FR2522912A1 - Poly:norbornene support membranes for low density speaker diaphragms - filled and oil extended for optimum mechanical properties - Google Patents
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Abstract
Description
SUSPENSION PERIPHERIQUE EN ELASTOMERE DE LA MEMBRANE D'UN TRANSDUCTEUR
ELECTRO-ACOUSTIQUE
La présente invention se rapporte aux membranes de transducteur électro-acoustique dans lesquels la membrane est mue par un transducteur électromécanique tel que celui d'un haut-parleur du type à bobine mobile ou du type piézo-électrique.PERIPHERAL ELASTOMER SUSPENSION OF THE MEMBRANE OF A TRANSDUCER
ELECTRO-ACOUSTIC
The present invention relates to electro-acoustic transducer membranes in which the membrane is driven by an electromechanical transducer such as that of a speaker of the voice coil type or of the piezoelectric type.
Elle concerne la nature du matériau employée pour réaliser la pièce du haut-parleur, communément appelée suspension extérieure ou bord, qui relie la périphérie de la membrane au châssis du haut-parleur. A ce titre, l'un des aspects de la présente invention consiste en un perfectionnement à l'objet de la FR-A-2.471.113 au nom de l'actuelle demanderesse, lequel objet a trait à la nature du matériau constituant la membrane du transducteur électro-acoustique. Selon ce document de brevet, un haut-parleur inclutune membrane thermoformée à base de polyméthyl-pentène, lequel produit est connu par la marque déposée "TPX" et fabriqué par MITSUI PETROCHEMICAL INDUSTRIES Ltd (JP). Le haut-parleur possède beaucoup de qualités jusqu'alors non rencontrées dans des haut-parleurs dits traditionnels.Parmi ces qualités, on peut citer les suivantes
- une très haute efficacité procurant un niveau sonore très élevé pour une puissance électrique appliquée donnée ; ceci résulte de la très grande légèreté du matériau de la membrane dont la densité est de l'ordre de 0,83 et de sa très grande célérité des ondes vibratoires se propageant dans le matériau de la membrane et responsables de l'démission sonore, laquelle célérité est de l'ordre de 2 000 m/s.It relates to the nature of the material used to make the part of the loudspeaker, commonly called an external suspension or edge, which connects the periphery of the membrane to the chassis of the loudspeaker. As such, one of the aspects of the present invention consists of an improvement to the object of FR-A-2,471,113 in the name of the current plaintiff, which object relates to the nature of the material constituting the membrane. of the electro-acoustic transducer. According to this patent document, a loudspeaker includes a thermoformed membrane based on polymethyl-pentene, which product is known by the registered trademark "TPX" and manufactured by MITSUI PETROCHEMICAL INDUSTRIES Ltd (JP). The loudspeaker has many qualities hitherto not encountered in so-called traditional loudspeakers. Among these qualities, we can cite the following
- a very high efficiency providing a very high sound level for a given applied electrical power; this results from the very lightness of the membrane material, the density of which is around 0.83, and from its very great speed of the vibratory waves propagating in the membrane material and responsible for the sound emission, which speed is around 2000 m / s.
- une résistance mécanique élevée en fonction de la température, ce qui rend utilisable le haut-parleur dans des cas de sévérité climatique tels que ceux rencontrés dans l'habitacle de véhicules automobiles
- une grande neutralité de restitution sonore qui est la conséquence de la faible valeur du facteur de surtension mécanique due à l'excellent amortissement interne du matériau, ce qui réduit l'amplitude de déformation des modes propres de la membrane
- un traînage du haut-parleur réduit dans de grandes proportions.- a high mechanical resistance as a function of the temperature, which makes the loudspeaker usable in cases of climatic severity such as those encountered in the passenger compartment of motor vehicles
- a great neutrality of sound reproduction which is the consequence of the low value of the mechanical overvoltage factor due to the excellent internal damping of the material, which reduces the amplitude of deformation of the natural modes of the membrane
- dragging of the loudspeaker reduced in large proportions.
Il est à noter que l'utilisation d'une membrane en polyméthyl-pentène a permis de résoudre les problemes habituellement posés lors de la conception d'un haut-parleur traditionnel à membrane en papier. Ces problèmes reviennent à concilier les antinomies d'une part, entre la qualité de restitution sonore et le rendement énergétique, et d'autre part, entre le rendement énergétique et la directivité de la réponse acoustique dans l'espace. It should be noted that the use of a polymethyl-pentene membrane has made it possible to solve the problems usually posed when designing a traditional speaker with a paper membrane. These problems amount to reconciling the antinomies on the one hand, between the quality of sound reproduction and the energy efficiency, and on the other hand, between the energy efficiency and the directivity of the acoustic response in space.
