Brevet FR2743685A1 — publié le 19970718

L'invention concerne les appareils de prise de son et les appareils de prise et de restitution de son. Elle concerne notamment les appareils et systèmes décrits dans les demandes de brevet référencées respectivement FR-A-2 682 251 et n" 93 03216. Ces demandes visent notamment des appareils d'audioconférence permettant à deux groupes d'interlocuteurs réunis en deux sites différents de communiquer librement comme s'ils étaient sur le même lieu. L'appareil d'audioconférence est disposé au centre de la table autour de laquelle les interlocuteurs sont réunis sur chaque site. Il comprend un haut-parleur central, dont l'axe de symétrie est confondu avec l'axe de symétrie de l'appareil, et un dispositif de réception de sons comportant n microphones répartis régulièrement sur une circonférence perpendiculaire à l'axe de symétrie de l'appareil et centrée sur ce dernier. Les microphones sont orientés vers le bas, face à une surface plane réfléchissant les ondes sonores. L'objet des dispositifs et des procédés des demandes précitées est d'éviter au maximum que ne se produise un couplage entre les signaux émis par le hautparleur et ceux reçus par les microphones. Ce but peut être sensiblement atteint en disposant de façon adaptée les différents éléments de l'appareil ou en mettant en oeuvre des procédés électroniques de traitement des signaux émis et reçus décrits dans les documents précités. Si les résultats fournis sont très satisfaisants, ils ne sont pas encore optimum et l'on souhaite continuer à améliorer la qualité du découplage. Un problème persiste effectivement qui est celui de la fixation des microphones à l'appareil. Cette fixation doit être solide sans pour autant -que les moyens de fixation ne nuisent en quoi que ce soit à la qualité du découplage. En effet, il est actuellement impossible d'éviter qu'une partie de l'énergie produite par les vibrations de la membrane du haut-parleur ne soit transmise dans l'appareil lui-même et ne s'y propage sous forme de vibrations mécaniques jusqu'à atteindre le logement des microphones. Si ces vibrations arrivent jusqu'aux microphones eux-mêmes, elles génèrent des parasites s'ajoutant aux signaux utiles d'origine acoustique. De même, les vibrations générées à l'extérieur de l'appareil, par exemple dans la table sur lequel il repose, produisent aussi des parasites si elles parviennent jusqu'aux microphones. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un appareil dans lequel la fixation des microphones réduit considérablement le couplage entre les microphones et les éléments extérieurs autres que l'air ambiant, permettant ainsi d'améliorer encore les performances de l'appareil. La présente invention vise donc un appareil de prise de son comprenant un support, un dispositif de réception de sons dont la longueur d'onde appartient à une gamme prédéterminée, et des moyens d'immobilisation du dispositif par rapport au support. Selon l'invention, l'appareil est caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués en matière absorbeuse de vibrations dont la longueur d'onde appartient à une gamme comprenant au moins la gamme prédéterminée. C'est donc une matière absorbeuse de vibrations qui relie exclusivement le dispositif au support de sorte que les vibrations de la gamme concernée sont au moins fortement atténuées voire complètement absorbées lors de leur passage du support vers les microphones. Aucune transmission directe des vibrations n'est plus possible puisqu'aucun élément susceptible de les transmettre ne relie le support au dispositif. Dans le cas de l'appareil d'audioconférence précité, les vibrations mécaniques générées par le haut-parleur ou par la table dans le support voient leur effet s'atténuer considérablement ou disparaître. La gamme de longueur d'onde précitée peut être par exemple la bande téléphonique élargie dont la gamme s'étend de 50 à 7.000 Hz. Selon une version avantageuse de l'invention, ladite matière est souple, l'appareil étant agencé de sorte que cette matière se trouve comprimée lorsque l'appareil est en état de fonctionnement. Le fait de comprimer la matière absorbeuse permet d'améliorer encore ses performances d'absorption des vibrations et de renforcer la solidité de la fixation du dispositif au support. Selon une