Brevet FR2708130A1 — publié le 19950127

t'Appareil simulateur de sons intra-utérins1, L'invention concerne un appareil simulateur de sons intra-utérins adapté à être associé à des objets familiers de l'environnement des nourrissons. En effet, depuis quelques années, il est prouvé que le foetus durant les derniers mois de la grossesse de sa mère, est capable d'entendre un certain nombre de bruits appelés "sons intra-utérins", constitués principalement de sons provenant du fonctionnement des différents organes maternels, et de bruits extérieurs capables de traverser les diverses parois, d'une manière assourdie. L'enregistrement des sons intra-utérins au moyen d'un microphone introduit dans la cavité utérine, et d'un magnétophone, et leur reproduction à proximité immédiate des nourrissons, a montré que statistiquement ces sons ont un effet calmant (réducteur d'anxiété) sur les nourrissons, ce qui présente un intérêt thérapeutique et psychologique. L'invention a donc pour but de créer un appareil simulateur de sons intra-utérins en vue de diminuer la durée des pleurs des nourrissons, de réduire leur délai d'endormissement, d'améliorer la qualité de leur sommeil, et de stimuler leur appétit en favorisant leur prise de poids. A cet effet, l'invention concerne un appareil simulateur de sons intra-utérins, du type comportant un amplificateur audiofréquence muni d'une sortie reliée à un haut-parleur, appareil caractérisé en ce qu'il comporte également au moins un générateur basse fréquence dont la fréquence du signal de sortie est comprise dans la gamme de 100 Hz environ à 1 000 Hz, un étage de réglage de durée et de cadence de trains d'ondes, un commutateur qui a deux entrées reliées à des sorties respectives du générateur basse-fréquence et de l'étage de réglage de durée et de cadence de trains d'ondes, et un étage de filtrage qui a d'une part une entrée reliée à une sortie du commutateur et d'autre part une sortie reliée à une entrée de l'amplificateur audiofréquences. Grâce à ces caractéristiques, on obtient un appareil compact, fiable et peu onéreux, susceptible d'être associé à un grand nombre d'objets familiers de l'environnement des nourrissons. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre d'une forme de réalisation de celle-ci donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée sur les dessins ci-annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma synoptique général d'un appareil selon 11 invention - la figure 2 montre un schéma électronique de principe de certain des étages représentés sur le schéma synoptique de la figure 1, et de l'alimentation spécifique de l'un d'entre eux. L'appareil représenté sur les dessins n'a pas pour but de reproduire les sons intra-utérins dans toute leur complexité, d'autant plus que l'on a vu que les composantes de ceux-ci comprennent les bruits extérieurs assourdis par les différentes parois de séparation. De plus, il ressort de nombreux essais, que les nourrissons réagissent le plus favorablement aux sons à la fois qui sont les plus importants en intensité et dont le caractère rythmique et régulier correspond aux sonorités des vaisseaux sanguins et du coeur maternels. C'est pourquoi l'appareil selon l'invention vise à simuler seulement ceux des sons intra-utérins dont la reproduction est apparue la plus apaisante pour les nourrissons. Cet appareil est constitué d'un dispositif électronique alimenté par piles ou par batteries rechargeables, l'ensemble étant logé dans un boîtier et muni d'un interrupteur de mise en fonctionnement accessible de l'extérieur du boîtier et éventuellement d'un voyant lumineux visible également de l'extérieur du boîtier. Le dispositif électronique comporte tout d'abord un générateur basse fréquence de signal sinusoïdal 1 pour délivrer un signal de fréquence ajustable dans la gamme de 100 Hz environ à 1 000 Hz, de préférence autour de 100 Hz, et un étage de réglage de duree et de cadence de trains d'ondes 2 de manière à couvoir obtenir une cadence des trains d'ondes dans la gamme des pulsations cardiaques, ici un générateur de signaux rectangulaires à environ 1,2 Hz (c'est-à-dire environ 72 coups par minute) ; les sorties respectives de ces deux étages 1, 2 sont reliées à des entrées respectives d'un commutateur 3 ici analogique délivrant à sa sortie un signal sinusoïdal à