Brevet FR2577739A1 — publié le 19860822

L'appareil qui fait ltobjet de la présente invention est destine aux handicapes sourds ; il permet a ceux-ci de percevoir analytiquement les sons par la voie de la sensibilite tactile de la peau. Il convient de noter, qu'actuellement, les personnes atteintes de surdite n'ont la plupart du temps que des possibilites de prothèse fonctionnant en utilisant des restes d'audition normale par le biais d'amplificateurs, et de correcteurs de courbes de reponse assurant l'adaptation. Cet appareil procède à une decomposition des sons reçus, selon leurs frequences composantes. Chacune des frequences ainsi selectionnee caracterisee par une amplitude propre, est amplifiée et traitée, pour aboutir sous forme d'un signal à basse fréquence à un transducteur électromecanique qui exerce une pression sur un point déterminé de la peau. Le signal ainsi perçu permet, d'une part d'en connattre subjectivement la frequence grâce à sa localisation unique, d'autre part son intensite, grâce à la force de pression qu'il occasionne. La pression peut varier de la valeur zero, correspondant, bien entendu, à l'absence de signal correspondant, à un niveau maximum traduisant un seuil de saturation. L'ensemble des signaux appliques de la sorte constituent une image tactile du son que le sujet pourra percevoir et analyser instantanement après education. Le système a donc pour rôle d'analyser les sons suivant les fréquences qui les composent et d'appliquer les signaux correspondants sous forme de pressions mecaniques sur des points déterminés de la peau, afin que la sensibilite tactile de cette dernière en assure leur discrimination. Le nombre de frequences separees et l'etendue des variations des forces de pression sont etablis pour assurer une saisie convenable des sons se rapprochant le plus possible des performances d'une ouie normale. Il peut être observe que l'etendue des frequences reçues peut être developpee pour deborder dans les domaines des infrasons et des ultrasons permettant alors certaines utilisations particulières. Afin de saisir egalement la direction des sons perçus, comme peut le faire une ouie normale, le sujet peut être porteur d'une equipement double ; deux microphones seront alors disposes suivant une distance suffisante et les deux recepteurs places sur des zones distinctes de la surface cutanee, à determiner experimentalement en tenant compte de la symetrie bilaterale du corps humain. Il convient de rappeler que le nouvel. appareillage necessite une periode prealable d'utilisation nécessaire à l'adaptation et à l'education du cerveau. FONCTIONNEMENT a) - Un oscillateur 3 délivre un signal d'une fréquence déterminée (par exemple : 1 Mc/s) b) - Le signal obtenu est modulé en amplitude par la basse fréquence son qui a été recueilli par le microphone 1 et convenablement amplifié par 2. Il est d'autre part modulé en fréquence par un signal en dent de scie à 25qôentratnant une excursion de fréquence ~ 5000 c/s c) - Un filtrage "pointu"#bande passantes 300 périodes/secondes est interposé à la sortie du modulateur4,Il est ainsi obtenu, à ce rythme, une séquence de signaux filtrés.La modulation d'amplitude par les signaux sens ayant entraîné corrélativement une excursion en fréquence du signal support inversement proportionnelle à leur propre période, la séquence temporelle de sortie se présente comme une analyse du son suivant ses fréquences d) - tJne détection est appliquée pour ne retenir du signal que sa composante basse fréquence 6. e) - Sur les signaux ainsi obtenus (25 par seconde), un multi plexagegest effectué pendant la durée de chaque cycle afin de faire apparattre sur chacune des sorties (16 par exemple, ou plus) le signal correspondant à une seule bande de fréquence. Sur chacune d'elles, on verra donc apparaître au rythme de 25 foispar seconde le signal correspondant, à la largeur de bande près, ici 300 périodes/secondes, à une fréquence bien déterminée de son. Ce signal a une amplitude proportionnelle au niveau du signal incident. f) - Chacune des sorties est connectée en permanence à un transducteur qui lui est propre ; ce dernier va transforeer le signal électrique en impulsion mécanique. Ce dernier, appliqué sur un point bien dé- terminé de l'épiderme, communique donc un message. Il lui indique la fréquence x de la partie du son recueilli et son amplitude. g) - L'ensemble des seize transducteurs communique donc à la peau un ensemble de signaux qui permettent aux nerfs sensitifs de déterminer 1 -Les fréquences composantes du son en fonction de la localisation du point excité correspondant 20 - L'amplitude de ces signaux par appréciation des pres sions appliquées. NOTA Les transducteurs électromécaniques pourraient être remplacés par des transducteurs optiques, transformant le signal électrique en signal lumineux, au moyen de diodes électroluminescentes LED par exemple. L'ensemble des LED ainsi connecté au multiplexeur est fixé d'une manière invariable suivant un schéma spatial fixe que l'oeil pourra observer. Par son éducation, ce dernier saura qu'à tel point lumineux correspond telle fréquence du son perçu dont il pourra, par son éclat, apprécier l'intensité. Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui constitue seulement un exemple auquel de nombreuses modifications peuvent être apportées sans qu'on s'écarte de la présente invention. REVENDICATIONS 10 - Dispositif électronique permettant aux personnes qui en sont équipées de percevoir et d'analyser les sons par la voie tactile ou visuelle. Il se caractérise par la présence d'un capteur microphonique (1) suivi d'un amplificateur (2), d'un modulateur (4) dans lequel le son capté et amplifié module en amplitude un signal, de fréquence de base 1 Mc/s par exemple, lequel a été lui-même modulé au préalable en fréquence (3) par un signal en dent de scie qui lui a conféré ainsi à chaque période une excursion de fréquence de l'ordre de 5 000 c/s. Un filtre de bande (5) calé sur la fréquence de 1 Mc/s sélectionne une tranche de ce signal d'environ 300 c/s. Cette dernière est redressée (6), pour éliminer la composante support, et est appliquée séquentiellement sur des transducteurs électromécaniques (10) tactiles ou optiques, par l'intermédiaire d'un multiplexeur (7), lui-même commandé par des signaux rectangulaires visant à obtenir-un balayage complet de l'ensemble des transducteurs pour chaque période du signal en dent de scie. Dans ce but, le générateur (8) fournit ces signaux rectangulaires ; il est lui-même synchronisé avec l'oscillateur (10) par les impulsions obtenues à la sortie d'un étage différentiateur de mise en forme (9). 20 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par un oscillateur (3) générant un signal dont la fréquence citée de 1 Mc/s n'est pas imposée mais doit-être suffisamment élevée pour permettre les traitements de modulation indiqués. 30 - Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par une modulation en fréquence de l'oscillateur (3) suivant un signal en dent de scie, conférant pour chaque période de ce dernier une excursion linéaire de la fréquence de base. L'amplitude des dents de scie est ajustée pour assurer une excursion égale ou supérieure à 5 000 c/s, dans la limite des fréquences des sons à percevoir. La valeur indiquée ici de 5 000 c/s n'est pas imposée mais correspond à la fréquence utile nécessaire pour assurer une compréhension convenable de la voix humaine. Elle peut être élevée pour la perception des sons d'une autre nature. 40 - Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par la présence d'un générateur de signaux en dent de scie (lo) dont la fréquence n'est pas imposée mais doit assurer un rythme d'excursion suffisant de la fréquence de l'oscillateur (3) pour saisir valablement les var#iations de fréquence et d'amplitude du son. La fréquence proposée ici pour permettre l'analyse de la voix humaine est de 25 c/s environ. L'amplitude doit être réglée pour permettre une excursion de l'ordre de 5 000 c/s. 50 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par la présence d'un filtre de bande(S) dont la largeur de la courbe de réponse n'est pas imposée mais doit être au maximum de l'ordre de 300 c/s. Elle détermine le degré d'analyse du son, d'autant plus élevé qu'elle est plus étroite. 60 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un multiplexeur (7) dont le nombre de sorties n'est pas imposé. Une valeur de 16 représente toutefois un minimum et un ordre de grandeur. Le nombre de sorties est inversement proportionnel à la largeur de la bande passante du filtre (5). 70 - Dispositif selon les revendications 1 et 6, caractérisé par un générateur de signaux rectangulaires (8) dont la fréquence est le produit du nombre de sorties du multiplexeur (7) par la fréquence de l'oscillateur (10). Le générateur commande ainsi un balayage couplet de l'ensemble des sorties du multiplexeur pour chaque flanc de période des signaux de l'oscillateur (10). 80 - Dispositif selon la revendication 1 et 6 caractérisé par un ensemble de transducteurs de sortie (10) chargés d'assurer, selon le cas, soit une traduction tactile par électroaimants dont les noyaux appuient sur l'épiderme selon une répartition à déterminer, soit une traduction visuelle au moyen de LEDS par exemple, répartis spacialement de manière fixe et suffisamment espacés pour être vus de manière distincte.