version préférée de l'invention, les moyens d'immobilisation comprennent au moins deux matériaux absorbeurs de vibrations différents ayant des gammes d'absorption non-identiques, les moyens d'immobilisation comprenant des couches respectives de ces matériaux alternées sensiblement depuis le dispositif jusqu'au support. On peut donc élargir la gamme d'absorption souhaitée en combinant différents matériaux au sein de ladite matière pour profiter des effets d'absorption propres à chacun des matériaux utilisés. Selon une autre version avantageuse de l'invention, l'appareil présentant un axe de symétrie confondu avec l'axe de symétrie du dispositif de réception, les moyens d'immobilisation ont pour axe ledit axe de symétrie. En effet, dans l'hypothèse où il persiste des vibrations résiduelles en provenance du haut-parleur, il faut faire en sorte qu'elles arrivent avec la même phase à tout le dispositif de réception de sons de sorte que leur restitution par ce dernier puisse être annulée par le dispositif de traitement de l'appareil. Il est donc préférable que les moyens d'immobilisation du dispositif de réception n'altèrent en rien les propriétés de symétrie de l'ensemble de l'appareil. Selon une autre version avantageuse de l'invention, les moyens d'immobilisation comprennent des plaques superposées constituées chacune d'au moins un desdits matériaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description qui va suivre d'un mode préféré de réalisation. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un mode de réalisation de l'appareil selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe axiale parallèlement au plan de la figure 1 du support du dispositif de réception de son de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de dessus du logement de la figure 2 ; et - la figure 4 est une vue en coupe en élévation des éléments destinés à remplir le support de la figure 2. La figure 1 présente un mode de réalisation d'un appareil de prise et restitution de son selon l'invention. L'appareil est ici un appareil d'audioconférence du type de ceux décrits dans les demandes de brevets précitées et mettant en oeuvre les procédés qu'elles énoncent. Les caractéristiques de la constitution de cet appareil 1 qui sont déjà connues par ces documents ne seront pas reproduites en détail ici. L'appareil 1 comprend un socle 2 et un dispositif d'émission de sons 3 relié au socle 2 par quatre entretoises 4. Le dispositif d'émission de sons est ici un haut-parleur. L'appareil 1 comprend en outre un dispositif de réception de sons logé dans le support 5 solidaire du socle 2. Les sons reçus et émis par les dispositifs de réception et d'émission précités ont une longueur d'onde appartenant à une gamme prédéterminée. Il s'agit dans cet exemple de la bande téléphonique élargie précitée, compte-tenu de l'utilisation de l'appareil 1 dans le cadre d'une audioconférence. En référence aux figures 2 et 3, le support 5 comprend un logement 21 et un couvercle 6 entre lesquels sont disposés les moyens d'immobilisation. En référence à la figure 4, le dispositif de réception de sons comprend au moins un capteur. Dans le présent exemple, ce dispositif comprend quatre capteurs constitués chacun par un microphone 7 d'un type connu. Chaque microphone 7 a une forme cylindrique avec une hauteur de 5 mm et un diamètre de 10 mm. Les quatre microphones 7 se trouvent dans un même plan orthogonal à l'axe de symétrie 8 de l'appareil 1 et sont tous à la même distance de cet axe 8. Chaque microphone 7 présente une face 9 réceptrice des sons, horizontale et dirigée vers le bas de l'appareil 1. Le dispositif de réception de sons comprend un élément de soutien 22 par l'intermédiaire duquel le dispositif est immobilisé par rapport au support 5. Cet élément est constitué d'un circuit imprimé souple d'épaisseur 0,2 mm sur lequel sont soudées les bornes des quatre microphones 7. Avant soudure, les microphones 7 sont appliqués bien à plat sur le circuit imprimé 22. Le support 5 et le dispositif de réception de son présentent un axe de symétrie confondu avec l'axe de symétrie 8 de l'appareil 1. Le logement 21 et le couvercle 6 sont fixés l'un à l'autre par des moyens de fixation symétriques par rapport à cet axe de symétrie. Ces moyens de fixation comprennent une vis 40 s'étendant