmission des signaux électriques, seul objet de ces investigations, cet amplificateur peut être ramené au schéma de la figure lh. Le circuit 1000 Ω, capacité ajustable de 5 à 100 pF, permet de stabiliser le fonctionnement de l'amplificateur opérationnel AOP. Ce circuit n'est pas indispensable car l'amplificateur opérationnel AOP, de gain 9,2, est intrinsè- quement stable pour cette valeur de gain, mais a été ajouté en raison des effets de la saturation dans les amplifica-
teurs. En effet, sur un transitoire musical, la saturation, c'est-à-dire l'écrêtage du pic transitoire, n'est pas gênante à l'écoute. Mais cette saturation est susceptible de perturber les circuits internes de l'amplificateur, ce dernier étant alors incapable, car "aveugle", de traiter correctement les signaux éventuellement faibles qui peuvent suivre cette perturbation. Le réglage de la valeur de C est effectué expérimentalement.With regard to the problem of the transmission of electrical signals, the only object of these investigations, this amplifier can be reduced to the diagram in Figure 1h. The 1000 Ω circuit, adjustable capacity from 5 to 100 pF, stabilizes the operation of the AOP operational amplifier. This circuit is not essential because the AOP operational amplifier, gain 9.2, is intrinsically stable for this gain value, but was added due to the effects of saturation in the amplifiers. teurs. Indeed, on a musical transient, saturation, that is to say the clipping of the transient peak, is not a problem when listening. But this saturation is likely to disturb the internal circuits of the amplifier, the latter then being unable, because "blind", to correctly process the possibly weak signals which can follow this disturbance. The setting of the value of C is carried out experimentally.
Lors d'un premier essai, au cours de ces investiga- tions, la valeur retenue par M.JOHANNET a été de 47 pF, le condensateur utilisé étant un condensateur fixe au polystyrène. Les résultats subjectifs à l'écoute étaient bons, tout sentiment d'écrêtage à fort niveau ayant disparu, mais le son apparaissait, au sens des audiophiles avertis, "éteint", c'est-à-dire sans brio.During a first test, during these investigations, the value retained by M.JOHANNET was 47 pF, the capacitor used being a fixed polystyrene capacitor. The subjective listening results were good, all feeling of high-level clipping having disappeared, but the sound appeared, in the sense of experienced audiophiles, "off", that is to say without brio.
Un deuxième essai fut alors réalisé au moyen d'un condensateur ajustable au TEFLON, commercialisé par la Société PHILIPS. Cet essai apparaissait justifié, dans la mesure où un tel condensateur de qualité professionnelle, mettant en oeuvre un matériau diélectrique de premier ordre, le TEFLON, devait, grâce à un réglage soigneux, donner des résultats supérieurs.A second test was then carried out using a TEFLON adjustable capacitor, sold by the company PHILIPS. This test appeared justified, insofar as such a professional quality capacitor, using a first-class dielectric material, TEFLON, had to, thanks to careful adjustment, give superior results.
Contre toute attente, le son de l'amplificateur ainsi équipé s'est franchement dégradé, avec une dégradation manifeste de la qualité tonale, sensation de mélange des sons, tendant à un résultat décevant.Against all expectations, the sound of the amplifier thus equipped has clearly deteriorated, with a manifest deterioration in the tonal quality, sensation of mixing sounds, tending to a disappointing result.
Un troisième essai, de contre-épreuve, fut alors réalisé, cet essai consistant à remplacer le condensateur au TEFLON ajustable par un condensateur ajustable à air, sans isolant entre armatures. L'effet fut immédiat avec disparition de la dégradation de la qualité tonale de l'amplificateur. Un réglage de cette nouvelle capacité à une valeur de l'ordre de 30 pF a permis de retrouver, non seulement l'excellente sonorité de l'amplificateur d'origine, mais aussi une capacité hors du commun de ce dernier à supporter les écrêtage de signaux, ainsi que l'impression subjective
d'un signal transmis et amplifié par un amplificateur de puissance au moins égale à 20 à 30 W efficaces.A third test, of counter-test, was then carried out, this test consisting in replacing the TEFLON capacitor adjustable by an adjustable air capacitor, without insulation between armatures. The effect was immediate with disappearance of the degradation of the tonal quality of the amplifier. Adjusting this new capacity to a value of around 30 pF has made it possible to rediscover not only the excellent sound of the original amplifier, but also an extraordinary capacity of the latter to withstand the clipping of signals as well as the subjective impression of a signal transmitted and amplified by an amplifier with a power at least equal to 20 to 30 W rms.
Le comportement tonal, subjectif, désastreux d'un circuit ou conducteur électrique, avec une capacité de valeur a priori négligeable, 30 pF, pourtant équipé de l'un des meilleurs isolants diélectriques actuellement utilisé, ne peut en aucun cas être attribué à 1 ' un des phénomènes précédemment mentionnés dans la description.The tonal, subjective, disastrous behavior of a circuit or electrical conductor, with a capacity of a priori negligible value, 30 pF, yet equipped with one of the best dielectric insulators currently used, can in no case be attributed to 1 ' one of the phenomena previously mentioned in the description.
Ces investigations ont alors conduit M.JOHANNET à attribuer le comportement non satisfaisant de l'interface isolant/conducteur des circuits électriques, tels que notamment les condensateurs, à l'existence de molécules dipolaires, oxygène adsorbé, au niveau de cette interface isolant/conducteur, ainsi que de micro-décharges électriques à l'interface conducteur - molécules isolantes susceptibles d'entraîner des rayonnements parasites générateurs de parasites radio-électriques. Un justificatif d'une telle découverte sera donné ultérieurement dans la description.These investigations then led M.JOHANNET to attribute the unsatisfactory behavior of the insulator / conductor interface of electrical circuits, such as in particular the capacitors, to the existence of dipolar molecules, adsorbed oxygen, at the level of this insulator / conductor interface. , as well as electrical micro-discharges at the conductor interface - insulating molecules capable of causing parasitic radiation generating radioelectric parasites. Proof of such discovery will be given later in the description.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un conducteur ou d'un circuit électrique compensé en parasites radioélectriques provoqués notamment par les micro-décharges électriques, dont la surface de ce conducteur ou de ce circuit électrique ou plus généralement l'interface conducteur-isolant est inévitablement le siège. Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d ' un conducteur ou d ' un circuit électrique compensé en parasites radioélectriques provoqués notamment par les micro-décharges électriques présentes à la surface de ce conducteur ou de ce circuit électrique, de telles micro-décharges étant sur ces conducteurs ou circuits compensés sensiblement atténuées ou supprimées.The subject of the present invention is a method for manufacturing a conductor or an electrical circuit compensated for by radio interference caused in particular by electrical micro-discharges, the surface of this conductor or this electrical circuit or more generally the interface conductor-insulator is inevitably the seat. Another object of the present invention is the use of a conductor or an electrical circuit compensated for by radio interference caused in particular by the electrical micro-discharges present on the surface of this conductor or this electrical circuit, such micro - discharges being on these conductors or compensated circuits substantially attenuated or eliminated.
Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre de conducteurs ou de circuits électriques susceptibles d'être utilisés pour la transmission et/ou le traitement de signaux analogiques ou numériques dans des domaines techniques aussi variés que l'appareillage électri-
que ou électronique domestique, les appareils HiFi et l'instrumentation et la métrologie.Another object of the present invention is the implementation of electrical conductors or circuits capable of being used for the transmission and / or processing of analog or digital signals in technical fields as varied as electrical equipment. or home electronics, HiFi devices and instrumentation and metrology.
Le procédé de fabrication d'un conducteur ou d'un circuit électrique compensé en parasites radioélectriques engendrés notamment par des phénomènes de micro-décharge électrique présents sur ce conducteur ou ce circuit électrique sous tension, objet de la présente invention, est remarquable en ce qu'il consiste à effectuer, sur la surface externe de ce conducteur ou de ce circuit nu ou revêtu d'isolant, une application d'un revêtement de matériau semiconducteur, ce matériau semi-conducteur présentant une valeur de résistivité linéique permettant à la fois de maintenir la surface externe du conducteur ou du circuit électrique statique de valeur locale constante, voisine de celle du conducteur, et d'absorber l'ensemble des courants électriques erratiques de décharge provoqués par ces phénomènes parasites.The method for manufacturing a conductor or an electrical circuit compensated for by radio interference generated in particular by phenomena of electrical micro-discharge present on this conductor or this energized electrical circuit, object of the present invention, is remarkable in that '' it consists in carrying out, on the external surface of this conductor or of this bare circuit or coated with insulator, an application of a coating of semiconductor material, this semiconductor material having a linear resistivity value allowing both maintain the external surface of the conductor or of the static electric circuit of constant local value, close to that of the conductor, and absorb all the erratic electric discharge currents caused by these parasitic phenomena.
Le procédé et le circuit électrique, objets de l'invention, trouvent application non seulement au domaine de la construction d'appareils électroniques HiFi mais également à la domotique, à l'instrumentation, la métrologie et la transmission de signaux numériques.The method and the electrical circuit, objects of the invention, find application not only in the field of construction of HiFi electronic devices but also in home automation, instrumentation, metrology and transmission of digital signals.
Il seront mieux compris à la lecture de la description ci-après et à l'observation des dessins dans lesquels, outre les figures la à lh, relatives à l'art antérieur :It will be better understood on reading the description below and on observing the drawings in which, in addition to FIGS. 1a to 1h, relating to the prior art:
- la figure 2a représente schématiquement l'architecture d'un condensateur variable à isolant diélectrique ;- Figure 2a schematically shows the architecture of a variable capacitor with dielectric insulator;
- les figures 2b à 2d représentent le comportement de molécules dipolaires toujours présentes à l'interface matériau diélectrique isolant / conducteur d'un circuit ou d'un conducteur ou câble électrique soumis à une tension électrique d'un signal électrique ou électronique donné ;- Figures 2b to 2d represent the behavior of dipole molecules always present at the interface dielectric insulating material / conductor of a circuit or an electric conductor or cable subjected to an electric voltage of a given electric or electronic signal;
- la figure 2e représente un schéma équivalent du couplage capacitif existant entre deux conducteurs linéaires de parallèles section circulaire ;- Figure 2e represents an equivalent diagram of the capacitive coupling existing between two linear conductors of parallel circular section;
- la figure 3a représente un schéma illustratif de
la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention ;- Figure 3a shows an illustrative diagram of the implementation of the process which is the subject of the present invention;
- la figure 3b représente de manière illustrative une première variante de mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention ;- Figure 3b shows an illustrative first embodiment of the method of the present invention;
- la figure 3c représente de manière illustrative une deuxième variante de mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention dans le cas où le matériau semiconducteur utilisé est sous forme liquide ou de gel après conditionnement ;- Figure 3c shows an illustrative second embodiment of the method of the present invention in the case where the semiconductor material used is in liquid or gel form after packaging;
- la figure 3d représente un mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention dans le cas où le matériau semi-conducteur liquide ou de gel possède des propriétés ferromagnétiques tels que les ferrofluides ;- Figure 3d shows a particular embodiment of the process object of the present invention in the case where the liquid or gel semiconductor material has ferromagnetic properties such as ferrofluids;
- les figures 4a, 4b et 4c représentent, selon une vue en perspective et selon une vue en coupe selon un plan de symétrie longitudinale, un conducteur ou circuit obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon 1 ' invention ; - les figures 5a et 5b représentent des schémas de modélisation du phénomène de micro-décharges électriques à l'interface métal isolant d'un conducteur électrique ;- Figures 4a, 4b and 4c show, in a perspective view and in a sectional view along a longitudinal plane of symmetry, a conductor or circuit obtained by the implementation of the method according to one invention; - Figures 5a and 5b show modeling diagrams of the phenomenon of electrical micro-discharges at the insulating metal interface of an electrical conductor;
- les figures 5c à 5f représentent des chronogrammes de ces phénomènes de micro-décharges ; - la figure 6a représente une vue d'un circuit électronique préalablement revêtu d'isolant sur ses parties conductrices nues, conditionné dans un matériau semiconducteur liquide, conformément à l'objet de la présente invention ; - la figure 6b représente une vue en coupe d'un haut-parleur aux fréquences hautes à confinement magnétique du matériau semi-conducteur doté de propriétés ferromagnétiques.- Figures 5c to 5f show timing diagrams of these micro-discharge phenomena; - Figure 6a shows a view of an electronic circuit previously coated with insulation on its bare conductive parts, packaged in a liquid semiconductor material, in accordance with the object of the present invention; - Figure 6b shows a sectional view of a loudspeaker at high frequencies with magnetic confinement of the semiconductor material with ferromagnetic properties.
Préalablement à la description du procédé de fabrication d'un conducteur ou d'un circuit électrique compensé en parasites radioélectriques conforme à l'objet de
la présente invention, un justificatif théorique des constatations et découvertes réalisées par l'inventeur, M.JOHANNET, sera donné en liaison avec les figures 2a à 2e. Ce justificatif est basé sur les investigations menées à partir de l'amplificateur représenté en figure lg et en figure lh, ainsi que mentionné précédemment dans la description.Before describing the process for manufacturing a conductor or an electrical circuit compensated for by radio interference in accordance with the subject of the present invention, a theoretical proof of the findings and discoveries made by the inventor, M.JOHANNET, will be given in connection with FIGS. 2a to 2e. This supporting document is based on the investigations carried out using the amplifier represented in figure lg and in figure lh, as mentioned previously in the description.
En référence à la figure 2a, on rappelle en premier lieu qu'un condensateur ajustable au TEFLON (polytétrafluo- réthylène ) est constitué d'un empilement de secteurs alternativement fixes et mobiles, désignés sur la figure précitée par SF respectivement SM. Une feuille isolante FI en TEFLON est insérée entre chaque secteur successif.With reference to FIG. 2a, it is recalled in the first place that a TEFLON (polytetrafluoroethylene) adjustable capacitor consists of a stack of alternately fixed and mobile sectors, designated in the above-mentioned figure by SF respectively SM. A TEFLON insulating sheet FI is inserted between each successive sector.
En fait, contrairement à une idée reçue, les surfaces tant isolantes que conductrices ne sont pas nues mais recouvertes de couches de molécules d'air adsorbées ou adhérentes .In fact, contrary to popular belief, both insulating and conductive surfaces are not bare but covered with layers of adsorbed or adhering air molecules.
Plus précisément, les surfaces métalliques exposées à l'air des secteurs fixes SF et des secteurs mobiles SM se recouvrent quasi immédiatement d'une couche mono-moléculaire d'oxygène adsorbé. On indique que, outre les molécules d'air, d'autres molécules peuvent se trouver au contact des surfaces conductrices, molécules telles que l'azote, le gaz carbonique, C02, ou la vapeur d'eau H20. Toutefois, parmi ces molécules, deux au moins peuvent être soumises à un effet de polarisation sous l'effet d'un champ électrique : l'oxygène et la vapeur d'eau.More precisely, the metal surfaces exposed to the air of the fixed sectors SF and of the mobile sectors SM are almost immediately covered with a mono-molecular layer of adsorbed oxygen. It is indicated that, in addition to the air molecules, other molecules may be in contact with the conductive surfaces, molecules such as nitrogen, carbon dioxide, C0 2 , or water vapor H 2 0. However, among these molecules, at least two can be subjected to a polarization effect under the effect of an electric field: oxygen and water vapor.
Les molécules précitées, en contact avec les armatures du condensateur, c'est-à-dire avec les surfaces métalliques des secteurs mobiles et secteurs fixes, se polarisent alors sous l'effet de la tension appliquée sur ces armatures et, bien entendu, changent de polarité avec un certain retard. Les molécules précitées subissent en fait un basculement et finalement une délocalisation sous l'effet d'une tension inverse, ce qui bien entendu se produit
fréquemment avec les signaux audio transmis à partir de sons musicaux.The aforementioned molecules, in contact with the armatures of the capacitor, that is to say with the metal surfaces of the mobile sectors and fixed sectors, then polarize under the effect of the voltage applied to these armatures and, of course, change of polarity with a certain delay. The above-mentioned molecules in fact undergo a tilting and finally a delocalization under the effect of a reverse tension, which of course occurs frequently with audio signals transmitted from musical sounds.
Un tel processus explique l'effet particulièrement nocif du condensateur ajustable au polytétrafluoréthylène mentionné précédemment. En effet, l'introduction d'un retard dans une boucle de contre-réaction, c'est-à-dire dans le circuit correcteur 100 Ω, capacité ajustable 5-100 pF représenté en figure lh, est susceptible de conduire à des perturbations nettement audibles en sortie de l'amplifica- teur.Such a process explains the particularly harmful effect of the adjustable capacitor to the polytetrafluoroethylene mentioned above. Indeed, the introduction of a delay in a feedback loop, that is to say in the correction circuit 100 Ω, adjustable capacity 5-100 pF represented in FIG. 1h, is likely to lead to disturbances clearly audible at the output of the amplifier.
