Brevet FR2726655A1 — publié le 19960510

La présente invention concerne un capteur de vibrations à accéléromètre. On connaît des capteurs de vibrations à accéléromètre en particulier des capteurs crâniens destinés à remplacer un microphone pour capter les paroles prononcées par un utilisateur portant le capteur. Les capteurs crâniens connus à ce jour comportent en général un tampon de mousse comprenant une cavité centrale équipée d'un support en caoutchouc dans lequel est enchâssé l'accélé romètre, la partie du support en caoutchouc dans laquelle l'accéléromètre est enchâssé étant en saillie par rapport à une surface environnante du support pour une position de repos du capteur. Lors de l'utilisation le capteur est disposé sur le crâne de l'utilisateur et est maintenu appliqué contre celui-ci par un casque de façon que la partie contenant l'accéléromètre soit comprimée contre le crâne de l'utilisateur.Lorsque l'utilisateur émet des sons, ceux-ci sont transmis par la boîte crânienne de l'utilisateur à l'accéléromètre qui transmet ainsi le son produit à un dispositif d'amplification généralement inséré dans le casque. La transmission des sons émis est généralement satisfaisante mais dans les dispositifs existants l'accélé romètre est couplé au support de façon telle que le capteur est sensible non seulement aux sons émis par l'utilisateur mais également aux bruits environnants de sorte que les sons émis par l'utilisateur deviennent inaudibles lorsque l'utilisateur se déplace dans un environnement bruyant ou lorsque les déplacements de l'utilisateur sont eux-mêmes générateurs de bruit, par exemple lorsque l'utilisateur est un motard, le frottement de l'air sur le casque du motard générant un bruit d'autant plus important que la vitesse du motard est plus élevée. Selon l'invention on propose un capteur de vibrations à accéléromètre vis à vis du support du type décrit ci-dessus dans lequel le support comporte un organe assurant un découplage de l'accéléromètre vis à vis du support à l'égard d'un bruit environnant. Ainsi, en raison du découplage réalisé, la sensibilité de l'accéléromètre aux bruits environnants est minimisée et le rapport du signal émis par l'utilisateur sur le bruit environnant est suffisamment élevé pour que le son émis par l'utilisateur puisse être aisément différencié du bruit environnant. Selon un mode de réalisation de l'invention dans lequel le support comporte un tampon de mousse présentant une cavité dans laquelle est montée une membrane en matière élastique portant l'accéléromètre, le support et de préférence la membrane élastique elle-même, comporte des ouvertures ayant des dimensions suffisantes pour maintenir deux faces opposées de la membrane sensiblement en équipression lorsque le capteur est soumis aux bruits environnants. Ainsi, la membrane reste sensiblement inerte sous l'effet du bruit environnant de sorte que l'accéléromètre n'est sollicité par le bruit environnant que dans la mesure où celui-ci excite directement l'accéléromètre sur une seule de ses faces, c'est-à-dire dans une très faible proportion compte tenu des dimensions très faibles de l'accéléromètre. Selon un aspect avantageux de l'invention la membrane comporte une face opposée à l'accéléromètre qui est en retrait par rapport à la surface environnante du tampon de mousse. Ainsi, lors de la mise en place d'un casque sur le tampon de mousse, la membrane n'est pas en contact avec celui-ci et n'est donc pas sollicitée par les vibrations auxquelles le casque est lui-même soumis du fait du bruit environnant. Selon un autre aspect avantageux de l'invention l'accéléromètre est fixé sur un plot en mousse à cellules ouvertes. On assure ainsi un découplage supplémentaire de l'accéléromètre à l'égard du bruit environnant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention, en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un capteur de vibrations selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective du capteur selon l'invention. En référence aux figures, on désignera par face avant la face des composants du capteur selon l'invention qui est tournée vers la boîte crânienne d'un utilisateur tandis que la face opposée sera dénommée face arrière bien que le capteur selon l'invention puisse être indifféremment disposé sur le dessus ou sur le côté de la boîte crânienne d'un utilisateur. Dans le mode de réalisation préféré illustré, l'accéléromètre généralement désigné en 1 est enrobé dans une gaine en caoutchouc 2 dont la face arrière est fixée à