FR2777409A1

FR2777409A1 - Wood panel acoustic enclosure manufacture technique

Info

Publication number: FR2777409A1
Application number: FR9804786A
Authority: FR
Inventors: Alain Pratali
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 1999-10-15

Abstract

A hole is left in the forward sections for the loudspeaker. The height and width of the unit allows a column of air to be formed inside the unit with a reduction in stationary waves.

Description

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'enceinteThe present invention relates to a method of manufacturing an enclosure

acoustiqueacoustic

pour les hauts parleurs électrodynamiques. for electrodynamic loudspeakers.

Le produit est obtenu à partir d'un usinage à la fraiseuse numérique ce qui permet The product is obtained from a digital milling machine which allows

de réaliser des pièces parfaitement identiques. to make perfectly identical pieces.

Traditionnellement, les caisses sont réalisées à partir d'assemblage de plaques de matériaux tels le bois, les composites etc... dans le plan vertical. De fait, la plaque support des hauts parleurs travaille en flexion. Les formes sont généralement des parallélépipèdes réguliers ou irréguliers, pyramidales etc... ce qui entraîne Traditionally, the boxes are made from the assembly of plates of materials such as wood, composites, etc. in the vertical plane. In fact, the speaker support plate works in flexion. The shapes are generally regular or irregular parallelepipeds, pyramidal etc ... which leads

l'établissement d'ondes stationnaires par réflexion sur les parois. the establishment of standing waves by reflection on the walls.

La description du procédé de fabrication comporte plusieurs aspects: The description of the manufacturing process has several aspects:

PREMIEREMENT: Chaque module élémentaire permettant de composer l'ensemble est réalisé à la fraiseuse numérique ou par moulage selon un dessin FIRST: Each elementary module used to compose the assembly is produced using a digital milling machine or by molding according to a drawing

original (schéma 1 et 1 bis).original (diagram 1 and 1a).

Description du module élémentaireDescription of the elementary module

* Le module est fabriqué dans une plaque de bois par défonce à la fraise numérique. Celle-ci réalise la forme désirée en un seul morceau ce qui procure les * The module is manufactured in a wooden plate by knockout with a digital cutter. This achieves the desired shape in a single piece which provides the

avantages de cohésion de forme sur tout le périmètre (schéma 1 et 1 bis). advantages of form cohesion over the entire perimeter (diagram 1 and 1a).

* La face avant (1) est linéaire, sa longueur est fonction du diamètre du haut * The front face (1) is linear, its length depends on the diameter of the top

parleur et égale à celui-ci.speaker and equal to it.

* La partie (2) de la pièce est circulaire à grand rayon de courbure, fonction du * The part (2) of the part is circular with a large radius of curvature, depending on the

diamètre du diaphragme et compris entre 75% et 125% de celui-ci. diameter of the diaphragm and between 75% and 125% of it.

* La partie (3) intérieure et extérieure a une forme exponentielle ou hyperbolique * The interior and exterior part (3) has an exponential or hyperbolic form

ou conique ou tout profil permettant de réaliser un pavillon. or conical or any profile allowing to realize a pavilion.

* La partie (4) est une fenêtre par laquelle s'évacue le front d'onde sur l'enceinte * Part (4) is a window through which the wave front on the enclosure is evacuated

lorsque celle-ci est ouverte.when it is open.

* La partie (5) est un trou permettant le passage des tiges d'assemblage. * The part (5) is a hole allowing the passage of the assembly rods.

Description de l'enceinte assemblée Description of the assembled enclosure

* La plaque supérieure et la plaque inférieure (6) ne sont pas évidées: elles * The upper plate and the lower plate (6) are not hollowed out: they

permettent de fermer le volume de l'enceinte. close the volume of the speaker.

* Les plaques intermédiaires décrites précédemment (7) constituent le corps de l'enceinte elles seront collées entre elles pour réaliser des blocs d'une hauteur conprise entre une hauteur de 2 plaques collées et une hauteur égale au diamètre * The intermediate plates described above (7) constitute the body of the enclosure they will be glued together to make blocks of a height between a height of 2 glued plates and a height equal to the diameter

des hauts parleurs utilisés.speakers used.

-2- * Le trou du haut parleur (8) est réalisé à la défonceuse en fonction du diamètre du -2- * The speaker hole (8) is made in the router depending on the diameter of the

haut parleur. Les trous (5) permettent le passage des tiges d'assemblage. loud speaker. The holes (5) allow the passage of the assembly rods.