On indique également que le phénomène de polarisation parasite précité est associé à des micro-décharges au niveau de la surface de ces conducteurs, ces micro-décharges ne pouvant qu'aggraver le phénomène en raison des parasites radioélectriques rayonnes préalablement ou lors de la création de ce type de micro-décharges d'interface. Ce phénomène des micro-décharges sera décrit ultérieurement dans la description.It is also indicated that the aforementioned parasitic polarization phenomenon is associated with micro-discharges at the surface of these conductors, these micro-discharges can only worsen the phenomenon due to radio interference radiated before or during the creation of this type of interface micro-discharges. This phenomenon of micro-discharges will be described later in the description.
Une première objection à la thèse précédente pourrait consister à indiquer que les molécules d'oxygène et de vapeur d ' eau notamment sont également présentes dans un condensateur à air.A first objection to the previous thesis could consist in indicating that the oxygen and water vapor molecules in particular are also present in an air condenser.
En fait, dans le cas d'un condensateur à air, le champ électrique à la surface du conducteur, c'est-à-dire des surfaces des secteurs mobiles SM et des secteurs fixes SF, est beaucoup plus faible compte tenu de l'absence de matériau diélectrique, ce champ, de manière connue, étant au contraire multiplié par la valeur de la permittivité relative du diélectrique par rapport à l'air, dans le cas d'un condensateur à matériau diélectrique rapporté. En fait, et en raison de la très grande qualité de matériau diélectrique du polytétrafluoréthylène, le champ électrique à la surface du conducteur, c'est-à-dire des secteurs fixes et mobiles, est beaucoup plus important que dans le cas du condensateur à air. En outre, compte tenu du fait que l'isolant ne perturbe pas les molécules, le phénomène
d'adsorption est permanent, ces molécules jouissant ainsi d'une plus grande mobilité et les retard introduits du fait de la boucle de contre-réaction sont alors très faibles, ce qui explique le comportement quasi-parfait du condensateur à air.In fact, in the case of an air capacitor, the electric field on the surface of the conductor, that is to say the surfaces of the mobile sectors SM and of the fixed sectors SF, is much weaker taking into account the absence of dielectric material, this field, in known manner, being on the contrary multiplied by the value of the relative permittivity of the dielectric with respect to air, in the case of a capacitor with added dielectric material. In fact, and due to the very high quality of dielectric material of polytetrafluoroethylene, the electric field on the surface of the conductor, i.e. fixed and mobile sectors, is much greater than in the case of the capacitor with air. In addition, given the fact that the insulator does not disturb the molecules, the phenomenon adsorption is permanent, these molecules thus enjoying greater mobility and the delays introduced due to the feedback loop are then very low, which explains the almost perfect behavior of the air capacitor.
Dans le cas d'un conducteur électrique tel qu'un câble recouvert d'une couche d'isolant où l'isolant adhère faiblement, le même phénomène peut être mis en évidence et sera décrit en liaison avec les figures 2b à 2d. Sur les figures précitées, on a représenté en coupe, selon un plan de symétrie longitudinale du câble précité, le conducteur central C, en cuivre par exemple, et la couche d'isolant I, l'isolant pouvant par exemple être une couche de matériau tel que le PTFE ou le PVC. Ainsi que représenté sur la figure 2b, les molécules dipolaires MD précitées sont présentes à la surface du conducteur C et le phénomène d'adsorption est en quelque sorte figé où à tout le moins réduit du fait de la présence de la couche d'isolant I. Les molécules dipolaires adsorbées ne peuvent en aucun cas être évacuées de la couche superficielle du conducteur C en raison même de la présence de l'isolant I.In the case of an electrical conductor such as a cable covered with a layer of insulator where the insulator weakly adheres, the same phenomenon can be highlighted and will be described in conjunction with FIGS. 2b to 2d. In the aforementioned figures, there is shown in section, along a longitudinal plane of symmetry of the aforementioned cable, the central conductor C, made of copper for example, and the insulating layer I, the insulator possibly being for example a layer of material such as PTFE or PVC. As shown in FIG. 2b, the abovementioned dipole molecules MD are present on the surface of the conductor C and the adsorption phenomenon is somewhat frozen or at least reduced due to the presence of the insulating layer I The adsorbed dipole molecules cannot in any case be removed from the surface layer of the conductor C due to the very presence of the insulator I.
Ainsi que représenté en figure 2c, sous l'effet d'une tension électrique présente lors de la transmission d'un signal tel qu'un signal audio par exemple, les molécules dipolaires MD sont soumises à un champ de polarisation existant entre le conducteur électrique C et 1 ' isolant I et subissent, alors, une délocalisation ou une orientation directement liée à leur position et à la polarité instanta- née du signal transmis.As shown in FIG. 2c, under the effect of an electrical voltage present during the transmission of a signal such as an audio signal for example, the dipole molecules MD are subjected to a polarization field existing between the electrical conductor C and the insulator I and then undergo delocalization or orientation directly linked to their position and to the instantaneous polarity of the transmitted signal.
Lors du changement de polarité du signal transmis, ainsi que représenté en figure 2d, les molécules dipolaires MD reprennent une position différente afin d'équilibrer les efforts électrostatiques engendrés par le champ de polarisa- tion existant entre le conducteur C et le matériau isolant I, ce processus étant associé à des micro-décharges.
En raison du fait que les changements de position ou d'orientation précités se produisent avec une certaine inertie, même très faible, cette inertie entraîne un certain retard dans les conditions de propagation du signal audio transmis, ce retard entraînant un effet d'écho très audible. Le justificatif précité apparaît bien entendu essentiellement qualitatif. Toutefois, on indique que les phénomènes de contact entre conducteurs et isolants avec adjonction de molécules polarisables sont encore très mal connus. A titre indicatif, on rappelle qu'un phénomène très étudié et connu depuis une centaine d'années comme l'effet Branly, n'a, à ce jour, pas reçu d'explication définitive alors que l'on sait avec certitude qu'il s'agit de phénomènes de contact entre brins métalliques initialement isolés. Une modélisation à l'échelle macroscopique du phénomène précité peut être réalisée ainsi que représenté en figure 2e, pour un câble de liaison formé par deux conducteurs cylindriques parallèles, CA et CB par exemple, ce câble de liaison pouvant correspondre au câble de modulation précédemment mentionné dans la description.When the polarity of the transmitted signal changes, as shown in FIG. 2d, the dipole molecules MD assume a different position in order to balance the electrostatic forces generated by the polarization field existing between the conductor C and the insulating material I, this process being associated with micro-discharges. Due to the fact that the aforementioned changes in position or orientation occur with a certain inertia, even a very small one, this inertia causes a certain delay in the conditions of propagation of the transmitted audio signal, this delay causing a very echo effect audible. The aforementioned supporting document obviously appears to be essentially qualitative. However, it is indicated that the contact phenomena between conductors and insulators with the addition of polarizable molecules are still very poorly understood. As an indication, it should be recalled that a phenomenon that has been widely studied and known for a hundred years as the Branly effect, has not, to date, received a definitive explanation when we know with certainty that these are contact phenomena between initially isolated metal strands. A macroscopic scale modeling of the aforementioned phenomenon can be carried out as shown in FIG. 2e, for a connection cable formed by two parallel cylindrical conductors, CA and CB for example, this connection cable possibly corresponding to the previously mentioned modulation cable in the description.
Dans le modèle représenté en figure 2e, on indique que :In the model represented in figure 2e, it is indicated that:
- C0 représente la capacité équivalente à 1 ' interface métal - isolant ; - Ci représente la capacité entre conducteurs du fait de leur proximité ;- C 0 represents the capacity equivalent to the metal-insulator interface; - Ci represents the capacity between conductors due to their proximity;
- C2 représente la capacité conducteur - masse, c'est-à-dire la capacité de chaque conducteur isolé par rapport à son environnement dans l'installation. Pour une tension E appliquée entre les conducteurs- C 2 represents the conductor - mass capacity, that is to say the capacity of each insulated conductor with respect to its environment in the installation. For a voltage E applied between the conductors
CA et CB, le courant dérivé a pour expression :CA and CB, the derivative current has the expression:
I ≈ E/2 (7)I ≈ E / 2 (7)
jC00) jω(C2+2C1)
Dans le modèle proposé en figure 2e, on indique que la capacité C0, capacité due à l'interface métal - isolant, représente en fait la capacité imparfaite soumise au phénomène d'orientation et de déplacement des molécules dipolaires précédemment décrit dans la description en liaison avec les figures 2b à 2d.jC 0 0) jω (C 2 + 2C 1 ) In the model proposed in FIG. 2e, it is indicated that the capacitance C 0 , capacitance due to the metal - insulator interface, in fact represents the imperfect capacitance subjected to the phenomenon of orientation and displacement of the dipole molecules previously described in the description in connection with Figures 2b to 2d.
Compte tenu de l'analyse précédente, il est apparu alors opportun, conformément à un aspect particulièrement remarquable des constatations et découvertes menées par l'inventeur, M.JOHANNET, de réduire l'influence de cette capacité C0, laquelle peut bien entendu avoir une influence incontrôlée et néfaste sur la musicalité, c'est-à-dire sur les qualités de transmission du signal des câbles de liaison correspondants . Dans une première solution retenue, la mesure préconisée a consisté à réduire le plus possible l'influence de la capacité C0 précitée.In view of the preceding analysis, it then appeared opportune, in accordance with a particularly remarkable aspect of the findings and discoveries carried out by the inventor, M.JOHANNET, to reduce the influence of this capacity C 0 , which can of course have an uncontrolled and harmful influence on musicality, that is to say on the signal transmission qualities of the corresponding connection cables. In a first solution adopted, the recommended measure consisted in reducing as much as possible the influence of the abovementioned capacity C 0 .
La réduction de cette influence a consisté en deux mesures complémentaires, appliquées à la réalisation d'un câble de liaison constituant un câble de modulation entre une source constituée par un lecteur de disque optique et l'amplificateur 1 W représenté en figures lg et lh. Cette mesure a consisté, d'une part : - à utiliser des fils émaillés de 5/10 de mm, un fil par conducteur, en raison de la qualité des fils émaillés précédemment mentionnés dans la description, la nature de ce composant étant susceptible, selon les investigations précédentes, de réduire au maximum la valeur de la capacité C0, et, d'autre part, - à réduire le plus possible 1 ' influence des termesThe reduction of this influence consisted of two complementary measures, applied to the production of a connection cable constituting a modulation cable between a source constituted by an optical disc player and the 1 W amplifier shown in Figures lg and lh. This measure consisted, on the one hand: - in using enameled wires of 5/10 mm, one wire per conductor, because of the quality of the enameled wires previously mentioned in the description, the nature of this component being susceptible, according to the preceding investigations, to reduce to the maximum the value of the capacity C 0 , and, on the other hand, - to reduce as much as possible the influence of the terms
C2+2C!, c'est-à-dire le couplage capacitif existant inhérent à la nature bifilaire de la liaison.C 2 + 2C ! , that is to say the existing capacitive coupling inherent in the two-wire nature of the connection.
Cette deuxième mesure a consisté à éloigner les conducteurs des masses voisines et à éloigner au maximum les conducteurs aller et retour constitutifs de la liaison. En fait, la liaison ainsi constituée a consisté en deux fils
émaillés de 5/10 de mm, espacés de 1 à 2 cm environ, sur une longueur de 50 cm, longueur de la liaison entre le lecteur de disque optique source et l'amplificateur.This second measure consisted in distancing the conductors from neighboring masses and in distancing as much as possible the outward and return conductors constituting the link. In fact, the link thus formed consisted of two wires enamelled 5/10 mm, spaced approximately 1 to 2 cm, over a length of 50 cm, length of the link between the source optical disc player and the amplifier.
Le résultat obtenu a été à la hauteur des espéran- ces, le signal restitué par l'amplificateur et par les haut- parleurs ou enceintes acoustiques, toutes choses égales par ailleurs, étant apparu d'une propreté et d'un naturel jamais perçus jusqu'alors.The result obtained was up to expectations, the signal reproduced by the amplifier and by the loudspeakers or loudspeakers, all other things being equal, having appeared of a cleanliness and a naturalness never perceived until 'so.
Un tel résultat permet de valider la justification théorique précédemment mentionnée dans la description et reste bien entendu un montage d'essai permettant de valider l'hypothèse de la nocivité particulièrement stupéfiante des effets de mémoire en matière de câbles, en particulier pour les câbles de modulation. En effet, pour de tels câbles, les capacités mises en jeu sont notables car les tensions transmises sont relativement élevées, des fractions de volts, alors que les impédances d'entrée ou de sortie sont non négligeables, de l'ordre du kΩ.Such a result makes it possible to validate the theoretical justification previously mentioned in the description and of course remains a test setup making it possible to validate the hypothesis of the particularly staggering harmfulness of memory effects in terms of cables, in particular for modulation cables. . Indeed, for such cables, the capacities involved are significant because the transmitted voltages are relatively high, fractions of volts, while the input or output impedances are not negligible, of the order of kΩ.
Dans le cas des câbles de liaison amplificateur - haut parleur, enceintes acoustiques, ce même effet de mémoire est susceptible d'apparaître entre deux brins en contact, une différence de potentiel local qui va exciter cet effet de mémoire pouvant exister, ce phénomène d'effet de mémoire pouvant en outre être compliqué d'un phénomène d'effet de peau par la mise en parallèle de conducteurs multiples.In the case of amplifier-speaker cables, loudspeakers, this same memory effect is likely to appear between two strands in contact, a difference in local potential which will excite this memory effect which may exist, this phenomenon of memory effect which can further be complicated by a phenomenon of skin effect by the parallel connection of multiple conductors.
Les investigations précédentes se sont avérées extrêmement précieuses pour la compréhension du comportement des câbles de modulation et de liaison amplificateur/haut- parleur utilisés notamment dans les installations HiFi.The previous investigations proved to be extremely valuable for understanding the behavior of the modulation and amplifier / speaker link cables used in particular in HiFi installations.
En particulier, un point tout-à-fait critique pour la musicalité des câbles de liaison a été mis en évidence, celui de la présence de molécules dipolaires gazeuses soumises au champ électrique existant entre conducteurs et isolants, et qui peuvent être le support de micro-décharges. Une telle constatation explique le comportement très
satisfaisant du câble émaillé dans la mesure où l'emaillage à haute température est susceptible d'éliminer toute trace des molécules dipolaires adsorbées.In particular, an entirely critical point for the musicality of the connection cables was highlighted, that of the presence of gaseous dipole molecules subjected to the electric field existing between conductors and insulators, and which can be the microphone support. - discharges. Such a finding explains the very behavior Satisfactory of the enamelled cable insofar as the enamelling at high temperature is capable of eliminating any trace of the dipolar molecules adsorbed.
Toutefois, compte tenu de la très faible épaisseur d'isolant utilisée pour constituer l'emaillage, des molécules dipolaires sont susceptibles d'adhérer à la surface de l'isolant, c'est-à-dire de l'émail, et sont donc susceptibles également de perturber le signal transmis dans la mesure où ces mêmes molécules dipolaires sont également soumises au champ électrique engendré par ce signal.However, given the very small thickness of insulator used to form the enameling, dipole molecules are likely to adhere to the surface of the insulator, i.e. the enamel, and are therefore also likely to disturb the transmitted signal insofar as these same dipole molecules are also subjected to the electric field generated by this signal.
Compte tenu de cette observation, une nouvelle mesure et un nouvel essai ont consisté à passer sur les conducteurs en fils émaillés précités, constituant la liaison par lignes bifilaires précédemment mentionnée dans la description, un produit de type produit antistatique susceptible de supprimer au moins temporairement 1 ' accumulation de ces molécules dipolaires à la surface du vernis, afin de valider totalement l'hypothèse précédemment émise. Le résultat obtenu est alors immédiat et l'améliora- tion, bien que subjective, est spectaculaire. Cette amélioration porte surtout dans le domaine des fréquences graves soutenues dont l'extinction semble se prolonger très loin alors que le registre des fréquences moyennes ou médium gagne alors en cohérence. A titre d'exemple non limitatif, on indique que les produits antistatiques utilisés avec succès étaient les suivants :In view of this observation, a new measurement and a new test consisted in passing over the aforementioned enameled wire conductors, constituting the connection by two-wire lines previously mentioned in the description, a product of the antistatic product type capable of suppressing at least temporarily 1 'accumulation of these dipole molecules on the surface of the varnish, in order to fully validate the hypothesis previously expressed. The result is immediate and the improvement, although subjective, is spectacular. This improvement relates especially in the field of sustained low frequencies whose extinction seems to extend very far while the register of medium or medium frequencies then gains in consistency. By way of nonlimiting example, it is indicated that the antistatic products successfully used were the following:
- PHEMASTAT, commercialisé par la Société PHEM S.A., 1 avenue Georges Clemenceau, 93420 Villepinte, France ; - ANTISTATIK 100, commercialisé par la Société- PHEMASTAT, marketed by PHEM S.A., 1 avenue Georges Clemenceau, 93420 Villepinte, France; - ANTISTATIK 100, marketed by the Company
KONTAKT CHEMIE ;KONTAKT CHEMIE;
- STATIJELT, commercialisé par la Société JELT, 112 Boulevard de Verdun 92400 Courbevoie, France ;- STATIJELT, marketed by the JELT Company, 112 Boulevard de Verdun 92400 Courbevoie, France;
- GRAPHIT 33, commercialisé par la Société KONTAKT CHEMIE.- GRAPHIT 33, marketed by the company KONTAKT CHEMIE.
