Brevet FR2613863A1 — publié le 19881014

L'objet de l'invention est de réaliser un dispositif sonore, capable de reproduire de la parole, extra plat pouvant étre situé sous une affiche puDlicitaire ou dans une carte de crédit. Les appareils sonores sont en général encombrants et ne peuvent pas etre placés entre une affiche et un mur sans travaux d'aménagement préalable. une première version du dispositif proposé ici a une épaisseur moyenne de 2 millimetres avec des maximums ponctuels de millimètres pour des piles ordinaires existants sur le marché. Il peut entre autocollant, souple et rester d'un pri de revient assez bas. Il est robuste et constitué d'éléments non récupérables pour ne pas en faire un objet de convoitise. il peut étre parfaitement autonome et ne necessite aucun réglage. Le niveau sonore est suitisant pour pouvoir autre entendu a un mètre dans un lieu passant.Cette version est particulièrement adaptée a un aiiicnage sonore publicitaire. Une seconde version a une épaisseur maximum intérieure au millimetre pour une surtace d'une dizaine de centimètre carree mais un rendement acoustique plus faible Le dispositif selon l'invention est constitué de deu," parties l'électronique et l'électro-acoustique. L'électronique délivre un signal qu'il possède dans une memoire ou qu'il recoit par ondes électromagnétiques ou encore qu'il synthétise. Ce signal est rendu audible par l'electro-acoustique. L'ensemble étant disposé sur ou dans un support plat pouvant entre en matiere plastique et recouvert d'une afticne ou d'un motif quelconque. L'électro-acoustique est constitué de cellules piézo-électriques (1) fiées par collage sur ou dans une menbrane '.De nombreux cas de figures sont envisageables nous en présentons cinq ici. Les cinq figures représentent des coupes perpendiculaires au plan du support (). Les trois premières figures se rapportent a la premiére version, les deux suivantes à la deuxième qui sera appelee extra-plate. Sur la figure I la cellule (t) est directement collee sur l'atficne (2), le supporte (3) sert de cale d'épaisseur entre l'affiche et un mur par exemple. C'est le systeme le plus simple et le plus efficace acoustiquement mais il présente l'inconvénient d'entre difficilement industrialisable. Sur la figure II la cellule (1) est fixée sur la menbranne par collage ou soudure si elle est métallisée1 cette menbranne peut faire partie du support (3). Sur la figure III un petit ergot (4) permet de +ixer le dos de la cellule, une forme particulière du baffle permet de mieux corriger la courbe de réponse du systeme et d'en augmenter le rendement.Des dimmensions variées permetrons de mieux restituer differentes fréquences en particulier si on augmente le volume on améliore le rendement dans les basses frèquences. Sur la figure IV ou l'on represente la version extra-plate la cellule, d'une épaisseur typique de 0.5 millimetre, est emprisonnée dans le support lui méme qui sert alors de menbrane . Un leger ammincissement avec des replis permet d'adapter le coefficient d'élasticité du mouvement perpendiculaire au plan de la cellule à la masse de la partie moDile pour augmenter le rendement du systeme mais cela n'est pas indispensable . Sur la figure V on voit que la cellule (1) est +ixée au support (4) par un coté, sur l'autre coté une menbrane (s) semi rigide rejoint le support a l'instar d'un haut-parleur électrodynamique.Ce procédé est un peu plus efficace que le précédent surtout si la menbrane possède une forme exponentielle par exemple. Le matérieau peut entre du carton, du papier ou du plastique. Plusieurs électroniques sont proposées ici, elle peuvent entre indifferement employées dans les deux versions électro-acoustique vues précédement. L'électronique representée sur la figure VI comporte une horloge (6) qui actionne un compteur (7) adressant une mémoire (8), les données sont transmises au convertisseur (9) au travers d'une bascule D (lOi actionnée par le monostable (2). Le signal analogique est alors filtré en (11) et amplifié en (12). La mise en route du circuit est assurée par un détecteur (13) suivi d'un monostable (14) et d'une porte non-et (15) évitant des déclenchements trop rapproches dans le temps, une porte non-ou (lE) et un bistable (17) déclenche le compteur remis a zéro a la fin d'un cycle L'alimentation (19) des amplificateurs est commutées par le bistable en (18) afin d'economiser les piles.Sur la figure II on voit comment l'électronique et les piles (4) sont situées sous une résine de remplissage (5). Le détecteur peut autre constitué d'un transistor a effet de champs dont la grille sera en contact électrique avec une surface conductrice pouvant tre située a distance. Typiquement avec une fréquence d'horloge de 6 kilohertz et une mémoire de 16 ko on a 3 secondes de message avec une dynamique de 48 décibels ou o secondes avec une dynamique de 24 décibels. Le filtrage indiqué ici est simplifié a l'extréme. Il a deux fonctions : éliminer la fréquence d'horloge ainsi que les raies parasites voisines et redresser la courbe ae reponse en fresuence du transducteur. On peut obtenir de meilleurs resultats en rajoutant une cellule de filtrage. Si on sounaite restituer essentiellement de la parole on peut utiliser un circuit ae synthèse vocale cela permettra d'économiser de l'espace memoire Enfin pour éviter l'utilisation d'un transformateur adaptateur d'impédance difficilement miniaturisable on utilise une tension d'alimentation pour les ampliicateurs de sorties assez élevée de 90 volts par exemples obtenues a l'aide de six piles boutons au lithium type CIPEL LR1130. Par adjonction de nouvelles piles en paralelles on peut arriver a une durée continue d'utilisation d'une demi-heure . On peut imaginer toute serte de combinaison de piles d'amplificateurs et de cellules suivant les besoins. Bien sur l'alimentation de la partie logique est independante, la +aible consomation