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MC1083A1 - Membrane pour convertisseur electro-acoustique et convertisseur electro-acoustique equipe d'une telle membrane - Google Patents

Membrane pour convertisseur electro-acoustique et convertisseur electro-acoustique equipe d'une telle membrane

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MC1083A1
MC1083A1 MC751172A MC1172A MC1083A1 MC 1083 A1 MC1083 A1 MC 1083A1 MC 751172 A MC751172 A MC 751172A MC 1172 A MC1172 A MC 1172A MC 1083 A1 MC1083 A1 MC 1083A1
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electro
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acoustic converter
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J Manger
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Description

1
L'invention a pour objet une membrane pour convertisseur électro-acoustique, qui est constituée par un matériau viscoélastique dans le plan où la membrane est tendue, ce matériau présentant une faible élasticité de rappel.
5 Des membranes de ce type sont connues d'après le Brevet alle mand 2 236 374. Elles servent dans un convertisseur électro-acoustique qui ne comporte pratiquement pas d'accumulateur de force mécanique et qui, à la différence des convertisseurs électro-acoustiques usuels, est caractérisé par le fait qu'il comporte une mem-10 brane ayant un comportement pratiquement viscoélastique, un centrage électromagnétique pour la membrane (Brevet allemand 1 815 694) et qu'il ne présente pas de coussins d'air nuisibles en avant ou en arrière de la membrane.
La membrane connue est constituée, par exemple, par un maté-15 riau de tricot ou de tricot chaîne imprégné d'une dispersion en solution à base de butadiène. Une telle membrane se caractérise par un grand amortissement de freinage ou de résistance avec un amortissement relativement faible dû à des forces élastiques ou des forces d'inertie, ce qui a par exemple pour conséquence que les 20 rapports de phases entre les différentes fréquences transmises restent pratiquement inchangés si l'on considère le convertisseur en tant qu'élément de transmission.
Les matériaux utilisés jusqu'à maintenant pour fabriquer une membrane viscoélastique présentent différents inconvénients. Un 25 inconvénient principal consiste en ce que les matériaux amortisseurs ne procurent l'amortissement poussé que l'on recherche que dans une petite plage déterminée de températures, et qu'ils ne procurent par contre qu'un faible amortissement dans les autres plages de températures, de sorte que ces membranes ne sont pas 30 suffisamment résistantes aux hautes températures. Par contre, si l'on utilise des matières de remplissage provoquant un fort amortissement et résistant mieux à la chaleur, la résistance mécanique de ces matériaux n'est pas suffisante au point de fixation entre la bobine mobile et la membrane pour transmettre à la membrane des 35 forces suffisamment importantes provenant de la bobine mobile, et pour produire ainsi le niveau de pression acoustique élevé qui est exigé.
C'est un but de l'invention de fournir une membrane du type
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précité qui possède l'amortissement poussé recherché à l'intérieur d'une plage de températures sensiblement plus grande et qui, malgré tout, permet des niveaux de pression acoustique supérieure aux membranes connues.
/est
5 Ce but atteint, conformément à l'invention, avec une membrane caractérisée en ce qu'elle est constituée par un corps multicouche qui comporte au moins une couche d'un matériau viscoélastique ayant un facteur d'amortissement maximal pratiquement constant à l'intérieur d'une plage de températures supérieure à 10°C et au moins 10 une couche d'une feuille ayant un module d'élasticité supérieur à 10 000 kg/cm^.