En ce qui concerne ce dernier produit antistatique.
on indique que les essais ont été effectués suite au dépôt d'une couche de graphite conductrice, suivi d'essuyage, la couche devant rester très fine.Regarding this last antistatic product. it is indicated that the tests were carried out following the deposition of a layer of conductive graphite, followed by wiping, the layer having to remain very thin.
L'expérience a montré que les applications des produits antistatiques précités peuvent être espacées mais qu'il est préférable de les renouveler pour une écoute suivie.Experience has shown that the applications of the abovementioned antistatic products can be spaced apart but that it is preferable to renew them for continuous listening.
Le traitement des câbles et conducteurs constitutifs de ces câbles de liaison tels que câbles de modulation ou câbles de liaison amplificateur /haut-parleur des installations HiFi est efficace pendant un temps toutefois limité, ce temps étant fonction de la température et de l'humidité ambiante et pouvant atteindre quelques heures. Toutefois, ce mode opératoire permet de valider l'ensemble des investiga- tions, constatations et découvertes effectuées par l'inventeur, M.JOHANNET.The processing of the cables and conductors constituting these connection cables such as modulation cables or amplifier / speaker connection cables of HiFi installations is effective for a limited time, this time being a function of the ambient temperature and humidity. and up to a few hours. However, this operating mode makes it possible to validate all of the investigations, observations and discoveries made by the inventor, M.JOHANNET.
Un procédé de fabrication d'un conducteur ou d'un circuit électrique compensé en parasites radioélectriques engendrés notamment par les phénomènes de micro-décharges électriques conforme à l'objet de la présente invention et permettant d'obtenir des résultats permanents sensiblement identiques à ceux obtenus par un traitement au moyen d'un produit antistatique sera maintenant décrit en liaison avec la figure 3a et suivantes. D'une manière générale, on indique que les phénomènes de polarisation de molécules dipolaires et de microdécharges existant à l'interface isolant/conducteur de câbles électriques ou à l'interface émail/conducteur, c'est- à-dire isolant-air d'un conducteur émaillé, peuvent bien entendu être mis en évidence au niveau de circuits, lesquels ne sont autres qu ' un ensemble de conducteurs agencés dans le cadre d'une ou plusieurs fonctions déterminées.A method of manufacturing an electrical conductor or circuit compensated for by radio interference generated in particular by the phenomena of electrical micro-discharges in accordance with the object of the present invention and making it possible to obtain permanent results substantially identical to those obtained by treatment with an antistatic product will now be described in connection with Figure 3a and following. In general, it is indicated that the phenomena of polarization of dipole molecules and micro-discharges existing at the insulator / conductor interface of electric cables or at the enamel / conductor interface, that is to say insulator-air d 'an enamelled conductor, can of course be highlighted at the level of circuits, which are none other than a set of conductors arranged within the framework of one or more determined functions.
A ce titre, on indique que le procédé objet de la présente invention peut en conséquence être mis en oeuvre, non seulement de façon à fabriquer des conducteurs ou des câbles électriques de liaison permettant la transmission de
signaux tels que des signaux audio ou autres, mais également dans le cadre de la fabrication de circuits électriques compensés en parasites radioélectriques engendrés notamment par ces phénomènes de micro-décharges électriques et/ou de polarisation de molécules dipolaires.As such, it is indicated that the process which is the subject of the present invention can consequently be implemented, not only so as to manufacture electrical conductors or cables for connection allowing the transmission of signals such as audio or other signals, but also in the context of the manufacture of electrical circuits compensated for by radio interference generated in particular by these phenomena of electrical micro-discharges and / or polarization of dipole molecules.
A titre d'exemple non limitatif, on indique que le procédé, objet de la présente invention, sera décrit dans un but de généralité, dans le cadre de la fabrication d'un conducteur électrique compensé en parasites radioélectri- ques, la notion de conducteur couvrant, ainsi que mentionné précédemment, la notion de circuit pour les raisons indiquées.By way of nonlimiting example, it is indicated that the process which is the subject of the present invention will be described for the purpose of generality, in the context of the manufacture of an electrical conductor compensated for by radio interference, the concept of conductor covering, as mentioned previously, the notion of circuit for the reasons indicated.
Ainsi que représenté sur la figure 3a par exemple, à titre d'exemple non limitatif, le procédé objet de la présente invention consiste à effectuer, sur la surface externe d'un conducteur 1 ou d'un circuit, une application d'un revêtement de matériau semi-conducteur 2. Ce matériau semi-conducteur présente une valeur de résistivité linéique permettant à la fois de maintenir la surface externe du conducteur 1 ou du circuit électrique à un potentiel électrique statique de valeur constante voisine de celle du conducteur 1 et d'absorber l'ensemble des courants électriques erratiques de décharge provoqués par les phénomènes parasites. A titre purement illustratif, ainsi que repré- sente sur la figure 3a, on indique que le conducteur 1, fil cylindrique de cuivre par exemple, peut avantageusement être soumis à un déplacement Dep en translation et simultanément en rotation Rot par rapport à son axe vis-à-vis d'un système de pulvérisation d'un produit aérosol ou pulvérulent, repré- sente symboliquement par un réservoir et un ajutage, commandé manuellement ou de manière automatisée.As shown in FIG. 3a for example, by way of nonlimiting example, the process which is the subject of the present invention consists in applying, to the external surface of a conductor 1 or of a circuit, a coating of semiconductor material 2. This semiconductor material has a linear resistivity value making it possible both to maintain the external surface of conductor 1 or of the electrical circuit at a static electrical potential of constant value close to that of conductor 1 and d 'absorb all the erratic electrical discharge currents caused by parasitic phenomena. Purely by way of illustration, as shown in FIG. 3a, it is indicated that the conductor 1, a cylindrical copper wire for example, can advantageously be subjected to a displacement Dep in translation and simultaneously in rotation Rot relative to its screw axis with respect to a system for spraying an aerosol or pulverulent product, symbolically represented by a reservoir and a nozzle, controlled manually or automatically.
Bien entendu, dans un tel mode de réalisation, on indique que la vitesse de déplacement ou de défilement du conducteur devant l'ajutage ainsi que la vitesse de rotation sont calculés de manière adaptée, de façon à constituer un manchon 2 sensiblement homogène de quelques μm d'épaisseur,
recouvrant 1 ' ensemble du conducteur 1.Of course, in such an embodiment, it is indicated that the speed of movement or of movement of the conductor in front of the nozzle as well as the speed of rotation are calculated in an adapted manner, so as to constitute a substantially homogeneous sleeve 2 of a few μm thick, covering the whole of the conductor 1.
En ce qui concerne le matériau semi-conducteur utilisé, on indique que la notion de semi-conducteur s'entend du qualificatif relatif à un corps non métallique qui conduit imparfaitement l'électricité et dont la résistivité décroît lorsque la température augmente. Cette définition correspond à la définition du semi-conducteur telle que donnée par le Grand Dictionnaire LAROUSSE, Edition de 1982, page 9478. Bien entendu, le mode opératoire, afin de réaliser l'application sur la surface externe du conducteur 1 ou du circuit du revêtement de matériau semi-conducteur 2, n'est pas limité à la pulvérisation. Au contraire, ainsi que représenté en figure 3b par exemple, d'autres opérations peuvent être utilisées telles que le trempage du conducteur 1 ou du circuit à l'étape a) de la figure 3b précitée dans un bain de matériau semi-conducteur par exemple, de même que l'immersion du conducteur 1 ou du circuit électrique dans ce même bain de semi-conducteur afin, de préférence, de réaliser une imprégnation de la surface externe du conducteur 1, le temps d'immersion étant défini de façon à ce que les molécules constitutives du produit semi-conducteur sous forme de bain puissent elles-mêmes être adsorbées au niveau de la surface conductrice du conducteur 1. En outre, et ainsi que représenté en figure 3a, on comprend que d'autres opérations telles que la projection d'un liquide pulvérulent ou d'un aérosol constitutive du matériau semi-conducteur puissent être utilisées.With regard to the semiconductor material used, it is indicated that the notion of semiconductor means the qualifier relating to a non-metallic body which imperfectly conducts electricity and whose resistivity decreases when the temperature increases. This definition corresponds to the definition of the semiconductor as given by the Grand Dictionnaire LAROUSSE, Edition of 1982, page 9478. Of course, the operating mode, in order to carry out the application on the external surface of the conductor 1 or of the circuit of the coating of semiconductor material 2, is not limited to spraying. On the contrary, as shown in FIG. 3b for example, other operations can be used such as the dipping of the conductor 1 or of the circuit in step a) of the abovementioned FIG. 3b in a bath of semiconductor material for example , as well as the immersion of the conductor 1 or of the electrical circuit in this same semiconductor bath in order, preferably, to impregnate the external surface of the conductor 1, the immersion time being defined so that that the constituent molecules of the semiconductor product in the form of a bath can themselves be adsorbed at the level of the conductive surface of the conductor 1. In addition, and as represented in FIG. 3a, it is understood that other operations such as the projection of a powdery liquid or an aerosol constituting the semiconductor material can be used.
Dans tous les cas, ainsi que représenté au point b) de la figure 3b, chaque opération est de préférence suivie d'une opération de stabilisation du matériau semi-conducteur.In all cases, as shown in point b) of FIG. 3b, each operation is preferably followed by an operation for stabilizing the semiconductor material.
Le manchon de matériau semi-conducteur 2 ainsi obtenu après l'opération de stabilisation peut être liquide ou solide, ou le cas échéant sous forme de gel.The sleeve of semiconductor material 2 thus obtained after the stabilization operation can be liquid or solid, or if necessary in the form of a gel.
Ainsi que représenté de manière illustrative sur la
figure 3b, lorsque le matériau semi-conducteur 2, après l'opération de stabilisation, est solide ou sous forme de gel, l'opération de stabilisation précitée peut consister en une opération de séchage contrôlée. En fonction de la nature et du produit semi-conducteur utilisé, le séchage peut être réalisé, suite à l'application d'une couche de matériau semi-conducteur 2 ou le cas échéant de deux couches ou plusieurs couches de matériau semi-conducteur, à l'air libre, c'est-à-dire à température ambiante, pendant une durée de deux heures entre chaque application, ou, au contraire, afin d'accélérer le processus, en atmosphère contrôlée, c'est-à-dire dans une étuve, le conducteur 1 muni de son manchon ou couche de matériau semi-conducteur 2 étant placé dans une enceinte chauffée par exemple à une température de l'ordre de 60° pendant une heure .As shown by way of illustration on the FIG. 3b, when the semiconductor material 2, after the stabilization operation, is solid or in the form of a gel, the abovementioned stabilization operation may consist of a controlled drying operation. Depending on the nature and the semiconductor product used, drying can be carried out, following the application of a layer of semiconductor material 2 or, where appropriate, of two layers or more layers of semiconductor material, in the open air, that is to say at room temperature, for a period of two hours between each application, or, on the contrary, in order to speed up the process, in a controlled atmosphere, that is to say in an oven, the conductor 1 provided with its sleeve or layer of semiconductor material 2 being placed in an enclosure heated for example at a temperature of the order of 60 ° for one hour.
Des exemples de réalisation plus particuliers de mise en oeuvre du procédé, objet de la présente invention, seront maintenant donnés ci-après dans le cas d'un produit semi-conducteur spécifique. Le mode de réalisation décrit ci-après a été conduit avec un produit semi-conducteur de type vernis, commercialisé par la Société VON ROLL ISOLA sous la référence 8001, ce produit étant distribué dans le commerce par la Société UDD-FIM en France. A titre d'alter- native, il existe un revêtement miscible à l'eau, à base d'un polymère conducteur intrinsèque, le polypyrrole, fabriqué et commercialisé aux Pays-Bas par la Société DSM, confer la revue Industrie et Technique, n" 761 bis publiée en France. Comme alternative supplémentaire, on peut utiliser du graphite colloïdal distribué par la Société KF- Electronique en France.More specific examples of implementation of the process which is the subject of the present invention will now be given below in the case of a specific semiconductor product. The embodiment described below was carried out with a semiconductor product of varnish type, marketed by the company VON ROLL ISOLA under the reference 8001, this product being distributed commercially by the company UDD-FIM in France. As an alternative, there is a water-miscible coating, based on an intrinsic conductive polymer, polypyrrole, manufactured and marketed in the Netherlands by the company DSM, see the journal Industrie et Technique, n "761 bis published in France. As an additional alternative, it is possible to use colloidal graphite distributed by the KF-Electronique Company in France.
Le mode opératoire a consisté à recouvrir les câbles de modulation constitués par exemple par un fil émaillé non torsadé de 5/10 mm, chaque conducteur aller-retour étant revêtu d'une couche de ce vernis de l'ordre de quelques μm. Les conducteurs espacés d ' une distance de 1 cm environ pour
réaliser la liaison entre la source et l'amplificateur dans les conditions expérimentales indiquées en figure 2e, ont permis alors d'obtenir une amélioration très sensible, immédiate et durable de la transmission des signaux délivrés par la source.The operating method consisted in covering the modulation cables constituted, for example, by a 5/10 mm non-twisted enameled wire, each round-trip conductor being coated with a layer of this varnish of the order of a few μm. Conductors spaced approximately 1 cm apart to making the connection between the source and the amplifier under the experimental conditions indicated in FIG. 2e, then made it possible to obtain a very significant, immediate and lasting improvement in the transmission of the signals delivered by the source.
Une opération semblable a été réalisée pour ce qui concerne les câbles de liaison entre la sortie de l'amplificateur et les haut-parleurs ou enceintes acoustiques. Les câbles de liaison étaient constitués par des conducteurs en fils émaillés torsadés de 5/10 mm, lesquels ont été soumis à une pulvérisation semblable pour constituer une couche de quelques microns d'épaisseur.A similar operation was carried out with regard to the connection cables between the output of the amplifier and the loudspeakers or loudspeakers. The connecting cables consisted of conductors of 5/10 mm twisted enameled wires, which were subjected to similar spraying to form a layer a few microns thick.
L'application d'une telle couche de matériau semiconducteur, sous forme d'un vernis, a alors donné un résultat particulièrement spectaculaire, caractérisé par une disparition presque complète du bruit de fond subjectif.The application of such a layer of semiconductor material, in the form of a varnish, then gave a particularly spectacular result, characterized by an almost complete disappearance of the subjective background noise.
L'association des câbles de modulation ainsi traités et des câbles de liaison entre l'amplificateur et les haut- parleurs, ces câbles consistant en des conducteurs en fils émaillés, imprégnés de vernis semi-conducteur dans les conditions mentionnées précédemment, est particulièrement impressionnante .The combination of the modulation cables thus treated and the connection cables between the amplifier and the loudspeakers, these cables consisting of conductors of enamelled wires, impregnated with semiconductor varnish under the conditions mentioned above, is particularly impressive.
Bien que de nature subjective, on indique que la perception est alors caractérisée par une impression de douceur des sons, d'absence de distorsion et de bruit de fond, d'analyse des micro-signaux sans perte de cohérence du signal transmis, particulièrement remarquable. Au point de vue perceptuel, on indique que la perception ressentie est celle de la découverte d'un contenu différent des supports mémoire lus par la source.Although of a subjective nature, it is indicated that the perception is then characterized by an impression of softness of sounds, absence of distortion and background noise, analysis of micro-signals without loss of coherence of the transmitted signal, particularly remarkable . From a perceptual point of view, it is indicated that the perception felt is that of the discovery of a content different from the memory media read by the source.
La mise en oeuvre précitée du procédé, objet de la présente invention, a toutefois démontré qu'afin d'augmenter la durabilité du traitement pratiqué aux câbles de liaison, câbles de modulation et câbles de liaison amplificateur- haut-parleur, il était préférable d'observer les précautions ci-après :
- mélange parfait du produit au moyen d'un mélangeur à palette par exemple ; application d'une première couche mince avec dilution éventuelle à l'alcool ; - application d ' une deuxième couche après séchage de la première couche, c'est-à-dire au moins une demi-heure après application de la première couche.The aforementioned implementation of the method which is the subject of the present invention has however demonstrated that in order to increase the durability of the treatment practiced with connection cables, modulation cables and amplifier-speaker connection cables, it was preferable to '' observe the following precautions: - perfect mixing of the product using a paddle mixer for example; application of a first thin layer with possible dilution with alcohol; - application of a second layer after drying of the first layer, that is to say at least half an hour after application of the first layer.