Les excellentes qualités liées à l'utilisation du polyméthyl-penthene pour constituer une membrane de haut-parleur se trouvent malheureusement amenuises lorsque celle-ci doit être incluse dans un haut-parleur spécialisé dans la reproduction des graves et médiums, c'est- -tire couvrant la gamne de fréquence comprise entre 40 Hz et 3 KHz. En effet, pour rayonner des basses fréquences, la membrane est contrainte X de grands déplacements axiaux qui ne seraient pas autorisés du fait de la raideur, si la suspension était réalisée dans la même matière à base de polyméthylpentane.Le choix pour la matière de la suspension se trouve donc réduit à des materiaux traditionnels tels que
- mousse de polyuréthane ;
- tissu enduit ;
- papier ondulé traité ;
- élastomère de butyl ;
- PCV plastifié.The excellent qualities linked to the use of polymethyl-penthene to constitute a loudspeaker membrane are unfortunately reduced when it has to be included in a loudspeaker specialized in the reproduction of bass and midrange, that is - pull covering the frequency range between 40 Hz and 3 KHz. Indeed, to radiate low frequencies, the membrane is constrained X large axial displacements which would not be authorized due to the stiffness, if the suspension was made in the same material based on polymethylpentane. The choice for the material of the suspension is therefore reduced to traditional materials such as
- polyurethane foam;
- coated fabric;
- treated corrugated paper;
- butyl elastomer;
- Plasticized PVC.
Hais aucun de ces matériaux ne possède les qualités requises-pour être associé à une membrane à base de polpmethyl-pentene, ni en ce qui concerne la célérité de propagation d'ébranlements vibratoires, ni en ce qui concerne l'amortissement interne dans le matériau. But none of these materials has the required qualities-to be associated with a membrane based on polpmethyl-pentene, neither with regard to the speed of propagation of vibrational disturbances, nor with regard to the internal damping in the material .
L'utilisation des matériaux traditionnels précités pour constituer une suspension extérieure d'une membrane à base de polyméthyl-penQne se traduit par des accidents notables dans la fonction de transfert amplitude-frequence, le rayonnement acoustique de la suspension n'étant pas négligeable par rapport à celuide la membrane. Les consuences sont multiples et conduisent à une dégradation des caractéristiques de direc tivit,de distorsion par harmonique et priùcipalementde la réponse i.pul- sionnelle et du traînage. The use of the abovementioned traditional materials to constitute an external suspension of a membrane based on polymethyl-penQne results in notable accidents in the amplitude-frequency transfer function, the acoustic radiation of the suspension being not negligible compared to to that the membrane. The consequences are manifold and lead to a deterioration in the characteristics of direction, harmonic distortion and mainly of the pulse response and dragging.
Le but de la présente invention est donc de sélectionner parmi les matieres transformables -coulables ou conformables- facilement par un procédé quelconque en une suspension extérieure de membrane, celles qui sont disponibles dans le commerce à un prix relativement faible et dont les principales caractéristiques vont dans les sens suivants - masse volumique aussi petite que possible - célérité vibratoire aussi proche que pssiie 6 ceUe dl pcilynéb- pente ne - amortissement interne::tang 6 proche de 1
A cette fin, une suspens ion périphérique en élastomère de la membrane d'un transducteur électro-acoustique est caractérisée en ce que l'élas- tomère a pour constituant principal un polybicyclo-D2.2.10 heptène-2.The object of the present invention is therefore to select from the materials which can be transformed - flowable or conformable - easily by any process into an external membrane suspension, those which are commercially available at a relatively low price and whose main characteristics range from the following directions - density as small as possible - vibratory speed as close as pssiie 6 ceUe dl pcilynéb- slope ne - internal damping :: tang 6 close to 1
To this end, a peripheral elastomeric suspension of the membrane of an electro-acoustic transducer is characterized in that the elastomer has as its principal constituent a polybicyclo-D2.2.10 heptene-2.
Les polybicyclo- r2.2. heptène-2 sont également dénommés "polynorbornènes" et sont commercialisés par C.D.F. CHIMIE (FR) sous la marque déposée "NORSOREX".Un polynorbornène est un polymère du bycyclo 2.2.1 heptène-2 dénommé "norbornène". Parmi les nombreuses compositions élastomères connues ayant pour constituant macromoléculaire principal un polynorbornène, la demanderesse a sélectionné de telles compositions élastomères dont les principales caractéristiques mécaniques permettent de réduire dans une large mesure les inconvénients de suspensions connues. Polybicyclo- 2.2. heptene-2 are also known as "polynorbornenes" and are marketed by C.D.F. CHEMISTRY (FR) under the registered trademark "NORSOREX". A polynorbornene is a polymer of bycyclo 2.2.1 heptene-2 called "norbornene". Among the numerous known elastomeric compositions having a polynorbornene as the main macromolecular constituent, the Applicant has selected such elastomeric compositions whose main mechanical characteristics make it possible to reduce to a large extent the drawbacks of known suspensions.