Pour la couche viscoélastique, on emploie de préférence des matériaux d'amortissement qui ont -un facteur d'amortissement élevé à l'intérieur d'une large plage de températures, et sont utilisés 15 par exemple comme agents anti-ronflements pour des constructions en tôle. On connaît déjà de tels agents constitués principalement par des copolymères amorphes d'esters vinyliaues d'acides gras ayant deux ou trois atomes de carbone, et d'éthylène, ou des esters d'alcools ayant quatre à douze atomes de carbone, et des acides 20 acryliques et maléiaues, c'est-à-dire qui sont constitués par des copolymères fabriqués par copolymérisation de monomères, dont les homopolymères ont des températures de durcissement qui diffèrent d'au moins 20°C (Brevet belge 598 603). On peut considérer comme convenant encore mieux certains polymères greffés déjà connus, à 25 savoir d'une part des polymères greffés de styrène ou du styrène avec de faibles quantités d'un acide carboxylique copolymérisable, ou des mélanges de styrène et d'acrylonitrile sur des copolymères d'acétate de vinyle et d'éthylène (Brevets allemands 1 301 662, 1 301 664, 1 301 665 et 1 301 666), et d'autre part des polymères 30 de styrène et d'acrylonitrile, de styrène ou de méthacrylate de méthyle sur des copolymères d'acétate de vinyle, des esters appropriés d'acides carboxyliques non saturés polymérisables et d'un acide copolymérisable non saturé (Brevet allemand 1 301 663 ou DT-OS 1 694 225 à 1 694 228).
La couche viscoélastique de la membrane selon l'invention est de préférence en un polymère greffé de méthacrylate de méthyle ou de méthacrylate de méthyle(et d'acide^et d'acide acrylique sur des copolymères d'acétate de vinyle, d'acrylate de 2-éthylhexyle,
2
de maléate de dibutyle et d'acide crotonique. En choisissant et/ou en combinant de façon appropriée les substances greffées, on peut fabriquer des agents d'amortissement dont les facteurs d'amortissement ont une valeur s'approchant de leur valeur maximale dans 5 une plage de températures comprises entre 0°C et 60°C et qui, pour cette raison, procurent des membranes qui présentent des propriétés mécaniques et acoustiques pratiquement identiques à toutes les températures pouvant se présenter dans un système de haut-parleur.
De façon appropriée, la membrane est constituée par un corps 10 à, trois couches avec une couche médiane en un matériau viscoélastique et deux couches extérieures constituées par une feuille qui peut, par exemple, être une feuille normale de fluorure de poly-vinyl et polyester.
Un convertisseur électro-acoustique ayant une telle membrane 15 est caractérisé, conformément à l'invention, en ce que la bobine mobile est couplée mécaniquement à une des feuilles.
Avec les membranes selon l'invention, on peut fabriquer des convertisseurs électro-acoustiques ayant une résistance à la cha-, leur et une puissance d'émission considérablement accrues, du fait 20 que les feuilles extérieures assurent que, même lorsqu'on emploie des matériaux d'amortissement pratiquement insensibles à la chaleur, mais toutefois peu stables mécaniquement, des forces suffisamment grandes peuvent être transmises de la bobine mobile par l'intermédiaire de la feuille au matériau d'amortissement et, ainsi, 25 des surfaces de membranes considérablement plus grandes peuvent être mises en vibrations que lorsqu'on supprime la feuille.
Afin d'éviter que la membrane devienne élastique lorsqu'on emploie certaines feuilles, notamment élastique en traction dans le plan où la membrane est tendue, et que de ce fait elle puisse 30 se comporter comme un accumulateur de force, on imprime dans la feuille de préférence un dessin sous forme de déformations de surface qui interrompt de nombreuses fois les lignes de traction. On obtient ainsi, d'une part, que les feuilles extérieures de la membrane en ayant une très faible élasticité en traction ne ser-35 vent pratiquement qu'à la transmission des forces tandis que,
d'autre part, les différents éléments de surface de la membrane sont reliés pratiquement uniquement par accouplement à friction en raison de l'action du polymère greffé.
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L'invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel :
- la figure 1 montre une partie de la membrane en coupe et en perspective ;
- la figure 2 est une vue d'un convertisseur électro-acoustique sous forme de haut-parleur ;
- la figure 2a est une vue d'une autre réalisation de convertisseur électro-acoustique sous forme de haut-parleur ; et
- la figure 3 est une vue d'encore une autre réalisation de convertisseur électro-acoustique sous forme de haut-parleur.