un plot de mousse à cellules ouvertes 3 lui-même fixé à la face avant d'une membrane élastique 4 en forme de cuvette dont les bords prennent appui sur la face avant d'un tampon de mousse 5. Le tampon de mousse 5 comporte une cavité 6 dans laquelle s'étend le corps de la membrane 4. Dans ce mode de réalisation la cavité 6 débouche sur la face arrière du tampon de mousse 5 et la face arrière de la membrane 4 est en retrait par rapport à la face arrière du tampon de mousse 5 d'une distance d suffisante pour que la face arrière de la membrane 4 ne vienne pas en contact avec un casque lorsque celui-ci est appliqué sur le tampon de mousse 5. La membrane 4 comporte des ouvertures 7 qui sont réalisées dans le fond de la cuvette et dans les parois latérales de celle-ci et ont une dimension suffisante pour que la face avant et la face arrière de la membrane 4 soient sensiblement en équipression sous l'effet du bruit environnant. Pour une position de repos qui est représentée sur la figure 1, l'accéléromètre 1 entouré de sa gaine 2 est légèrement en saillie par rapport à la membrane en forme de cuvette 4 afin d'être maintenu en pression contre le crâne d'un utilisateur lorsque le capteur est mis en place. L'accéléromètre 1 est relié par des fils 8 à un organe d'amplification non représenté. On remarquera que lors de l'utilisation l'accéléromètre 1 se trouve triplement découplé du bruit environnant d'une part par le fait que la membrane 4 est en retrait par rapport à la face arrière du tampon de mousse 5, d'autre part par les ouvertures 7 qui assurent une insensibilité de la membrane 4 au bruit environnant, et par le découplage complémentaire assuré par le plot à cellules ouvertes 3. Alors que les dispositifs connus à ce jour assurent un rapport signal/bruit de 8 à 10 dB seulement, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un rapport supérieur à 30 dB ce qui permet d'avoir un signal perceptible même lorsque le bruit environnant est voisin du seuil de douleur de 120 dB. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven- tion tel que défini par les revendications. En particulier, bien que le capteur selon l'invention ait été décrit avec un accéléromètre porté par un plot en mousse à cellules ouvertes lui-même fixé à une membrane ajourée, on peut réaliser le capteur selon l'invention en fixant directement l'accéléromètre 1 à une membrane ajourée ou en réalisant le tampon de mousse 5 avec une mousse à cellules ouvertes, la cavité 6 étant alors fermée à son extrémité arrière par une couche de mousse servant à supporter l'accéléromètre 1. On peut également réaliser un tampon 5 en mousse à cellules fermées comportant une cavité 6 de faible diamètre dans laquelle est inséré un plot de mousse à cellules ouvertes portant l'accéléromètre. On peut également fixer l'accéléromètre sur une membrane pleine et réaliser des ouvertures dans le tampon de mousse 5 pour mettre les deux faces de la membrane en communication avec le bruit environnant. Dans ce cas il faudra veiller à ce que les ouvertures soient réalisées de façon telle qu'elles ne soient pas obturées lors de l'écrasement du tampon de mousse 5 par le casque. REVENDICATIONS 1. Capteur de vibration comportant un accéléromètre porté par un support élastique, l'accéléromètre étant disposé pour qu'en position de repos l'accéléromètre soit en saillie par rapport à une surface environnante du support, caractérisé en ce que le support comporte un organe (3, 4) assurant un découplage de l'accéléromètre (1) vis à vis du support à l'égard d'un bruit environnant. 2. Capteur de vibrations selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support comporte un tampon de mousse (5) présentant une cavité (6) dans laquelle est montée une membrane (4) en matière élastique portant l'accéléromètre (1), et en ce que le support comporte des ouvertures (7) ayant des dimensions suffisantes pour maintenir deux faces opposées de la membrane sensiblement en équipression lorsque le capteur est soumis au bruit environnant. 3. Capteur de vibrations selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ouvertures (7) sont réalisées dans la membrane élastique (4). 4. Capteur de vibrations selon la revendication 2, caractérisé en ce que la membrane (4) comporte une face opposée à l'accéléromètre en retrait par rapport à la surface environnante du tampon de mousse (5). 5. Capteur de vibrations selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'accéléromètre (1 > est fixé sur un plot (3) en mousse à cellules ouvertes.