la fréquence déterminée par le générateur basse-fréquence (100 Hz environ à 1 000 Hz), haché à la cadence du générateur de signaux rectangulaires (1,2 Hz) ; la sortie du commutateur analogique est reliée à l'entrée d'un étage de filtrage 4 comprenant un filtre passe-bas associé à un filtre passe-haut, le premier pour éliminer la fréquence parasite (ou "plop") engendrée par la commutation, et le second pour "adoucir" le signal et éliminer toute composante continue avant amplification ; la sortie de l'étage de filtrage 4 est reliée à l'entrée d'un amplificateur 5 du type audiofréquences dont la sortie est reliée à un hautparleur 6 de quelques centimètres de diamètre présentant une bande passante s'étendant de 40 Hz à 250 Hz avec une fréquence de résonance située en dehors de cette bande ; ceux des étages mentionnés plus haut qui sont du type à composant(s) actif(s) sont reliés également à l'alimentation à piles ou à accumulateurs déjà mentionnée, qui n'est pas représentée sur les dessins, à l'exception, sur la figure 2, des circuits d'alimentation spécifiques au générateur basse fréquence de signal sinusoïdal 1. Les circuits du dispositif d'alimentation 7 spécifiques au générateur basse fréquence de signal sinusoïdal sont destinés à fournir des tensions d'alimentation symétriques respectivement de + 4,5 v et - 4,5 v, à ce générateur basse fréquence 1, à partir de la source de différence de potentiel de 9 volts constituée par des piles ou des accumulateurs. A cette fin, ils comprennent un circuit intégré amplificateur opérationnel 70 du type LM471 à contre-réaction totale (borne de sortie reliée à la borne d'entrée -), tandis que la borne d'entrée + est reliée au point milieu d'un pont de deux résistances 71, 72 connectées aux bornes de la source de 9 volts. Ce sont les potentiels des bornes de la source de + 9 volts et de sortie de l'amplificateur opérationnel d'alimentation en circuit intégré 70 qui sont appliqués au générateur basse fréquence. Le générateur basse fréquence de signal sinusoïdal 1 est un oscillateur à pont de Wien dont le composant actif est un circuit intégré amplificateur opérationnel 10 réglé de manière à obtenir le meilleur compromis possible entre un grand gain et une faible distorsion, du type LM471. La fréquence d'oscillation est déterminée par la constante de temps des branches reliant d'une part la borne de sortie à la borne d'entrée + de l'amplificateur 10 du générateur, et d'autre part la borne d'entrée + de celui-ci à la sortie de l'amplificateur opérationnel 70 d'alimentation ; la première branche comprend en série un condensateur 11 et au moins une résistance variable, tandis que l'autre comprend un condensateur 12 de même capacité, et, en parallèle, une résistance variable; la résistance de chacune des deux branches est en fait constituée de plusieurs résistances dont l'une est un potentiomètre monté en rhéostat, les potentiomètres respectifs 13, 14 des deux branches étant accouplés (potentiomètre double). Le réglage peut donc être rendu très simple par un choix judicieux des valeurs des résistances. Pour assurer la régulation de l'amplitude, la boucle de contre-réaction comporte un double système non linéaire ; deux diodes électro-luminescentes 15, 16 montées en parallèles tête-bêche entre la borne de sortie de l'amplificateur intégré 10 et sa borne d'entrée - permettent l'écrêtage à forte distorsion, tandis qu'un potentiomètre 17 monté en rhéostat en parallèle sur les diodes 15, 16 permet un réglage aisé de l'amplitude ; l'amplitude peut ainsi être augmentée jusqu'à l'illumination des diodes, et la limite ainsi atteinte est celle de la distorsion ; de plus, une simple ampoule 18 dont la résistance du filament croît avec le courant qui traverse le filament, par exemple une ampoule du type "téléphone", est branchée entre la borne d'entrée - de l'amplificateur intégré et la borne de sortie du circuit intégré d'alimentation ; ainsi, lorsque l'amplitude de la tension à ses bornes augmente, la température du filament s'élève et le gain diminue. Comme on l'a vu, deux autres bornes de l'amplificateur intégré 10 sont reliées à la source de différence de potentiel de 9 volts. La borne de sortie de l'amplificateur intégré 10 est reliée par un montage potentiométrique à une entrée du commutateur analogique 3 comprenant un circuit intégré