EP1187094B1 - Dispositif de sonorisation à guide d'onde acoustique - Google Patents

Dispositif de sonorisation à guide d'onde acoustique Download PDF

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EP1187094B1
EP1187094B1 EP01402280A EP01402280A EP1187094B1 EP 1187094 B1 EP1187094 B1 EP 1187094B1 EP 01402280 A EP01402280 A EP 01402280A EP 01402280 A EP01402280 A EP 01402280A EP 1187094 B1 EP1187094 B1 EP 1187094B1
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EP
European Patent Office
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focus
section
waveguide
exit
units
Prior art date
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EP01402280A
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German (de)
English (en)
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EP1187094A1 (fr
Inventor
Eric Vincenot
Francois Deffarges
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Individual
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/28—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using reflection, e.g. parabolic reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/345—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers

Definitions

  • the invention relates to a sound reinforcement device of the type having an acoustic waveguide and a coupled acoustic generator to this waveguide.
  • the invention relates more particularly to the shape of the waveguide forming an acoustic flag in order to obtain a good mastery of the sound dispersion by means of a relatively compact set and especially shallow.
  • a box forming an acoustic enclosure and enclosing at least one generator acoustics and its waveguide is generally bulky and especially quite deep since the depth of the acoustic enclosure depends essentially the length of the pavilion.
  • French Patent No. 88.02481 defines the association of a generator acoustic and acoustic waveguide. Between entry and exit waveguides are arranged consistent obstacles to standardize the acoustic paths between the input and the output of the waveguide. The wave front obtained is rectangular in shape and straight profile.
  • U.S. Patent No. 5,900,593 implements principles comparable to the previous one but additionally uses a mirror shaped dihedral curved in an arc to change the direction of propagation of the his.
  • the wavefront obtained is of rectangular shape and of convex profile.
  • U.S. Patent No. 4,033,431 also discloses the association of a acoustic generator and an acoustic waveguide with an input of the acoustic waveguide connecting to the acoustic generator and a output from which propagates an acoustic wave.
  • the waveguide has a first section in the extension of the exit and a second stretch arranged in the extension of the entrance, these sections are connecting by a reflective flat surface.
  • U.S. Patent No. 2,643,727 discloses a sound reinforcement device with an ellipsoid reflector.
  • the aim of the invention is to form an acoustic wavefront of chosen shape, of convex, concave or plane profile, by means of a guide of reduced dimensions.
  • a second object of the invention is to propose an arrangement of sound reinforcement device allowing to couple several of them to allow a good control of the shape of the acoustic wavefront issued by all acoustic generators, without creation interfering interference.
  • the invention is based on the principles of geometric acoustics, that is, the field of acoustics based on ray theory. eille therefore applies to the propagation of sn laws known in optics, particularly the laws of reflection of the rays on the conicoidal surfaces.
  • We conicoid surface means a surface generated by the rotation of a curve of the family of conics. More particularly in the context of the invention has been found and implemented acoustic properties advantageous, related to acoustic reflections on surfaces such than a hyperboloid, a paraboloid or an ellipsoid.
  • the basic principle of the invention lies in the fact that, thanks the use of such a reflection surface as an acoustic mirror, can move the apparent emission point of a sound source.
  • the waveguide as described can perfectly be extended by another pavilion.
  • the internal volume of said second section is delimited by the intersections of a second lateral surface generated by a generator passing through the second focus of said conicoid and leaning on said contour of said reflecting surface, and said surface reflective surface, and said reflective surface itself, not including the common volume portion with said first section.
  • first and second sections are perfectly equivalent in the definition of first and second sections to consider that the internal volume of the second section comprises said common portion and that the latter is removed from the internal volume of said first section.
  • the definition geometry of said first and second sections of the acoustic waveguide is only a convenient way to understand the overall shape of the internal volume of the waveguide.
  • the second section includes, in the vicinity of this second home, a enlarged mouthpiece connecting to said second side surface.
  • This mouthpiece is shaped and dimensions adapted to the acoustic generator related to it.
  • the conicoid is a hyperboloid
  • this configuration facilitates the coupling of several devices similar, with a transmission of a convex wavefront without creation interference between sources.