* Les blocs ainsi constitués seront séparés par des joints amortisseurs en visco élastique ces joints auront exatement la même découpe que les modules élémentaires Méthode de calcul permettant de déterminer les dimensions du module élémentaire Le diamètre extérieur du haut parleur détermine la dimension du plan plat permettant de fixer celui-ci. Par exemple, pour un H.P. de 28 cm, nous aurons une * The blocks thus formed will be separated by shock absorbing visco-elastic joints these joints will have exactly the same cut as the elementary modules Calculation method for determining the dimensions of the elementary module The outside diameter of the loudspeaker determines the dimension of the flat plane allowing fix this one. For example, for a 28 cm H.P., we will have a

face avant de 28 cm (schéma n l et n l bis). 28 cm front panel (diagrams n l and n l bis).

Le rayon de courbure de la partie (2) est déterminé par le diamètre du diaphragme du H.P. (cône). Par exemple, si le diamètre du diaphragme est de 22 cm pour te même H.P., le rayon sera d'une valeur comprise entre 75% et 125% du diamètre du diaphragme La valeur (4) est déterminée comme suit: * La hauteur sera conprise entre les 2/3 et 1/2 de l'épaisseur de la plaque de bois The radius of curvature of part (2) is determined by the diameter of the diaphragm of the H.P. (cone). For example, if the diameter of the diaphragm is 22 cm for the same HP, the radius will be between 75% and 125% of the diameter of the diaphragm The value (4) is determined as follows: * The height will be taken into account between 2/3 and 1/2 of the thickness of the wooden plate

dans laquelle est usiné le module eélémentaire. in which the elementary module is machined.

* La longueur sera comprise entre 1/3 et 2/3 du diamètre du diaphragme * La largeur sera comprise entre 1/3 et 2/3 du diamètre du diaphragme * Dans le cas d'un baffle ouvert, la surface totale des fenêtres doit être comprise * The length will be between 1/3 and 2/3 of the diameter of the diaphragm * The width will be between 1/3 and 2/3 of the diameter of the diaphragm * In the case of an open baffle, the total surface of the windows must to be understood

entre 1 fois et 2 fois la surface du diaphragme. between 1 and 2 times the surface of the diaphragm.

* Si l'on souhaite réaliser un bass réflex, on fermera partiellement les fenêtres (4) * If you wish to make a bass reflex, you will partially close the windows (4)

par une plaque de bois.by a wooden plate.

* Le plan de la surface (4) sera tangente au cercle de rayon trouvé précédemment * The plane of the surface (4) will be tangent to the circle of radius previously found

(2).(2).

* La partie de la pièce (3) peut avoir un profil circulaire, hyperbolique ou exponentiel ou toute forme permettant de réaliser un pavillon inversé et se * The part of the part (3) can have a circular, hyperbolic or exponential profile or any shape allowing to realize an inverted pavilion and

développe à partir de l'angle de (4) pour rejoindre la partie (2). expands from the angle of (4) to join part (2).

Toutes les valeurs sont données à titre d'exemple, la procédure reste vraie pour tout All values are given as an example, the procedure remains true for all

type de haut parleur quel que soit le diamètre. speaker type regardless of diameter.

DEUXIEMEMENT: l'assemblage de x pièces élémentaires par empilement permet de délimiter un volume intérieur ayant une partie arrière en forme de pavillon exponentiel ou à profil hyperbolique ou à profil circulaire ou tous profils permettant de réaliser un pavillon inversé et une partie avant à profil circulaire à grand rayon de -3- exponentiel ou à profil hyperbolique ou à profil circulaire ou tous profils permettant de réaliser un pavillon inversé et une partie avant à profil circulaire à grand rayon de SECOND: the assembly of x elementary pieces by stacking makes it possible to delimit an interior volume having a rear part in the form of an exponential horn or with hyperbolic profile or with circular profile or all profiles making it possible to produce an inverted horn and a front part with circular profile with large radius of -3- exponential or with hyperbolic profile or with circular profile or all profiles making it possible to produce an inverted horn and a front part with circular profile with large radius of

courbure défini précedemment (schéma 1 et 1 bis). curvature defined previously (diagram 1 and 1a).

AVANTAGES ET SPECIFICATIONS DU PRINCIPE ADVANTAGES AND SPECIFICATIONS OF THE PRINCIPLE

Résistance des matériaux * Les plaques de bois sont usinées et utilisées dans le plan horizontal: de fait, les fibres travaillent en compression et non pas en flexion ce qui permet d'avoir une Resistance of materials * The wooden plates are machined and used in the horizontal plane: in fact, the fibers work in compression and not in bending which allows to have a

flèche réduite sous les contraintes vibratoires des hauts parleurs. deflection reduced under the vibratory constraints of the loudspeakers.

* Les formes curvilignes permettent d'obtenir une rigidité supérieure au plan plat à * The curvilinear shapes allow to obtain a rigidity higher than the flat plane to

épaisseur égale.equal thickness.