La membrane selon l'invention est constituée par un corps 1 multicouche, dont la couche médiane 2 est en un matériau qui a un comportement fortement viscoélastique à l'intérieur d'une large plage de températures allant, par exemple, de 0°C à 60°C. Comme matériaux viscoélastiques, on peut utiliser notamment des polymères greffés de méthacrylate de méthyle ou de méthacrylate de méthyle et d'acide acrylique sur des copolymères d'acétate de vinyle, d'acrylate de 2-éthylhexyle»de maléate de dibutyle et d'acide crotonique. A la couche médiane 2 se raccordent, vers l'extérieur de chaque côté, des couches 3 et 4 constituées par une feuille mécaniquement stable, par exemple une feuille de fluorure de polyester, de polycarbonate ou de polyvinyle ayant un module d'élasticité
p supérieur à 10 000 Kg/cm . Comme matériaux pour les feuilles, les matières plastiques connues sous les marques commerciales "Mylar", "Macrofol" et "Tedlar" conviennent particulièrement bien.
L'épaisseur des couches 3 et 4 est en général relativement faible par rapport à l'épaisseur de la couche 2. Tandis que les couches 3 et 4 peuvent avoir, par exemple, une épaisseur de 0,01 à 0,04 mm, l'épaisseur de la couche 2 est d'environ 0,2 à 0,4 mm.
La fabrication des membranes selon l'invention s'effectue, par exemple, de la façon suivante : deux plaques chauffantes planes ou munies d'un dessin pour estampage sont recouvertes chacune d'une feuille, et entre les feuilles, on place une quantité dosée du polymère greffé qui présente également les propriétés d'une colle fusible. Ensuite, les plaques sont chauffées à une température de 140 à 180°C selon le polymère greffé utilisé et en même temps, ou après, elles sont appliquées l'une contre l'autre avec
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une pression constante d'environ 3 à 4 atmosphères. le polymère greffé commence à fondre et à s'étendre, tandis que les deux plaques chauffantes se rapprochent de plus en plus, jusqu'à ce qu'en quelques minutes il soit réparti uniformément entre les deux plaques chauffantes et qu'il présente l'épaisseur souhaitée. Enfin, les deux plaques chauffantes sont mises hors circuit et éloignées l'une de l'autre, de sorte que la membrane peut être retirée, coupée à la mesure si besoin est, et couplée à la bobine mobile.
Sur la figure 2 est représenté tin convertisseur électroacoustique sous forme d'un haut-parleur, qui contient un seul aimant cuirassé 23, dans l'entrefer L duquel sont placées l'une derrière l'autre deux bobines mobiles et qui comporte un aimant permanent 24. Sur une bague de bobine mobile 25 creuse, cylindrique, qui porte les bobines mobiles, est fixée une membrane 26, selon la figure 1. le bord extérieur de la membrane est serré en place au moyen d'un anneau extérieur 27 fixé sur 1'électro-aimant cuirassé 23- le centre de la membrane circulaire 26 peut, en outre, être également maintenu fixe au moyen d'une tige non représentée, fixée sur l'aimant cuirassé. En position de repos, la membrane est sensiblement perpendiculaire à l'axe de la bobine mobile.
La surface émettrice de la membrane 26 n'est pas limitée à la partie de membrane placée à l'intérieur de la bague de bobine mobile 25, mais elle s'étend également sur l'ensemble de la membrane placée entre la bague 25 et l'anneau 27. A l'intérieur de la bague de bobine mobile 25, la membrane est disposée selon un plan. Le centrage de la membrane 26 s'effectue de façon connue (Brevet allemand 1 815 694).
Derrière la membrane 26, les pièces polaires intérieure et extérieure de l'aimant cuirassé 23 constituent des volumes d'air 28 nuisibles. Afin d'éviter cet inconvénient, l'aimant cuirassé peut être constitué, selon la figure 2a, par deux pièces polaires annulaires 29 et 30 et par une multiplicité d'aimants permanents 31, qui sont régulièrement répartis sur un arc de cercle et laissent des volumes intermédiaires libres 36. Les pièces polaires sont en un métal fritté qui conduit l'électricité et est perméable à l'air.
