Brevet FR2570239A1 — publié le 19860314

Ecouteur, combiné téléphonique et casque d'écoute destinés à corriger les déficiences auditives individuelles. La présente invention a pour objet des écouteurs, notamment des écouteurs de casques d'écoute ou de combinés téléphoniques desti- nés à corriger les déficiences auditives individuelles. Le secteur technique de l'invention est celui de la construc- tion des matériels d'écoute téléphonique ou radiophonique. Un pourcentage important de la population souffre de défi- ciences auditives qui se manifestent généralement par une mauvaise perception des sons situés dans une bande de fréquences dont la posi- tion et la largeur varient selon les individus. Les malentendants ont souvent des difficultés pour téléphoner ou pour se servir de casques d'écoute radio ou téléphonique du fait que la voix est déformée et qu'ils comprennent mal leur interlocuteur. Un des objectifs de la présente invention est de procurer des écouteurs incorporés à des combinés téléphoniques ou àdescasques d'écoute,autonomes et personnalisés, de telle sorte qu'un malentendant peut posséder son propre combiné de téléphone ou son casque d'écoute qu'il a réglé pour corriger ses déficiences auditives et il peut se déplacer avec ce combiné ou ce casque pour les utiliser avec n'importe quel appareil téléphonique ou radiophonique. Un autre objectif de la présente invention est de procurer des combinés téléphoniques autonomes,ayant une alimentation électrique incorporée,et personnalisés du fait qu'ils comportent des circuits électroniques réglables qui permettent de corriger les déficiences auditives propres à l'utilisateur et ces combinés ou casques d'écoute personnalisés peuvent être connectés sur un appareil téléphonique ou sur un récepteur de radio par une liaison par capteur électromagnétique à induction ou par une liaison hertzienne, de sorte qu'ils peuvent être utilisés avec n'importe quel appareil téléphonique sans aucun branche- ment de fil sur celui-ci et sans avoir à obtenir un agrément de l'ex- ploitant des réseaux téléphoniques. Un autre objectif de la présente invention est de procurer des écouteurs incorporés à des combinés téléphoniques ou à des casques d'écoute qui peuvent être fabriqués en série et ajustés individuellement aux déficiences auditives particulières de leur utilisateur habituel ou même aux déficiences de plusieurs utilisateurs successifs. On connaît des combinés téléphoniques pour déficients auditifs qui comportent un amplificateur à gain variable qui permet d'amplifier le son uniformément dans toutes les fréquences. On connaît également des écouteurs téléphoniques spéciaux pour malentendants munis d'une prothèse auditive. Ces écouteurs sont couplés à une bobine magnétique qui permet de transmettre par induc- tion des signaux électromagnétiques à la prothèse auditive placée sur la position téléphone (T.). Le premier de ces dispositifs connus permet d'améliorer la perception des sons en augmentant le niveau sonore général mais il n'apporte aucune correction adaptée à la déficience individuelle de l'utilisateur. Le deuxième de ces dispositifs connus permet de téléphoner en utilisant une prothèse auditive mais il n'apporte aucune correction autre que celle qui est due à la prothèse. Les dispositifs selon l'invention ont un objectif différent. Généralement, l'oreille d'un malentendant perçoit mal les sons se situant dans une plage de fréquences déterminée; Un dispositif selon l'invention réalise une modification spectrale des sons destinée à compenser la courbe de sensibilité. de l'oreille en renforçantdonc la perception des fréquences mal per- çues par l'oreille, de sorte que finalement l'oreille perçoit toutes les fréquences avec à peu près la même sensibilité et l'acuité audi- tive de l'utilisateur d'un écouteur selon l'invention se trouve sensi- blement uniforme dans toute la plage des fréquences acoustiques. Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen d'écou- teurs, notamment des écouteurs de combinés téléphoniques ou de casques d'écoute,qui comportent un filtre électronique passe-bande et des moyens électroniques permettant à l'utilisateur de régler la fréquence centra- le et/ou la largeur de la bande passante dudit filtre qui sont incorpo- rés dans le support mobile de l'écouteur. Avantageusement, un écouteur selon l'invention comporte un préamplificateur incorporé à gain variable et des moyens permettant à l'utilisateur de régler ledit gain. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens pour faire varier la fréquence centrale et/ou la largeur de la bande pas- sante dudit filtre, comportent des interrupteurs électroniques qui sont incorporés dans ledit filtre et dont la résistance varie en fonction du rapport cyclique d'un train d'impulsionsrectangulaires appliquée 70239 sur leur gachette et ils comportent, en outre, des moyens pour envoyer sur la gâchette desdits interrupteurs électroniques des trains d'im- pulsions rectangulaires et pour faire varier le rapport cyclique des- dits trains d'impulsions. Le résultat de l'invention est constitué par de nouveaux écouteurs, qui comportent des circuits incorporés permettant à un malentendant decorriger lui-même,par des moyens électroniques, le spectre d'émission de l'écouteur, de sorte que celui-ci présente un renforcement des signaux électriques et acoustiques dans une bande passante qui recouvre sensiblement la bande passante dans laquelle se situe la déficience auditive.de l'utilisateur. Les écouteurs selon l'invention présentent l'avantage de pou- voir être fabriqués en série sur le même modèle pour être réglés ensuite individuellement par chaque utilisateur selon ses besoins personnels. Les écouteurs selon l'invention permettent de fabriquer des combinés téléphoniques ou des casques d'écoute autonomes et personna- lisés qui peuvent être transportés par l'utilisateur et connectés sans aucun branchement de fil, sur n'importe quel poste téléphonique, de sorte qu'un malentendant,dont les déficiences sont telles qu'il peut difficilement comprendre ses interlocuteurs au téléphone,peut-ainsi corriger ses déficiences et téléphoner de n'importe quel poste téléphonique. Les écouteurs selon l'invention, qui comportent des moyens de correction incorporés à chaque écouteur et adaptables à la défi- cience de l'oreille sur laquelle est placée l'écouteur, permettent notamment de réaliser des casques d'écoute à deux écouteurs personna- lisés et autonomes sur lesquels l'utilisateur peut régler indépendamment la correction de chaque écouteur en fonction de la déficience de chaque oreille. De tels casques d'écoute personnalisés peuvent être utilisés avantageusement par les opérateurs dont la profession exige le port d'un casque d'écoute, par exemple les standardistes, les contrôleurs de navigation, les reporters de radio etc... Par rapport à des moyens de correction qui seraient incor- porés dans un appareil téléphonique, les moyens selon l'invention qui sont incorporés directement à l'écouteur permettent de réaliser des combinés téléphoniquesou des casques d'écoute personnalisés et trans- portables d'un appareil à un autre. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisa- tion d'un écouteur selon l'invention. La figure 1 est un schéma synoptique des composants essen- tiels d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est un schéma d'un mode de réalisation préfé- rentiel d'un dispositif selon la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective d'un combiné téléphonique selon l'invention. La figure 1 représente un écouteur 1 qui est un transduc- teur électro-acoustique de tout type connu et qui est par exemple un écouteur de casque d'écoute téléphonique ou radiophonique. La figure 1 représente un écouteur téléphonique 1 qui est relié à un poste téléphonique par un capteur électromagnétique à induction 2 qui est muni d'une ventouse qui est appliquée contre l'appareil téléphonique et qui est connecté par un câble 3 sur une douille d'entrée 4. Cette liaison par capteur et câble pourrait être remplacée par une liaison hertzienne, comme il en existe sur certains combinés téléphoniques portatifs. Les circuits électroniques sont incorporés dans le support de l'écouteur, par exemple dans un combiné téléphonique ou dans un casque d'écoute. Ils comportent un préamplificateur 5 à gain va- riable. Le repère 6 représente un potentiomètre qui permet de régler le gain du préamplificateur. Les signaux électriques sortant du préamplificateur passent dans un filtre passe bande qui comporte deux amplificateurs opération- nels 7 et 8 associés à des interrupteurs électroniques 9, 10, 11 et 12. Ces interrupteurs électroniques sont par exemple des inter- rupteurs faisant partie d'un circuit intégré CD 4016 vendu par NATIONAL SEMI CONDUCTORS, qui comporte quatre interrupteurs sur une même plaquette. Chaque interrupteur a trois bornes, une borne d'en- trée, une borne de sortie et une borne de gâchette. La résistance entre la borne d'entrée et de sortie varie de façon continue entre 0 et 10 KQ, selon le rapport cyclique d'un train d'impulsions rectangulaires à fréquence constante appliqué sur la gâchette. Les interrupteurs électroniques 9 et 10 permettent de faire varier la fréquence centrale de la bande passante du filtre en agissant sur un potentiomètre 13.