  • FIG. 1 there is an output 11 of selected shape of an acoustic waveguide still undefined.
  • this output through which the sound must radiate to an audience, has an approximately rectangular outline but it preferably fits on the surface of a sphere.
  • the output of the waveguide is therefore preferably in a convex spherical surface.
  • the center of this sphere is noted S 1 in FIG. 1.
  • the radius of the sphere is chosen by those skilled in the art so that the acoustic flag C which extends between this center S 1 where the acoustic generator would be placed and the output 11, is long enough to ensure good control of the sound directivity projected beyond the output 11.
  • the theoretical form of such a flag is shown in Figure 1 and it is understood that the sound device that would result the combination of such a pavilion and an acoustic generator placed at point S 1 , would be relatively bulky, especially at depth.
  • the chosen conicoid is a hyperboloid.
  • a first focus of this hyperboloid is confounded with the point S 1 (the characteristics of the hyperboloid are calculated for that).
  • the position of the second focus S 2 of the hyperboloid is also defined. This point is shown in FIG. 2.
  • This second focus S 2 is located opposite the concave face of the reflecting surface 14 in the form of a hyperboloid.
  • the line S 1 , S 2 is the axis of revolution of this hyperboloid. From this point and from the surface 14 of the hyperboloid portion defined in the construction of FIG. 2, it is possible to define a volume represented in FIG.
  • the convex surface outlet 11 which is ideally inscribed on the surface of a center sphere S 1 may in fact be relatively flat, since the chosen diameter of this sphere is relatively large. Even when making this approximation, the internal volume of the conduit constituting the waveguide is determined as indicated above.
  • said second section comprises, in the vicinity of said second focus, an enlarged mouth 24 connecting to the rest of said second side surface.
  • Said mouth is of shape and dimensions adapted to the acoustic generator 22 which is attached thereto.
  • Figure 5 shows the complete sound system. It consists of the waveguide 26 (composed of the first and second sections 16, 18 and the mouth 24) and the acoustic generator 22 connected to the widened mouth 24.
  • the waveguide 26 is obtained by molding, or injection when the walls thereof are sufficiently rigid. In theory, it is especially important that the conicoid portion is acoustically reflective material but in practice all the walls of the waveguide are made of the same material.
  • the emitted wavefront is convex.
  • the device that has just been described can be used as it is or integrated into a speaker box.
  • the dimensions of the box, especially its depth, are lower than what would be necessary with a waveguide C, as shown in Figure 1.
  • the rest of the casing may be arranged to house one or more complementary speakers.
  • the waveguide 26 has an outlet 11 comprises a substantially rectangular, with rounded corners here, associated with a curved reflecting surface 14a having the shape of part of a paraboloid.
  • the limits of the reflective surface 14 a are determined in the same way as previously considering that said first focus is this time rejected to infinity.
  • said first side surface 13a is generated by a generatrix perpendicular to the planar surface of said outlet 11a and moving parallel to itself based on the contour of this output.
  • Said second focus in the vicinity of which we will place the input of the waveguide and therefore the generator 22 is in fact the sole focus of the paraboloid.
  • This second focus, close to the generator 22 is located opposite the concave face of the reflective surface 14 has the paraboloidal shape.
  • the internal volume of the second section 18 a is as previously defined by the intersections of a second lateral surface 17 is generated by a generatrix passing through the second focal point and resting on the contour of the reflecting surface 14 is not included, of course the common volume portion with said first section 16 a .
  • the reflecting surface 14 a is also arranged close as possible to the outlet; we see that it "outcrops" two rounded corners of it.
  • the second side surface 17 a has a concave face (forward) and a convex face (backward).
  • the enlarged mouth 24 a is defined, as indicated above, at the end of said second side surface 17a to be able to connect to the sound generator 22.
  • the transmitted wavefront is plane.
  • the exit 11b of the waveguide 26 b are ideally placed on the surface of a sphere whose center S '1 is this time in the listening area itself.
  • the center of the theoretical sphere is one of the foci of the conic section which defines said reflecting surface 14 b and the conic section is an ellipsoid.
  • Figures 8 to 10 more particularly illustrate the possibility of coupling, without interference, several sound devices according to the invention.