Ces caractéristiques sont les suivantes :
- densité de 0,8 à 1,25
- célérité d'ondes vibratoires se propageant dans la matière de la suspension comprise entre 300 et 600 m/s ;
- valeur d'amortissement interne conduisant à une tangente de l'angle de perte mécanique, indiquée généralement par tang 6, comprise entre 0,3 et 1,4.These features are:
- density from 0.8 to 1.25
- speed of vibratory waves propagating in the material of the suspension between 300 and 600 m / s;
- internal damping value leading to a tangent of the mechanical loss angle, generally indicated by tang 6, between 0.3 and 1.4.
Parmi les compositions élastomères connues à base de polynorbornène, celles ayant les caractéristiques mécaniques précédentes sont telles qu'ont été incorporés notamment un composé à haut point de transition vitreuse compris entre 0 et 150 Celsius en une proportion relativement élevée, par exemple de 100 à plus de 200 parties en poids pour 100 parties de polynorbornène, et des charges finement divisées. De préférence, le composé à haut point de transition vitreuse est un hydrocarbure ou un mélange d'hydrocarbures tels que des huiles à prédominance aromatique et/ou naphténique à haute viscosité. Les charges sont de préférence du noir de charbon tel que le noir Vulcan 3 (noir H.A.F. ; en anglais "High Abrasion Furnace") en une proportion très élevée, par exemple 150 à 300 parties en poids pour 100 parties de polynorbornène.Les charges peuvent être également issues de silice, kaolin, craie, carbonate de calcium, etc. La composition élastomère
peut inclure également un agent de protection contre l'ozone. Among the known elastomer compositions based on polynorbornene, those having the above mechanical characteristics are such that a compound with a high glass transition point of between 0 and 150 Celsius has been incorporated in a relatively high proportion, for example from 100 to more 200 parts by weight per 100 parts of polynorbornene, and finely divided charges. Preferably, the compound with a high glass transition point is a hydrocarbon or a mixture of hydrocarbons such as predominantly aromatic and / or naphthenic oils with high viscosity. The fillers are preferably carbon black such as black Vulcan 3 (HAF black; in English "High Abrasion Furnace") in a very high proportion, for example 150 to 300 parts by weight per 100 parts of polynorbornene. also be from silica, kaolin, chalk, calcium carbonate, etc. The elastomer composition
may also include an ozone protection agent.
Ces différentes formulations de la composition élastomère n'ont pour but que de parvenir à l'obtention d'un amortissement important dans la zone de température d'utilisation d'un haut-parleur, c'est-à-dire comprise entre + 15 et + 300 Celsius.These different formulations of the elastomeric composition are only intended to achieve significant damping in the temperature range of use of a loudspeaker, that is to say between + 15 and + 300 Celsius.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants, dans lesquels
- la Fig. 1 montre trois formes d'onde délivrées par un générateur à audio-fréquencespour exciter un haut-parleur ;
- la Fig. 2 montre trois formes d'onde émises par un haut-parleur selon l'invention en réponse aux excitations par les trois formes d'onde du générateur montrées à la Fig. 1 respectivement
- la Fig. 3 montre trois formes d'onde émises par un haut-parleur connu en réponse aux excitations par les trois formes d'onde du générateur montrées à la Fig. 1 respectivement ;;
- la Fig. 4 montre trois formes d'onde émises par un autre hautparleur connu en réponse aux excitations par les trois formes d'onde du générateur montrées à la Fig. 1 respectivement ;
- la Fig. 5 est une vue en coupe d'un haut-parleur à membrane conique et suspensions conformes à l'invention ;
- la Fig. 6 est une vue en coupe d'un haut-parleur à membrane en dôme et suspension conformes à l'invention ; et
- la Fig. 7 est une vue en coupe d'un haut-parleur à membrane C dièdre et suspensions conformes à l'invention.Other advantages and characteristics of the present invention will appear more clearly on reading the following description of several embodiments of the invention with reference to the corresponding appended drawings, in which
- Fig. 1 shows three waveforms delivered by an audio-frequency generator to excite a loudspeaker;
- Fig. 2 shows three waveforms emitted by a loudspeaker according to the invention in response to the excitations by the three waveforms of the generator shown in FIG. 1 respectively
- Fig. 3 shows three waveforms emitted by a known loudspeaker in response to excitations by the three generator waveforms shown in FIG. 1 respectively ;;
- Fig. 4 shows three waveforms emitted by another known speaker in response to excitations by the three generator waveforms shown in FIG. 1 respectively;
- Fig. 5 is a sectional view of a conical diaphragm speaker and suspensions according to the invention;
- Fig. 6 is a sectional view of a dome diaphragm speaker and suspension according to the invention; and
- Fig. 7 is a sectional view of a dihedral diaphragm speaker C and suspensions according to the invention.