La qualité des résultats obtenus peut, après considération et étude successive, être attribuée à : - la recherche d'une résistivité optimale pour la couche de matériau semi-conducteur appliquée sur le conducteur électrique,The quality of the results obtained can, after consideration and successive study, be attributed to: - the search for an optimal resistivity for the layer of semiconductor material applied to the electrical conductor,
- la recherche d'un contact intime, quasi-parfait, entre le matériau semi-conducteur avec les parties conduc- trices du conducteur véhiculant le signal ou avec le vernis isolant qui recouvre ces parties conductrices.- the search for an intimate, almost perfect, contact between the semiconductor material with the conductive parts of the conductor carrying the signal or with the insulating varnish which covers these conductive parts.
Des mesures physiques réalisées sur les câbles de liaison ainsi traités ont montré que la couche de matériau semi-conducteur présentait une résistivité linéique p comprise entre 0,1 Ω x m et 100 Ω x m. La résistance de la couche de matériau semi-conducteur associée au vernis semiconducteur présentait une valeur comprise entre 103 et 105 Ω. Les nouvelles investigations et constatations précédentes réalisées par l'inventeur, M. JOHANNET, ont alors conduit ce dernier à effectuer une mise en oeuvre du procédé, objet de la présente invention, à partir de matériaux semi-conducteurs, c'est-à-dire entrant dans la définition précédemment donnée dans la description, totalement liquides, afin notamment de satisfaire à la condition relative au contact intime, quasi-parfait.Physical measurements carried out on the connection cables thus treated have shown that the layer of semiconductor material exhibited a linear resistivity p of between 0.1 Ω xm and 100 Ω x m. The resistance of the layer of semiconductor material associated with the semiconductor varnish had a value between 10 3 and 10 5 Ω. The new investigations and previous observations carried out by the inventor, Mr. JOHANNET, then led the latter to carry out an implementation of the method, object of the present invention, from semiconductor materials, that is to say to say entering in the definition previously given in the description, completely liquid, in particular in order to satisfy the condition relating to the intimate contact, quasi-perfect.
Dans une première approche, les liquides retenus ont été les liquide;? électrolytes.In a first approach, the liquids retained were the liquids ;? electrolytes.
Une solution particulièrement avantageuse retenue a consisté à utiliser de l'eau additionnée de chlorure de sodium NaCl dissous de façon à obtenir des valeurs de résistivité linéique adaptées.
A titre d'exemple non limitatif, la concentration et la résistivité linéique correspondantes des solutions utilisées ont été les suivantes :A particularly advantageous solution adopted consisted in using water added with dissolved sodium chloride NaCl so as to obtain suitable linear resistivity values. By way of nonlimiting example, the corresponding concentration and linear resistivity of the solutions used were as follows:
concentrationconcentration
NaCl q/1 p ΩxmNaCl q / 1 p Ωxm
0,6 9,17720.6 9.1772
5 1,20055 1,2005
10 0,628510 0.6285
20 0,334920 0.3349
28 0,244128 0.2441
La loi donnant la valeur de la résistivité linéique p de la solution en fonction de la salinité S de celle-ci, vérifie la relation :The law giving the value of the linear resistivity p of the solution as a function of the salinity S of the latter, verifies the relationship:
p = 5,3676 S"0927 à la température de 20°C. (8)p = 5.3676 S "0927 at a temperature of 20 ° C. (8)
Dans cette relation, la salinité est exprimée en g/1 et la résistivité en Ω x m.In this relation, the salinity is expressed in g / 1 and the resistivity in Ω x m.
Des expériences successives ont montré que la résistivité optimale de la solution pour l'obtention d'un effet d'absorption maximum des parasites radioélectriques précités, se situe au taux de la valeur p = l x Ω x m à une puissance de 10 près.Successive experiments have shown that the optimal resistivity of the solution for obtaining a maximum absorption effect of the above-mentioned radio parasites is at the rate of the value p = l x Ω x m at a power of 10.
Dans ces conditions et dans un mode de réalisation particulier avantageux du procédé, objet de la présente invention, la solution saline utilisée peut être constituée par le sérum physiologique contrôlé à 9 g/1. La résistivité linéique optimum de la solution est alors p = 0,7 Ω x m.Under these conditions and in a particular advantageous embodiment of the process which is the subject of the present invention, the saline solution used can consist of physiological saline controlled at 9 g / l. The optimum linear resistivity of the solution is then p = 0.7 Ω x m.
Selon une variante de réalisation, la solution saline peut être constituée par une solution de chlorure de potassium KC1 à la concentration de llg/1. Cette solution saline présente l'avantage d'une même mobilité ionique pour les ions positifs et négatifs.According to an alternative embodiment, the saline solution can consist of a potassium chloride solution KC1 at a concentration of llg / 1. This saline solution has the advantage of the same ionic mobility for positive and negative ions.
Dans tous les cas, la solution saline est de préférence au
pH égal à 7. En outre, des produits stabilisants antibactériens et antialgues peuvent être ajoutés.In all cases, the saline solution is preferably pH equal to 7. In addition, antibacterial and anti-algae stabilizing products can be added.
Dans un tel cas, lorsque le matériau semi-conducteur utilisé après l'opération de stabilisation est liquide ou sous forme de gel le cas échéant, le procédé objet de la présente invention peut être mis en oeuvre de la manière ci- après, laquelle sera décrite en liaison avec la figure 3c. Le mode opératoire permettant la mise en oeuvre du procédé, objet de la présente invention, sera décrit sur la base de cette figure dans le cas de la réalisation d'un câble de liaison amplificateur /haut-parleur par exemple.In such a case, when the semiconductor material used after the stabilization operation is liquid or in the form of a gel if necessary, the process which is the subject of the present invention can be carried out in the following manner, which will be described in conjunction with Figure 3c. The operating mode allowing the implementation of the process which is the subject of the present invention will be described on the basis of this figure in the case of the production of an amplifier / speaker connection cable for example.
Dans un tel cas, le conducteur 1 peut avantageusement être réalisé sous forme de 8 brins de fil de cuivre émaillé de 5/10 de mm, tel que le fil émaillé référencé ST2.NG commercialisé en France par la Société LE GUIPAGE MODERNE. Ces brins sont torsadés par paires afin de corriger les effets de peau et de proximité, ainsi que mentionné précédemment dans la description.In such a case, the conductor 1 can advantageously be produced in the form of 8 strands of enameled copper wire of 5/10 mm, such as the enameled wire referenced ST2.NG marketed in France by the company LE GUIPAGE MODERNE. These strands are twisted in pairs in order to correct the effects of skin and proximity, as mentioned previously in the description.
La solution de matériau semi-conducteur étant disponible sous forme de sérum physiologique par exemple, l'opération de stabilisation peut consister, ainsi que représenté en figure 3c, à effectuer en premier lieu une opération consistant à encapsuler le conducteur 1 ou circuit électrique dans une enceinte étanche définitive 3. Cette opération de gainage est représentée au point a) de la figure 3c, l'enceinte étanche 3 pouvant consister, à titre d'exemple non limitatif en un tube de polyéthylène 4/7 mm.The solution of semiconductor material being available in the form of physiological saline for example, the stabilization operation may consist, as shown in FIG. 3c, of first performing an operation consisting in encapsulating the conductor 1 or electrical circuit in a final sealed enclosure 3. This sheathing operation is represented in point a) of FIG. 3c, the sealed enclosure 3 may consist, by way of nonlimiting example, of a 4/7 mm polyethylene tube.
L'étape a) de gainage précitée peut alors être suivie avantageusement d'une étape b) de mise en forme, représentée au point b) de la figure 3c, étape dans laquelle l'ensemble est configuré en forme de U par exemple, les extrémités du conducteur 1 dépassant des extrémités de l'enceinte étanche 3.The aforementioned sheathing step a) can then advantageously be followed by a shaping step b), represented in point b) of FIG. 3c, step in which the assembly is configured in the shape of a U for example, the ends of the conductor 1 protruding from the ends of the sealed enclosure 3.
L'étape de mise en forme proprement dite b) est alors suivie d'une étape de remplissage c), représentée au point c) de la figure 3c, de l'interstice ménagé entre le
conducteur 1 et l'enceinte étanche 3 au moyen de la solution saline. Sur la figure 3c, au point c) de celle-ci, on indique que le remplissage est représenté de manière illustrative au moyen d'un réservoir ou pipette à titre d'exemple non limitatif. On indique toutefois qu'afin de supprimer l'apparition de bulles d'air dans la solution saline contenue dans l'enceinte étanche 3, on peut, de manière avantageuse, réaliser un tel remplissage au moyen d'une opération d'aspiration, de préférence. L'étape de remplissage c) est alors elle-même suivie d'une étape d), représentée au point d) de la figure 3c, constituant en un scellement des extrémités. De préférence, les scellements étanches appropriés de 1 ' enceinte étanche définitive peuvent être réalisés au moyen d'une colle silicone destinée à obturer les extrémités de l'enceinte étanche 3, les extrémités des conducteurs 1 traversant l'étanchéité ainsi réalisée, le tout étant coiffé par un embout ou manchon thermorétractable placé sur chaque extrémité afin de protéger le scellement. Pour une étan- chéité parfaite, on peut envisager d'envelopper l'extrémité du tube et du conducteur avec un enrubannage de bande en polytétrafluoréthylène recouvert d'une mince couche de joint silicone, le tout étant maintenu par un manchon thermorétractable. De manière avantageuse, le scellement des extrémités peut être effectué sur les tubes ou enveloppes en matériau thermoplastique auto-soudable, au moyen d'une pince à mors chauffant.The actual shaping step b) is then followed by a filling step c), represented in point c) of FIG. 3c, of the gap formed between the conductor 1 and the sealed enclosure 3 by means of the saline solution. In Figure 3c, point c) thereof, it is indicated that the filling is shown by way of illustration by means of a reservoir or pipette by way of nonlimiting example. However, it is indicated that in order to suppress the appearance of air bubbles in the saline solution contained in the sealed enclosure 3, it is advantageous to carry out such filling by means of a suction operation, preference. The filling step c) is then itself followed by a step d), represented in point d) of FIG. 3c, constituting a sealing of the ends. Preferably, the appropriate watertight seals of the final watertight enclosure can be produced by means of a silicone adhesive intended to seal the ends of the watertight enclosure 3, the ends of the conductors 1 passing through the seal thus produced, the whole being capped by a heat-shrinkable tip or sleeve placed on each end to protect the seal. For perfect sealing, it is possible to envision wrapping the end of the tube and of the conductor with a wrapping of polytetrafluoroethylene tape covered with a thin layer of silicone seal, the whole being maintained by a heat-shrinkable sleeve. Advantageously, the sealing of the ends can be carried out on the tubes or envelopes of self-weldable thermoplastic material, by means of a heating jaw clamp.
Le même procédé peut être appliqué pour la fabrication des câbles de modulation. Dans un tel cas, on indique toutefois que le conducteur 1 est un fil émaillé simple, de 5/10 mm, alors que l'enceinte étanche 3 est constituée par un tube de polyéthylène 3/6 mm ou par tout tube équivalent. Ce mode de réalisation n'est pas limitatif et il peut être envisagé, pour chaque conducteur constitutif de la liaison câble de modulation, d'utiliser deux fils émaillés torsadés pour constituer chaque conducteur 1 de la liaison.
On indique en particulier que, outre la qualité intrinsèque reconnue aux fils émaillés pour la constitution des liaisons des câbles de modulation, déjà mentionnée dans la description, la présence de l'émail permet d'assurer une protection du cuivre conducteur à toute attaque de la solution saline, ce qui permet de conserver des propriétés de qualité de transmission de manière sensiblement permanente.The same process can be applied for the manufacture of modulation cables. In such a case, it is however indicated that the conductor 1 is a simple enameled wire, of 5/10 mm, while the sealed enclosure 3 is constituted by a 3/6 mm polyethylene tube or by any equivalent tube. This embodiment is not limiting and it can be envisaged, for each conductor constituting the modulation cable link, to use two twisted enameled wires to constitute each conductor 1 of the link. It is pointed out in particular that, in addition to the intrinsic quality recognized for enameled wires for constituting the connections of the modulation cables, already mentioned in the description, the presence of enamel makes it possible to protect the conductive copper from any attack on the saline solution, which makes it possible to maintain transmission quality properties substantially permanently.
L'utilisation des câbles de modulation et des câbles de liaison amplificateur/haut-parleur obtenue conformément au procédé, objet de la présente invention, tel que décrit en liaison avec la figure 3c, a permis d'obtenir des résultats d'écoute excellents, la qualité d'écoute et la sonorité étant supérieures à celles obtenues avec la projection d'un vernis semi-conducteur mentionné précédemment dans la description lorsque les qualités de résistivité de ce vernis semi-conducteur sont à leur valeur optimale.The use of the modulation cables and of the amplifier / speaker connection cables obtained in accordance with the method which is the subject of the present invention, as described in connection with FIG. 3c, has made it possible to obtain excellent listening results, the listening quality and the sound being superior to those obtained with the projection of a semiconductor varnish mentioned previously in the description when the resistivity qualities of this semiconductor varnish are at their optimal value.
Le procédé objet de la présente invention n'est pas limité, lorsque le matériau semi-conducteur après la phase de stabilisation est liquide, au mode de réalisation décrit avec la figure 3c. En effet, ainsi qu'il sera maintenant explicité en liaison avec la figure 3d, lorsque ce matériau semi-conducteur après l'opération de stabilisation est liquide ou sous forme de gel, cette opération de stabilisa- tion peut consister avantageusement à ajouter au matériau semi-conducteur un élément présentant des propriétés ferromagnétiques pour engendrer un composé ferromagnétique présentant des propriétés de matériau semi-conducteur . Sur la figure 3d, on a représenté cette étape de mise en oeuvre du procédé de manière illustrative par une opération de mélange au moyen d'un mélangeur à palette d'un matériau semi-conducteur liquide, noté MSC, et d'un matériau ferromagnétique sous forme pulvérulente pour réaliser un matériau, soit liquide, soit sous forme de gel, correspondant. Ainsi que représenté en outre sur la figure 3d, le composé ferromagnétique présentant des propriétés de
matériau semi-conducteur obtenues suite à l'opération de mélange précitée, est ensuite appliqué sur le conducteur C pour constituer par exemple une couche ou manchon représenté en pointillé sur la figure 3d, et l'ensemble, en particulier le manchon 2 de matériau semi-conducteur constitué par le composé ferromagnétique présentant des propriétés de matériau semi-conducteur, est alors soumis à un champ magnétique permanent ou entretenu, illustré par la référence B fléchée sur la figure 3d, afin d'assurer le confinement du composé ferromagnétique présentant les propriétés de matériau semi-conducteur sur la surface externe du conducteur 1 ou du circuit électrique.The process which is the subject of the present invention is not limited, when the semiconductor material after the stabilization phase is liquid, to the embodiment described with FIG. 3c. Indeed, as will now be explained in connection with FIG. 3d, when this semiconductor material after the stabilization operation is liquid or in the form of a gel, this stabilization operation may advantageously consist in adding to the material semiconductor an element having ferromagnetic properties to generate a ferromagnetic compound having properties of semiconductor material. In FIG. 3d, this step of implementing the method is illustrated in an illustrative manner by a mixing operation using a paddle mixer of a liquid semiconductor material, denoted MSC, and a ferromagnetic material. in powder form to make a material, either liquid or gel, corresponding. As also shown in Figure 3d, the ferromagnetic compound having properties of semiconductor material obtained following the above-mentioned mixing operation, is then applied to conductor C to constitute, for example, a layer or sleeve shown in dotted lines in FIG. 3d, and the assembly, in particular the sleeve 2 of semi-material -conductor constituted by the ferromagnetic compound having properties of semiconductor material, is then subjected to a permanent or maintained magnetic field, illustrated by the reference B arrowed on figure 3d, in order to ensure the confinement of the ferromagnetic compound having the properties of semiconductor material on the external surface of conductor 1 or of the electrical circuit.
Le procédé objet de la présente invention, dans le mode de réalisation décrit en liaison avec la figure 3d, trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la haute fidélité pour la compensation en parasites radioélectriques des haut-parleurs eux-mêmes, et non plus de la liaison entre amplificateurs et haut-parleurs et enceintes acoustiques, ainsi qu'il sera décrit ultérieu- rement dans la description.The process which is the subject of the present invention, in the embodiment described in conjunction with FIG. 3d, finds a particularly advantageous application in the field of high fidelity for the compensation in radio interference of the loudspeakers themselves, and no longer of the connection between amplifiers and loudspeakers and loudspeakers, as will be described later in the description.
Une description plus détaillée de circuits électriques ou câbles compensés en parasites radioélectriques engendrés notamment par des phénomènes de micro-décharges électriques présents sur la surface externe de ces circuits ou câbles électriques, lorsque ceux-ci sont alimentés en tension électrique, sera maintenant donnée en liaison avec les figures 4a à 4c, ces circuits ou câbles électriques étant bien entendu obtenus par la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit. Ainsi que représenté par exemple sur la figure 4a, le conducteur ou circuit électrique 1 comporte, sur sa surface externe, un revêtement 2 de matériau semi-conducteur, la notion de matériau semi-conducteur ayant été définie précédemment dans le cadre de la description du procédé objet de la présente invention.A more detailed description of electrical circuits or cables compensated for by radio interference generated in particular by phenomena of electrical micro-discharges present on the external surface of these electrical circuits or cables, when these are supplied with electrical voltage, will now be given in connection with FIGS. 4a to 4c, these circuits or electric cables being of course obtained by implementing the method described above. As shown for example in FIG. 4a, the electrical conductor or circuit 1 comprises, on its external surface, a coating 2 of semiconductor material, the concept of semiconductor material having been defined previously in the context of the description of process which is the subject of the present invention.