des circuits CMOS par exemple permer d'avoir une durée de vie de quelques semaines. Dans la version extraplate un autre type de piles doit étire utilisée si on veut garder une faible épaisseur, elles existent et Polaroïd en utilise par exemple mais la durée de vie serait alors très brève. La meilleure solution consiste a utiliser des cellules photo-électriques. Dans une autre version du systeme le signal peut tre véhiculé par onde électromagnétique qu'un récepteur simplifié démodulera cela remplaçant la logique et le convertisseur du schéma VI. La mise en route est alors commandée par un signal codé , le décodage peut Être effectué par une boucle à verrouillage de phase type NE565.Ele peut aussi bien sur etre effectuez manuellement Dans une version plus sophistiquee, mais nettement plus couteuse, on peut utiliser une memoire vive PNM, qui peut Être chargée a distance au moyen d'ondes électromagnétiques ou par contact électrique sur la surface du support ou de l'a++iche.Dans les deux cas il faut prévoir une logique reconnaissant le début d'un message qui initialise le décodeur d'adresse et autorise l'écriture un décodeur de bit transfert les données a la mémoire et un mot de +in de message remmet la mémoire en lecture. Des diodes électroluminescentes peuvent ajouter des effets lumineux. Certaines ont une épaisseur inférieure au millimètre et une bonne luminosite. Pour les applications de la première version on peut penser à I'affichage publicitaire quand on veut faire parler des personnages ou des objets reproduits sur une affiche avec des effets stéréo ou autres combinaisons. La simplicité de la pose est un atout majeur du dispositif. Pour la version extra-plate la figure VII montre une application de badge poste de radio FM d'une épaisseur n'excédent pas le millimetre alimenté par des cellules photo-électriques. Le circuit principal 21) est du type Ta7000, un petit ampli opérationel peut y Être intégré ainsi que la plupart des composants externes en utilisant des technologies VLSI. Le condensateur variable (22) permettant le choix des stations est réalisé par feuilles conductrices intercalée avec dés isolantes prisent dans le support , une self (2) est réalisée par un bobinage etalé en surface . l'antenne (24) peut Être constituée par un simple fil. Une application du transducteur extra-plat associé à une électronique comme celle de la figure 4 peut Être le classement aveugle de documents. Chaque document possédant sonsysteme électro-acoustique qui peut Être mis en fonction par simple branchement de l'alimentation, celui-ci pouvant Entre fait en glissant ce document jusqu'au bout d'une rainure fermée d'un coté et comportant des contacts électriques . Cela peut servir aussi pour un jeu. L' industrialisation des aifferents dispositifs ne posent pas de problèmes particuliers. Le support peut Etre moule d'ne piece ou colle en pièces rapportées suivant les cas. Certaines parties pourront Être métallisées et ainsi recevoir les pistes du circuit imprimé. L'électronique sera couverte si besoin est d'une résine de remplissage saut si elle est déjà intégree au support. Les mémoires mortes dont la capacite est a choisir" suivant les besoins peuvent Être des PROMs programmées a l'avance par un systeme å microprocesseur permettant la digitalisation de signaux analogiques. REVENDICATÌONS 1) Dispositif pour présentation à la fois visuelle et ou sonore carractérise en ce qu'il est formé de l'association d'un support plan, pouvant Être recouvert d'une information visuelle, et d'un systeme de reproduction sonore de très faible épaisseur, typiquement inférieure a quelques millimétres,situé sur ou dans ce support, capable de restituer un message complexe, notamment de la parole. par l'intermédiaire d'une part de transducteurs piezo-électriques fi::ees sur ou dans une menbrane baffle par un espace laissé libre de part et d'autre de celle-ci et d'autre part d'une électronique appropriée comportant au moins un filtre, en boitiers miniatures du genre composant pour montage en sur+ace ou circuit specialisé d'intégration a très grande échelle. mi Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les cellules piezo-électriques sont fiées par un coté au support et par l'autre a la menbrane. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérise en ce que la menbrane se réduit au support lui mëme ou a une forme exponentielle ou est une affiche. 4) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 ou caractérisé en ce que le message sonore est stocké dans une memoire digitale dont le contenu est transféré vers un convertisseur digital analogique dont la sortie est filtrez et amplifiez. 5) Dispositif selon la revendication i ou 2 ou caractérisé en ce que le signal correspondant au message sonore est transmis par ondes électromagnétiques par un procédé de modulation et démodulé par une électronique appropriee. 6) Dispositif selon la revendication 4 caractérisée en ce que la mémoire est vive et son contenu modifiable par des signaux transmis notamment au moyen d'ondes électromagnétiques ou par contacts éléctriques. 7) Dispositif selon la revendication 4 ou 6 carractérisé en ce que la mise en fonction du systeme sonore est soit actionné intentionnellement soit automatiquement avec le passage d'une personne au voisinage d'un capteur soit à chaque fois que le dispositif est alimenté en courant, l'arret du dispositif étant tout aussi bien commandé ou automatique. 8) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précedentes caractérisé en ce qu'il comporte des comPosants lumineux, tel que par exemple des diodes électroluminescentes pour montage en surface. 9) Application d un ou plusieurs dispositifs suivant l-une quelconque des revendications précédentes à l'affichaqe publicitaire ou bien au classement aveugle de documents ou de dossiers ou ae cartes ou bien a ia réalisation dun poste oe radio extra-plat.