  • Figure 8 illustrates the coupling of three sound devices 25 (the devices are shown in top view).
  • the global sound device comprises several units each formed of an acoustic generator 22 and an associated waveguide 26.
  • each unit consists of a device described with reference to FIG. 5.
  • the device consists of several units each formed of an acoustical generator 22 and a waveguide 26 has associated conform to the device which has been described with reference to Figure 6, c that is to say with a reflective surface formed by a portion of paraboloid. These units are positioned side by side so that the outputs (defined in flat surfaces) are aligned and thus coplanar. In this case, all the acoustic generators positioned at the focus of a reflective surface in the form of a paraboloid, are themselves aligned.
  • the device consists of three units each formed of an acoustical generator 22 and a waveguide 26 b associated, according to Figure 7, that is to say comprising a reflective surface forming an ellipsoid.
  • the three units are positioned side by side so that the corresponding first foci are merged into a point S ' 1 of the listening domain where the sound seems recreated.
  • each unit can be integrated in a shaped box so that the desired conditioning is achieved by juxtaposing the walls side of such boxes.
  • the reflecting surface defined by a conicoid portion tends towards a band. , or a line defined by a portion of the corresponding conical curve, namely a hyperbola in the case of Figure 5, a parabola in the case of Figure 6 or an ellipse in the case of Figure 7.
  • FIG. 8 A guide to The wave in which the reflecting surface is thus reduced to tend towards its generating curve is shown in FIG. 8 where the analogous structural elements bear the same reference numerals with the index c .
  • the conicoid surface is reduced to a thin strip of reflective surface 14 c substantially hyperboloid.

Description

L'invention se rapporte à un dispositif de sonorisation du type comportant un guide d'onde acoustique et un générateur acoustique couplé à ce guide d'onde.
Elle s'applique à tous les domaines de l'électroacoustique, y compris la haute fidélité.
L'invention concerne plus particulièrement la forme du guide d'onde formant pavillon acoustique dans le but d'obtenir une bonne maítrise de la dispersion du son au moyen d'un ensemble relativement compact et notamment peu profond.
En sonorisation, la bonne maítrise de la dispersion du son par un générateur acoustique impose classiquement d'utiliser un pavillon formant guide d'onde acoustique de grande taille. Par conséquent, un caisson formant enceinte acoustique et renfermant au moins un générateur acoustique et son guide d'onde est généralement volumineux et notamment assez profond puisque la profondeur de ladite enceinte acoustique dépend essentiellement de la longueur du pavillon.
Le brevet français N° 88.02481 définit l'association d'un générateur acoustique et d'un guide d'onde acoustique. Entre l'entrée et la sortie du guide d'onde sont agencés des obstacles conformés pour uniformiser les trajets acoustiques entre l'entrée et la sortie du guide d'onde. Le front d'onde obtenu est de forme rectangulaire et de profil droit.
Le brevet américain N° 5.900.593 met en oeuvre des principes comparables au précédent mais utilise de surcroít un miroir en forme de dièdre courbé en arc de cercle pour modifier la direction de propagation du son. Le front d'onde obtenu est de forme rectangulaire et de profil convexe.
Le brevet américain N° 4.033.431 décrit également l'association d'un générateur acoustique et un guide d'onde acoustique pourvu d'une entrée du guide d'onde acoustique se raccordant au générateur acoustique et d'une sortie à partir de laquelle se propage une onde acoustique. Le guide d'onde comporte un premier tronçon dans le prolongement de la sortie et un second tronçon agencé dans le prolongement de l'entrée, ces tronçons se raccordant par une surface plane réfléchissante.
Le brevet américain N° 2.643.727 décrit un dispositif de sonorisation avec un réflecteur ellipsoïde.
L'invention a pour but premier de former un front d'onde acoustique de forme choisie, de profil convexe, concave ou plan, au moyen d'un guide d'onde de dimensions réduites.
Par ailleurs, le couplage de plusieurs dispositifs de sonorisation traditionnels entraíne des irrégularités dans la dispersion du son, dues à l'apparition d'interférences acoustiques entre les ondes sonores issues des différents guides d'onde.