D'une manière générale, on indique que le matériau
semi-conducteur 2 forme un manchon recouvrant le conducteur électrique 1 ou, à tout le moins, une couche recouvrant un circuit électrique, ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description. Le matériau semi-conducteur présente une valeur de résistivité linéique permettant à la fois de maintenir la surface externe de ce circuit électrique ou conducteur électrique à un potentiel électrique statique de valeur locale constante, voisine de celle du circuit ou du conducteur 1, et d'absorber l'ensemble des courants électri- ques erratiques de décharge provoqués par les phénomènes parasites précités. Le matériau semi-conducteur peut être solide, ou liquide, ou sous forme de gel, et peut consister par exemple en une couche fine de quelques μm déposée par vaporisation du vernis semi-conducteur référencé 8001, commercialisé par la Société VON ROLL ISOLA.Generally, it is indicated that the material semiconductor 2 forms a sleeve covering the electrical conductor 1 or, at the very least, a layer covering an electrical circuit, as will be described later in the description. The semiconductor material has a linear resistivity value making it possible both to maintain the external surface of this electrical circuit or electrical conductor at a static electrical potential of constant local value, close to that of the circuit or conductor 1, and to absorb all the erratic electric discharge currents caused by the above-mentioned parasitic phenomena. The semiconductor material may be solid, or liquid, or in the form of a gel, and may consist, for example, of a thin layer of a few μm deposited by spraying with the semiconductor varnish referenced 8001, sold by the company VON ROLL ISOLA.
De préférence, mais de manière non limitative, l'ensemble peut être gainé par une gaine fine protectrice 3, laquelle permet d'assurer une protection de la couche de matériau semi-conducteur et de l'ensemble ainsi constitué. D'une manière générale, on indique que le conducteur 1 peut être constitué par un fil électrique de cuivre, émaillé ou non, de section appropriée.Preferably, but in a nonlimiting manner, the assembly can be sheathed by a thin protective sheath 3, which makes it possible to ensure protection of the layer of semiconductor material and of the assembly thus formed. In general, it is indicated that the conductor 1 can be constituted by an electric copper wire, enamelled or not, of appropriate section.
Dans une variante de réalisation telle que représentée en figure 4b, le conducteur électrique 1 peut être constitué par une pluralité de brins de fils de cuivre émaillés torsadés, l'âme centrale portant la référence 1 et l'émail la référence 10, tel que représenté sur la figure 4b.In an alternative embodiment as shown in FIG. 4b, the electrical conductor 1 can be constituted by a plurality of strands of twisted enameled copper wires, the central core bearing the reference 1 and the enamel the reference 10, as shown in Figure 4b.
Dans tous les cas, la gaine de protection 3 peut être ajoutée afin de protéger l'ensemble.In all cases, the protective sheath 3 can be added to protect the assembly.
Enfin, dans le cas où le matériau semi-conducteur est une solution saline par exemple, tel que le sérum physiologique, le circuit électrique compensé en parasites radioélectriques objet de la présente invention, ainsi que représenté en coupe selon un plan de coupe longitudinale en figure 4c, peut comporter avantageusement l'enceinte étanche
3 constituée par un tube de polyéthylène par exemple. L'enceinte étanche 3 contient partiellement le circuit ou le conducteur électrique 1, lequel est constitué, soit par du fil électrique torsadé de 5/10 mm émaillé, soit par un seul fil émaillé de 5/10 mm par exemple. De cette manière, une partie majeure du circuit électrique 1, ou conducteur électrique 1, est immergée dans le matériau semi-conducteur liquide ou sous forme de gel, seules les extrémités destinées à réaliser les connexions n'étant pas immergées dans le matériau semi-conducteur précité.Finally, in the case where the semiconductor material is a saline solution for example, such as physiological saline, the electrical circuit compensated for radioelectric parasites object of the present invention, as shown in section along a longitudinal section plane in figure 4c, may advantageously include the sealed enclosure 3 constituted by a polyethylene tube for example. The sealed enclosure 3 partially contains the circuit or the electrical conductor 1, which is constituted either by twisted 5/10 mm enameled electrical wire, or by a single enameled wire of 5/10 mm for example. In this way, a major part of the electrical circuit 1, or electrical conductor 1, is immersed in the liquid semiconductor material or in the form of a gel, only the ends intended for making the connections not being immersed in the semi-material aforementioned driver.
En outre, ainsi qu'on l'observera sur la figure 4c, des bornes de connexion 4 extérieures à l'enceinte étanche 3 sont interconnectées à la partie majeure du circuit électrique immergée. Ainsi que représenté sur la figure 4c, les bornes de connexion 4 peuvent avantageusement être constituées par un scellement 40 assurant l'obturation étanche de l'enceinte étanche 3 à chacune de ses extrémités, ce scellement 40 étant réalisé par exemple par un mastic silicone. L'ensemble peut être coiffé de manchons thermo-rétractables 41, un plot de connexion ou borne de connexion de type fiche banane 42 par exemple étant interconnecté au conducteur 1, la fiche de connexion 42 étant de préférence prise et maintenue par le manchon thermo-rétractable 41. Un tel mode de fabrication permet de réaliser des câbles de modulation ou des câbles de liaison amplificateurs/haut-parleurs de longueur déterminée standard présentant une bonne stabilité dans le temps et des conditions de transmission des signaux électriques de premier ordre. Un justificatif de la mise en oeuvre du procédé, objet de la présente invention, et des résultats obtenus grâce à la structure des câbles et circuits électriques compensés en parasites radioélectriques tels que décrits précédemment avec les figures 4a à 4c, sera maintenant donné relativement au phénomène de micro-décharges erratiques susceptible de se produire à la surface de tout conducteur
électrique non compensé conformément au procédé objet de la présente invention.In addition, as will be seen in FIG. 4c, connection terminals 4 external to the sealed enclosure 3 are interconnected to the major part of the submerged electrical circuit. As shown in FIG. 4c, the connection terminals 4 may advantageously be constituted by a seal 40 ensuring the sealed closure of the sealed enclosure 3 at each of its ends, this seal 40 being produced for example by a silicone sealant. The assembly can be capped with heat-shrinkable sleeves 41, a connection pad or connection terminal of the banana plug type 42 for example being interconnected to the conductor 1, the connection plug 42 being preferably taken and held by the thermo sleeve. retractable 41. Such a manufacturing method makes it possible to produce modulation cables or amplifier / speaker connection cables of standard determined length having good stability over time and first-order electrical signal transmission conditions. A justification of the implementation of the method, object of the present invention, and of the results obtained thanks to the structure of the cables and electrical circuits compensated for radio interference as described above with FIGS. 4a to 4c, will now be given relative to the phenomenon erratic micro-discharges likely to occur on the surface of any conductor electric not compensated according to the process object of the present invention.
Dans le cas d ' un conducteur électrique cylindrique C, représenté en figure 5a, ce conducteur électrique étant supposé nu, un tel conducteur fraîchement usiné se recouvre quasi-instantanément d'une ou plusieurs couches d'air mais plus particulièrement d'oxygène, lequel présente une avidité particulière pour les métaux, excepté l'or.In the case of a cylindrical electrical conductor C, shown in FIG. 5a, this electrical conductor being assumed to be bare, such a freshly machined conductor is almost instantaneously covered with one or more layers of air but more particularly of oxygen, which has a particular greed for metals, except gold.
Dans le cas du cuivre en particulier, il se produit un début d'oxydation, lequel se ralentit après quelques heures .In the case of copper in particular, an oxidation begins, which slows down after a few hours.
En conséquence, il existe toujours une couche d'une ou deux molécules d'épaisseur de gaz tel que l'oxygène, l'azote, le gaz carbonique, voire la vapeur d'eau, adsorbé, compliqué d'un phénomène de début d'oxydation.Consequently, there is always a layer of one or two molecules of gas thickness such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide, or even water vapor, adsorbed, complicated by a phenomenon of the onset of 'oxidation.
L'application d'un potentiel électrique lors de la transmission d'un signal au moyen d'un tel conducteur C, produit sur ce conducteur et en particulier à l'interface conducteur/isolant de celui-ci, un ensemble de phénomènes de décharges appelées micro-décharges d'interface.The application of an electrical potential during the transmission of a signal by means of such a conductor C, produces on this conductor and in particular at the conductor / insulator interface thereof, a set of discharge phenomena called interface micro-discharges.
Un tel phénomène peut être rapproché du phénomène connu sous le nom d'effet couronne sur les lignes à haute tension, bien que les ordres de grandeur des tensions mises en jeu soient très différents. Dans le cas des micro-décharges d'interface, celles- ci se produisent pour des tensions extrêmement faibles, de l'ordre du μV, et n'apparaissent qu'au voisinage immédiat du conducteur C, c'est-à-dire de la surface externe de celui- ci. On comprend en particulier que, bien que les tensions impliquées au niveau des aspérités et de la rugosité de la surface externe précitée soient de quelques μV, ces différences de potentiel, rapportées à des distances de rugosité ou de granulométrie de l'ordre du μm, sont susceptibles d'engendrer des champs électriques locaux importants, de l'ordre de plusieurs volts par mètre.Such a phenomenon can be compared to the phenomenon known as the corona effect on high-voltage lines, although the orders of magnitude of the voltages involved are very different. In the case of interface micro-discharges, these occur for extremely low voltages, of the order of μV, and appear only in the immediate vicinity of the conductor C, that is to say of the outer surface of it. It is understood in particular that, although the voltages involved at the level of the roughness and the roughness of the abovementioned external surface are a few μV, these potential differences, related to roughness or particle size distances of the order of μm, are likely to generate significant local electric fields, of the order of several volts per meter.
En conséquence, le phénomène des micro-décharges
d'interface sont également à rapprocher de l'effet Branly précédemment mentionné dans la description.Consequently, the phenomenon of micro-discharges are also related to the Branly effect previously mentioned in the description.
Une analyse du phénomène de micro-décharges d'interface à partir de 1 ' effet couronne peut être effectuée en référence à l'étude publiée par Claude GARY et Marcel MOREAU relativement à cet effet couronne, dans un ouvrage intitulé "L'effet de couronne en tension alternative", publié aux Librairies Eyrolles, à Paris, France, en 1976.An analysis of the phenomenon of interface micro-discharges from the crown effect can be carried out with reference to the study published by Claude GARY and Marcel MOREAU relative to this crown effect, in a work entitled "The crown effect in alternative voltage ", published in Libraries Eyrolles, in Paris, France, in 1976.
Certains éléments de cette étude peuvent être repris et appliqués au phénomène des micro-décharges d'interface.Certain elements of this study can be taken up and applied to the phenomenon of interface micro-discharges.
Pour un conducteur cylindrique de rayon r porté à un potentiel électrique V, le champ électrique à la surface de ce dernier vérifie la relation :For a cylindrical conductor of radius r brought to an electric potential V, the electric field on the surface of the latter checks the relationship:
(9) r.ln D(9) r.ln D
La valeur du champ exprimée par cette relation est en V/m, D représente la distance du conducteur C avec les conducteurs voisins ou le potentiel de référence, r représente la distance par rapport à la surface du conducteur, In désigne le log népérien.The value of the field expressed by this relationship is in V / m, D represents the distance of the conductor C with the neighboring conductors or the reference potential, r represents the distance from the surface of the conductor, In denotes the natural log.
On conçoit bien sûr que la valeur locale du champ électrique peut être accrue par effet de pointe lorsque des aspérités sont présentes sur le conducteur. C'est précisément le cas des limailles permettant la mise en évidence de l'effet Branly, les conducteurs industriels issus des filières étant bien entendu toujours nantis à profusion de ce type d'aspérités sur leur surface latérale.It is of course understood that the local value of the electric field can be increased by peak effect when roughness is present on the conductor. This is precisely the case of filings allowing the Branly effect to be highlighted, industrial conductors coming from the supply chains being of course always affluent in profusion of this type of roughness on their lateral surface.
A l'échelle moléculaire, ce champ peut bien entendu être localement très important.At the molecular level, this field can of course be locally very important.
Pour une aspérité simplement modélisée sous forme d'une demi-ellipse telle que représentée en figure 5a) en partie droite, par rapport à la surface du conducteur représenté vertical, la valeur du champ s'écrit :
E.„ = E0 c/a x (c/h)2 (10) arg th (c/a) - c/aFor an asperity simply modeled in the form of a half-ellipse as represented in FIG. 5a) in the right part, relative to the surface of the conductor represented vertical, the value of the field is written: E. „= E 0 c / ax (c / h) 2 (10) arg th (c / a) - c / a
Dans cette relation : c représente la distance du foyer de l'ellipse à la surface du conducteur C, a représente la distance du sommet de l'ellipse, c'est-à- dire de 1 ' aspérité par rapport à la surface de ce même conducteur C, h représente la demi-dimension transversale de l'ellipse.In this relation: c represents the distance from the focal point of the ellipse to the surface of the conductor C, a represents the distance from the apex of the ellipse, that is to say from the roughness with respect to the surface of this same conductor C, h represents the transverse half-dimension of the ellipse.
Plus l'ellipsoïde, donc l'aspérité, est pointu, plus le rapport c/a est petit et plus le facteur multiplicateur de la valeur du champ engendré au voisinage de l'aspérité est important par rapport à la valeur du champ E0 au voisinage de la surface du conducteur C.The more pointed the ellipsoid, therefore the roughness, the smaller the c / a ratio and the greater the multiplier of the value of the field generated in the vicinity of the roughness compared to the value of the field E 0 au near the surface of conductor C.
A titre d'exemple non limitatif, on indique que pour c/a = 0,7 et c/h = 3, on a Emax / E0 = 37,7.By way of nonlimiting example, it is indicated that for c / a = 0.7 and c / h = 3, we have E max / E 0 = 37.7.
Alors que dans l'effet couronne classique, des décharges de différents types apparaissent au sommet de ces aspérités en fonction de la valeur de la tension appliquée et de la polarité du signal, ces décharges étant du type avalanches de Townsend, décharges positives, impulsions de Trichel pour des courants impulsionnels avec des fréquences de relaxation de 1 à 100 kHz par exemple, dans le cas de micro-décharges d'interface au contraire, ces décharges ne se produisent plus dans l'air environnant mais dans la fine couche isolante en contact avec le conducteur, c'est-à-dire la surface périphérique de celui-ci. Suivant le mode de fabrication du câble électrique utilisé, c'est-à-dire extrusion, colaminage, polymérisation en sortie de filière, quelques molécules gazeuses peuvent par exemple être piégées entre le matériau isolant et le conducteur C proprement dit. En outre, à l'échelle molécu- laire, les aspérités d'usinage sur la surface périphérique du conducteur C sont importantes.
Dans le cas des conducteurs nus, il existe toujours une ou deux, voire plusieurs, couches de molécules adsor- bées, ainsi que mentionné précédemment. Pour les métaux non précieux en particulier le cuivre, il se produit presque toujours une oxydation de la couche superficielle de celui- ci .Whereas in the classic crown effect, discharges of different types appear at the top of these asperities depending on the value of the applied voltage and the polarity of the signal, these discharges being of the Townsend avalanche type, positive discharges, pulses of Trichel for impulse currents with relaxation frequencies from 1 to 100 kHz for example, in the case of interface micro-discharges on the contrary, these discharges no longer occur in the surrounding air but in the thin insulating layer in contact with the conductor, that is to say the peripheral surface thereof. Depending on the method of manufacturing the electric cable used, that is to say extrusion, co-laminating, polymerization at the outlet of the die, some gaseous molecules can for example be trapped between the insulating material and the conductor C proper. In addition, on the molecular scale, the roughness of the machining on the peripheral surface of the conductor C is high. In the case of bare conductors, there are always one or two, or even more, layers of adsorbed molecules, as mentioned previously. For non-precious metals, in particular copper, there is almost always an oxidation of the surface layer thereof.
C'est donc dans ces couches moléculaires, en contact immédiat avec le conducteur C, gaz ambiant adsorbé ou diélectrique lorsque le diélectrique adhère parfaitement, que se produit le phénomène des micro-décharges d'interface en fonction du champ électrique local et de la structure métal isolant de l'interface considéré.It is therefore in these molecular layers, in immediate contact with the conductor C, adsorbed ambient gas or dielectric when the dielectric adheres perfectly, that the phenomenon of interface micro-discharges occurs as a function of the local electric field and of the structure. insulating metal of the interface considered.
Bien que les phénomènes physiques mis en jeu soient encore très mal connus, une modélisation de ces phénomènes de micro-décharges d'interface sera proposée en liaison avec la figure 5b et les figures 5c à 5f.Although the physical phenomena involved are still very poorly understood, modeling of these phenomena of interface micro-discharges will be proposed in conjunction with FIG. 5b and FIGS. 5c to 5f.