A titre d'exemple, des résultats de mesure relatifs à un haut-parleur selon l'invention du type à membrane conique, du genre décrit plus loin en référence à la Fig. 5, sont présentés ci-après.La membrane et les suspensions de ce haut-parleur sont en des matériaux selon l'invention.La membrane est en polyméthyl-pentène. Les suspens ions extérieures de la membrane sont en une composition élastomère à base d'un polynorbornène et ont les caractéristiques mécaniques suivantes
- dureté : 50 à 70 selon la norme SHORE ;
- masse volumique : 1,12 ;
- célérité vibratoire : 410 m/s ;
- amortissement interne : tang 6 0,40 pour une gamme de température de + 15 à + 30 Gisius et une plage de fréquence de 100 Hz à 10 KHz. By way of example, measurement results relating to a loudspeaker according to the invention of the conical membrane type, of the kind described below with reference to FIG. 5, are presented below. The membrane and the suspensions of this loudspeaker are made of materials according to the invention. The membrane is made of polymethyl-pentene. The external membrane suspensions are made of an elastomeric composition based on a polynorbornene and have the following mechanical characteristics
- hardness: 50 to 70 according to the SHORE standard;
- density: 1.12;
- vibratory speed: 410 m / s;
- internal damping: tang 6 0.40 for a temperature range from + 15 to + 30 Gisius and a frequency range from 100 Hz to 10 KHz.
Pour trois trains d'ondes d'excitation à 850 Hz, 2 kHz et 3 kHz montrés à la Fig. 1, les trois réponses sonores respectives -amplitude relative en fonction du temps en milliseconde- du haut-parleur précité selon l'invention sont montrées à la Fig. 2. For three excitation wave trains at 850 Hz, 2 kHz and 3 kHz shown in Fig. 1, the three respective sound responses - relative amplitude as a function of time in milliseconds - of the aforementioned loudspeaker according to the invention are shown in FIG. 2.
Les trois réponses sonores de la Fig. 2 sont à comparer aux trois réponses sonores montrées aux Figs. 3 et 4 qui sont issues
- pour la Fig. 3, d'un haut-parleur conventionnel ayant une membrane en pulpe de cellulose pressée et des suspensions en mousse de polyuréthane,
- pour la Fig. 4 d'un haut-parleur conventionnel ayant une membrane qui est thermoformée en polystyrène connu sous la marque déposée "BEXTRENE" et enauite sur les deux faces d'une même couche d'acétate de polyvinyle du genre "PLASTIFEX" (marque déposée), et des suspensions en PVC plastifié.The three audible responses in Fig. 2 are to be compared with the three audible responses shown in Figs. 3 and 4 which come from
- for Fig. 3, of a conventional loudspeaker having a membrane in pressed cellulose pulp and suspensions in polyurethane foam,
- for Fig. 4 of a conventional loudspeaker having a membrane which is thermoformed of polystyrene known under the registered trademark "BEXTRENE" and enauite on both sides with the same layer of polyvinyl acetate of the genus "PLASTIFEX" (registered trademark), and suspensions in plasticized PVC.
Ces deux haut-parleurs conventionnels ont des dimensions et agencement de leurs composants identiques à ceux du haut-parleur précité selon l'invention et ont été également excités par les trois mêmes trains d'onde montrésà la Fig. 1. These two conventional loudspeakers have dimensions and arrangement of their components identical to those of the aforementioned loudspeaker according to the invention and have also been excited by the same three wave trains shown in FIG. 1.
Comme prévu par la théorie, l'examen des propriétés d'un haut-parleur selon l'invention équipé d'une membrane en polyméthyl-pentène associée à des suspens ions extérieures à base de polynorbornène, montre clairement que les défauts indiqués dans le préambule descriptif ont quasiment disparu. As expected by theory, the examination of the properties of a loudspeaker according to the invention equipped with a polymethyl-pentene membrane associated with external suspensions based on polynorbornene, clearly shows that the defects indicated in the preamble descriptive have almost disappeared.
L'extrême rapidité de réaction de la matière qui est égale à 410 m/s, soit plus de six fois celle du caoutchouc butyl égale à 60 m/s, est conjugée avec la faible masse volumique pour contribuer à réduire le temps de réponse de la suspension périphérique, ce qui rejette ainsi hors de la bande passante du haut-parleur l'accident périphérique de la fonction de transfert toujours présent pour des haut-parleurs conventionnels. Une suspension dans le haut-parleur selon l'invention suit maintenant parfaitement les mouvements qui lui sont imposés par la membrane, avec le maximum de rapidité, faisant ainsi correctement participer la suspension au rayonnement acoustique.De plus, l'amortissement interne très important de la suspens ion conduit à un coefficient de surtension total de la combinaison formée par la membrane et la suspension de 11 ordre de 2, ce qui améliore le comportement dynamique de la membrane dans sa région périphérique tout en interdisant ses propres modes d'oscillation. The extreme speed of reaction of the material which is equal to 410 m / s, that is to say more than six times that of butyl rubber equal to 60 m / s, is combined with the low density to contribute to reduce the response time of the peripheral suspension, which thus rejects outside the passband of the loudspeaker the peripheral accident of the transfer function always present for conventional loudspeakers. A suspension in the loudspeaker according to the invention now perfectly follows the movements imposed on it by the membrane, with maximum speed, thus making the suspension participate correctly in the acoustic radiation. In addition, the very significant internal damping of the suspens ion leads to a total overvoltage coefficient of the combination formed by the membrane and the suspension of the order of 2, which improves the dynamic behavior of the membrane in its peripheral region while prohibiting its own modes of oscillation.