* Dans le cas du médium, le principe de pressage crée deux densités différentes une extérieure à densité plus élevée (9) et une intérieure à densité plus faible (10 schéma 3). Par conséquent, l'assemblage constitue un composé ayant des * In the case of the medium, the pressing principle creates two different densities, an exterior with higher density (9) and an interior with lower density (10 diagram 3). The assembly therefore constitutes a compound having

propriétés d'absorption supérieure au même produit utilisé dans le plan vertical. absorption properties superior to the same product used in the vertical plane.

* Les joints visco élastique ont la propriété de filtrer les vibrations sur une bande passante différente des panneaux en bois ainsi en isolant les blocs supportant les hauts parleurs on réduit les pollutions acoustiques du à la surface de l'enceinte acoustique Acoustique * Toute caisse fermée ou partiellement fermée est le siège de résonances parasites et d'ondes stationnaires: la forme proposée du fait de sa géométrie limite celles-ci * The visco elastic seals have the property of filtering vibrations on a different bandwidth from wooden panels, thus by isolating the blocks supporting the loudspeakers, acoustic pollution is reduced due to the surface of the acoustic enclosure. partially closed is the seat of parasitic resonances and standing waves: the proposed shape due to its geometry limits them

au minimum.at least.

* En utilisation ouverte ou partiellement ouverte, la forme exponentielle inversée permet un écoulement de la colonne d'air sans rupture de forme vers l'extérieur * In open or partially open use, the inverted exponential shape allows the air column to flow without breaking the shape to the outside

d'o une réduction des ondes stationnaires. hence a reduction in standing waves.

Une étude réalisée par Frédéric Perrié de la société Mécalog concernant l'écoulement des fluides à l'intérieur d'une chambre de compression annulaire démontre que la masse d'air située entre la pièce de phase et la membrane ne se fait pas à pression constante. Celle-ci rentre en pulsation sous les modulations avec des -4- rotations de phase et des variations de pression préjudiciables aux performances de la chambre de compression en terme de bande passante et de distorsion. I en est de A study carried out by Frédéric Perrié of the Mécalog company concerning the flow of fluids inside an annular compression chamber shows that the mass of air located between the phase part and the membrane is not produced at constant pressure . This enters pulsation under the modulations with phase rotations and pressure variations detrimental to the performance of the compression chamber in terms of bandwidth and distortion. So are

même pour une enceinte acoustique.even for an acoustic enclosure.

La simulation visible sur internet permet de voir l'effet catastrophique lié au rupture The simulation visible on the internet allows us to see the catastrophic effect linked to the rupture

de forme brutale dans un système acoustique. brutally shaped in an acoustic system.

On peut en déduire l'importance d'une enceinte acoustique ayant les formes les We can deduce the importance of an acoustic enclosure having the most

plus homogènes possible afin d'éviter les distorsions de phase et d'amplitude. as homogeneous as possible in order to avoid phase and amplitude distortions.

Etude de prototype: Le principe proposé permet d'effectuer des corrections par adjonction ou retrait de module élémentaire, ce qui donne une souplesse non négligeable pour la réalisation des différents types de charge (close, bass réflex, baffle plan replié 'charge symétrique). La forme extérieure ayant un rayon de courbure élevée, les ondes Prototype study: The proposed principle allows corrections to be made by adding or removing an elementary module, which gives considerable flexibility for carrying out the different types of load (close, bass reflex, folded baffle folded 'symmetrical load). The outer shape having a large radius of curvature, the waves

stationnaires et les réflexions de parois sont réduites à leur plus simple expression. and the wall reflections are reduced to their simplest expression.

-5--5-

Claims

REVENDICATIONS

1 Module élémentaire pour la fabrication d'une enceinte acoustique réalisée dans un panneau de bois, usiné par fraisage numérique, d'épaisseur variant entre 2 et 5 cm selon un dessin original (schéma 1 et 1 bis) défini de la facon suivante: * Le diamètre du diaphragme du haut parleur permet de déterminer le rayon de courbure (2) du module élementaire: sa dimension sera comprise entre 75% et 1 Elementary module for the manufacture of an acoustic enclosure produced in a wooden panel, machined by digital milling, of thickness varying between 2 and 5 cm according to an original drawing (diagram 1 and 1a) defined as follows: * The diameter of the diaphragm of the loudspeaker makes it possible to determine the radius of curvature (2) of the elementary module: its dimension will be between 75% and

% du diamètre du diaphragme.% of the diameter of the diaphragm.

* Le diamètre du haut parleur permet de déterminer la largeur de la face avant du module élémentaire (1): elle sera équivalente au diamètre extérieur du haut parleur. * La partie latérale arrière (3) peut avoir une forme circulaire ou exponentielle ou hyperbolique ou conique ou tout type de profil permettant de réaliser un pavillon * The diameter of the loudspeaker makes it possible to determine the width of the front face of the elementary module (1): it will be equivalent to the outside diameter of the loudspeaker. * The rear side part (3) can have a circular or exponential or hyperbolic or conical shape or any type of profile allowing to realize a roof

inversé, les cotes de cette partie étant définies par les paramètres du haut parleur. inverted, the dimensions of this part being defined by the parameters of the loudspeaker.

et les spécifications précédentes. and the previous specifications.