La forme de réalisation de la figure 3 diffère de celle de
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la figure 2a par le fait aue les entrefers L sont limités, d'une part, respectivement par deux pièces polaires extérieures 29a et 30a et des aimants permanents 31 et, d'autre part, par un noyau réalisé sous forme d'une pièce polaire annulaire 33, qui est fixé 5 aux pièces polaires 29a, 30a au moyen de contre-fiches non représentées en matériau non magnétique. On obtient ainsi l'avantage de supprimer les volumes d'air inclus référencés en 28 sur la figure 2. En cas de besoin, on peut prévoir une tige 35 qui immobilise le centre de la membrane 26 et qui est tenue à l'aide de 10 minces contre-fiches 34 de sorte que, en fonctionnement, la membrane vibre aussi bien entre la bague 25 et l'anneau 27 qu'entre la bague 25 et la tire 35. Lorsque la bobine mobile atteint son débattement maximal prévu, la membrane est disposée comme il est indiqué par la ligne 26a en tirets sur la figure 3- Dans cette 15 position, la membrane n'est pas distendue en soi, de sorte que, même dans cette position, elle ne constitue pas un accumulateur de force élastique.
Les convertisseurs décrits sur les figures 2a et 3 constituent des hauts-parleurs avec des bobines mobiles, le mouvement 20 de la membrane s'effectuant par ralentissement de freinage ou par commande par résistance ('insistance controlled" ). Ceci est la conséquence de la faible masse des pièces entraînées du convertisseur, ainsi que de l'absence effective d'un amortissement élastique ou de résistance de ressort ("compliance") à l'intérieur de 25 la membrane 26 et des autres éléments agissant sur les bobines et, du fait qu'on prévoit pour actionner et centrer les bobines le dispositif décrit dans le Brevet allemand 1 815 694.
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Claims (6)

REVENDICATIONS 5 10 15 20 25 30
1. Membrane pour un convertisseur électro-acoustique, constituée par un matériau viscoélastique dans le plan où la membrane est tendue et présentant une faible élasticité de rappel, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un corps multicouche (1) qui comporte au moins une couche (2) en un matériau viscoélastique ayant un facteur d'amortissement maximal pratiquement constant à l'intérieur d'une plage de températures supérieure à 10°C et au moins une couche (3 ou 4) constituée par une feuille ayant un p
module d'élasticité supérieur à 10 000 kg/cm -
2- Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau viscoélastique est constitué par un polymère greffé de méthacrylate de méthyle, ou de méthacrylate de méthyle et d'acide acrylique sur un copolymère d'acétate de vinyle, d'acrylate de 2-éthylhexyle, de maléate de dibutyle et d'acide crotonique.
3. Membrane selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la feuille est constituée par une feuille de fluorure de polyester, de polycarbonate ou de polyvinyle.
4. Membrane selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche médiane (2) en matériau viscoélastique, ainsi que deux couches extérieures de chaque côté (3 et 4) constituées par des feuilles.
5. Membrane selon la revendication 4, caractérisée en ce que la couche médiane (2) a une épaisseur de 0,2 à 0,4 mm, et en ce que chaque couche extérieure (3, 4) a une épaisseur de 0,01 à
0,04 mm.
6. Convertisseur électro-acoustique comportant une membrane fixée sur une partie fixe et couplée à une bobine mobile, caractérisé en ce que la membrane est constituée par un corps multicouche (1) qui comporte au moins une couche (3 ou 4) couplée à la membrane et constituée par une feuille ayant un module d'élasticité supérieur à 10 000 kg/cm et au moins une couche (2) en un matériau viscoélastique ayant un facteur d'amortissement maximal pratiquement constant à l'intérieur d'une plage de températures supérieure à 10°C.
MC751172A 1975-01-07 1975-11-28 Membrane pour convertisseur electro-acoustique et convertisseur electro-acoustique equipe d'une telle membrane MC1083A1 (fr)

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