La réponse amplitude-fréquence d'un haut-parleur incluant une combinaison de membrane et de suspension selon l'invention est parfaitement uniforme, exempte de résonnances parasites. The amplitude-frequency response of a loudspeaker including a combination of membrane and suspension according to the invention is perfectly uniform, free from parasitic resonances.
La caractéristique de directivité du haut-parleur- est fortement améliorée et provient du contrôle de la périphétie de la membrane par les propriétés d'amortissement des suspensions en polynorbornène. The directivity characteristic of the loudspeaker is greatly improved and comes from the control of the periphery of the membrane by the damping properties of the polynorbornene suspensions.
Mais l'avantage principal de l'utilisation conjointe du polyméthylpentène pour la membrane associée et du polynorbornène pour les suspensions réside en l'extraordinaire caractéristique de réponse impulsionnelle proche de l'idéal théorique. But the main advantage of the joint use of polymethylpentene for the associated membrane and polynorbornene for suspensions lies in the extraordinary characteristic of impulse response close to the theoretical ideal.
Cet avantage apparaît clairement en comparant la Fig. 2 avec les
Fige. 3 et 4 ; les réponses impulsionnelles de la Fig. 2 pour le hautparleur selon l'invention sont quasiment la reproduction des trains d'onde d'excitation de la Fig. 1, ce qui n'est pas le cas pour les réponses montrées aux Figs. 3 et 4.This advantage becomes clear when comparing FIG. 2 with
Freezes. 3 and 4; the impulse responses of FIG. 2 for the loudspeaker according to the invention are almost the reproduction of the excitation wave trains of FIG. 1, which is not the case for the responses shown in Figs. 3 and 4.
Lorsque l'on sait que la musique, la parole ou les bruits, en bref, les événements sonores et musicaux sont constitués principalement de re- gimes transitoires, on mesure mieux ce qu'apporte l'utilisation des ma tériaux à base de polynorbornàne pour la ou les suspensions extérieures et à base de polyméthyl-pentène pour la membrane d'un haut-parleur. When we know that music, speech or noise, in short, sound and musical events are mainly made up of transient regimes, we better measure what brings the use of materials based on polynorbornàne for or the external and polymethyl-pentene-based suspensions for the membrane of a loudspeaker.
Une ou plusieurs suspensions périphériques à base de polynorbornène peuvent d'ailleurs être associées avantageusement avec une membrane dont la matière a pour constituant principal un polypropylène ou une composition chimique contenant du polypropylène et du polyéthylène de moyens; densité ou de la fibre de cellulose pressée ou séchée. One or more peripheral suspensions based on polynorbornene can moreover be advantageously associated with a membrane, the material of which has as its principal constituent a polypropylene or a chemical composition containing polypropylene and polyethylene of means; density or pressed or dried cellulose fiber.
En se reportant maintenant aux Fige. 5 à 7, on notera que certains. Referring now to Fige. 5 to 7, note that some.
organes des haut-parleurs, tels que les connexions pour l'alimentation des bobines, ont été omis sur les figures pour clarifier les dessins ét que certains organes représentés ne sont pas à la même échelle que celle d'autres organes. Cette dernière remarque est particulièrement vraie pour les dimensions des entrefers et les dimensions relatives d'organes à leur endroit de liaison.loudspeaker components, such as the connections for supplying the coils, have been omitted from the figures to clarify the drawings and that certain components shown are not on the same scale as that of other components. This last remark is particularly true for the dimensions of the air gaps and the relative dimensions of members at their connection point.
On reconnaît à la Pig. I, un haut-parleur spécialisé dans ta reproduction des fréquences basses et moyennes. Il comporte une membrane 1 qui est tronconique à génératrice rectiligne? comme illustré, ou à génératrice suivant une conique telle qu'une hyperbole ou parabole, ou bien encore à génératrice en exponentielle, voire même quelconque. La membrane 1 est en un matériau ayant pour constituant principal du polymébyl-pentène ou du polypropylène, ou en un matériau conventionnel tel que la pulpe de cellulose pressée ou séchée. Dans la suite, on désignera par "matière de membrane selon 1 invention" un matériau tel que défini ci-dessus. We recognize the Pig. I, a speaker specialized in your reproduction of low and medium frequencies. It has a membrane 1 which is frustoconical with a straight generator? as illustrated, or with a generator following a conic such as a hyperbola or parabola, or even with an exponential generator, or even any. The membrane 1 is made of a material having as a principal constituent of polymebyl-pentene or of polypropylene, or of a conventional material such as pulp of pressed or dried cellulose. In the following, “material of membrane according to 1 invention” will denote a material as defined above.