Un second but de l'invention est de proposer un agencement de dispositif de sonorisation permettant de coupler plusieurs d'entre eux de façon à permettre un bon contrôle de la forme du front d'onde acoustique émis par l'ensemble des générateurs acoustiques, sans création d'interférences gênantes.
L'invention est fondée sur les principes de l'acoustique géométrique, c'est-à-dire le domaine de l'acoustique fondé sur la théorie des rayons. Eille applique donc à la propagation du sn des lois connues en optique, en particulier les lois de réflexion des rayons sur les surfaces conicoïdes. On entend par surface conicoïde une surface engendrée par la rotation d'une courbe de la famille des coniques. Plus particulièrement dans le cadre de l'invention, on a trouvé et mis en oeuvre des propriétés acoustiques avantageuses, liées à des réflexions acoustiques sur des surfaces telles qu'une hyperboloïde, une paraboloïde ou une ellipsoïde.
Le principe de base de l'invention réside dans le fait que, grâce à l'utilisation d'une telle surface de réflexion en tant que miroir acoustique, on peut déplacer le point d'émission apparent d'une source sonore.
Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de sonorisation du type comprenant au moins un générateur acoustique et un guide d'onde acoustique pourvu d'une entrée à laquelle se raccorde letit générateur acoustique et d'une sortie de forme choisie à partir de laquelle une onde acoustique se propage vers l'extérieur, ledit guide d'onde comportant deux tronçons de conduit, respectivement un premier tronçon agencé dans le prolongement de ladite sortie et un second tronçon agence dans le prolongement de ladite entrée caractérisé en ce que ces deux tronçons se raccordent en partie par une surface réfléchissante courbe ayant la forme d'une partie de conicoïde en ce que ladite entrée se trouve à un second foyer de ladite conicoïde, et en ce que le volume interne dudit premier tronçon est délimité par les intersections :
  • de la surface de ladite sortie,
  • d'une première surface latérale engendrée par une génératrice passant par un premier foyer de ladite conicoïde et s'appuyant sur le contour de ladite sortie, et
  • de ladite surface réfléchissante courbe délimitée à l'intérieur d'un contour défini par l'intersection de ladite conicoïde et de ladite première surface latérale.
Il est à noter que le guide d'onde tel que décrit peut parfaitement être prolongé par un autre pavillon.
Préférentiellement le volume interne dudit second tronçon est délimité par les intersections d'une seconde surface latérale engendrée par une génératrice passant par le second foyer de ladite conicoïde et s'appuyant sur ledit contour de ladite surface réfléchissante, et de ladite surface réfléchissante, et de ladite surface réfléchissante elle-même, non compris la portion volumique commune avec ledit premier tronçon.
Bien entendu, il est parfaitement équivalent, dans la définition desdits premier et second tronçons de considérer que le volume interne dudit second tronçon comprend ladite portion commune et que cette dernière est retranchée du volume interne dudit premier tronçon. La définition géométrique desdits premier et second tronçons du guide d'onde acoustique n'est qu'un moyen commode pour permettre d'appréhender la forme globale du volume interne du guide d'onde.
Ladite entrée est définie au voisinage dudit second foyer. Comme la source sonore ne peut être ponctuelle le second tronçon comporte, au voisinage de ce second foyer, une embouchure élargie se raccordant à ladite seconde surface latérale. Cette embouchure est de forme et dimensions adaptées au générateur acoustique qui s'y rattache.
Dans le cas où la conicoïde est une hyperboloïde, tout se passe comme si le son était émis à partir dudit premier foyer, lequel se trouve à l'arrière et à distance des éléments constitutifs du dispositif. Ainsi dans ce cas, la profondeur d'un tel dispositif de sonorisation peut être notablement réduite par rapport à ce qu'elle serait si un pavillon acoustique était entièrement matérialisé entre ledit premier foyer et la sortie précitée. En outre, cette configuration facilite le couplage de plusieurs dispositifs semblables, avec une émission d'un front d'onde convexe sans création d'interférences entre les sources.
Lorsqu'on utilise une paraboloïde, ledit premier foyer est reporté à l'infini derrière le miroir et le front d'onde acoustique est plan. Ce type d'émission est également propice à l'uniformisation de la propagation du son dans un local et à un bon couplage sans interférence entre plusieurs sources.
