Brevet FR2746636A1 — publié le 19971003

"Haut-parleur à conduction osseuse et dispositif de montage" ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention Cette invention concerne un haut-parleur à conduction osseuse et son dispositif de montage et elle concerne plus particulièrement un ensemble ayant un haut-parleur à conduction osseuse ou transducteur pour convertir des signaux audio électriques en vibrations qui sont transmises dans le corps d'une personne pour permettre à cette personne de percevoir des sons audi- bles. 2. Description de la technique antérieure Les sons audibles sont généralement perçus par le sens de l'ouïe d'une personne, mais ils peuvent éga- lement être perçus par le sens du toucher de la per- sonne en fonction de l'environnement. Une personne per- cevra toujours les sons audibles par son sens de l'ouïe, sauf si elle est sourde. Si les sons audibles sont suffisamment forts, tels qu'une musique dans une boîte de nuit ou dans un concert rock, le corps de la personne percevra les sons audibles amplifiés ou la musique dans son corps par l'intermédiaire de son sens du toucher. On a utilisé des transducteurs de sons comme microphones à conduction osseuse qui captent les vibra- tions des os de la personne correspondant aux sons produits par les cordes vocales de la personne, tel qu'il est indiqué dans les brevets U. S. nO 5 054 079 intitulé "Bone Conduction Microphone with Mounting Means' ou n 5 163 093, intitulé "Microphone Mounting for a Person's Neck". On peut également utiliser des transducteurs semblables à ceux utilisés dans les bre- vets précédents en un mode inverse, c'est-à-dire pour induire des vibrations dans le corps d'une personne à partir d'un signal audio électrique. Ces transducteurs ou haut-parleurs à conduction osseuse permettent à une personne de percevoir la musique par l'intermédiaire de son sens du toucher en même temps qu'elle écoute la musique par l'intermédiaire de son sens de l'ouïe. Le haut-parleur à conduction osseuse peut être positionné au dessus du cou d'une personne ccme les microphones dans les brevets précités, mais la sensa- tion résultante sera auditive et non tactile. Si les vibrations en provenance du haut-parleur à conduction osseuse font vibrer le crâne, les vibrations du crâne feront vibrer diverses parties des oreilles de la personne. Ainsi, une sensation auditive apparaîtrait dans la personne. En outre, le cou est constitue par un tissu musculaire mou et par de la graisse, qui peuvent amortir ou empêcher la transmission des vibrations du transducteur ou haut-parleur à conduction osseuse au crâne. En conséquence, afin de réduire ces problèmes, un but de la présente invention est de procurer un haut-parleur à conduction osseuse et son dispositif de montage qui permettent à une personne de percevoir des sons audibles. Un autre but de la présente invention est de procurer un haut-parleur à conduction osseuse et un dispositif de montage dans lequel le hautparleur à conduction osseuse vibre dans une plage de fréquences audibles qui permettent à une personne de percevoir les vibrations qui auraient été perçues si les sons audi- bles avaient été amplifiés à un niveau tel que les sons audibles puissent être perçus par le corps de la personne. Un autre but de la présente invention est de procurer un haut parleur à conduction osseuse et un dispositif de montage qui est positionné contre le sternum de la personne de telle sorte que les vibra- tions en provenance du haut-parleur à conduction osseuse sont transmises à la cage thoracique de la per- sonne, faisant résonner la cage thoracique en synchro- nisme avec les vibrations et le signal audio. Un autre but de la présente invention est de procurer un haut-parleur à conduction osseuse et un dispositif de montage avec des moyens de montage qui positionnent le haut-parleur à conduction osseuse contre le corps d'une personne et qui amortissent toute vibration extérieure créée par le mouvement de la per- sonne ou du câble de raccordement. Un autre but de la présente invention est de procurer un haut-parleur à conduction osseuse et un dispositif de montage, qui peuvent être utilisés par un animateur (disc-jockey) pour pouvoir percevoir et intercaler une autre source de musique tout en écoutant et en intercalant d'autres sources de musique par l'intermédiaire d'un casque à écouteurs raccordés à ses deux oreilles. Un autre but de la présente invention est de procurer un haut-parleur à conduction osseuse et un dispositif de montage qui peuvent être utilisés pour permettre à des personnes profondément sourdes de pren- dre conscience