Ces phénomènes de micro-décharges conduisant à une dégradation audible du signal, ainsi que relaté précédemment suite aux travaux et constatations mentionnés dans la description, celles-ci conduisent à des perturbations dans le spectre de fréquences audio compris entre 20 Hz et 20 kHz.These micro-discharge phenomena leading to an audible degradation of the signal, as previously reported following the work and observations mentioned in the description, these lead to disturbances in the audio frequency spectrum between 20 Hz and 20 kHz.
Une telle constatation implique, dans le cas de décharges rapides à front raide, que celles-ci doivent se présenter sous une forme récurrente avec une période de récurrence comprise dans la bande audiofréquence. C'est par exemple le cas des impulsions de Trichel dans le cas de l'effet couronne.Such a finding implies, in the case of rapid discharges with a steep front, that these must be in a recurring form with a recurrence period included in the audio frequency band. This is for example the case with Trichel impulses in the case of the crown effect.
Dans le cas des micro-décharges d'interface, il est alors possible de odéliser la structure de l'interface au moyen du schéma représenté en figure 5b. Cette modélisation est représentée en liaison avec la figure 5a et les symboles utilisés dans la figure 5b pour cette modélisation représentent : - E(t), une source de tension, c'est-à-dire finalement une tension induite sur le câble, soit par le signal à
transmettre, soit par un parasite radioélectrique externe ;In the case of interface micro-discharges, it is then possible to odelize the structure of the interface by means of the diagram shown in FIG. 5b. This modeling is represented in connection with FIG. 5a and the symbols used in FIG. 5b for this modeling represent: - E (t), a voltage source, that is to say ultimately a voltage induced on the cable, ie by the signal to transmit, either by an external radio interference;
- R représente la résistance interne de 1 ' interface ;- R represents the internal resistance of the interface;
- Cx représente la capacité des premières couches isolantes immédiatement en contact avec le conducteur. Il s ' agit donc de 1 ' air dans le cas d ' un conducteur nu ou de l'isolant appliqué sur un conducteur isolé ;- C x represents the capacity of the first insulating layers immediately in contact with the conductor. It is therefore air in the case of a bare conductor or the insulation applied to an insulated conductor;
- e est un éclateur qui court-circuite la capacité Ci dès que la tension aux bornes de Cλ dépasse une valeur de seuil donnée et initie le phénomène de relaxation ;- e is a spark gap which short-circuits the capacitor Ci as soon as the voltage across C λ exceeds a given threshold value and initiates the relaxation phenomenon;
- C2 représente la capacité du conducteur C par rapport à la masse, c'est-à-dire au potentiel de référence ou à la terre.- C 2 represents the capacitance of the conductor C with respect to the mass, that is to say to the reference potential or to the earth.
L'ensemble Cj+e traduit le phénomène des micro- décharges à l'interface, conducteur C isolant. En toute hypothèse, il existe en fait de nombreux couples C:+e connectés en série ou en parallèle, correspondant à des sauts d'électrons allant de la simple délocalisation au micro-claquage proprement dit, appelé par les physiciens par le terme global de "décharge partielle".The set Cj + e translates the phenomenon of micro-discharges at the interface, insulating conductor C. In any event, there are in fact many couples C : + e connected in series or in parallel, corresponding to jumps of electrons going from simple delocalization to micro-breakdown proper, called by physicists by the global term of "partial discharge".
Une simulation numérique fournit cependant des résultats très significatifs représentés sur les figures 5c à 5f.A numerical simulation, however, provides very significant results shown in Figures 5c to 5f.
Ainsi que représenté sur la figure 5c, pour une tension de source E(t) constituée par une tension sinusoïdale pure de fréquence 1 kHz, la tension aux bornes de la capacité Cx en présence de l'éclateur e est représentée sur la figure 5c pour une tension de claquage supposée deux fois plus grande en signaux positifs qu'en signaux négatifs. Le courant dans l'ensemble du circuit tel que représenté en figure 5d apparaît globalement peu affecté par les claquages successifs provoqués par l'éclateur e.As shown in FIG. 5c, for a source voltage E (t) constituted by a pure sinusoidal voltage of frequency 1 kHz, the voltage across the terminals of the capacitor C x in the presence of the spark gap e is represented in FIG. 5c for a breakdown voltage assumed to be twice greater in positive signals than in negative signals. The current in the entire circuit as shown in FIG. 5d appears overall little affected by the successive breakdowns caused by the spark gap e.
Une vue agrandie en figure 5e et figure 5f d'une crête positive respectivement négative du courant représenté en figure 5b, met en évidence les perturbations de ce courant par les micro-décharges, la fréquence des perturba-
tions apparaissant plus élevée pour la crête négative bien que l'amplitude de ces perturbations apparaisse moindre.An enlarged view in FIG. 5e and FIG. 5f of a positive and respectively negative peak of the current represented in FIG. 5b, highlights the disturbances of this current by micro-discharges, the frequency of the disturbances tions appearing higher for the negative peak although the amplitude of these disturbances appears less.
La modélisation précitée, telle que représentée en figure 5b, permet, à partir des figures 5d à 5f, d'apporter les interprétations ci-après relativement aux résultats obtenus : les perturbations liées aux micro-décharges apparaissent sous forme d'un train d'impulsions à fréquence localement constante. Leur fréquence de récurrence est susceptible de tomber dans le spectre audiofréquences ;The aforementioned modeling, as represented in FIG. 5b, makes it possible, from FIGS. 5d to 5f, to bring the following interpretations relative to the results obtained: the disturbances linked to micro-discharges appear in the form of a train of locally constant frequency pulses. Their frequency of recurrence is likely to fall in the audio frequency spectrum;
- les micro-décharges apparaissent individuellement très brèves et ne peuvent pour cette raison être vraisemblablement détectées avec un appareillage classique, seule la fréquence de récurrence précitée pouvant être perceptible ; - cette fréquence de récurrence varie en fonction des paramètres suivants : résistance interne du circuit de décharge seuil de claquage polarité du signal . valeur des capacités de claquage Cx valeur des capacités à la terre C2 c'est-à-dire suivant l'ensemble des paramètres physiques et géométriques de l'interface métal/isolant.- the micro-discharges appear individually very brief and cannot therefore probably be detected with conventional equipment, only the aforementioned recurrence frequency being able to be perceptible; - This recurrence frequency varies according to the following parameters: internal resistance of the discharge circuit breakdown threshold signal polarity. value of the breakdown capacitances C x value of the capacitances to earth C 2, that is to say according to the set of physical and geometric parameters of the metal / insulator interface.
- pour un signal sinusoïdal pur et d'amplitude constante, les micro-claquages se traduisent tout au plus par une, le cas échéant, deux raies supplémentaires dans le spectre audiofréquences, ces raies supplémentaires étant le plus souvent noyées dans le bruit. Il n'en est plus du tout de même pour un signal musical pour lequel le spectre de fréquences est riche et se trouve modifié en permanence avec l'apparition de raies supplémentaires fortement corrélées avec le signal. De telles raies supplémentaires apparaissent alors de manière tout-à-fait perceptible, c'est-à-dire audible, alors qu'elles demeurent toutefois très difficiles à détecter par des mesures classiques ; à chaque micro-décharge, c'est-à-dire chaque
micro-claquage ou lors de retour à l'état précédent, peut vraisemblablement être associé un retard comparable à celui mentionné préalablement dans la description relativement à la polarisation des molécules dipolaires, ce retard entraî- nant des phénomènes complexes supplémentaires bien que ne modifiant pas le spectre des raies supplémentaires émises ;- for a pure sinusoidal signal and of constant amplitude, the micro-breakdowns are expressed at most by one, if necessary, two additional lines in the audio frequency spectrum, these additional lines being most often drowned in noise. It is no longer the same for a musical signal for which the frequency spectrum is rich and is constantly modified with the appearance of additional lines strongly correlated with the signal. Such additional lines then appear quite perceptibly, that is to say, audibly, while they nevertheless remain very difficult to detect by conventional measurements; at each micro-discharge, i.e. each micro-breakdown or when returning to the previous state, can probably be associated with a delay comparable to that mentioned previously in the description relative to the polarization of the dipole molecules, this delay causing additional complex phenomena although not modifying the spectrum of additional lines emitted;
- pour un spectre de raies de période de récurrence τ, la transformée de Laplace appliquée à ce dernier est de la forme l/l-exp( -τp) , lequel se traduit par un ensemble spectre continu + spectre de raies similaire à celui d'une ligne de transmission ouverte, ce qui permet de se ramener au cas de phénomènes de retard ou d'échos incriminés maintes fois en matière de musicalité ;- for a spectrum of lines with a recurrence period τ, the Laplace transform applied to the latter is of the form l / l-exp (-τp), which results in a set continuous spectrum + line spectrum similar to that of 'an open transmission line, which makes it possible to reduce the case of delay phenomena or echoes incriminated many times in terms of musicality;
- les tensions parasites engendrées par les micro- décharges d'interface sont très raides et donc très rapidement atténuées. Pour cette raison, elles n'ont qu'une influence locale mais certaine par rayonnement ou induction capacitive, mais ont par contre une influence globale sur l'intensité du courant circulant dans le conducteur C. Toutefois, il faut noter l'existence d'un mode de propagation particulier à 1 ' interface conducteur / isolant précité dans un câble isolé, ce mode de propagation correspondant à une solution particulière des équations de Maxwell. La propagation selon ce mode de propagation des rayonnements engendrés par les micro-décharges d'interface dans un conducteur C isolé classique ne peut donc être exclue.- the parasitic voltages generated by the interface micro-discharges are very steep and therefore very quickly attenuated. For this reason, they only have a local influence but certain by radiation or capacitive induction, but on the other hand have a global influence on the intensity of the current circulating in the conductor C. However, it should be noted the existence of a particular propagation mode at the aforementioned conductor / insulator interface in an insulated cable, this propagation mode corresponding to a particular solution of the Maxwell equations. The propagation according to this mode of propagation of the radiation generated by the interface micro-discharges in a conventional insulated conductor C cannot therefore be excluded.
Le problème des micro-décharges à 1 ' interface conducteur / isolant ayant été illustré grâce à la modélisa- tion proposée en figure 5b et à la simulation représentée en figures 5c à 5f, la solution retenue pour la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention et la fabrication des câbles compensés en phénomènes radioélectriques correspondants, permettant de se protéger de ces phénomènes de micro-décharges ainsi que des phénomènes de mémoire d'isolant liés à l'orientation des molécules dipolaires, apparaît
alors justifiée pour les raisons ci-après.The problem of micro-discharges at the conductor / insulator interface having been illustrated by means of the modeling proposed in FIG. 5b and the simulation represented in FIGS. 5c to 5f, the solution adopted for the implementation of the method which is the subject of the present invention and the manufacture of cables compensated for corresponding radioelectric phenomena, making it possible to protect themselves from these phenomena of micro-discharges as well as from phenomena of insulator memory linked to the orientation of the dipole molecules, appears then justified for the following reasons.
La couche de matériau semi-conducteur, conformément au procédé objet de la présente invention, permet d'éviter ces micro-décharges en créant une equipotentialité locale conducteur/ environnement immédiat.The layer of semiconductor material, in accordance with the process which is the subject of the present invention, makes it possible to avoid these micro-discharges by creating a local conductive equipotentiality / immediate environment.
Le fait d'envisager un écran tel qu'un écran électrique conducteur au potentiel du conducteur semblable à un blindage ne ferait que repousser le problème car des micro-décharges apparaîtraient elles-mêmes à la surface de cet écran.Considering a screen such as a conductive electric screen with the potential of the conductor similar to a shielding would only push back the problem because micro-discharges would appear themselves on the surface of this screen.
La solution préconisée, conformément à l'objet de la présente invention, consistant en fait à utiliser un écran semi-conducteur est justifiée pour autant que cet écran semi-conducteur soit : - suffisamment conducteur pour créer une equipotentialité statique effective, etThe recommended solution, in accordance with the object of the present invention, consisting in fact in using a semiconductor screen is justified provided that this semiconductor screen is: - sufficiently conductive to create an effective static equipotentiality, and
- suffisamment résistant pour annuler les courants susceptibles d'être provoqués par les micro-décharges d'interface précédemment décrites. Ces courants sont les courants transversaux ou de propagation longitudinale dans le conducteur C.- strong enough to cancel the currents likely to be caused by the interface micro-discharges previously described. These currents are the transverse or longitudinal propagation currents in the conductor C.
On comprend de la manière la plus claire que l'écran semi-conducteur précité doit être en contact parfait avec le conducteur C ou, plus généralement, avec l'isolant tel que la couche d'émail recouvrant le conducteur à protéger dans la mesure où des vacuoles ou irrégularités de surface subsistantes ne feraient qu'aggraver le problème.It is understood most clearly that the aforementioned semiconductor screen must be in perfect contact with the conductor C or, more generally, with the insulator such as the enamel layer covering the conductor to be protected insofar as remaining vacuoles or surface irregularities would only make the problem worse.
Le phénomène des micro-décharges d ' interface précédemment analysé n'est pas limité aux seuls câbles constitués par des fils conducteurs, mais apparaît également se produire au niveau des circuits électroniques dans le sens le plus général du terme de ces derniers.The phenomenon of interface micro-discharges previously analyzed is not limited to cables consisting of conductive wires only, but also appears to occur at the level of electronic circuits in the most general sense of the term.
Une investigation en ce sens a été menée par l'inventeur, M.JOHANNET, sur la base de l'amplificateur 1 W décrit en figures 1, lg et lh.An investigation in this sense was carried out by the inventor, M.JOHANNET, on the basis of the 1 W amplifier described in FIGS. 1, lg and lh.
Une première investigation a consisté à vérifier
l'hypothèse précédente au niveau de circuits électroniques en général. Afin de simplifier la procédure de vérification, celle-ci a consisté à appliquer sur l'ensemble du circuit, ce circuit étant réalisé sous forme de câblage expérimental sans aucune précaution particulière, une couche de fluide antistatique tel que mentionné précédemment dans la description, le PHEMASTAT. La couche de matériau antistatique a été appliquée sur la face supérieure et la face inférieure du circuit imprimé, et en particulier sur l'ensemble des composants, et en particulier sur les parties de conducteur nu ou isolé.A first investigation consisted in verifying the previous assumption at the level of electronic circuits in general. In order to simplify the verification procedure, this consisted in applying to the entire circuit, this circuit being produced in the form of experimental wiring without any particular precautions, a layer of antistatic fluid as mentioned previously in the description, PHEMASTAT. The layer of antistatic material was applied to the upper face and the lower face of the printed circuit, and in particular to all of the components, and in particular to the parts of bare or insulated conductor.
Suite à un tel traitement, et toutes choses égales par ailleurs, c'est-à-dire les câbles de modulation et les câbles de liaison amplificateur/haut-parleur (enceintes acoustiques) ayant été maintenus dans leur forme de réalisation conforme à l'objet de la présente invention, le résultat global d'écoute subjective s'est révélé particulièrement stupéfiant.Following such treatment, and all other things being equal, that is to say the modulation cables and the amplifier / loudspeaker connection cables (loudspeakers) having been maintained in their embodiment in accordance with object of the present invention, the overall result of subjective listening has proved particularly astounding.
Au niveau de l'analyse subjective des résultats obtenus, on doit citer impérativement :At the level of the subjective analysis of the results obtained, it is imperative to mention:
- la disparition de toute impression de distorsion subjective ;- the disappearance of any impression of subjective distortion;
- une sensation d'accroissement considérable de la dynamique d'écoute, cet accroissement ayant été mis en évidence par le maintien global de la clarté d'écoute quel que soit le niveau du signal transmis par l'amplificateur ;a sensation of considerable increase in the listening dynamics, this increase having been demonstrated by the overall maintenance of the listening clarity whatever the level of the signal transmitted by the amplifier;
- la disparition totale du bruit de fond perçu alors que, paradoxalement, le bruit de fond réel du studio d'enregistrement, présent au niveau du signal délivré par la source, demeure bien évidemment présent ; la présence de détails sonores propres aux instruments, qui n'avaient jamais pu être mis en évidence à l'écoute au moyen de circuits normaux ;- the total disappearance of the perceived background noise while, paradoxically, the actual background noise of the recording studio, present at the level of the signal delivered by the source, obviously remains present; the presence of audible details specific to the instruments, which could never have been demonstrated by listening by means of normal circuits;
- la clarté et la précision du rythme ou tempo en cohérence parfaite avec la mélodie.- the clarity and precision of the rhythm or tempo in perfect coherence with the melody.
