Brevet FR2607993A1 — publié le 19880610

La présente invention concerne le domaine des microphones. Dans le cadre de la présente description le terme "microphone" couvre tous les ensembles captant les ondes sonores émises, notamment mais non exclusivement par la bouche humaine, afin de transporter à distance l'information contenue dans ces ondes, ou encore afin de transformer en une autre grandeur physique plus faci'ement exploitable les ondes sonores. Les microphones jusqu'ici proposés sont composés de transducteurstransformant les ondes sonores en un signal électrique. Ce signal électrique issu des microphones classiques est très sensible aux agressions provenant d'un rayonnement électromagnétique quel qu'ei- soit l'origine. On a tenté d'éliminer les perturb tlorls provenant des rayonnements électromagnétiques en disposant des blindages appropriés sur le microphone et sur les liai- sons électriques qui partent de celui-ci. Néanmoins, ces blindages sont le plus souvent lourds et peu maniables. La présente invention a pour but de proposer un nouveau microphone qui élimine ces inconvénients Ce but est atteint, dans le cadre de la présente invention, grâce à un microphone optique qui comprend une membrane souple apte à vibrer sous l'influence de la pression acoustique et un ensemble à fibre optique dont une première extrémité est dédoublée en une partie émettrice associée à une première cellule émettant un signal lumineux et en une partie réceptrice associée à une seconde cellule générant un signal électrique représentatif du signal optique reçu, tandis que la seconde extrémité est placée en regard de la membrane. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés, donnés à titre-d'exemples non limitatifs et sur lesquels : sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique d'un premier mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 représente une vue schématique d'un second mode de réalisation conforme à la présente invention, - la .figure 3 représente une vue schématique d'un troisième mode de réalisation conforme à la présente invention, -^la figure 4 représente une vue en coupe transversale d'une variante de réalisation d'un ensemble à fibre optique conforme à la présente-invention;; et - la figure 5 représente une vue schématique d'un autre mode de réalisation conforme à la présente invention. Sur les diverses figures annexées les éléments identiques porteront les mêmes références numériques. On aperçoit sur la figure 1~annexée le corps::1-d'unmicrophone portant une membrane souple 2. De façon classique en soi cette membrane souple 2 est .exposée à?l'atmosphère pour- recèvoir les ondes sonores et supportée de facon appropriée par le boîtier 1 pour vibrer sous l'influence de la pression acoustiqüe. On--aperçoit-également sur la figure 1 annexée un premier mode de réaIisationd'un ensemble à fibre optique -10. De façon constante, dans le cadre de la présente invention, l'ensemble à fibre optique 10 possède une première extrémité 71 qui est dédoublée en une partie 12 émettrice associée à une première cellule 7 émettant un signal lumineux et en une partie réceptrice 13 associée à une seconde cellule 8 générant un signal électrique représentatif du signal optique reçu. La seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique est placée en regard de la membrane. De préférence, la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10 est sensiblement orthogonale à la membrane 2. Selon l'illustration donnée sur la figure 1, au repos, la membrane 2 est plane. La surface 3 de la membrane tournée vers la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10 est pourvue de préférence d'un revêtement réfléchissant. Selon le premier mode de réalisation conforme à la présente invention illustré sur la figure 1 annexée, l'ensemble à fibre optique 10 comprend un faisceau de fibres dédoublé au niveau de la première extrémité pour former la partie émettrice 12 et la partieXréceptrice 13. Sur la figure 1 on a référencé 4 la partie commune du faisceau adjacente à la seconde extrémité 14, tandis que l'on a référencé 5 et 6 les deux sous-ensembles du faisceau après dédoublement. La longueur de l'ensemble à fibre optique 10 est conçue de telle sorte que la première extrémité 11 de l'ensemble à fibre optique puisse atteindre une zone où les blindages contre les agressions électromagnétiques sont réalisables sans difficulté. La cellule 7 émettant un signal lumineux dans la partie émettrice de l'ensemble à fibre optique peut être formée par exemple d'une diode électroluminescente, alimentée en courant continu. Le microphone optique illustré sur la figure 1 annexée fonctionne comme suit. La cellule émettrice 7 envoie un flux énergétique continu dans le sous-ensemble 5 du faisceau de fibres optiques. Ce flux énergétique guidé par les fibres optiques atteint la partie commune 4 du faisceau puis la seconde extrémité 14 par laquelle il émerge de l'ensemble à fibres optiques 10 en direction de la membrane 3. Une partie de cette énergie est renvoyée par la surface réfléchissante 3 de la membrane 2 en direction de la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique. Une partie de l'énergie réfléchie par la membrane 2 est ainsi récupérée par le faisceau de fibres optiques et après avoir été guidé par le sous-ensemble 6 du faisceau, atteint la partie réceptrice 13 placée en regard de la cellule 8. Celle-ci génère un signal électrique représentatif du flux énergétique reçu au niveau de la partie réceptrice 13. En fait, le pourcentage d'énergie récupéré par l'ensemble à fibre optique. 