La petite base de la membrane 1 est terminée par un tronçon cylindrique 10, de faible longueur, qui est collé convenablement sur l'avant du support ou mandrin cylindrique 20 de la bobine mobile 21 du moteur électro-mécanique 2 du haut-parleur. Ce collage ne nécessite pas parti culièrement une colle spéciale. La partie arrière du support 29 supporte les spires de la bobine 21 qui sont logées au milieu de l'entrefer 22 du circuit magnétique du moteur 2. Le circuit magnétique est constitué d'une pièce polaire avant discolde 23 qui repose sur un aimant permanent annulaire 24 posé sur une plaque magnétisée arrière 25. Le noyau 26 du circuit magnétique est coaxial à la pièce polaire 23 et à l'aimant 24 et est en partie interne au support 20 de la bobine mobile 21. The small base of the membrane 1 is terminated by a cylindrical section 10, of short length, which is suitably glued to the front of the cylindrical support or mandrel 20 of the voice coil 21 of the electro-mechanical motor 2 of the loudspeaker. This bonding does not particularly require a special glue. The rear part of the support 29 supports the turns of the coil 21 which are housed in the middle of the air gap 22 of the magnetic circuit of the motor 2. The magnetic circuit consists of a pole piece before discold 23 which rests on a permanent annular magnet 24 placed on a rear magnetized plate 25. The core 26 of the magnetic circuit is coaxial with the pole piece 23 and the magnet 24 and is partly internal to the support 20 of the voice coil 21.
Au dessus du circuit magnétique, le châssis trononique ou saladier 3 du haut-parleur repose coaxialement sur la pièce polaire 23. Deux ou plusieurs suspensions d'extrémité et intermédiaires peuvent relier la membrane 1 au châssis 3 pour centrer celle-ci. La matière des suspensions a pour constituant principal du polynorbornène. Les suspensions externes 11 et internes 12 ne sont que représentées sur la Fig. 5. La suspension externe 11 relie la périphérie de la grande base supérieure avant de la membrane 1 à la grande base du châssis 3. La suspension interne 12 relie le petit tronçon cylindrique arrière 10 de la membrane 1 à la petite base du châssis 3. Ces dernières liaisons sont effectuées par collage. Above the magnetic circuit, the sectional frame or bowl 3 of the loudspeaker rests coaxially on the pole piece 23. Two or more end and intermediate suspensions can connect the membrane 1 to the frame 3 to center the latter. The material of the suspensions has as main constituent of polynorbornene. The external 11 and internal 12 suspensions are only shown in FIG. 5. The external suspension 11 connects the periphery of the large upper front base of the membrane 1 to the large base of the chassis 3. The internal suspension 12 connects the small rear cylindrical section 10 of the membrane 1 to the small base of the chassis 3. These last connections are made by gluing.
Sensiblement au-dessus de la petite base de la membrane 1, un dôme cache poussière 13 ferme l'ouverture avant du moteur 2, c'est-à-dire l'avant du support 20 de la bobine 21. Ce dôme cache poussière 13 peut être également en une matière ayant pour constituant principal du polynorbornène. Significantly above the small base of the membrane 1, a dust cover dome 13 closes the front opening of the motor 2, that is to say the front of the support 20 of the coil 21. This dust cover dome 13 may also be made of a material having the main constituent of polynorbornene.
La Fig. 6 montre un haut-parleur spécialisé dans la reproduction des fréquences moyennes et élevées. La membrane 4 de ce haut-parleur est en une "matière de membrane selon l'invention". Elle est en forme de dôme hémisphérique. De manière générale, ce dôme de révolution peut être à génératrice rectiligne, circulaire, analogue è une conique ou bien quelconque.La portion arrière de la membrane 4 est terminée par un petit cylindre 40 qui est collé autour de l'avant du support 50 de la bobine mobile 51 du moteur 5 du hautl > arleur. D'une manière analogue au moteur 2 prédécrit, le moteur 5 selon la Fig. 6 comprend également une pièce polaire avant discolde 53 entourant la bobine 51, un aimant permanent annulaire 54 reposant sur une plaque magnétisée arrière 55 et un noyau 56 qui est coaxial à l'aimant 54 et qui forme avec la pièce polaire 53 un entrefer 52. Fig. 6 shows a speaker specialized in the reproduction of medium and high frequencies. The membrane 4 of this loudspeaker is made of a “membrane material according to the invention”. It is in the shape of a hemispherical dome. In general, this dome of revolution can be of rectilinear, circular, conical or any similar generator. The rear portion of the membrane 4 is terminated by a small cylinder 40 which is glued around the front of the support 50 of the voice coil 51 of the motor 5 of the top gun. In a similar manner to the motor 2 described above, the motor 5 according to FIG. 6 also includes a pole piece before discold 53 surrounding the coil 51, an annular permanent magnet 54 resting on a rear magnetized plate 55 and a core 56 which is coaxial with the magnet 54 and which forms with the pole piece 53 an air gap 52.