- Les interrupteurs électroniques 11 et 12 permettent de faire varier la largeur de la bande passante du filtre en agissant sur un potentiomètre 14. Les interrupteurs électroniques 9 et 10, d'une part et 11 et 12, d'autre part, sont commandés en parallèle par des trains d'im- pulsions rectangulaires à rapport cyclique variable. Le repère 15 représente un multivibrateur astable qui émet une tension à fréquence constante triangulaire, c'est-à-dire une ten- sion qui croît progressivement avec une pente constante et qui décroît brusquement. Cette tension est envoyée en parallèle sur les bornes d'entrées de même polarité de deux amplificateurs opérationnels 16 et 17 montés en comparateur, qui comparent chacun cette tension à une tension de référence, dont le niveau est réglé par les potentio- mètres 13 et 14. Tant que la tension croissante est inférieure à la tension de référence qui lui est appliquée, le comparateur 16 ou 17 émet un signal d'un niveau déterminé par exemple de niveau zéro. Aussitôt que la tension croissante devient supérieure à la tension de référence qui lui est appliquée, le comparateur 16 ou 17 émet un signal de niveau inverse du précédent. On voit donc que les comparateurs 16 et 17 émettent chacun un train d'impulsions rec- tangulaires, dont la fréquence est constante et égale à la fréquence du multivibrateur 15 et dont le rapport cyclique, c'est-à-dire le rapport entre la durée des impulsions et la durée des intervalles sé- parant deux impulsions varie en fonction des tensions de référence appliquées par les potentiomètres 13 et 14 aux entrées des compa- rateurs 16 et 17. La figure 2 représente un mode de réalisation préférentiel d'un dispositif selon la figure 1. On retrouve sur la figure 2 un capteur 2 qui est par exemple un capteur à induction, qui est connec- té par un câble 3 sur une borne d'entrée 4 du dispositif. La figure 2 représente, dans un rectangle 5 en traits interrompus, un mode de réalisation d'un préamplificateur composé de deux transistors TI et T2. Le repère 6 représente un potentiomètre qui permet de faire varier le gain du préamplificateur 5. Le repère 7 représente un amplificateur opérationnel qui comporte une boucle de contre réaction, dans laquelle est monté un interrupteur électronique 9, qui permet de faire varier de façon Gontinue, la résistance de la boucle de contre réaction. L'amplificateur 7 et la boucle de contre réaction consti- tuent un amplificateur sélectif et, en faisant varier la contre réac- tion, on fait varier la bande passante. Le repère 18 représente un potentiomètre qui est réglé à la construction et qui permet d'ajuster les limites entre lesquel- les il est possible de faire varier la fréquence centrale de la bande passante. La sortie du potentiomètre 18 est connectée sur un ensem- ble de condensateurs de filtrage C1, C2, C3 et C4, montés en parallèle, C5 et C6, montés également en-parallèle. Le condensateur C2 est monté en série avec un interrupteur électronique 11 à résistance variable. De même, les condensateurs C3 et C4 sont montés en série avec un interrupteur électronique 12 à résistance variable. Les condensateurs et les résistances constituent un filtre passe bande et en faisant varier de façon continue les résistances 11 et 12, on fait varier la largeur de la bande passante de ce filtre. Le repère 8 représente un deuxième amplificateur sélectif qui comporte, dans sa boucle de contre réaction, un interrupteur élec- tronique à résistance variable 10. Les amplificateurs sélectifs 7 et 8 constituent un filtre passe bande et en faisant varier les résistances des interrupteurs 9 et 10, on fait varier la fréquence centrale de la bande passante de ce filtre. Le repère 15 représence un multivibrateur astable qui émet une tension