Outre l'investigation précédente, on indique
également que le remplacement du câble d'alimentation de la source constituée par un lecteur de disque optique du commerce par un câble de type FLATLINE recouvert d'une couche de GRAPHIT 33 améliore encore le résultat d'écoute. Une amélioration décisive a enfin été obtenue en remplaçant le câble d ' alimentation secteur par un câble muni de conducteurs compensés en parasites radioélectriques, conformes à l'objet de la présente invention. En effet, on avait pu constater, lors de l'utilisation de câbles d'ali- mentation classiques, que le phénomène des micro-décharges, et la dégradation de la qualité de la musicalité, apparaissent de manière beaucoup plus significative lorsque, en fonction du sens de la prise secteur, les enroulements externes des transformateurs d'alimentation sont reliés au conducteur de phase plutôt qu'au conducteur de neutre. Cette constatation suivie de l'amélioration décisive précitée lors de l'utilisation de conducteurs compensés en remplacement du câble d'alimentation apporte ainsi une confirmation supplémentaire de la validité du phénomène de micro-décharges. II est donc manifeste que les phénomènes mis en évidence précédemment dans la description concernent en fait tous les circuits électroniques de traitement de signal, et en particulier non seulement les circuits d'amplification dans les chaînes HiFi, mais également les câbles d'alimenta- tion véhiculant le courant du secteur.In addition to the previous investigation, we indicate also that the replacement of the power supply cable from the source constituted by a commercial optical disc drive by a cable of the FLATLINE type covered with a layer of GRAPHIT 33 further improves the listening result. A decisive improvement was finally obtained by replacing the mains supply cable with a cable provided with conductors compensated for by radio interference, in accordance with the object of the present invention. Indeed, it has been observed, when using conventional power cables, that the phenomenon of micro-discharges, and the deterioration in the quality of musicality, appear much more significantly when, depending in the direction of the mains socket, the external windings of the supply transformers are connected to the phase conductor rather than to the neutral conductor. This observation followed by the aforementioned decisive improvement when using compensated conductors to replace the power cable thus provides additional confirmation of the validity of the phenomenon of micro-discharges. It is therefore obvious that the phenomena highlighted previously in the description in fact concern all the electronic signal processing circuits, and in particular not only the amplification circuits in the HiFi systems, but also the power cables. conveying the current of the sector.
D'une manière générale et de façon à obtenir une permanence de la compensation souhaitée des parasites radioélectriques sur tout circuit électronique, une solution peut consister à déposer une couche de matériau semi- conducteur telle qu'une couche de graphite au moyen du matériau GRAPHIT 33 tel que décrit précédemment dans la description. Ce dépôt d'une couche de matériau semi-conducteur sous forme de graphite peut être réalisé par une pulvérisation du produit GRAPHIT 33 précédemment décrit ou d'un produit équivalent tel que le produit KF-BLINDOTUB appliqué à la bombe aérosol sur les enroulements de trans-
formateurs tels que transformateurs d'alimentation et fils de câblage reliant les alimentations aux circuits.In general, and in order to obtain a permanence of the desired compensation for radio interference on any electronic circuit, one solution may consist in depositing a layer of semiconductor material such as a layer of graphite using the GRAPHIT 33 material. as previously described in the description. This deposition of a layer of semiconductor material in the form of graphite can be carried out by spraying the GRAPHIT 33 product previously described or an equivalent product such as the KF-BLINDOTUB product applied by aerosol spray to the trans windings. - trainers such as power transformers and wiring wires connecting power supplies to circuits.
Toutefois, ainsi qu'il sera décrit en liaison avec la figure 6a par exemple, on indique qu'un conditionnement particulièrement avantageux d'un circuit électronique quelconque peut consister à prévoir une enceinte étanche, portant la référence 3, constituée par exemple par une boîte en métal revêtue ou non à 1 ' intérieur d ' une couche de matériau protecteur telle qu'une couche de polyuréthane par exemple. Cette anceinte 3 est prévue de façon à contenir partiellement le circuit électrique ou électronique à conditionner, ainsi que le matériau semi-conducteur 2 dans lequel une majeure partie du circuit électrique ou électronique est immergée. On indique, à titre d'exemple non limitatif, que dans ce cas, le matériau semi-conducteur 2 peut avantageusement être réalisé par un gel de résistivité convenable, ainsi que mentionné précédemment dans la description, où le cas échéant par une solution saline dans les conditions mentionnées précédemment dans la description. Dans un tel cas, et afin d'assurer une protection anticorrosion de l'ensemble du circuit électronique ou, à tout le moins, de la majeure partie de celui-ci qui est immergée dans le matériau semi-conducteur 2, on indique que le circuit électronique, ainsi que représenté en figure 6a, peut globalement être revêtu avantageusement d'un film protecteur, portant la référence 10, contre la corrosion et les phénomènes d'électrolyse.However, as will be described in connection with FIG. 6a for example, it is indicated that a particularly advantageous conditioning of any electronic circuit can consist in providing a sealed enclosure, bearing the reference 3, constituted for example by a box made of metal coated or not inside a layer of protective material such as a layer of polyurethane for example. This enclosure 3 is provided so as to partially contain the electrical or electronic circuit to be conditioned, as well as the semiconductor material 2 in which a major part of the electrical or electronic circuit is immersed. It is indicated, by way of nonlimiting example, that in this case, the semiconductor material 2 can advantageously be produced by a suitable resistivity gel, as mentioned previously in the description, where where appropriate by a saline solution in the conditions mentioned previously in the description. In such a case, and in order to ensure anti-corrosion protection of the entire electronic circuit or, at the very least, of most of it which is immersed in the semiconductor material 2, it is indicated that the electronic circuit, as shown in Figure 6a, can generally be advantageously coated with a protective film, bearing the reference 10, against corrosion and electrolysis phenomena.
Dans un tel cas, on comprend par exemple que, lorsque le circuit électronique est formé par une plaquette de circuit imprimé CI munie de conducteurs électriques appropriés afin d'assurer les liaisons électriques et les fonctions du circuit électronique précité, les conducteurs 1 et les composants placés sur la face opposée du circuit intégré CI jouent le rôle de conducteurs sur les surfaces desquels le phénomène des micro-décharges intervient. L'ensemble est alors enrobé dans une couche protectrice 10,
cette couche protectrice 10 pouvant consister en l'application de deux ou trois couches minces de polyuréthane espacées dans le temps pour un séchage parfait successif de chaque couche déposée. Bien entendu, des bornes de connexion Tlr T2, T3/ T4 respectivement T , T'2, T'3, sont prévues extérieurement à l'enceinte étanche 3, ces bornes telles que bornes d'alimentation du circuit électronique et bornes d ' entrée et sortie du signal à traiter étant interconnectées à la partie majeure du circuit électrique immergée. On comprend bien sûr que les connexions peuvent être protégées de la même façon que le circuit électronique proprement dit pour constituer la majeure partie du circuit électrique immergée, seules les parties externes aux traversées étanches, supportant les bornes de connexion, n'étant pas bien entendu revêtues de la couche de protection anti-corrosion.In such a case, it is understood for example that, when the electronic circuit is formed by a printed circuit board CI provided with suitable electrical conductors in order to ensure the electrical connections and the functions of the aforementioned electronic circuit, the conductors 1 and the components placed on the opposite face of the integrated circuit CI play the role of conductors on the surfaces of which the phenomenon of micro-discharges occurs. The whole is then coated in a protective layer 10, this protective layer 10 can consist of the application of two or three thin layers of polyurethane spaced over time for perfect successive drying of each layer deposited. Of course, connection terminals T lr T 2 , T 3 / T 4 respectively T, T ' 2 , T' 3 , are provided outside the sealed enclosure 3, these terminals such as supply terminals of the electronic circuit and input and output terminals of the signal to be processed being interconnected to the major part of the submerged electrical circuit. It is understood of course that the connections can be protected in the same way as the electronic circuit itself to constitute the major part of the submerged electrical circuit, only the parts external to the sealed crossings, supporting the connection terminals, not being understood of course coated with the anti-corrosion protection layer.
En outre, l'enceinte étanche 3 métallique peut être munie d'une borne permettant de relier cette enceinte étanche 3 à un potentiel de référence tel que la masse de l'ensemble d'un dispositif plus complexe. Cette borne porte la référence 30 sur la figure 6a. Les bornes d'entrée et sortie portent les références Tx à T4, respectivement T à T'3 de manière non limitative.In addition, the sealed metal enclosure 3 may be provided with a terminal making it possible to connect this sealed enclosure 3 to a reference potential such as the mass of the assembly of a more complex device. This terminal bears the reference 30 in FIG. 6a. The input and output terminals bear the references T x to T 4 , respectively T to T ' 3 in a nonlimiting manner.
Ainsi, le module de traitement, lorsque l'enceinte étanche 3 constitue un blindage électrique et le cas échéant un blindage magnétique au mumétal par exemple, est-il totalement protégé, non seulement des perturbations électriques ou radioélectriques extérieures qui sont arrêtées par le blindage constitué par l'enceinte étanche 3 précitée, mais également des perturbations radioélectriques internes constituées par les micro-décharges d'interface, ce qui permet d'obtenir un traitement du signal d'entrée sensiblement exempt de tout parasite.Thus, the processing module, when the sealed enclosure 3 constitutes an electrical shielding and if necessary a magnetic shielding with metal, for example, is it completely protected, not only from external electrical or radioelectric disturbances which are stopped by the shielding formed by the aforementioned sealed enclosure 3, but also internal radioelectric disturbances constituted by the interface micro-discharges, which makes it possible to obtain processing of the input signal substantially free of any parasite.
On comprend en outre qu ' en raison de la plus grande capacité calorifique du matériau semi-conducteur 2 sous forme de gel ou sous forme de liquide que celle de l'air,
les problèmes de refroidissement sont totalement résolus, en particulier pour les circuits de faible puissance tels que les circuits électroniques ou de traitement numérique.It is further understood that due to the greater heat capacity of the semiconductor material 2 in the form of gel or in the form of liquid than that of air, the cooling problems are completely resolved, in particular for low power circuits such as electronic circuits or digital processing.
A titre d'exemple avantageux de réalisation de tels circuits électriques ou électroniques, on indique l'application de telles réalisations à des composants électroniques déjà encapsulés, tels que les potentiomètres notamment.As an advantageous example of making such electrical or electronic circuits, the application of such embodiments to the already encapsulated electronic components, such as the potentiometers in particular, is indicated.
Un autre mode de réalisation particulièrement avantageux d'un conditionnement spécifique d'un circuit électrique plus particulièrement utilisé dans les installations HiFi, sera maintenant décrit en liaison avec la figure 6b.Another particularly advantageous embodiment of a specific conditioning of an electrical circuit more particularly used in HiFi installations will now be described in connection with FIG. 6b.
Lorsque le circuit électrique est constitué par le bobinage BO constitué par des conducteurs 1 d'un haut- parleur à membrane, tel qu'un tweeter d'enceinte acoustique, la notion de tweeter désignant tout haut-parleur aux fréquences hautes, le circuit électrique conforme à l'objet de la présente invention comprend, ainsi que représenté en figure 6b précitée, disposé entre les pièces polaires PP et le noyau CO d'un aimant permanent, le bobinage électrique précité BO formé par un enroulement multiple en fil électrique émaillé par exemple, ce bobinage BO étant enroulé sur la base de la membrane M du haut-parleur. Dans sa position moyenne ou position de repos, le bobinage entoure le noyau CO de l'aimant permanent. En outre, ainsi que représenté sur la figure 6b précitée, un matériau semi-conducteur 2 présentant des propriétés ferromagnétiques est disposé entre les pièces polaires et le noyau CO de façon que ce matériau semi-conducteur 2, doté de propriétés ferromagnétiques, assure 1 ' immersion totale du bobinage BO dans sa position moyenne. Le matériau semi-conducteur 2 est alors soumis au champ magnétique permanent de confinement dans l'espace défini par les pièces polaires PP et par le noyau CO de l'aimant permanent. On rappelle bien entendu que les pièces polaires PP sont reliées par un circuit magnétique CM de manière classique.
Dans un mode de réalisation particulier, on indique que le matériau semi-conducteur 2 présentant des propriétés ferromagnétiques était constitué par un mélange de : - 70 à 90 % en poids de FERROFLUIDE, et de - 30 à 10 % en poids d'un matériau pulvérulent miscible faiblement conducteur de l'électricité. Le matériau pulvérulent étant du graphite pulvérulent mélangé dans les proportions indiquées par rapport au FERROFLUIDE . Des résultats sensibles ont été obtenus, le matériau semiconducteur 2 présentant les propriétés ferromagnétiques ainsi obtenues ayant été conditionné de façon à présenter une résistivité linéique p comprise entre 0,1 Ω x m et 10 Ω x m. Enfin, dans tous les cas où une encapsulation du circuit électrique ou électronique ne peut être réalisée, de très bons résultats ont été obtenus grâce à la pulvérisation sur le conducteur électrique en fil émaillé d'un aérosol graphité, tel que le GRAPHIT 33 précédemment mentionné, et en procédant à un essuyage soigneux du produit excédant. C'est le cas en particulier pour : les transformateurs et leurs faisceaux de raccordement ; les faisceaux de câbles destinés à l'alimentation ; les bobines mobiles de haut-parleurs dans lesquels le FERROFLUIDE n'est pas utilisé ; en général, tous les conducteurs isolés non-encapsula- bles.When the electrical circuit is constituted by the winding BO constituted by conductors 1 of a membrane loudspeaker, such as a speaker tweeter, the concept of tweeter designating any speaker at high frequencies, the electric circuit in accordance with the object of the present invention comprises, as represented in FIG. 6b above-mentioned, disposed between the pole pieces PP and the core CO of a permanent magnet, the aforementioned electric winding BO formed by a multiple winding in electric wire enamelled by example, this winding BO being wound on the base of the diaphragm M of the loudspeaker. In its middle position or rest position, the winding surrounds the core CO of the permanent magnet. In addition, as shown in FIG. 6b above, a semiconductor material 2 having ferromagnetic properties is placed between the pole pieces and the CO core so that this semiconductor material 2, endowed with ferromagnetic properties, provides 1 ' total immersion of the winding BO in its average position. The semiconductor material 2 is then subjected to the permanent magnetic field of confinement in the space defined by the pole pieces PP and by the core CO of the permanent magnet. It will of course be recalled that the pole pieces PP are connected by a magnetic circuit CM in a conventional manner. In a particular embodiment, it is indicated that the semiconductor material 2 having ferromagnetic properties was constituted by a mixture of: - 70 to 90% by weight of FERROFLUIDE, and - 30 to 10% by weight of a material miscible powder with low electrical conductivity. The pulverulent material being powdered graphite mixed in the proportions indicated with respect to FERROFLUIDE. Sensitive results have been obtained, the semiconductor material 2 having the ferromagnetic properties thus obtained having been conditioned so as to have a linear resistivity p of between 0.1 Ω xm and 10 Ω x m. Finally, in all cases where the electrical or electronic circuit cannot be encapsulated, very good results have been obtained by spraying the electrical conductor with wire enamelled with a graphite aerosol, such as the GRAPHIT 33 previously mentioned. , and by carefully wiping off the excess product. This is particularly the case for: transformers and their connection harnesses; cable harnesses for power; the loudspeaker coils in which FERROFLUIDE is not used; in general, all insulated conductors which cannot be encapsulated.
En conclusion générale, on indiquera que les phénomènes de micro-décharges d'interface isolant/ conduc- teur apparaissent fortement associés aux phénomènes de mémoire des isolants.In general conclusion, we will indicate that the phenomena of micro-discharges of insulator / conductor interface appear strongly associated with the phenomena of memory of insulators.
En fait, les signaux musicaux, c'est-à-dire les signaux électroniques aux fréquences audio, traduits sous forme de tension dans les conducteurs, provoquent des micro- décharges aux interfaces conducteur/isolant.In fact, the musical signals, that is to say the electronic signals at audio frequencies, translated in the form of voltage in the conductors, cause micro-discharges at the conductor / insulator interfaces.
Par micro-décharges d'interface, il faut comprendre
l'ensemble des phénomènes ci-après :By interface micro-discharges, it is necessary to understand all of the following phenomena:
- changement d'orientation des molécules isolantes en contact ou au voisinage des conducteurs, ce phénomène n'étant pas sensiblement différent du phénomène de 1 'orien- tation ou du déplacement des molécules dipolaires, tel qu'il a été mis en évidence au sujet de la mémoire des isolants ;- change in orientation of the insulating molecules in contact or in the vicinity of the conductors, this phenomenon not being significantly different from the phenomenon of the orientation or of the displacement of the dipole molecules, as it has been demonstrated on the subject insulation memory;
- saut d'électrons, soit par décharge, soit par effet tunnel ;- electron jump, either by discharge or by tunnel effect;
- décharge partielle dans les interstices métal - isolant ou isolant - isolant ;- partial discharge in the metal - insulating or insulating - insulating spaces;
- micro-effet couronne autour des pointes conductrices qui existent toujours à l'échelle moléculaire sur la surface des matériaux conducteurs.- micro-crown effect around the conductive tips which always exist on a molecular scale on the surface of conductive materials.
On notera que 1 ' ensemble des phénomènes de micro- décharges se produisent même pour des signaux très faibles, par exemple ceux issus d'une cellule à bobine mobile.Note that all of the micro-discharge phenomena occur even for very weak signals, for example those from a moving coil cell.