de l'environnement audible. Un autre but de la présente invention est de procurer un haut-parleur à conduction osseuse et un dispositif de montage qui peuvent être utilisés par une personne écoutant des sons audibles de percevoir éga- lement les sons audibles tels que lorsqu'elle écoute de la musique, elle regarde un film ou elle joue à un jeu vidéo. RESUME DE L'INVENTION Les buts avantageux ci-dessus, ainsi que d'au- tres sont obtenus selon la présente invention en procu- rant un haut-parleur à conduction osseuse et un dispo- sitif de montage qui peuvent être utilisés pour permet- tre à une personne de percevoir des sons audibles, tels que de la musique, par l'intermédiaire de son sens du toucher. Un transducteur est monté contre le corps de la personne, de préférence contre le sternum. Un signal audio est amené au transducteur qui convertit le signal audio en vibrations. Le transducteur transmet les vibrations à la cage thoracique de la personne, laquelle cage résonne ensuite en synchronisme avec le signal audio d'entrée. Le signal audio peut également être amené simultanément à des haut-parleurs audio nor- maux pour permettre à une personne d'entendre en même temps qu'elle perçoit les sons audibles ou la musique. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS - la figure 1 est une vue explosée d'un haut-parleur à conduction osseuse et de ses moyens de montage; - la figure 2 montre une réalisation de la manière dont un haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage sont positionnées sur une per- sonne; - la figure 3 montre une autre réalisation de la manière dont un haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage sont positionnes sur une personne; - la figure 4 est une vue frontale de l'attache d'un haut-parleur à conduction osseuse et de ses moyens de montage; - la figure 5 est une vue latérale de l'anneau de retenue d'un haut-parleur à conduction osseuse et de ses moyens de montage; et - la figure 6 est une vue de dessous de l'anneau de retenue représenté sur la figure 5. DESCRIPTION DETAILLEE DES RÉALISATIONS PRÉFEREES Les figures mentionnées ci-dessus illustrent un haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage 10, des repères identiques dans chaque figure représentant des éléments identiques. Comme on le voit sur la figure 1, le haut- parleur à conduction osseuse et son dispositif de montage 10 comportent une bande 12 qui a une extrémité 14 et une extrémité 16. La bande 12 peut être en tout matériau qui est suffisamment flexible pour permettre d'ajuster la bande 12 sur l'épaule d'une personne, coamme représenté sur la figure 2. Une garniture 18 recouvre l'extrémité 14 de la bande 12. La garniture 18 doit procurer une surface anti-glisse, qui empêchera la bande 12 de se déplacer et, de ce fait, elle peut être faite en de nombreux matériaux, tels qu'un tube de néo- prene. La bande 12 est raccordée à une attache 30 à l'extrémité 16 de la bande 12. L'extrémité 16 a un trou 20. L'attache 30 a un trou 32 situé dans le centre de sa partie arrière 34. Lorsque les trous 20 et 32 sont alignés, une cheville 26 est introduite à travers les trous 20 et 32 et raccorde ainsi la bande 12 à l'atta- che 30. La cheville 26 peut être quelconque, mais elle doit permettre à l'attache 30 de tourner autour de la cheville 26, lorsque la cheville 26 a été introduite à travers les trous 20 et 32. La cheville 26 permet au haut-parleur à conduction osseuse 80 d'avoir un axe de rotation. Outre qu'elle peut être montée sur une bande 12, l'attache 30 a une forme qui lui permet d'être mon- tée sur une sangle 90 comme le montre la figure 3. La sangle 90 doit être flexible et peut être faite d'un matériau tissé élastique. La sangle 90 peut être réali- sée d'un certain nombre de manières. La sangle 90 peut être réglable ou peut être d'une seule taille, mais la bande 90 doit être suffisamment grande pour passer sur l'épaule d'une personne et en travers du sternum de cette personne. En outre, la sangle 90 peut être raccordée à un certain nombre d'endroits de chaque côté de la personne. Par exemple, la sangle 90 peut être réalisée pour se raccorder à la ceinture du pantalon d'une personne ou à la ceinture d'une personne. L'attache 30 a une partie arrière 34 et un bras gauche avant 42 et un bras droit avant 44 qui sont conçus pour glisser sur des côtés opposés de la sangle 90. L'extrémité inférieure 36 de la partie arrière 34 s'éloigne en oblique de la partie arrière 34 pour per- mettre à l'attache 30 de glisser facilement sur un côté de la sangle 90. L'extrémité supérieure 38 de la partie arrière 34 est raccordée à une