CMOS 30 du type 4066, une autre entrée du commutateur 3 étant reliée à la sortie du générateur de signaux rectangulaires 2. Le générateur de signaux rectangulaires 2 est constitué en utilisant les portes logiques 21, 22 d'un circuit intégré CMOS du type 4011, en montage multivibrateur astable ; la sortie de l'une des portes 21 utilisée comme sortie du générateur, est bouclée sur l'entrée de l'autre porte 22 par une branche comprenant un condensateur 23 et une résistance 24 en série, un potentiomètre de réglage 25 étant branché en rhéostat entre le point commun de ces deux composants et le point de connexion entre l'entrée d'une porte et la sortie de l'autre. La sortie du commutateur analogique 3 est branchée comme on l'a vu à l'entrée de l'étage de filtrage 4, à savoir un filtre passif du premier ordre du type passe-bas, et un filtre passe-haut réglé autour de 100 Hz. La sortie de l'étage de filtrage est reliée à l'entrée de l'amplificateur 5 réalisé autour de circuits intégrés amplificateurs opérationnels du type amplificateur audiofréquence à fort courant, et la sortie de l'amplificateur est naturellement reliée au haut-parleur 6. Le fonctionnement de ce montage, après son réglage comme indiqué plus haut, est simple : le générateur basse fréquence 1 délivre un signal approximativement sinusoïdal à la fréquence réglée (autour de 100 Hz, pouvant aller jusqu'à 1 000 Hz), pendant une fraction de seconde (réglable également), à la cadence d'environ 1,2 Hz réglée par le générateur de signaux rectangulaires 2 ; ce signal est filtré de manière à supprimer le "plop" de commutation et à être "adouci" ; puis il est amplifié et le haut-parleur 6 délivre ainsi une onde sonore simulant le son intrautérin, à un niveau de l'ordre de 80 db/W à 1 mètre, réglable par le montage potentiométrique de sortie du générateur basse fréquence. Ce dispositif électronique peut être inséré dans un boîtier de faibles dimensions, intégrable à un grand nombre d'objets par exemple à un oreiller, ou susceptible d'être disposé à tout endroit approprié à proximité d'un nourrisson. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation ci-dessus décrite et représentée, et on pourra en prévoir d'autres formes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Appareil simulateur de sons intrautérins, du type comportant un amplificateur audiofréquences (5) muni d'une sortie reliée à un hautparleur (6), appareil caractérisé en ce qu'il comporte également au moins un générateur basse fréquence (1) dont la fréquence du signal de sortie est comprise dans la gamme de 100 Hz environ à 1 000 Hz, un étage de réglage de durée et de cadence de trains d'ondes (2), un commutateur (3), qui a deux entrées reliées à des sorties respectives du générateur basse-fréquence et de l'étage de réglage de durée et de cadence de trains d'ondes, et un étage de filtrage (4) qui a d'une part une entrée reliée à une sortie du commutateur et d'autre part une sortie reliée à une entrée de 1' amplificateur audiofréquences. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur basse fréquence (1) est un générateur de signal sinusoïdal à pont de Wien. 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étage de réglage de durée et de cadence de trains d'ondes (2) est un générateur de signaux rectangulaires. 4 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur (3) est un commutateur analogique. 5 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étage de filtrage (4) comprend un filtre passe-bas et un filtre passe-haut. 6 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'alimentation (7) pour le générateur basse fréquence (1) lui délivrant des tensions d'alimentation symétriques, comprenant un amplificateur opérationnel (70). 7 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur basse fréquence comprend deux diodes électro-luminescentes (15, 16) montées en parallèles tête-bêche. 8 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur basse fréquence comprend, en tant qu'organe de régulation, une ampoule (18) dont le filament présente une résistance qui augmente avec le courant qui le traverse. 9 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étage de réglage de durée et de cadence de train d'ondes (2) comprend un circuit intégré CMOS comportant deux portes (21, 22) montées en multivibrateur astable.