Enfin, si le miroir est une portion d'ellipsoïde, ledit premier foyer est reporté en avant de l'ouverture de sorte que le son semble recréé en un point donné du lieu d'écoute. Le front d'onde est concave. Plusieurs dispositifs semblables peuvent également être couplés sans interférence en renforçant l'effet d'une source sonore virtuelle sur le lieu d'écoute.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaítront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation d'un dispositif de sonorisation conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • les figures 1 à 4 sont des schémas illustrant les étapes de la conception d'un guide d'onde conforme à l'invention ;
  • la figure 5 illustre le dispositif de sonorisation équipé d'un premier type de guide d'onde conforme à l'invention ;
  • la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 illustrant un dispositif de sonorisation équipé d'un deuxième type de guide d'onde, conforme à l'invention ;
  • la figure 7 est une vue analogue à la figure 5 illustrant un dispositif de sonorisation équipé d'un troisième type de guide d'onde conforme à l'invention ;
  • la figure 8 illustre une variante de la figure 5 ;
  • la figure 9 illustre schématiquement le couplage sans interférence de plusieurs dispositifs de sonorisation du type décrit à la figure 5 ;
  • la figure 10 illustre schématiquement le couplage de plusieurs dispositifs de sonorisation du type décrit à la figure 6 ; et
  • la figure 11 illustre schématiquement le couplage de plusieurs dispositifs de sonorisation du type décrit à la figure 7.
Sur la figure 1 on distingue une sortie 11 de forme choisie d'un guide d'onde acoustique encore non défini. Dans l'exemple, cette sortie, par laquelle le son doit rayonner jusqu'à un auditoire, a un contour approximativement rectangulaire mais il s'inscrit de préférence à la surface d'une sphère. La sortie du guide d'onde s'inscrit donc de préférence dans une surface sphérique convexe. Le centre de cette sphère est noté S1 sur la figure 1. Le rayon de la sphère est choisi par l'homme du métier pour que, le pavillon acoustique C qui s'étendrait entre ce centre S1 où on placerait le générateur acoustique et la sortie 11, soit suffisamment long pour assurer une bonne maítrise de la directivité du son projeté au-delà de la sortie 11. La forme théorique d'un tel pavillon est représentée sur la figure 1 et on comprend que le dispositif de sonorisation qui résulterait de la combinaison d'un tel pavillon et d'un générateur acoustique placé au point S1, serait relativement encombrant, notamment en profondeur.
C'est pourquoi on choisit de "tronquer" ce volume en interposant une surface réfléchissante courbe ayant la forme d'une partie de conicoïde, entre la sortie 11 et le point S1. De plus, cette conicoïde est choisie pour que l'un de ses foyers soit placé au point S1. On parlera, dans la suite du texte, du foyer S1 sans oublier que ce foyer est aussi le centre d'une sphère fictive telle que définie plus haut. Dès lors, on a défini une partie du conduit réel constituant le guide d'onde et plus particulièrement un premier tronçon 16, agencé dans le prolongement de ladite sortie 11 et dont le volume interne est sensiblement délimité par les intersections :
  • de la surface de la sortie 11,
  • d'une première surface latérale 13 engendrée par une génératrice rectiligne passant par le premier foyer de la conicoïde et s'appuyant sur le contour de la sortie 11. Il est clair que cette première surface latérale 13 se confond avec celle du pavillon théorique C défini plus haut.
  • de la surface réfléchissante courbe 14 elle-même, portion de conicoïde, délimitée à l'intérieur d'un contour défini par l'intersection de cette conicoïde et de ladite première surface latérale 13.