en triangle à fréquence constante. Ce multivibrateur est constitué par exemple par un circuit intégré vendu par FAIRCHILD sous la référence MA 741. La sortie du multivibrateur 15 est connectée en parallèle sur les bornes de polarité négative de deux amplificateurs opération- nels 16 et 17. Les bornes de polarité positive de ces deux amplificateurs sont connectées respectivement sur deux potentiomètres 13 et 14 qui permettent de faire varier indépendamment les tensions de référence appliquées à ces bornes positives. Chaque amplificateur 16 et 17 compare la tension progressivement croissante délivrée par le multi- vibrateur 15 à une tension de référence et émet une impulsion en forme de créneau rectangulaire pendant tout le temps o la tension va- riable est supérieure à la tension de référence. La largeur de ces impulsions et donc le rapport cyclique des trains d'impulsions émis par les comparateurs 16 et 17 sont donc fonction de la tension de référence et donc.de la position des potentiomètres 13 et 14. On a représenté sur la figure 2 deux trains d'impulsions 19 et 20 ayant même fréquence et des rapports cycliques différents. Le train d'impulsion 19 émis par le comparateur 16 est envoyé en parallèle sur les gâchettes des interrupteurs électroniques 9 et 10, dont la résistance varie en fonction du rapport cyclique du train d'impulsions 19. Le potentiomètre 13 permet donc de faire va- rier la fréquence centrale de la bande passante du filtre constitué par les amplificateurs sélectifs 7 et8. De même, le train d'impulsions 20 émis par le comparateur 17 est envoyé en parallèle sur les gâchettes des deux interrupteurs électroniques Il et 12 dont la résistance varie en fonction du rap- port cyclique du train d'impulsions 20. Le potentiomètre 14 permet donc de faire varier la largeur de la bande passante du filtre. La figure 3 est une vue en perspective d'un combiné télé- phonique selon l'invention 21. Ce combiné 21 comporte dans le manche reliant le microphone à l'écouteur un ensemble 25 de circuits selon la figure 2 qui peuvent être réalisés en circuits intégrés peu encombrants. Il compor- te une source de courant continu 26 par exemple des piles ou une petite batterie rechargeable qui alimente ces circuits. Il comporte trois molettes 22, 23 et 24. La molette 22 agit sur le potentiomètre 6. Elle permet de régler le gain de préamplifica- tion 5 et donc le niveau sonore global. Les molettes 23 et 24 commandent les potentiomètres 13 et 14 et permettent de régler respectivement la fréquence centrale de la bande passante et la largeur de cette bande. Par exemple, la fréquence centrale est ajustable entre 800 Hz et 4,5 KHz et on peut faire varier la largeur de la bande passante entre 100 Kz et 3 KHz. Grâce à la possibilité de régler séparément la position de la bande passante et la largeur de celle-ci, un appareil selon l'invention permet à chacun d'adapter individuellement la correction à ses déficiences auditives et de corriger, de façon satisfaisante, toutes les déficiences partielles que l'on rencontre habituellement chez les malentendants. Le combiné 21 comporte un cordon 3 portant, à son extré- mité, un capteur à ventouse 2, qui peut être appliqué contre un appa- reil téléphonique sans aucun branchement. En variante, la liaison entre le combiné 21 et un appa- reil téléphonique peut être une liaison herzienne. Un combiné 21 selon l'invention est un combiné autonome grâce à son alimentation incorporée et son capteur 2. Un malentendant peut posséder un tel combiné, le régler pour corriger ses déficiences auditives et le transporter dans ses déplacements pour téléphoner de n'importe quel poste téléphonique. La figure 3 représente un mode de réalisation dans lequel tous les combinés sont fabriqués en série selon le même modèle et cha- cun peut adapter son combiné à ses déficiences personnelles. En variante, on peut réaliser des combinés selon l'invention comportant des filtres réalisés sous forme de modules enfichables et, dans ce cas, un médecin peut mesurer l'audiogramme d'un patient, en déduire la position et la largeur de la bande de fréquence o l'audi- tion est déficiente et placer dans le combiné un filtre-enfichable qui corrige la déficience particulière du patient. La figure 3 représente un combiné téléphonique autonome et personnalisé. Il est précisé que l'on peut également construire