10, et détecté par la cellule 8, après réflexion sur la membrane 2, est fonction de la distance séparant la face réfléchissante 3 de la membrane et la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10.En effet, le flux énergétique émerge de la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10 sous forme d'une enveloppe tronconique divergente et est également renvoyé par la surface réfléchissante 3 de la membrane 2 sous forme d'une enveloppe tronconique divergente. De là, le pourcentage d'énergie récupéré par l'ensemble à fibre optique 10 après réflexion sur la membrane 2 augmente lorsque la distance séparant la face réfléchissante 3 de la membrane 2, de la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10 diminue. Il en résulte que l'amplitude du signal électrique délivré par la cellule 8 est directement représentative de la distance séparant la surface réfléchissante 3 de la membrane 2,de la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10. Sous l'influence du son recueilli par le microphone, et plus précisément par la membrane 2, cette distance varie sans cesse. Il en est de même de l'amplitude du courant émis par la cellule 8. On a représenté sur la figure 2 un autre mode de réalisation dans lequel l'ensemble à fibre optique 10 comprend deux faisceaux de fibres optiques 10A, lOB. Ces faisceaux sont séparés au niveau de la première extrémité pour former respectivement une partie émettrice 12 associée à la cellule émettrice 7 et une partie réceptrice 13 associée à la cellule réceptrice 8. Cependant les deux faisceaux îOA, 10B sont réunis au niveau de la seconde extrémité 14 disposée en regard de la surface réfléchissante 3 de la membrane 2. Le fonctionnement du microphone illustré sur la figure 2 est identique à celui du mode de réalisation de la figure 1 précédemment décrit. On a représenté sur la figure 3 un autre mode de réalisation conforme à la présente invention dans lequel l'ensemble à fibre optique 10 est composé d'une fibre unique comportant un aiguillage 9,tel qu'au niveau de la première extrémité,la fibre optique 10 est dédoublée en une partie émettrice 12 associée à la cellule émettrice 7 et en une partie réceptrice 13 associée à la cellule 8. La seconde extrémité 14 de la fibre optique 10 est placée en regard de la surface réfléchissante 3 de la membrane 2. L'aiguillage 9 prévu sur la fibre optique 10 est conçu de telle sorte que le signal optique introduit dans la partie émettrice 12 par la cellule 7 soit guidé par la fibre optique et atteigne la seconde extrémité 14 d'une part, et que au moins une partie importante du signal lumineux réfléchi par la surface réfléchissante 3 et récupéré par la seconde extrémité 14 de la fibre optique 10 atteigne la partie réceptrice 13 et la cellule réceptrice 8. Pour le reste, le fonctionnement du mode de réalisation illustré sur la -figure 3 est conforme à celui du mode de réalisation illustré sur la figure 1. On a illustré sur la figure 4 une variante de réalisation de l'ensemble à fibre optique 10. Selon cette variante, l'ensemble à fibre optique 10 comprend une pluralité de fibres optiques disposées-en marguerite. Plus précisément, l'ensemble à fibre optique 10 comprend une fibre optique centrale 5 dont la première extrémité est associée à la première cellule émettrice 7 et six fibres optiques périphériques 6 entourant la fibre centrale, dont la première extrémité 13 est associée à la seconde cellule réceptrice 8. Bien entendu la seconde extrémité des fibres 5 et 6 est placée en regard de la surface réfléchissante 3 de la membrane 2. Enfin, on a représenté sur la figure 5 un autre mode de réalisation de la présente invention. Selon l'illustration de la figure 5, la membrane 2, au repos, n'est plus plane mazes bombée. Plus précisément, selon la représentation de la figure 5, la membrane 2, au repos, est convexe en direction de la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10. La surface 3 de la membrane 2 dirigée vers la seconde extrémité 14 dans l'ensemble à fibre optique 10 est également de préférence munie d'un revêtement réfléchissant. L'ensemble à fibre optique 10 coopé- rant avec la membrane 2,illustré sur la figure 5, peut prendre l'ensemble des formes de réalisation précédemment décrites en regard des figures 1 à 4. Pour cette raison l'ensemble à fibre optique 10 illustré sur la figure 5 ne sera pas décrit plus en détail par la suite. On rappellera simplement que au niveau d'une première extrémité, l'ensemble à fibre optique 10 est dédoublé en une