Dans l'exemple de la figure 1, la conicoïde choisie est une hyperboloïde. Comme indiqué précédemment, un premier foyer de cette hyperboloïde est confondu avec le point S1 (les caractéristiques de l'hyperboloïde sont calculées pour cela). Selon la position du premier foyer et les caractéristiques de l'hyperboloïde, la position du second foyer S2 de l'hyperboloïde se trouve aussi définie. Ce point est représenté sur la figure 2. Ce second foyer S2 se situe en regard de la face concave de la surface réfléchissante 14 en forme d'hyperboloïde. La droite S1, S2 est l'axe de révolution de cette hyperboloïde. A partir de ce point et à partir de la surface 14 de la portion d'hyperboloïde définie dans la construction de la figure 2, il est possible de définir un volume représenté sur la figure 3 qui est délimité par les intersections de la surface réfléchissante 14 et d'une seconde surface latérale 17 engendrée par une génératrice rectiligne passant par le second foyer S2 de la conicoïde (hyperboloïde) et s'appuyant sur le contour de la surface réfléchissante 14 préalablement délimitée. Si on retranche à ce volume, sa portion volumique commune avec ledit premier tronçon de conduit 16 défini plus haut, on a défini le second tronçon de conduit 18 du guide d'onde, lequel est globalement agencé dans le prolongement de l'entrée du guide d'onde qui se trouve au second foyer S2. Le volume interne et la forme du guide d'onde se trouvent donc théoriquement déterminés par la réunion desdits premier et second tronçons 16 et 18. C'est la représentation globale qui en est donnée sur la figure 4. En théorie, si un générateur acoustique est placé au point S2 (c'est-à-dire le second foyer précité de la surface réfléchissante courbe 14 appartenant à une hyperboloïde), tout se passe comme si le son était émis du point S1, avec un pavillon acoustique C (voir figure 1).
Il est à noter qu'il est avantageux de placer la conicoïde de façon que cette surface 14 soit relativement proche de la surface dans laquelle se dessine la sortie 11. Dans ces conditions ledit premier tronçon 16 peut être aussi court que possible.
Selon une version simplifiée, la sortie 11 à surface convexe qui est idéalement inscrite à la surface d'une sphère de centre S1 peut être en fait relativement plane, dès lors que le diamètre choisi de cette sphère est relativement grand. Même en faisant cette approximation, le volume interne du conduit constituant le guide d'onde est déterminé comme indiqué plus haut.
Néanmoins, il convient d'adapter l'extrémité de ladite seconde surface latérale 17 au voisinage dudit second foyer S2, pour tenir compte des caractéristiques dimensionnelles du générateur acoustique. C'est pourquoi cette partie de ladite seconde surface latérale 17 est modifiée pour permettre l'adaptation d'un tel générateur acoustique 22. A cet effet, ledit second tronçon comporte, au voisinage dudit second foyer, une embouchure élargie 24 se raccordant au reste de ladite seconde surface latérale. Ladite embouchure est de forme et dimensions adaptées au générateur acoustique 22 qui s'y rattache. La figure 5 montre le dispositif de sonorisation 25 complet. Il se compose du guide d'onde 26 (composé des premier et second tronçons 16, 18 et de l'embouchure 24) et du générateur acoustique 22 raccordé à l'embouchure élargie 24. Le guide d'onde 26 est obtenu par moulage, ou injection dès lors que les parois de celui-ci sont suffisamment rigides. En théorie, il est surtout important que la portion de conicoïde soit en matériau réfléchissant du point de vue acoustique mais dans la pratique, toutes les parois du guide d'onde sont réalisées dans le même matériau. Le front d'onde émis est convexe.
Dans la pratique, le dispositif qui vient d'être décrit peut être utilisé tel quel ou intégré à un caisson formant enceinte acoustique. Dans ce cas, il ressort clairement de la comparaison des figures 1 et 5, que les dimensions du caisson, notamment sa profondeur, sont plus faibles que ce qui serait nécessaire avec un pavillon C formant guide d'onde, conforme à la figure 1. Le reste du caisson peut être aménagé pour abriter un ou plusieurs haut-parleurs complémentaires.
Dans le dispositif de la figure 6, le guide d'onde 26a comporte une sortie 11a approximativement rectangulaire, ici à coins arrondis, associé à une surface réfléchissante courbe 14a ayant la forme d'une partie de paraboloïde. Les limites de la surface réfléchissante 14a sont déterminées de la même façon que précédemment en considérant que ledit premier foyer est cette fois rejeté à l'infini.