surface sommitale 40. La surface sommitale 40 s'étend perpendiculairement en s'éloignant de la partie arrière 34 dans une direction opposée à la direction dans laquelle l'extrémité infé- rieurs 36 s'éloigne en oblique de la partie arrière 34. En outre, la surface sommitale 40 s'étend au-delà des côtés gauche et droit de la partie arrière 34 jusqu'au bras gauche avant 42 et au bras droit avant 44. Le bras gauche avant 42 et le bras droit avant 44 s'étendent vers le bas depuis la surface sommitale 40 et parallè- lement à la partie arrière 34. Le bras gauche avant 42 et le bras droit avant 44 sont conçus pour glisser sur le côté de la sangle 90 opposé au côté sur lequel glisse la partie arrière 34. L'attache 30 tient un anneau de retenue 60 au moyen de tiges de pivotement 50, 56. Le bras gauche avant 42 a la forme d'un L, dont la portion inférieure s'étend en s'éloignant de la partie arrière 34 jusqu'au côté 46. Une patte 48 s'étend perpendiculairement en s'éloignant du côté 46 dans une direction opposée à la direction dans laquelle l'extrémité inférieure 36 s'éloigne en oblique de la partie arrière 34. La tige de pivotement 50 s'étend perpendiculairement vers l'in- térieur depuis le centre de la patte 48 en direction du centre de l'attache 30. Le bras gauche avant 44 a éga- lement la forme d'un L, dont la portion inférieure s'étend en s'éloignant de la partie arrière 34 jusqu'au côté 52. Une patte 54 s'étend perpendiculairement en s'éloignant du côté 52 dans une direction opposée à la direction dans laquelle l'extrémité inférieure 34 s'éloigne en oblique de la partie arrière 34. La tige de pivotement 56 s'étend perpendiculairement vers l'in- térieur depuis le centre de la patte 54 en direction du centre de l'attache 30. L'attache 30 est en un matériau flexible de façon à permettre aux tiges de pivotement , 56 de glisser autour des côtés de l'anneau de rete- nue 60 jusque dans les trous respectifs 60, 61. Les tiges de pivotement 50, 56 permettent au haut-parleur à conduction osseuse 80 d'avoir un deuxième axe de rota- tion. L'anneau de retenue 60 est conçu pour tenir le haut-parleur à conduction osseuse 80. L'anneau de rete- nue 60 a une face frontale 62 qui a un évidement 64. Le haut-parleur à conduction osseuse 80 glisse dans l'évi- dement 64. Le haut-parleur à conduction osseuse 80 a deux trous 82, 84, qui sont alignés respectivement avec des trous 66, 68 dans l'anneau de retenue 60. Un câble a une prise 72 qui a deux fiches 74, 76. Les fiches 74, 76 glissent à travers des trous 66, 68 de l'anneau de retenue jusque dans des trous 82, 84 du haut-parleur à conduction osseuse 80 et tiennent ainsi le haut- parleur à conduction osseuse 80 dans l'anneau de rete- nue 60. La prise 72 est de préférence une prise IEC90 polarisée à 90 . Le câble 70 va de la prise 72 à l'électronique qui procure le signal audio d'entrée qui excite le haut-parleur à conduction osseuse 80. Le haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage 10 fonctionnement fondamentalement en faisant vibrer les os d'une personne en synchronisme avec un signal audio. Le haut-parleur à conduction osseuse 80 est un transducteur qui convertit un signal audio d'entrée en vibrations qui sont perçues par le corps de la personne. Lorsque le haut-parleur à conduc- tion osseuse 80 est excité suffisamment fort, les vibrations en provenance du haut-parleur à conduction osseuse 80 feront vibrer les os d'une personne en per- mettant à celle-ci de percevoir les sons audibles transmis par le signal audio. Une personne peut généra- lement percevoir des sons audibles dans une certaine plage de fréquences. Même si les experts débattent au sujet des limites supérieure et inférieure exactes de cette plage de fréquences, le corps d'une personne est capable de percevoir des sons audibles dans une plage de fréquences d'environ 4 Hz à 1000 Hz. Ainsi, le haut- parleur à conduction osseuse 80 doit être un transduc- teur qui a une réponse dans cette plage de fréquences. Le transducteur du haut-parleur à conduction osseuse 80 doit, de préférence, être un transducteur inertiel miniaturisé avec une réponse de 250 Hz à 7000 Hz, ce qui couvre confortablement la plage des sons audibles qui peuvent être perçus par le corps d'une personne. En outre, en fonction de la construc- tion du transducteur et de l'électronique qui excite le transducteur, les limites, supérieure ou inférieure, de la plage peuvent être réglées pour maximiser l'effet ou pour mieux utiliser la source de courant en pilotant l'électronique qui procure le signal d'entrée audio. Toutefois, la réponse du transducteur doit être aussi