partie émettrice 12 associée à une première cellule 7 émettant un signal lumineux, et en une partie réceptrice 13 associée à une seconde cellule 8 générant un signal électrique représentatif du signal optique reçu, tandis que la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10 est placée en regard de la membrane. On notera également que, selon le mode de réalisation illustré sur la figure 5, au repos, la seconde extrémité 14 de l'ensemble 10 est sensiblement orthogonale à- la zone de la membrane 2 placée en regard,mais excentrée par rapport à celle-ci, c'est-à- dire que la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10 n'est pas coaxiale à la membrane, et inclinée par rapport à l'axe de celle-ci, pour définir une incidence au moins sensiblement normale. Dans les modes de réalisation précédemment décrits, le pourcentage de flux lumineux récupéré par l'ensemble à fibre optique 10 après réflexion sur la membrane 2 dépend essentiellement de la distance séparant la surface réfléchissante 3 de l'extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique du fait que le flux émerge de l'ensemble à fibre optique 10 selon une enveloppe tronconique divergente. Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 5, le pourcentage de flux lumineux récupéré par l'ensemble à fibre optique 10 après réflexion sur la membrane 2 dépend essentiellement des variations d'inclinaison de la membrane 2 par rapport à l'axe de la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10. Ces variations d'inclinaison dues à la géométrie bombée de la membrane 2 sont générées par les ondes sonores reçues. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Ainsi, par exemple l'axe de la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique 10, tout en restant parallèle à l'axe d'une membrane 2, plane au repos, peut être décentré par rapport à l'axe de la membrane. Dans ce cas, la modulation de l'amplitude du flux récupéré par l'ensemble à fibre optique 10 après réflexion sur la membrane 2, est due essentiellement aux variations d'incidences, sur la membrane, du faisceau issu de l'ensemble 10, en raison des déformations de la membrane induites par les ondes sonores. Par ailleurs, l'axe de la seconde extrémité 14 de l'ensemble à fibre optique peut être au moins légèrement incliné par rapport à l'axe de la membrane, que l'axe de la seconde extrémité 14 soit ou non incliné par rapport à l'axe de la membrane plane. REVENDICATIONS 1. Microphone optique caractérisé par le fait qu'il comprend une membrane souple (2) apte à vibrer sous l'influence de la pression acoustique et un ensemble à fibre optique (10) dont une première extrémité (11) est dédoublée en une partie émettrice (12) associée à une première cellule (7) émettant un signal lumineux et en une partie réceptrice (13) associée à une seconde cellule (8) générant un signal électrique représentatif du signal optique reçu, tandis que la seconde extrémité (14) est placée en regard de la membrane (2). 2. Microphone optique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la seconde extrémité (14) de l'ensemble à fibre optique (10) est sensiblement orthogonale à la membrane (2). 3. Microphone optique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que,au repos,la membrane (2) est plane. 4. Microphone optique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractErisé par le fait que, au repos, la membrane (2) est bombée. 5. Microphone optique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'ensemble à fibre optique (10) comprend un faisceau de fibres déboublées au niveau de la première extrémité (11) pour former la partie émettrice (12) et la partie réceptrice (13). 6. Microphone optique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'ensemble à fibre optique (10) comprend deux faisceaux de fibres optiques (10A, 10B), séparés à la première extrémité (11) pour former respectivement une partie émettrice (12) et une partie réceptrice (13), mais réunis à la seconde extrémité (14), disposée en regard de la membrane (2). 7. Microphone optique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le l'ensemble à fibre optique (10) comprend une seule fibre dédoublée à la première extrémité (11) pour former une partie émettrice (12) et une partie réceptrice (13). 8. Microphone optique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'ensemble à fibre optique (10) comprend une fibre centrale (5) dont la première extrémité est associée à la première cellule (7), et une pluralité de fibres périphériques (6) entourant la fibre centrale (5), dont les premières extrémités sont associées à la seconde cellule (8). 9. Microphone optique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la face de la membrane (2) tournée vers la seconde extrémité (14) de l'ensemble à fibre optique (10) est pourvue d'un revêtement réfléchissant (3). 10. Microphone optique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'axe de la seconde extrémité (14) de l'ensemble à fibre optique (10) est décentré par rapport à l'axe de la membrane (2).