Au-dessus du moteur 5, la partie avant ajourée du châssis 6 du hautparleur repose sur la pièce polaire 53 par l'intermédiaire d'une entretoise annulaire 60. La membrane 4 est centrée au-dessus de l'entretoise 60 au moyen d'une suspension annulaire 41 quiestenunenatière ayant pour constituant principal du polynorbornène. La suspension 41 a son bord périphérique interne qui est collé au tronçon arrière cylindrique 40 de la membrane 4, et son bord périphérique externe qui est entretoisé et serré entre le châssis 6 et l'entretoise 60. Sous la membrane 4 et au-dessus du noyau 56 est prévu un feutre acoustique 43, en forme de dôme également. Above the motor 5, the perforated front part of the chassis 6 of the speaker rests on the pole piece 53 by means of an annular spacer 60. The membrane 4 is centered above the spacer 60 by means of an annular suspension 41 which is a material having as its main constituent polynorbornene. The suspension 41 has its internal peripheral edge which is glued to the cylindrical rear section 40 of the membrane 4, and its external peripheral edge which is braced and clamped between the frame 6 and the spacer 60. Under the membrane 4 and above the core 56 is provided with an acoustic felt 43, also in the form of a dome.
Par ailleurs, on notera que les suspensions des haut-parleurs des
Figs. 5 et 6 peuvent être conformées en un demi-tore dont la concavité est tournée soit vers rintérieurcomne pour la suspension il (Fig.5) soit vers l'extérieur du haut-parleur. Elles peuvent être également conformées sensiblement en S comme pour la suspension 41 (Fig. 6) ou en V.In addition, it should be noted that the suspensions of the loudspeakers of the
Figs. 5 and 6 can be configured as a half-torus whose concavity is turned either towards the interior as for the suspension there (Fig. 5) or towards the outside of the loudspeaker. They can also be substantially S-shaped as for suspension 41 (Fig. 6) or V.
Lg Fig. 7 représente un haut-parleur ayant une membrane 7 qui est en forme de dièdre et en une "matière de membrane selon l'invention". Ce haut-parleur fonctionne dans une très large bande de fréquence recouvrant, en général, toute la bande des fréquences audibles. Lg Fig. 7 shows a loudspeaker having a membrane 7 which is in the form of a dihedral and of a "membrane material according to the invention". This loudspeaker operates in a very wide frequency band covering, in general, the entire audible frequency band.
Les deux extrémités avant 70 des deux surfaces planes rectangulaires ou carrées formant le dièdre de la membrane 7 sont fixées rigidement à un cadre avant rectangulaire ou carré 90 du châssis du haut-parleur. Plus généralement, la partie avant en dièdre ouvert de la membrane 7 peut être développée suivant des génératrices rectilignes, exponentielles, analogues à une portion de conique, ou bien quelconque. Afin de ne pas surcharger la Fig. 7, le châssis n'a été représenté qu'en partie. The two front ends 70 of the two rectangular or square flat surfaces forming the dihedral of the membrane 7 are rigidly fixed to a rectangular or square front frame 90 of the chassis of the loudspeaker. More generally, the open dihedral front part of the membrane 7 can be developed along rectilinear, exponential generatrices, similar to a conical portion, or else any. In order not to overload Fig. 7, the chassis has only been shown in part.
Un élément plan 71, montre sous forme rectangulaire, prolonge vers l'arrière l'arrente 72 du dièdre de la membrane 7 et est en une "matière de membrane selon l'invention". L'élément plan arrière 71 est coplanaire au plan de symétrie vertical X'X du dièdre et est noyé symétriquement dans l'entrefer 82 du moteur 8 du haut-parleur, ici structure symétrique. Le chant arrière 73 de l'élément plan 71 est relié à un montant arrière 91 du châssis par l'intermédiaire d'une suspension ondulée 74 qui est sensiblement coplanaire au plan X'X. La suspension 74 est en une matière ayant pour constituant principal du polynorbornène. A planar element 71, shown in rectangular form, extends rearward the arrent 72 of the dihedral of the membrane 7 and is made of a "membrane material according to the invention". The rear plane element 71 is coplanar with the vertical plane of symmetry X'X of the dihedral and is symmetrically embedded in the air gap 82 of the motor 8 of the loudspeaker, here symmetrical structure. The rear edge 73 of the planar element 71 is connected to a rear upright 91 of the chassis by means of a wavy suspension 74 which is substantially coplanar with the plane X'X. The suspension 74 is made of a material having the main constituent of polynorbornene.