Par conséquent, ladite première surface latérale 13a est engendrée par une génératrice perpendiculaire à la surface plane de ladite sortie 11a et se déplaçant parallèlement à elle-même en s'appuyant sur le contour de cette sortie. Ledit second foyer au voisinage duquel on va placer l'entrée du guide d'onde et donc le générateur 22 est en fait le foyer unique de la paraboloïde. Ce second foyer, proche du générateur 22 se situe en regard de la face concave de la surface réfléchissante 14a en forme de paraboloïde. Le volume interne du second tronçon 18a est comme précédemment délimité par les intersections d'une seconde surface latérale 17a engendrée par une génératrice passant par ce second foyer et s'appuyant sur le contour de la surface réfléchissante 14a non compris, bien entendu, la portion volumique commune avec ledit premier tronçon 16a.
Comme dans le cas précédent, la surface réfléchissante 14a est placée aussi près que possible de la sortie ; on voit qu'elle "affleure" deux coins arrondis de celle-ci. La seconde surface latérale 17a présente une face concave (vers l'avant) et une face convexe (vers l'arrière).
L'embouchure élargie 24a est définie, comme indiqué précédemment, à l'extrémité de ladite seconde surface latérale 17a pour pouvoir se raccorder au générateur acoustique 22. Le front d'onde émis est plan.
Dans le mode de réalisation de la figure 7, les éléments de structure semblables à ceux du mode de réalisation de la figure 5, portent les mêmes références numériques avec l'indice b. Il ne seront pas décrits à nouveau en détail.
Dans cet exemple, la sortie 11b du guide d'onde 26b s'inscrit idéalement à la surface d'une sphère dont le centre S'1 se trouve, cette fois, dans la zone d'écoute elle-même. Dans ce cas, le centre de cette sphère théorique constitue l'un des foyers de la conicoïde qui définit ladite surface réfléchissante 14b et cette conicoïde est une ellipsoïde.
Bien entendu, comme dans le cas de la figure 5, on peut concevoir une sortie pratiquement plane si le rayon de la sphère est choisi suffisamment grand. Pour le reste, la construction du volume du guide d'onde est identique à ce qui a été expliqué en référence aux figures 1 à 5. Le générateur acoustique 22 est placé au voisinage du second foyer de l'ellipsoïde. Le front d'onde émis est concave et tout se passe comme si le son était généré en un point S'1 de la zone d'écoute réservée à l'auditoire. Ledit premier foyer S'1 se trouve donc en avant de la sortie 11b. Comme précédemment, le guide d'onde et le générateur acoustique peuvent être logés à l'intérieur d'un caisson formant enceinte acoustique.
Les figures 8 à 10 illustrent plus particulièrement les possibilités de couplage, sans interférence, de plusieurs dispositifs de sonorisation conformes à l'invention. Ainsi, la figure 8 illustre le couplage de trois dispositifs de sonorisation 25 (les dispositifs sont représentés en vue de dessus). Autrement dit, le dispositif de sonorisation global comporte plusieurs unités formées chacune d'un générateur acoustique 22 et d'un guide d'onde 26 associé. Dans l'exemple de la figure 8, chaque unité est constituée d'un dispositif décrit en référence à la figure 5. Pour que de telles unités puissent être associées sans provoquer d'interférences, il suffit qu'elles soient positionnées les unes par rapport aux autres de façon que les premiers foyers correspondants S1 soient sensiblement confondus. C'est ce qui est illustré sur la figure 8. Dans ce cas, toutes les unités semblent émettre du même point S1 situé à l'arrière de celles-ci.
Dans l'exemple de la figure 9, le dispositif est constitué de plusieurs unités formées chacune d'un générateur acoustique 22 et d'un guide d'onde 26a associé conformes au dispositif qui a été décrit en référence à la figure 6, c'est-à-dire avec une surface réfléchissante constituée par une partie de paraboloïde. Ces unités sont positionnées côte à côte de façon que les sorties (définies dans des surfaces planes) soient alignées et donc coplanaires. Dans ce cas, tous les générateurs acoustiques positionnés au foyer d'une surface réfléchissante en forme de paraboloïde, sont eux-mêmes alignés.
Dans le mode de réalisation de la figure 10, le dispositif est constitué de trois unités formées chacune d'un générateur acoustique 22 et d'un guide d'onde 26b associé, conforme à la figure 7, c'est-à-dire comprenant une surface réfléchissante s'inscrivant dans une ellipsoïde. Les trois unités sont positionnées côte à côte de façon que les premiers foyers correspondants soient confondus en un point S'1 du domaine d'écoute où le son semble recréé.