Ces micro-décharges sont probablement polarisées, c'est-à-dire qu'elles se produisent de manière plus nette pour une polarité du signal que pour la polarité inverse. Cette constatation conduit à mettre en évidence un phénomène de redressement du signal parasite global, lequel s'ajoute au signal utile et produit une distorsion apparemment audible malgré la faiblesse du phénomène.These micro-discharges are probably polarized, that is to say that they occur more clearly for a signal polarity than for the reverse polarity. This observation leads to highlight a phenomenon of rectification of the global parasitic signal, which is added to the useful signal and produces an apparently audible distortion despite the weakness of the phenomenon.
Alors que le déclenchement des micro-décharges lors de l'apparition d'une tension, c'est-à-dire d'un signal à transmettre, est vraisemblablement immédiat, de même que dans l'effet Branly, le retour sous l'effet d'une tension inverse peut s'effectuer avec retard, ce qui produit l'effet de traînage ou distorsion de mémoire ressenti à l'audition. Enfin, le traitement complet d'une installation, telle qu'une chaîne HiFi par exemple, et en particulier des câbles d'alimentation de l'ensemble des éléments constitutifs de celle-ci, donne des résultats tout-à-fait surprenants au niveau de l'écoute subjective, les résultats, en écoute subjective, pouvant s'analyser en :While the triggering of micro-discharges upon the appearance of a voltage, i.e. a signal to be transmitted, is probably immediate, as in the Branly effect, the return under the The effect of a reverse voltage can take place with delay, which produces the effect of memory lag or distortion felt on hearing. Finally, the complete treatment of an installation, such as a HiFi system, and in particular the power cables of all of its constituent elements, gives completely surprising results in terms of subjective listening, the results, in subjective listening, which can be analyzed by:
- absence totale de distorsion même à des niveaux
frisant l'écrêtage ;- total absence of distortion even at levels bordering on clipping;
- séparation complète des plans sonores ;- complete separation of the sound planes;
- apparition d'informations sonores complètement insoupçonnées, donnant une impression d'audition en direct ; - apparition de nuances dans le grave, non perçues auparavant ;- appearance of completely unsuspected sound information, giving an impression of live hearing; - appearance of nuances in the bass, not previously perceived;
- disparition complète du bruit de fond, seul le signal utile étant entendu.- complete disappearance of the background noise, only the useful signal being heard.
Le dernier point précité est certainement le plus spectaculaire car le plus immédiat. Il peut être attribué au fait que le bruit de fond, bien que présent, se présente sous forme d'un bruit blanc totalement décorrélé du signal à transmettre, l'oreille n'ayant alors aucun mal à séparer le signal utile du bruit de fond. Une autre caractéristique des résultats subjectifs précités concerne la conservation globale de la physiologie des sons transmis par l'intermédiaire des signaux, dans la mesure où l'équilibre subjectif des différentes bandes de fréquences composant le signal transmis en grave, bas médium, médium, haut médium et aigu sur la bande de 20 Hz à 20 kHz apparaît particulièrement remarquable.The last point mentioned above is certainly the most spectacular because the most immediate. It can be attributed to the fact that the background noise, although present, is in the form of a white noise completely uncorrelated from the signal to be transmitted, the ear then having no difficulty in separating the useful signal from the background noise . Another characteristic of the aforementioned subjective results relates to the overall conservation of the physiology of the sounds transmitted by the intermediary of the signals, insofar as the subjective equilibrium of the different frequency bands composing the signal transmitted in low, low, medium and high medium and treble on the band from 20 Hz to 20 kHz appears particularly remarkable.
De même, en ce qui concerne la dynamique de l'écoute, on indique que, en liaison manifeste avec l'absence totale de distorsion, l'écoute à bas niveau est sensiblement la même que l'écoute à haut niveau, les plans sonores étant globalement conservés ainsi que 1 ' image stéréo permettant à un auditeur de localiser, au moins perceptuellement, les différents instruments musicaux générateurs des signaux transmis à l'enregistrement. L'essai réalisé en laboratoire par l'inventeur,Similarly, with regard to the dynamics of listening, it is indicated that, in clear connection with the total absence of distortion, listening at low level is substantially the same as listening at high level, the sound planes being generally preserved as well as the stereo image allowing a listener to locate, at least perceptually, the various musical instruments generating the signals transmitted to the recording. The test carried out in the laboratory by the inventor,
M.JOHANNET, à partir d'une source lecteur de disque optique du commerce de marque PHILIPS, de modèle tout-à-fait classique, associé à un amplificateur tel que décrit en liaison avec la figure lg et lh, et associé à des enceintes acoustiques monovoie de qualité tout-à-fait quelconque, a permis globalement une audition d'une qualité telle que la
qualité médiocre des enceintes acoustiques était elle-même occultée.M.JOHANNET, from a commercial optical disc source of the PHILIPS brand, entirely classic model, associated with an amplifier as described in connection with FIG. Lg and lh, and associated with speakers single channel acoustic quality of any quality, overall enabled a hearing of such quality that the the poor quality of the speakers was itself overlooked.
Pour une définition plus précise des paramètres d'écoute et de qualité subjectives de dynamique, d'équilibre subjectif et d'image stéréophonique, on pourra utilement se reporter à la revue "Prestige Audio Vidéo", n° 15, Septembre 1996, éditée et publiée en France par la société éditrice P.V. Editions, Service Rédaction Publicité, 5 boulevard Ney, 75018 Paris.
For a more precise definition of the parameters of listening and subjective quality of dynamics, subjective balance and stereophonic image, one can usefully refer to the review "Prestige Audio Vidéo", n ° 15, September 1996, edited and published in France by the publishing company PV Editions, Advertising Copywriting Service, 5 boulevard Ney, 75018 Paris.
Claims
1. Procédé de fabrication d'un conducteur ou d'un circuit électrique compensé en parasites radioélectriques engendrés, notamment, par des phénomènes de micro-décharge électrique présents sur ce conducteur ou ce circuit électrique sous tension, caractérisé en ce que ce procédé consiste à effectuer une application sur ladite surface externe de ce conducteur ou de ce circuit d ' un revêtement de matériau semi-conducteur, ledit matériau semi-conducteur présentant une valeur de résistivité linéique comprise entre 0,1 Ω x m et 100 Ω x m permettant à la fois de maintenir ladite surface externe du conducteur ou du circuit électrique à un potentiel électrique statique de valeur locale constante voisine de celle du conducteur et d'absorber l'ensemble des courants électriques erratiques de décharge provoqués par lesdits phénomènes parasites.1. Method for manufacturing a conductor or an electrical circuit compensated for by radio interference generated, in particular, by phenomena of electrical micro-discharge present on this conductor or this energized electrical circuit, characterized in that this method consists in apply on said external surface of this conductor or this circuit a coating of semiconductor material, said semiconductor material having a linear resistivity value of between 0.1 Ω xm and 100 Ω xm allowing both to maintain said external surface of the conductor or of the electric circuit at a static electric potential of constant local value close to that of the conductor and to absorb all of the erratic electric discharge currents caused by said parasitic phenomena.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite application est effectuée par l'une des opérations du groupe des opérations telles que le trempage, la pulvérisation, l'immersion du conducteur ou du circuit électrique au moyen dudit matériau semi-conducteur liquide pulvérulent ou aérosol, l'une de ces opérations étant suivie d'une opération de stabilisation dudit matériau semiconducteur. 2. Method according to claim 1, characterized in that said application is carried out by one of the operations of the group of operations such as soaking, spraying, immersion of the conductor or of the electrical circuit by means of said semiconductor material powdery liquid or aerosol, one of these operations being followed by an operation for stabilizing said semiconductor material.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit matériau semi-conducteur après ladite opération de stabilisation est liquide, solide ou sous forme de gel.3. Method according to claim 2, characterized in that said semiconductor material after said stabilization operation is liquid, solid or in the form of gel.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsque ledit matériau semi-conducteur, après l'opération de stabilisation, est solide ou sous forme de gel, ladite opération de stabilisation consiste en une opération de séchage contrôlé.4. Method according to claim 3, characterized in that when said semiconductor material, after the stabilization operation, is solid or in the form of gel, said stabilization operation consists of a controlled drying operation.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsque ledit matériau semi-conducteur, après l'opération de stabilisation, est liquide ou sous forme de gel, ladite opération de stabilisation consiste : - à encapsuler ledit conducteur ou circuit électrique dans une enceinte étanche définitive ;5. Method according to claim 3, characterized in that when said semiconductor material, after the stabilization operation, is liquid or in the form of gel, said stabilization operation consists: - to encapsulate said conductor or electrical circuit in a final sealed enclosure;
- à remplir ladite enceinte contenant ledit conducteur ou circuit électrique de matériau semi-conducteur liquide ou sous forme de gel ;- filling said enclosure containing said conductor or electrical circuit with liquid semiconductor material or in gel form;
- à effectuer les scellements étanches appropriés de ladite enceinte étanche définitive.- to carry out the appropriate watertight seals of said definitive watertight enclosure.
6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsque ledit matériau semi-conducteur après l'opéra- tion de stabilisation est liquide ou sous forme de gel, ladite opération de stabilisation consiste : à ajouter audit matériau semi-conducteur un élément présentant des propriétés ferromagnétiques, pour engendrer un composé ferromagnétique présentant des proprié- tés de matériau semi-conducteur ;6. Method according to claim 3, characterized in that when said semiconductor material after the stabilization operation is liquid or in the form of gel, said stabilization operation consists in: adding to said semiconductor material an element having ferromagnetic properties, to generate a ferromagnetic compound having properties of semiconductor material;
- à soumettre ledit composé présentant des propriétés de matériau semi-conducteur appliqué sur ladite surface externe dudit conducteur ou du circuit un champ magnétique permanent ou entretenu, permettant d'assurer le confinement dudit composé présentant des propriétés de matériau semiconducteur sur ladite surface externe dudit conducteur ou dudit circuit.- subjecting said compound having properties of semiconductor material applied to said external surface of said conductor or of the circuit a permanent or maintained magnetic field, making it possible to ensure the confinement of said compound exhibiting properties of semiconductor material on said external surface of said conductor or said circuit.
7. Procédé selon l'une des revendication 1, 2, 3, 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit matériau semi-conducteur liquide est constitué par une solution saline dont la résistivité linéique p est comprise entre 0,l Ω x m ≤ p 10 Ω x m.7. Method according to one of claim 1, 2, 3, 5 or 6, characterized in that said liquid semiconductor material consists of a saline solution whose linear resistivity p is between 0.1 l Ω xm ≤ p 10 Ω x m.
8. Circuit électrique compensé en parasites radioélectriques engendrés notamment par les phénomènes de micro- décharge électrique présents sur la surface externe de ce circuit lorsque ce circuit est alimenté en tension électrique, caractérisé en ce que ledit circuit électrique comporte sur ladite surface externe un revêtement de matériau semiconducteur, ledit matériau semi-conducteur présentant une valeur de résistivité linéique comprise entre 0,1 Ω x m et 100 Ω x m permettant à la fois de maintenir ladite surface externe de ce circuit électrique à un potentiel électrique statique de valeur constante voisine de celle du circuit et d'absorber l'ensemble des courants électriques erratiques de décharge provoqués par lesdits phénomènes de parasites. 8. Electric circuit compensated for by radio interference generated in particular by the phenomena of electric micro-discharge present on the external surface of this circuit when this circuit is supplied with electric voltage, characterized in that said electric circuit comprises on said external surface a coating of semiconductor material, said semiconductor material having a linear resistivity value of between 0.1 Ω xm and 100 Ω xm allowing both to maintain said surface external of this electrical circuit to a static electrical potential of constant value close to that of the circuit and to absorb all the erratic electrical discharge currents caused by said parasitic phenomena.
9. Circuit électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit matériau semi-conducteur est solide, liquide ou sous forme de gel.9. Electrical circuit according to claim 8, characterized in that said semiconductor material is solid, liquid or in the form of gel.
10. Circuit électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce que lorsque ledit matériau semi-conducteur est liquide ou sous forme de gel, ledit circuit est constitué par au moins :10. Electric circuit according to claim 9, characterized in that when said semiconductor material is liquid or in the form of gel, said circuit consists of at least:
- une enceinte étanche, contenant partiellement ledit circuit électrique et ledit matériau semi-conducteur dans lequel une partie majeure du circuit électrique est immergée ;- a sealed enclosure, partially containing said electrical circuit and said semiconductor material in which a major part of the electrical circuit is immersed;
- des bornes de connexion extérieures à l'enceinte étanche et interconnectées à ladite partie majeure du circuit électrique immergée.- connection terminals outside the sealed enclosure and interconnected to said major part of the submerged electrical circuit.
11. Circuit électrique selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite partie majeure du circuit électrique immergée dans ledit matériau semi-conducteur liquide ou sous forme de gel comporte en outre un film protecteur isolant électrique anti-corrosion.11. An electrical circuit according to claim 10, characterized in that said major part of the electrical circuit immersed in said liquid semiconductor material or in the form of a gel further comprises an electrically insulating anti-corrosion protective film.
12. Circuit électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit matériau semi-conducteur liquide est une solution saline dont la résistivité linéique p est comprise entre 0,1 Ω x m ≤ p ≤ lO Ω x m.12. Electrical circuit according to claim 11, characterized in that said liquid semiconductor material is a saline solution whose linear resistivity p is between 0.1 Ω x m ≤ p ≤ lO Ω x m.
13. Circuit électrique selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que celui-ci comporte au moins :13. Electric circuit according to one of claims 8 to 12, characterized in that it comprises at least:
- une enceinte étanche conductrice de l'électricité, ladite enceinte étanche comprenant une borne de connexion permettant, en fonctionnement, de porter ladite enceinte étanche à un potentiel électrique de référence et une pluralité de traversées étanches permettant d'assurer l'implantation de bornes d'entrée-sortie de signaux électri- ques d'entrée et de sortie, et dans cette enceinte étanche :a waterproof enclosure that conducts electricity, said waterproof enclosure comprising a connection terminal making it possible, in operation, to bring said waterproof enclosure to a reference electrical potential and a plurality of waterproof bushings making it possible to install terminals d input-output of electrical signals input and output, and in this sealed enclosure:
- un module de traitement interconnecté par des fils d'interconnexion auxdites bornes d'entrée-sortie desdits signaux électriques d'entrée et de sortie, ledit module de traitement et les fils d ' interconnexion étant recouverts d'un film de matériau inerte isolant électrique ;a processing module interconnected by interconnection wires to said input-output terminals of said electrical input and output signals, said processing module and the interconnection wires being covered with a film of inert electrical insulating material ;
- un matériau semi-conducteur liquide sous forme de gel ou solide, remplissant ladite enceinte étanche et noyant ledit module de traitement. - a liquid semiconductor material in the form of a gel or solid, filling said sealed enclosure and embedding said treatment module.
14. Circuit électrique selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que celui-ci consistant en un haut-parleur à membrane aux fréquences hautes, ledit circuit comprend, au moins, disposés entre les pièces polaires et le noyau d ' un aimant permanent : - un bobinage électrique formé par un enroulement multiple en fil électrique émaillé, enroulé sur la base de la membrane dudit haut-parleur, ledit bobinage entourant, dans sa position moyenne, ledit noyau de l'aimant permanent ; - un matériau semi-conducteur présentant des propriétés ferromagnétiques, disposé entre lesdites pièces polaires et ledit noyau, ledit matériau semi-conducteur présentant des propriétés ferromagnétiques assurant 1 ' immersion totale dudit bobinage dans sa position moyenne, étant soumis au champ magnétique permanent de confinement dans l'espace défini par les pièces polaires et par le noyau dudit aimant permanent.14. Electrical circuit according to one of claims 8 to 12, characterized in that it consisting of a membrane speaker at high frequencies, said circuit comprises, at least, arranged between the pole pieces and the core of a permanent magnet: - an electrical coil formed by a multiple winding of enamelled electrical wire, wound on the base of the membrane of said speaker, said coil surrounding, in its middle position, said core of the permanent magnet; - a semiconductor material having ferromagnetic properties, disposed between said pole pieces and said core, said semiconductor material having ferromagnetic properties ensuring total immersion of said coil in its average position, being subjected to the permanent magnetic field of confinement in the space defined by the pole pieces and by the core of said permanent magnet.
15. Circuit électrique selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit matériau semi-conducteur présentant des propriétés ferromagnétiques est constitué par un mélange de :15. Electrical circuit according to claim 14, characterized in that said semiconductor material having ferromagnetic properties consists of a mixture of:
70 à 90 % en poids de FERROFLUIDE70 to 90% by weight of FERROFLUIDE
30 à 10 % en poids d'un matériau pulvérulent miscible, faiblement conducteur de l'électricité, ledit mélange présentant une résistivité linéique p comprise entre 0,1 Ω x m et 10 Ω x m. 30 to 10% by weight of a miscible pulverulent material, poorly conductive of electricity, said mixture having a linear resistivity p of between 0.1 Ω x m and 10 Ω x m.
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