suivant cet axe de symétrie. En référence aux figures 2 et 3, la base 35 du logement comprend quatre orifices circulaires 10 équidistants de l'axe 8 et en regard desquels sont disposées les faces réceptrices 9 des microphones 7. Les centres des orifices 10 opposées sont distants de 28 mm. Cette distance, compte tenu des moyens électroniques mis en oeuvre, donne au dispositif de réception de sons une omnidirectionnalité dans le plan horizontal pour toute la bande téléphonique élargie avec des irrégularités dépendant de l'orientation de la source sonore par rapport à l'appareil 1 inférieures à + ou - 1,5 dB quelle que soit la zone fréquentielle. La base 35 présente aussi quatre trous taraudés 11 recevant chacun une vis non représentée de 2,5 mm de diamètre, distants dianétralement de 13 mm et disposés de façon à être chacun équidistant des orifices 10 les plus proches. Les trous 11 servent à la fixation du logement 21 sur le socle 2. Leur disposition en quinconce par rapport aux orifices 10 permet que les vibrations mécaniques éventuellement propagées depuis le socle 2 vers le logement 21 à travers les vis se présentent de manière symétrique par rapport aux quatre microphones 7 et arrivent à ceux-ci avec l'intensité la plus faible possible. En référence aux figures 2 à 4, quatre ouvertures lisses 12 de diamètre 3 mm permettent le passage des moyens de raccordement entre le circuit imprimé 22 et les équipements électroniques se trouvant dans le socle 2, ces moyens étant ici des câbles de raccordement 13. Il n'y a en réalité que ceux câbles 13 passant par deux ouvertures 12 diamétralement opposées. Il y a toutefois quatre ouvertures 12 pour conserver la symétrie. Chaque câble 13 est constitué d'une paire de fils et d'un blindage. L'un des câbles est relié à deux microphones 7 diamétralement opposés, l'autre câble étant relié aux deux autres microphones. L'embase 14 du logement 21 est étroite avec un diamètre de 18 mm. Cette configuration permet aux microphones 7 placés en regard des orifices 10 d'être insensibles à toute source sonore placée au-dessous ou dans le socle. L'appareil 1 comprend des moyens d'immobilisation du dispositif de réception de sons par rapport au support 5. En référence à la figure 4, les moyens d'immobilisation sont constitués en matière absorbeuse de vibrations dont la longueur d'onde appartient à une gamme comprenant au moins la gamme prédéterminée, à savoir ici la bande téléphonique élargie. Les moyens d'immobilisation comprennent des plaques superposées. Plus précisément, les plaques ont la forme de rondelles 15, 18, 25 et 26 ayant un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre intérieur du logement 21. Le circuit imprimé 22 a un diamètre inférieur de 2 min à celui des rondelles de sorte qu'il n'est pas en contact avec le support 5. L'appareil 1 comprend quatre rondelles. La rondelle inférieure 15 est constituée d'une couche en mousse très souple 16 surmontée d'une couche de caoutchouc souple 17. Lorsqu'elle n'est pas comprimée, cette rondelle a une épaisseur de 4,6 mm. Sur la rondelle 15 se trouve une rondelle 18 en caoutchouc moins souple que le caoutchouc 16 et épaisse de 3 mm. La rondelle 18 est recouverte par le circuit imprimé 22. Les rondelles 15 et 18 sont percées de quatre trous 19 de 9,5 mm de diamètre centrés en face des orifices 10 du logement 21. Les microphones 7 sont enfoncés en force dans les trous 19 des rondelles jusqu'à ce que l'ensemble du circuit imprimé appuie bien à plat sur la rondelle 18. L'enfoncement en force des microphones de diamètre 10 mm dans les trous de diamètre 9,5 mm des rondelles assure une excellente stabilité latérale des microphones 7 et un bon centrage de ces derniers face aux orifices 10. Au-dessus et en contact avec le circuit imprimé 22 se trouve la rondelle 25 identique à la rondelle 17, la couche en mousse très souple 27 surmontée d'une couche de caoutchouc souple 28, l'épaisseur totale de cette rondelle étant 2,3 mm. Les moyens d'immobilisation comprennent ainsi au moins deux matériaux absorbeurs de vibrations différents constituant la matière précitée. Ces matériaux, de part leurs natures différentes ont des gammes d'absorption non identiques. Par la forme des rondelles, les moyens d'immobilisation ont l'axe 8 pour axe de symétrie. Toutes les