Bien entendu, chaque unité peut être intégrée dans un caisson conformé pour que le conditionnement recherché soit atteint par juxtaposition des parois latérales de tels caissons.
De plus, dans chacun des cas illustrés en référence aux figures 5 à 7, lorsque la plus petite dimension de la sortie devient faible en regard des longueurs d'onde des sons produits, la surface réfléchissante définie par une portion de conicoïde tend vers une bande, voire une ligne définie par une portion de la courbe conique correspondante, à savoir une hyperbole dans le cas de la figure 5, une parabole dans le cas de la figure 6 ou une ellipse dans le cas de la figure 7. Un guide d'onde dans lequel la surface réfléchissante est ainsi réduite pour tendre vers sa courbe génératrice est représenté à la figure 8 où les éléments de structure analogues portent les mêmes références numériques avec l'indice c. Sur cette figure, la surface de conicoïde est réduite à une fine bande de surface réfléchissante 14c sensiblement hyperboloïde.

Claims (10)

  1. Dispositif de sonorisation du type comprenant au moins un générateur acoustique (22) et un guide d'onde acoustique (26) pourvu d'une entrée à laquelle se raccorde ledit générateur acoustique et d'une sortie (11) de forme choisie à partir de laquelle une onde acoustique se propage vers l'extérieur, ledit guide d'onde acoustique comportant deux tronçons de conduit (16, 18), respectivement un premier tronçon (16) agencé dans le prolongement de ladite sortie et un second tronçon (18) agencé dans le prolongement de ladite entrée, caractérisé en ce que ces deux tronçons se raccordent en partie par une surface réfléchissante courbe (14) ayant la forme d'une partie de conicoïde, en ce que ladite entrée se trouve à un second foyer (S2) de ladite conicoïde, et en ce que le volume interne dudit premier tronçon (16) est délimité par les intersections :
    de la surface de ladite sortie (11),
    d'une première surface latérale (13) engendrée par une génératrice passant par un premier foyer (S1) de ladite conicoïde et s'appuyant sur le contour de ladite sortie, et
    de ladite surface réfléchissante courbe (14) délimitée à l'intérieur d'un contour défini par l'intersection de ladite conicoïde et de ladite première surface latérale.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume interne dudit second tronçon (18) est délimité par les intersections d'une seconde surface latérale (17) engendrée par une génératrice passant par le second foyer (S2) de ladite conicoïde et s'appuyant sur ledit contour de ladite surface réfléchissante, et de ladite surface réfléchissante (14) elle-même, non compris la portion volumique commune avec ledit premier tronçon (16).
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit second tronçon (18) comporte au voisinage dudit second foyer (S2) une embouchure élargie (24) se raccordant à ladite seconde surface latérale, ladite embouchure étant de forme et de dimensions adaptées audit générateur acoustique (22) qui s'y rattache.
  4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite conicoïde est une hyperboloïde, ledit second foyer (S2) proche dudit générateur acoustique (22), se situant en regard de la face concave de celle-ci.
  5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite conicoïde est une ellipsoïde, ledit premier foyer (S'1) se trouvant en avant de ladite sortie (11b).
  6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le contour de ladite sortie (11, 11b) s'inscrit à la surface d'une sphère dont le centre est confondu avec ledit premier foyer (S1).
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite conicoïde est une paraboloïde, ledit premier foyer (S1) étant rejeté à l'infini et ledit second foyer, proche dudit générateur acoustique (22), se situant en regard de la face concave de ladite surface réfléchissante (14).
  8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs unités formées chacune d'une générateur acoustique (22) et d'un guide d'onde associé et en ce que ces unités sont positionnées les unes par rapport aux autres de façon que les premiers foyers (S1, S'1) correspondants soient confondus.
  9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs unités formées chacune d'un générateur acoustique (22) et d'un guide d'onde associé et en ce que ces unités sont positionnées de façon que lesdites sorties (11a) soient alignées.
  10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que chaque unité est intégrée à un caisson conformé pour que le positionnement recherché des unités soit atteint par juxtaposition des parois latérales des caissons.
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