forte que possible et le signal audio d'entrée ne doit pas être filtré afin de permettre au corps de la per- sonne de percevoir une plage de vibrations plus large et ainsi une plage de sons audibles plus large en pro- venance du haut-parleur à conduction osseuse 80. Le positionnement du haut-parleur à conduction osseuse 80 sur le corps d'une personne peut également affecter la manière dont le corps perçoit les vibra- tions créées par le haut-parleur à conduction osseuse 80. Le haut- parleur à conduction osseuse 80 peut être placé n'importe o sur le corps d'une personne. Les vibrations transmises par le haut-parleur à conduction osseuse 80 dans le corps de la personne seront mieux ressenties si le haut-parleur à conduction osseuse 80 est tenu contre le sternum de la poitrine d'une per- sonne. La cage thoracique d'une personne est la struc- ture la plus élastique du squelette humain et, en con- séquence, vibrera en synchronisme avec les vibrations du haut-parleur à conduction osseuse 80 mieux que toute autre partie du corps. Les figures 2 et 3 illustrent la manière dont on peut utiliser le haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage 10 pour positionner le haut- parleur à conduction osseuse 80 contre le sternum d'une personne. Si on utilise la bande 12, la bande 12 est glissée sur l'épaule de la personne comme on le voit sur la figure 2, ou si on utilise la sangle 90, la san- gle 90 est placée sur l'épaule d'une personne comme on le voit sur la figure 3, de telle sorte que, dans les deux cas, le haut-parleur à conduction osseuse 80 soit positionné contre le sternum. Lorsqu'un signal audio est amené au haut-parleur à conduction osseuse 80, le haut-parleur à conduction osseuse 80 vibrera en syn- chronisme avec le signal audio et fera résonner la cage thoracique de la personne. Les vibrations du haut- parleur à conduction osseuse 80 sont transmises direc- tement au sternum et à la cage thoracique et ne sont pas amorties par un tissu humain comme ceci arriverait si le haut-parleur à conduction osseuse 80 était placé sur l'estomac ou le cou de la personne. La présente invention tient le haut-parleur à conduction osseuse 80 contre le sternum avec une pres- sion définie, mais elle permet également au haut- parleur à conduction osseuse 80 de s'ajuster aux varia- tions de surface du sternum de chaque personne. La bande 12 et la sangle 90 permettent toutes deux au haut-parleur à conduction osseuse 80 de se déplacer dans les deux sens depuis le sternum d'une personne, tandis que, comme mentionné précédemment, la cheville 26 et les tiges de pivotement 50, 56, permettent au haut-parleur à conduction osseuse 80 de tourner dans deux directions différentes. Ainsi, la bande 12 et la sangle 90, en liaison avec l'attache 30, tiennent toutes deux le haut-parleur à conduction osseuse 80 contre le corps d'une personne avec une pression défi- nie, aident à amortir toute vibration extérieure créée par le mouvement de la personne ou du câble de raccor- dement et aident le haut-parleur à conduction osseuse à s'appliquer à plat contre le sternum de ladite personne. Les vibrations en provenance du haut-parleur à conduction osseuse 80 peuvent ensuite être transmises directement à la cage thoracique de la personne en per- mettant à une personne, qui écoute un signal audio, de percevoir également le signal audio ou en permettant à une personne, qui est sourde, de pouvoir percevoir les sons audibles comme si elle entendait réellement les sons audibles. La présente invention peut être raccordée à toute source audio et, en conséquence, a un certain nombre d'applications. Un animateur peut utiliser la présente invention pour percevoir et intercaler une troisième source de musique tout en écoutant les deux autres sources de musique dans ses deux oreilles. Une personne sourde peut utiliser la présente invention pour prendre conscience de son environnement audible, qu'elle ne peut pas entendre, ou pour percevoir le rythme de la musique, qu'elle ne peut pas entendre, de sorte qu'elle peut danser sur la musique. Une personne écoutant un appareil stéréo portable, regardant la télévision ou un film ou jouant à un jeu vidéo peut utiliser la présente invention pour percevoir en mêm temps qu'elle entend la musique ou les sons, ce qui ajoute à l'expérience d'écoute. Bien entendu, de nom- breuses modifications peuvent être apportées à cette invention sans s'écarter de sa portée comme défini dans les revendications jointes. REVENDICATIONS 1.- Haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage (10) pour permettre à une personne de percevoir un son audible, comprenant: - un transducteur pour convertir un signal audio électrique d'entrée en vibrations qui vibrent en synchronisme avec le signal audio d'entrée; et - des moyens de montage pour positionner ledit trans- ducteur contre le sternum d'une personne de telle sorte que ledit transducteur est appliqué à plat contre ledit sternum avec une pression suffisante et avec un amortissement suffisant pour permettre à toute vibration en provenance dudit transducteur d'être transmise à la cage thoracique de ladite personne sans interférence en provenance de tout mouvement de ladite personne et pour faire résonner ladite cage thoracique en synchronisme avec les- dites vibrations en provenance dudit transducteur. 2.- Haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage selon la revendication 1, dans lequel ledit transducteur est un transducteur inertiel. 3.- Haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage selon la revendication 2, dans les- quels ledit transducteur inertiel vibre dans une plage de fréquences audio de 4 Hz à 1000 Hz. 4.- Haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage selon la revendication 1, dans les- quels lesdits moyens de montage comprennent: - un anneau de retenue (60) qui tient ledit transduc- teur et qui a deux trous (61, 62) dans des côtés opposés dudit anneau de retenue; et - une attache (30) qui a un haut (40), une partie arrière (34) et deux bras avant (42, 44) de part et d'autre de ladite attache, ladite partie arrière s'étendant vers le bas depuis ledit haut, les deux bras frontaux s'étendant vers le bas depuis ledit haut et parallèles à ladite partie arrière, les deux bras frontaux ayant des tiges de pivotement (50, 56) qui glissent dans lesdits trous (61, 62) sur lesdits côtés opposés dudit anneau de retenue (60) de telle sorte que ledit anneau de retenue peut tourner sur lesdites tiges de pivotement et peut mieux s'ajuster lui-même pour être capable de saappliquer à plat contre le sternum de ladite per- sonne. 5.- Haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage selon la revendication 4, dans les- quels lesdits moyens de montage comprennent: - une bande semi- circulaire (12), qui a une première extrémité (14), une deuxième extrémité (16) et une section incurvée entre les deux extrémités, et qui est flexible et suffisamment grande pour glisser sur l'épaule d'une personne de telle sorte que la- dite première extrémité est positionnée sur le sternum de ladite personne, ladite deuxième extré- mité est positionnée sur le dos de ladite personne et de telle sorte que ledit transducteur est appli- qué contre ledit sternum avec une pression suffi- sante pour permettre auxdites vibrations d'être transmises à la cage thoracique de ladite personne sans interférence en provenance desdits mouvements de ladite personne; - une garniture anti-glisse (18) recouvrant ladite deuxième extrémité de ladite bande pour empêcher cette dite bande de glisser sur ladite personne; - un trou (20) positionné à proximité de ladite pre- mière extrémité (16) de ladite bande (12), - un deuxième trou (32) positionné dans le centre de ladite partie arrière de ladite attache (30), et - une cheville (26) qui est insérée à travers ledit trou (20) dans ladite bande et à travers le deuxième trou (32) dans ladite partie arrière de ladite attache, raccordant ainsi ladite attache à ladite bande et permettant à ladite attache de tourner sur ladite cheville et permettant audit transducteur de mieux s'ajuster lui- même pour être capable d'être appliqué à plat contre le sternum de ladite personne. 6.- Haut-parleur à conduction osseuse et ses moyens de montage selon la revendication 4, dans les- quels lesdits moyens de montage comprennent: - une sangle (90) qui se raccorde à une zone frontale d'un article d'habillement ou à une zone frontale d'une ceinture sur ladite personne et qui passe ensuite sur l'épaule de cette personne et se raccorde à une zone arrière dudit article d'habillement ou à une zone arrière de ladite cein- ture sur ladite personne de telle sorte que lesdits deux bras avant (42, 44) et ladite partie arrière (34) de ladite attache (30) peuvent glisser sur des côtés opposés de ladite sangle et peuvent être déplacés vers le haut ou vers le bas de ladite san- gle jusqu'à ce que ledit transducteur soit posi- tionné sur le sternum de ladite personne et de telle sorte que ledit transducteur soit appliqué contre ledit sternum avec une pression suffisante pour permettre auxdites vibrations d'être transmi- ses à la cage thoracique de ladite personne sans interférence en provenance des mouvements de cette personne.