rondelles ainsi que le circuit imprimé 22 présentent un orifice central 30 à travers lequel s'étend la vis précitée assurant la fixation du couvercle 6 au logement 21. Le diamètre de cet orifice est supérieur à celui de la vis de fixation de sorte que la vis n'est pas en contact avec les rondelles ni avec le circuit imprimé. Cette vis a un diamètre de 3 min. Sa tête plate se trouve dans la cavité 23 de l'embase 14 du logement 21. La vis traverse la cavité du support 5 suivant l'axe 8 pour atteindre le trou taraudé 24 du couvercle. Les câbles 13 s'étendent dans l'orifice central 30 sensiblement orthogonalement aux rondelles, cet orifice étant agencé de sorte que son diamètre est suffisant pour permettre le passage des câbles sans qu'ils soient en contact avec les rondelles. L'agencement de la figure 4 est installé dans le support 5 des figures 2 et 3 de sorte que la rondelle inférieure 15 soit en contact avec la base 35 du logement 21 et la rondelle supérieure 26 avec la face intérieure 31 du couvercle 6. Les moyens d'immobilisation comprennent ainsi des couches respectives de matériaux alternées sensiblement depuis le dispositif de réception de sons jusqu'au support 5 que ce soit au-dessus ou au-dessous du circuit imprimé 22. De plus, les rondelles 15, 18 constituent une première partie des moyens d'immobilisation qui s'étend entre la face inférieure du circuit imprimé et la base 35, et les rondelles 25, 26 constituent une deuxième partie des moyens d'immobilisation qui s'étend entre la face supérieure du circuit imprimé et la face intérieure 31 du couvercle 6. De plus, grâce à cette configuration, les moyens d'immobilisation sont en contact avec toute la surface des microphones 7 à l'exception de la face réceptrice 9. Sa constitution à partir de mousse et de caoutchouc fait que la matière constituant les moyens d'immobilisation est souple. L'épaisseur non comprimée des moyens d'immobilisation représentés sur la figure 4 est de 14,8 mm. Lorsque la vis est serrée pour fixer le couvercle 6 au logement 21, la matière se trouve comprimée entre la face intérieure 31 du couvercle 6 et la base 35 du logement 21. Elle est donc comprimée lorsque l'appareil 1 est en état de fonctionnement. Au cours du serrage, la compression entraîne l'écrasement régulier de l'empilement de rondelles dont l'épaisseur totale n'est plus que de 9,7 mm, la face réceptrice des microphones 7 ne se trouvant plus qu'à 0,6 mm au-dessus de la base du logement 21. L'épaisseur de la rondelle 18 ne varie pas sensiblement. En revanche, l'épaisseur des rondelles 15 et 25 passe de 4,6 mm à 2,6 mm et la rondelle 26 voit son épaisseur passer de 2,3 mm à 1,3 min. L'épaisseur de l'empilement et les matériaux utilisés pour les rondelles sont tels que lorsque l'empilement est écrasé au maximum par serrage de la vis 40, il n'y a aucun contact entre les faces horizontales du couvercle 6 et du logement 21. Lorsque la vis est serrée de sorte que le couvercle 6 est au moins très proche du logement, les rainures 32 sont engagées dans les nervures 33 respectives de sorte qu'elles interdisent la rotation du couvercle par rapport au logement 21 autour de l'axe 8. L'amortissement des vibrations mécaniques verticales est assuré par le fait que les microphones 7 sont suspendus dans un empilement de couches de matériaux de souplesses différentes soumis à une pression uniforme. L'alternance de couches de souplesses et d'élasticités différentes fait que toutes les vibrations de la bande de longueur d'onde considérée sont absorbées. La couche inférieure de la rondelle 25 est suffisamment épaisse et souple pour que les bornes soudées sur le circuit imprimé souple ne créent pas de discontinuité de pression. L'ensemble de l'appareil 1 demeure symétrique par rapport à l'axe 8 de sorte que les éventuelles vibrations mécaniques résiduelles (dont la source est notamment le haut-parleur lui aussi symétrique par rapport à l'axe 8) arrivent sensiblement en phase et avec la même intensité sur les différents microphones 7 et peuvent ainsi être éliminées par le dispositif de traitement électronique des signaux. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications et améliorations sans sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Appareil de prise de son (1) comprenant un support (5), un dispositif de réception de sons dont la longueur d'onde appartient à une gamme prédéterminée, et des moyens d'immobilisation du dispositif par rapport au support (5), cet appareil étant caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués en matière absorbeuse de vibrations dont la longueur d'onde appartient à une gamme comprenant au moins la gamme prédéterminée. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière est souple, l'appareil étant agencé de sorte que cette matière se trouve comprimée lorsque l'appareil est en état de fonctionnement. 3. Appareil selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation comprennent au moins deux matériaux absorbeurs de vibrations différents ayant des gammes d'absorption non identiques, les moyens d'immobilisation comprenant des couches respectives (16, 17, 18) de ces matériaux alternées sensiblement depuis le dispositif jusqu'au support (5). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation comprennent des plaques (15, 18, 25, 26) superposées constituées chacune d'au moins un desdits matériaux. 5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, l'appareil présentant un axe de symétrie (8) confondu avec l'axe de symétrie du dispositif de réception, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation ont pour axe ledit axe de symétrie (8). 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, le dispositif de réception de sons comprenant au moins un capteur (7) présentant une face (9) réceptrice des sons, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation sont en contact avec toute la surface du capteur (7) à l'exception de la face réceptrice (9). 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation présentent au moins un trou (19) dans lequel est enfoncé en force ledit capteur. 8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de réception de sons comprend un élément de soutien (22) par l'intermédiaire duquel le dispositif est immobilisé par rapport au support (5). 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une première partie des moyens d'immobilisation s'étend entre une première face de l'élément de soutien (22) et une première face (35) du support (5), et une deuxième partie des moyens d'immobilisation s'étend entre une deuxième face de l'élément de soutien (22) et une deuxième face (31) du support (5) opposée à la première face du support (5). 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le support (5) comprend un logement (21) et un couvercle (6) comprenant respectivement lesdites première (35) et deuxième (31) faces du support. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le support (5) présentant un axe de symétrie (8) confondu avec l'axe de symétrie du dispositif de réception de sons, caractérisé en ce que le logement (21) et le couvercle (6) sont fixés l'un à l'autre par des moyens de fixation symétrique par rapport à l'axe de symétrie (8) du dispositif de réception de sons. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de fixation (40) s'étendent suivant ledit axe de symétrie (8). 13. Appareil selon les revendications 4 et 11 et selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que lesdites plaques (15, 18, 25, 26) présentent au moins un orifice (30) à travers lequel s'étendent lesdits moyens de fixation (40), les dimensions de cet orifice étant supérieures à celles des moyens de fixation de sorte que ceux-ci ne sont pas en contact avec les plaques (15, 18, 25, 26). 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de raccordement (13) du dispositif de réception de sons s'étendent dans ledit orifice (30) sensiblement orthogonalement aux plaques (15, 18, 25, 26), cet orifice étant agencé de sorte que ses dimensions sont suffisantes pour permettre le passage des moyens de raccordement sans que ces moyens soient en contact avec les plaques. 15. Appareil selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent une vis (40). 16. Appareil selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'un au moins des matériaux est un caoutchouc. 17. Appareil selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'un au moins des matériaux est une mousse. 18. Appareil selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'émission de sons (3) ayant comme axe de symétrie l'axe de symétrie (8) de l'appareil.