* La partie arrière (4) est un évidement permettant l'évacuation de la colonne d'air: ses dimensions seront définies comme suit: * la hauteur de la fenêtre sera comprise entre 1/3 et 1/2 de l'épaisseur de la plaque de bois utilisée pour réaliser le module élémentaire. La largeur de la fenêtre sera comprise entre 1/3 et 2/3 du diamètre du diaphragme du haut parleur utilisé. La profondeur sera comprise entre 1/3 et 2/3 du diamètre du * The rear part (4) is a recess allowing the evacuation of the air column: its dimensions will be defined as follows: * the height of the window will be between 1/3 and 1/2 of the thickness of the wooden plate used to make the elementary module. The width of the window will be between 1/3 and 2/3 of the diameter of the diaphragm of the speaker used. The depth will be between 1/3 and 2/3 of the diameter of the

diaphragme du haut parleur choisi.diaphragm of the selected speaker.

* L'épaisseur de la ceinture résultant de l'usinage intérieur et extérieur du module élémentaire varie entre 2 et 5 cm en fonction du type de haut parleur utilisé. * The thickness of the belt resulting from the internal and external machining of the elementary module varies between 2 and 5 cm depending on the type of speaker used.

2 Procédé d'assemblage par empilement des modules élémentaires réalisés selon la revendication précédente dans le plan vertical permettant de réaliser une enceinte acoustique. étant un baffle plan replié (schéma n 2) caractérisé en ce que: * Lorsque les hauts parleurs sont choisis, les paramètres géométriques et acoustiques permettent de définir les dimensions du module élémentaire et le2 Method of assembly by stacking of the elementary modules produced according to the preceding claim in the vertical plane for producing an acoustic enclosure. being a folded flat baffle (diagram n 2) characterized in that: * When the loudspeakers are chosen, the geometrical and acoustic parameters make it possible to define the dimensions of the elementary module and the

nombre de pièces approximatif afin de réaliser l'enceinte acoustique. approximate number of rooms to make the acoustic enclosure.

-6- * L'empilement de n modules permet de réaliser un volume intérieur que l'on peut -6- * The stacking of n modules allows for an interior volume that can be

ajuster au cours des mesures de la charge jusqu'au volume définitif. adjust during load measurements to the final volume.

* L'ajustement des pièces entre elles se fait à l'aide de tiges de guidage passant dans les trous (5) pendant les mesures permettant de définir le volume intérieur puis les pieces seront collées entre elles permettant de réaliser des blocs d'une hauteur égale au diamètre des hauts parleurs utilisés. au maximum et deux modules au minimum * L'enceinte définitive sera réalisée à partir des blocs supportant les hauts parleurs * The pieces are adjusted to each other using guide rods passing through the holes (5) during the measurements allowing the interior volume to be defined, then the pieces will be glued together allowing blocks of a height to be produced equal to the diameter of the speakers used. maximum and two modules minimum * The final enclosure will be made from the blocks supporting the speakers

plus les blocs permettant d'ajuster le volume intérieur. plus blocks for adjusting the interior volume.

* Les plaques supérieure et inférieure ne seront pas évidées afin de délimiter un * The upper and lower plates will not be hollowed out in order to delimit a

volume intérieur après assemblage. interior volume after assembly.

* 3)Procédé selon la revendication n 2 caractérisé en ce que la même enceinte peut être transformée en enceinte close par adjonction d'une plaque de bois permettant d'obturer les parties (4) Les dimensions dans ce cas seront égales à la hauteur de l'enceinte pour la longeur et égale à la face arrrière pour la largeur.: * * 3) A method according to claim n 2 characterized in that the same enclosure can be transformed into a closed enclosure by adding a wooden plate for closing off the parts (4) The dimensions in this case will be equal to the height of the enclosure for the length and equal to the rear face for the width .: *

4)Procédé selon la revendication n0 2 caractérisé en ce que la mrnême enceinte peut être transformée en enceinte bass reflex par adjonction d'une plaque de bois permettant d'obturer partiellement les parties (4) * S)Procédé selon la revendication n 2 caractérisé en ce que: les blocs4) Method according to claim No. 2 characterized in that the same enclosure can be transformed into a bass reflex enclosure by adding a wooden plate making it possible to partially close off the parts (4) * S) Method according to claim No. 2 characterized in that: the blocks

supportant les hauts parleurs peuvent être découplés par des couronnes visco- supporting the loudspeakers can be decoupled by visco-

élastiques.de dimension égale au module élémentaire elastics of dimension equal to the elementary module