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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517157A1
Family ID 2400323
Probable Assignee Bell Telephone Laboratories Inc A Corp Of Ny
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title RESEAU ACOUSTIQUE A TRANSDUCTEUR A ELECTRET
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE LES TRANSDUCTEURS ACOUSTIQUES.
UN TRANSDUCTEUR A ELECTRET COMPORTE NOTAMMENT UNE MEMBRANE A ELECTRET
20 SUPERPOSEE SUR UNE PLAQUE ARRIERE 30 DONT LA SURFACE SUPERIEURE
RUGUEUSE 32 PORTE UNE ELECTRODE METALLIQUE 34 QUI COMPREND UN ENSEMBLE
DE ZONES D'AIRE ELEVEE 41, 43, 45, 51, 53, 55 INTERCONNECTEES PAR DES
BANDES MINCES 42, 44, 46, 52, 54, 56. LES ZONES AYANT UNE AIRE ELEVEE
SONT DISPOSEES SYMETRIQUEMENT DE PART ET D'AUTRE DU CENTRE 37 DE
L'ELECTRODE METALLIQUE, AVEC DES DISTANCES NON LINEAIRES PAR RAPPORT
AU CENTRE.
APPLICATION AUX MICROPHONES DIRECTIONNELS POUR LES TELECONFERENCES.
Description
_________________________________________________________________
l'a presente invention concerne les reseaux acous-
tic et elle porte en particulier sur un transducteur a
electret destine a donner une reponse directionnelle.
La demande de brevet FR 80 26672 decrit des reseaux acoustiques et
chacun d'eux comprend un ensemble de
transducteurs discrets Les transducteurs discrets sont pla-
ces avec precision selon une relation predeterminee pour pro-
duire des diagrammes de reponse ayant des caracteristiques
directionnelles preselectionnees.
Le mode de realisation de l'invention considere a titre d'exemple
consiste en un reseau acoustique perfectionne
destine a produire un diagramme de reponse directionnel.
Le diagramme de reponse directionnel comprend un lobe princi-
pal et plusieurs lobes secondaires inferieurs ou egaux a un
niveau de seuil predetermine.
Le reseau acoustique prefectionne precite comprend une membrane a
electret superposee directement sur une plaque arriere La membrane a
electret comprend deux couches: une couche de metal et une couche de
polymere dans laquelle est induite une charge uniforme La surface de
la plaque arriere qui fait face a la membrane a electret est rugueuse
de facon a definir des cavites d'air irregulieres entre elles En
outre, une electrode metallique est deposee sur la plaque arriere a
surface rugueuse L'electrode metallique comprend
un ensemble de regions discretes interconnectees par des ban-
des minces Les regions discretes precitees sont disposees
symetriquement de part et d'autre d'un centre de l'electrode
metallique precitee En outre, la relation entre les centres
des regions discretes precitees est non lineaire.
Dans le mode de realisation prefere de l'invention,
la membrane a electret et la plaque arriere sont rectangulai-
res, et le transducteur acoustique assemble est relativement mince.
Dans un autre mode de realisation de l'invention,
la couche metallique de la membrane a electret precitee com-
porte un ensemble de regions discretes interconnectees par des
bandes minces, comme decrit ci-dessus, et la couche metalli-
que situee sur la plaque arriere a une largeur uniforme.
Du fait que les regions discretes sont interconnec-
tees, un avantage de l'invention consiste en ce qu'il suffit d'un seul
amplificateur En effet, les ondes acoustiques sont transformees en
signaux electriques et sommees a l'interieur du transducteur. Du fait
qu'on utilise une seule plaque arriere, au lieu d'utiliser des
microphones discrets, le transducteur acoustique precite peut etre
fabrique en grandes quantites
par une seule operation ou par une serie d'operations.