Selon une autre variante, deux suspensions en matière ayant pour constituant principal du polynorbornène peuvent être prévues pour relier les deux extrémités 70 de la partie avant en dièdre de la membrane 7 au cadre avant 90, et le chant arrière 73 peut être fixé rigidement et directement au montant arrière 91. According to another variant, two suspensions of material having the main constituent of polynorbornene can be provided to connect the two ends 70 of the dihedral front part of the membrane 7 to the front frame 90, and the rear edge 73 can be fixed rigidly and directly to the rear post 91.
Le moteur 8 du haut-parleur montré à la Fig. 7 comporte un équipage mobile constitué par une bobine plane 81 dont le fil est spiralé rectangulairement sur les faces de l'élément plan arrière 71 de la membrane 7. The motor 8 of the loudspeaker shown in FIG. 7 comprises a movable assembly consisting of a flat coil 81, the wire of which is spirally rectangular on the faces of the rear planar element 71 of the membrane 7.
Les rubans conducteurs 810 formant les grands côtés des spires de la bobine 81 sont seuls générateurs d'une induction dans le circuit magnétique du moteur 8. Ils sont perpendiculaires à la direction des petits déplacements de la membrane 7 et centrés dans les deux entrefers 82 magnétisés à l'opposé du moteur 8. Les extrémités des spires interne et externe de la bobine 81 sont soudées à deux fils d'alimentation 811. Les rubans conducteurs 812 formant les petits côtés des spires de la bobine 81 sont parallèles au déplacement de la bobine entre les entrefers 82 et servent simplement de retour de courant.The conductive strips 810 forming the long sides of the turns of the coil 81 are the only generators of an induction in the magnetic circuit of the motor 8. They are perpendicular to the direction of the small displacements of the membrane 7 and centered in the two magnetized air gaps 82 opposite the motor 8. The ends of the internal and external turns of the coil 81 are welded to two supply wires 811. The conductive strips 812 forming the short sides of the turns of the coil 81 are parallel to the movement of the coil between the air gaps 82 and simply serve as a current return.
La partie fixe du moteur 8 -dont la moitié est représentée sur la
Fig. 7- comporte par exemple deux aimants parallélépipédiques 84 qui sont disposés symétriquement de part et d'autre du plan X'X et qui sont entretoisés par deux paires de pièces polaires plates 83. Les grands rubans conducteurs 810 de la bobine 81 sont insérés centralement dans les deux entrefers 82 formés par les quatre pièces polaires 83. L'ensemble de la partie fixe du moteur 8 est fixé à l'intérieur d'un double cadre central rectangulaire 92 du châssis du haut-parleur. The fixed part of motor 8 - half of which is shown in the
Fig. 7- comprises for example two parallelepiped magnets 84 which are arranged symmetrically on either side of the plane X'X and which are braced by two pairs of flat pole pieces 83. The large conductive tapes 810 of the coil 81 are inserted centrally in the two air gaps 82 formed by the four pole pieces 83. The whole of the fixed part of the motor 8 is fixed inside a double rectangular central frame 92 of the chassis of the loudspeaker.
Bien que l'invention ait été décrite en référence à des réalisations préférées de haut-parleurs, des membranes en "matière de membrane selon l'invention" et des suspensions en matière ayant pour constituant principal du polynorbornène pour d'autres types de haut-parleurs appartiennent au cadre de l'invention définie par les revendications annexées. Ainsi, l'invention se rapporte également aux haut-parleurs de type à excitation piézo-électrique. Although the invention has been described with reference to preferred embodiments of loudspeakers, membranes made of "membrane material according to the invention" and suspensions made of material having as main constituent polynorbornene for other types of loudspeakers speakers belong to the scope of the invention defined by the appended claims. Thus, the invention also relates to loudspeakers of the piezoelectric excitation type.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8203526A FR2522912B1 (en) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | PERIPHERAL SUSPENSION IN ELASTOMER OF THE MEMBRANE OF AN ELECTROACOUSTIC TRANSDUCER |
Applications Claiming Priority (1)
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FR2522912A1 true FR2522912A1 (en) | 1983-09-09 |
FR2522912B1 FR2522912B1 (en) | 1986-08-14 |
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ID=9271547
Family Applications (1)
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FR8203526A Expired FR2522912B1 (en) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | PERIPHERAL SUSPENSION IN ELASTOMER OF THE MEMBRANE OF AN ELECTROACOUSTIC TRANSDUCER |
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FR (1) | FR2522912B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1982-03-03 FR FR8203526A patent/FR2522912B1/en not_active Expired
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EP1135003A3 (en) * | 2000-03-14 | 2005-05-11 | Pioneer Corporation | Speaker parts and method of fabricating the speaker parts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2522912B1 (en) | 1986-08-14 |
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