des casques d'écoute autonomes et. personnalisés comportant un filtre in- corporé au casque et des moyens également incorporés permettant à l'utilisateur de régler la fréquence centrale et/ou la bande passante du filtre Dans le cas d'un casque qui comporte deux écouteurs, comme il est fréquent que les malentendants n'aient pas la mêmme déficience aux deux oreilles, on incorpore, au casque, de préférenee,deux filtres, un pour chaque écouteur, de sorte que l'utilisateur peut réglerindé- pendamment la correction pour chaque oreille. Il est précis é-que la figure 2 représente seulement un exemple de réalisation des circuits électroniques. Le filtre passe bande et les moyens pour faire varier la fréquence centrale et la largeur de la bande passante du filtre qui ont été représentés sur cette figure peuvent être remplacés par tout autre moyen électronique équivalent remplissant les mêmes fonc- tions de filtrage passe bande et de réglage de la fréquence centrale et de la largeur de la bande passante du filtre. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Ecouteur (1), notamment écouteur de combiné téléphonique ou de casque d'écoute, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre électronique passe bande (7, 8) et des moyens électroniques permettant à l'utilisateur de régler la fréquence centrale et/ou la largeur de la bande passante dudit filtre. 2. Ecouteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un préamplificateur incorporé, à gain va- riable (5) et des moyens (6) permettant à l'utilisateur de régler ledit gain. - 3. Ecouteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit filtre (7, 8) et lesdits moyens élec- troniques sont incorporés dans le support mobile dudit écouteur (1). 4. Ecouteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens pour faire varier la fréquence centrale et/ou la largeur de la bande passante dudit filtre comportent des interrupteurs électroniques (9, 10, 11, 12), qui sont incorporés dans ledit filtre et dont la résistance varie en fonction du rapport cyclique d'un train d'impulsions rectangulairesappliqué sur leur gâ- chette et des moyens pour envoyer sur la gâchette desdits interrupteurs électroniques des trains d'impulsions rectangulaires (19, 20) et pour faire varier le rapport cyclique de ces trains d'impulsions. 5. Ecouteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens pour créer des trains d'impulsions rectangulaires (19, 20), ayant un rapport cyclique variable, comportent un générateur (15) de tension triangulaire à fréquence constante, deux comparateurs (16, 17) qui comparent la tension croissante fournie par ledit généra- teur (15) à une tension de référence et deux potentiomètres (13, 14), actionnables par l'utilisateur, qui permettent de faire varier ladite tension de référence, ce qui a pour effet de faire varier le rapport cyclique des trains d'impulsions rectangulaires délivrés par les deux comparateurs et de faire varier la fréquence centrale et/ou la largeur de la bande passante dudit filtre. 6. Ecouteur selon l'une quelconque des revendications 4 et , caractérisé en ce que ledit filtre comporte deux amplificateurs sélectifs (7, 8) et deux interrupteurs électroniques (9, 10) qui sont montés dans les boucles de contre réaction desdits amplificateurs et qui-permettent de faire varier la fréquence centrale dudit filtre. 2570239' ll 7. Ecouteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit filtre comporte, en outre, un filtre composé de condensateurs (CI, C2, C3, C4, C5, C6) et de résistance et deux interrupteurs élec- troniques (11, 12) qui font partie dudit filtre et qui permettent de faire varier la largeur de la bande passante dudit filtre. 8. Combiné téléphonique ou casque d'écoute, autonome et personnalisé, caractérisé en ce qu'il comporte un ou deux écouteurs (1) selon l'une quelconque des revendications I à 7, une source de tension incorporée, des moyens de liaison avec un appareil téléphoni- que par capteur à ventouse (2) ou par liaison herzienne et des molet- tes (23, 24) actionnables par l'utilisateur, qui permettent de faire varier la fréquence centrale et/ou la largeur de bande du ou desdits filtres. 9, Combiné téléphonique selon la revendication 8, carac- térisé en ce qu'il comporte, en outre, une troisième molette (22) qui permet de faire varier le gain dudit préamplificateur (5).