Du fait qu'il est possible de rendre pliables les
matieres utilisees dans la fabrication du transducteur acous-
tic precite, le dispositif assemble peut commodement etre enroule et
loge dans un emballage plus petit que celui d'un dispositif rigide,
pour l'expedition ou le transport en tant
qu'element constitutif d'un materiel de teleconference por-
table.
L'invention sera mieux comprise a la lecture de la
description qui va suivre d'un mode de realisation et en se
referant au dessin annexe qui montre une vue eclatee du
transducteur acoustique correspondant a l'invention.
On voit sur la figure une vue isometrique d'un transducteur acoustique
10 conforme a l'invention, a l'etat demonte La membrane a electret 20
comprend une couche de
metal 22 en contact direct avec une couche de polymere 24.
La surface inferieure 26 de la couche de polymere 24 est pra-
tiquement plane et une charge electrostatique uniforme a ete
induite dans cette surface La couche de metal 22 est connec-
tee par le conducteur 23 et le connecteur 28 a des moyens
d'utilisation (non representes).
La plaque arriere 30 comporte une surface rugueuse 32, ce qui fait que
lorsque la membrane a electret 20 est placee directement sur la
surface 32, les poches d'air situees entre la surface de polymere
plane 26 et la plaque arriere rugueuse permettent la vibration de la
membrane a
electret 20.
Une electrode metallique 34 est deposee sur la sur-
face rugueuse 32 de la plaque arriere 30 L'electrode metal-
lic 34 est connectee par le conducteur 35 au connecteur 28.
2,5 1 7 157
En considerant plus particulierement l'electrode metallique 34, on
voit un ensemble de regions, de zones ou d'tlots discrets 41, 43, 45
49, situes a des distances respectives D,1 D 2, D 3 Di, d'un centre 37
de l'electrode en metal 34 Les flots 41, 43, 45 49 sont respectivement
interconnectes par des bandes minces, ou isthmes 42, 44,
46 48.
De facon similaire, des flots 51, 53, 55 59 sont situes a des
distances respectives D 1, D 2, D 3 Di du c 8 te oppose par rapport au
centre 37 de l'electrode
metallique 34 Les llots 51, 53, 55 59 sont respective-
ment interconnectes par des isthmes 52, 54, 56 58.
En outre, les lots 41, 43, 45 49 et 51, 53, 59 sont places
symetriquement de part et d'autre du centre 37 de l'electrode
metallique 34 Les distances Di,
D 2, D 3 D presentent entre elles une relation non lineai-
re, comme il est decrit dans la demande de brevet FR
26672.
Dans la demande de brevet precitee, un ensemble de transducteurs
acoustiques sont disposes en un reseau selon une relation
predeterminee Cependant, dans l'invention, on
utilise un seul transducteur ayant une seule plaque arriere.
Les ilots en metal sur la plaque arriere correspondent aux
transducteurs du reseau de la demande de brevet precitee.
Ainsi, lorsque des ondes acoustiques tombent sur la couche de metal 22
de la membrane a electret 20, cette derniere vibre, ce qui contracte
et dilate de facon correspondante les poches d'air situees entre la
membrane a electret 20 et la surface rugueuse 32 de la plaque arriere
30 Sous l'effet de la contraction et de l'expansion de l'air, les
ilots 41, 43,
49 et 51, 53, 55 59 convertissent l'energie acous-
tic en signaux electriques, font la somme des signaux et
transmettent les signaux par le conducteur 35 vers le connec-
teur 28 Ainsi, la sommation des signaux a lieu a l'interieur
du transducteur acoustique 10.
Du fait que l'electrode en metal 34 est continue, on peut placer un
gabarit (non represente) sur la surface 32
de la plaque arriere 30 et evaporer un metal sur cette surfa-
ce Selon une variante, on peut revetir d'une couche de metal la
totalite de la surface 32 de la plaque arriere, et obtenir le motif
correspondant a l'electrode metallique 32
par ajustage par laser.
La forme des llots 41, 43, 45 49 et 51, 53, 59 n'a pas d'importance
Cependant, les aires des lots precites sont importantes pour la
determination de la sensibilite Pour assurer une sensibilite uniforme,
tous les lots doivent avoir pratiquement la meme aire Selon une
variante, si les flots precites ont des aires differentes,
on doit faire varier les valeurs correspondantes des distan-
ces precitees D 1, D 2, D 3 Di des flots par rapport au
centre de l'electrode en metal 34.
Dans un autre mode de realisation de l'invention (non represente), on
peut permuter l'electrode metallique
34 et la couche de metal 22.
Le diagramme de reponse pour les deux modes de
realisation precites comprend un lobe principal et un ensem-
ble de lobes secondaires inferieurs ou egaux a un niveau de seuil
predetermine Le diagramme de reponse est decrit -de
facon plus detaillee dans la demande de brevet precitee.
Lorsque la plaque arriere 30, le revetement metal-
lic 34 et la membrane a electret 20 sont fabriques a par-
tir d'une matiere pliable, l'ensemble du transducteur acous-
tic 10 peut etre enroule et loge dans un emballage de
dimensions reduites pour l'expedition.
Dans l'etat assemble, la membrane a electret 20 est placee en contact
direct avec la plaque arriere 30, de facon que la surface de polymere
plane 26 et l'electrode
metallique 34 soient en contact direct.
On peut utiliser le transducteur acoustique 10 en tant que microphone
ou que haut-parleur Lorsqu'on l'utilise
en tant que microphone dans une configuration de teleconfe-
rence, on peut placer la plaque arriere 39 du transducteur acoustique
10 sur un element de support (non represente) et monter l'extremite 61
du transducteur 10 sur un piedestal (non represente) Selon une
variante, on peut suspendre les extremites 61 et 63 a un plafond, ou
bien on peut placer le
2517 157
dispositif sur un mur.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportees au
dispositif decrit et represente,
sans sortir du cadre de l'invention.
6.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Transducteur acoustique destine a produire un diagramme de reponse
directionnel, ce transducteur comprenant une membrane a electret
superposee directement sur une plaque arriere, caracterise en ce
qu'une surface ( 32) de la plaque arriere ( 30) est revetue d'une
electrode en metal ( 34), et l'electrode en metal ( 34) comprend un
ensemble de zones discretes ( 41, 43, 45, 49, 51, 53, 55, 59)
interconnectees par un ensemble de bandes minces ( 42, 44, 46, 48, 52,
54, 56, 58).
2 Transducteur selon la revendication 1, caracte-
rise en ce que les zones discretes ( 41, 43, 45,-49, 51, 53,, 59) sont
disposees symetriquement de part et d'autre du
centre ( 37) de l'electrode en metal ( 34).
3 Transducteur selon l'une quelconque des revendi-
cations 1 ou 2, caracterise en ce que les zones discretes
( 41, etc) ont pratiquement la meme aire.
4 Transducteur selon la revendication 3, caracte-
rise en ce que la relation entre les distances des zones
discretes ( 41, etc) par rapport au centre est non lineaire.
Transducteur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 a 4,
caracterise en ce que la surface ( 32) de la plaque arriere ( 30) est
rugueuse, ce qui etablit des poches d'air entre la surface rugueuse et
la membrane a electret
( 20), pour permettre la vibration de la membrane a electret.
6 Transducteur selon l'une quelconque des revendi-
cations 1 a 5, dans lequel la membrane a electret comprend une couche
de metal et une couche de polymere, caracterise en ce qu'une charge
electrostatique uniforme est induite dans la
couche de polymere ( 24).
7 Transducteur selon l'une quelconque des revendi-
cations 1 a 6, caracterise en ce que la couche de metal et l'electrode
metallique peuvent etre connectees a des moyens
d'utilisation par l'intermediaire d'un connecteur.
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