Brevet FR2805243A1 — publié le 20010824

DISPOSITIF FORMANT EMBOUT POUR TUBA OU DETENDEUR DE PLONGEE La présente invention concerne un dispositif formant embout pour tuba ou détendeur de plongée pour la communication sous-marine, adapté pour transformer des vibrations mécaniques en signaux électriques et inversement. De tels embouts sont actuellement connus et décrits notamment dans le brevet EP-487 599 et comprennent un vibreur transducteur disposé de façon étanche dans ledit embout à proximité de, ou au moins en partie dans une languette de morsure, de façon à assurer la transmission à l'oreille interne de signaux électriques par l'intermédiaire des os des mâchoires. Toutefois, il s'est avéré qu'à l'heure actuelle la qualité auditive du son restitué, tant en émission qu'en réception, par les embouts existants conçus selon cette technologie, apparaissait insuffisante. La présente invention vise à pallier cet inconvénient et a pour objectif essentiel de fournir un embout pour tuba ou détendeur de plongée permettant d'augmenter de façon notable la qualité auditive du son restitué, tant en émission qu'en réception. Un autre objectif de l'invention est de fournir un embout ergonomique et fiable présentant une robustesse adaptée pour résister dans le temps aux conditions d'utilisation. A cet effet, l'invention vise un dispositif formant embout pour tuba ou détendeur de plongée, adapté pour être engagé dans la bouche d'un plongeur ou d'un nageur et comprenant : - un corps doté d'un orifice d'amenée d'air et prolongé de deux branches latérales munies chacune d'une languette de morsure, - au moins un vibreur transducteur disposé dans une des branches et comportant une membrane piézo-électrique. Selon l'invention, ce dispositif se caractérise en ce que chaque vibreur transducteur : - comporte une masselotte périphérique solidarisée sur le pourtour de la membrane piézo-électrique, et des moyens de transmission vers les dents du plongeur ou du nageur, des vibrations de ladite membrane, - et est disposé dans la branche de façon que la membrane piézo-électrique soit totalement isolée du monde extérieur, et que les moyens de transmission forment une interface de contact avec les dents au niveau de la languette de morsure. Dans le cadre de l'invention, les désignations "latérales", "inférieure" et "supérieure" sont à comprendre en se référant au corps lorsque celui-ci est engagé dans la bouche du plongeur. Ainsi, "latérales" signifie que les languettes de morsure sont en regard des bords latéraux de la bouche. L'invention a ainsi consisté, en premier lieu, à réaliser un dispositif comprenant au moins un vibreur transducteur adapté pour transformer des vibrations mécaniques en signaux électriques et inversement, ledit vibreur transducteur étant agencé, d'une part, en contact avec les dents du plongeur ou du nageur en vue de la transmission à l'oreille par voie osseuse des vibrations mécaniques traduisant les signaux électriques reçus et, d'autre part, pour recevoir les phonèmes prononcés par le plongeur. Le vibreur transducteur est, de manière connue en soi, adapté pour être relié à un boîtier électronique comportant une source de tension, un amplificateur électrique, et une source sonore ou un émetteur et/ou un récepteur subaquatique(s) ou filaire(s), adapté pour transformer les signaux électriques émis du vibreur transducteur en signaux se propageant dans l'eau ou dans un fil, et inversement. Le fonctionnement d'un tel dispositif de communication sous-marine est le suivant : - en réception, la source sonore ou le récepteur subaquatique ou filaire transforme les sons en signaux électriques adaptés pour être reçus par le vibreur transducteur. Celui-ci transforme les signaux électriques reçus en vibrations mécaniques transmises à l'oreille interne du plongeur ou du nageur par voie osseuse par l'intermédiaire des dents. Ce dernier perçoit alors les messages émis par un autre plongeur, ou les sons émis par la source sonore. - en émission, les phonèmes prononcés par le plongeur ou le nageur génèrent des vibrations mécaniques des dents qui sont reçues par le vibreur transducteur au contact de celles-ci. Ces vibrations mécaniques sont transformées par le vibreur transducteur en signaux électriques et transmises au boîtier électronique. De plus, de façon essentielle et selon l'invention, chaque membrane piézo-électrique est dotée d'une masselotte périphérique qui conduit à augmenter l'inertie de la périphérie de ladite membrane, et qui, dans la pratique, permet de modifier avantageusement les caractéristiques intrinsèques de cette membrane. Dans la pratique, en effet, une telle masselotte permet d'obtenir un spectre plus plat dans toute la bande auditive, et par là même, d'augmenter de façon notable la qualité des sons restitués. De plus, cette masselotte constitue un cadre de protection de la membrane qui conduit, en outre, à augmenter la rigidité de cette dernière. Par masselotte, et selon l'invention, on entend définir un objet massique solidaire de la circonférence de la membrane piézo-électrique et en contact uniquement avec ladite circonférence. Cette masselotte peut ainsi être constituée, lorsque la membrane piézo-électrique comporte un disque piézo- électrique solidarisé à un disque support souple, en une surépaisseur dudit disque support souple. Elle peut également consister en une pièce rapportée solidarisée sur la périphérie de la membrane piézo-électrique. Toutefois, de façon avantageuse, lorsque la membrane piézo-électrique comprend un disque piézo-électrique solidaire d'un disque support souple, la masselotte périphérique constitue le bord périphérique, solidarisé à ladite membrane, d'un boîtier creux d'isolation du disque piézo- électrique, de forme adaptée pour autoriser les vibrations de la membrane piézo- électrique. Un tel boîtier permet d'isoler électriquement le disque piézo-électrique en mode différentiel en constituant une cage métallique qui isole ce dernier du monde extérieur. De plus, il isole également mécaniquement ce disque piézo-électrique du monde extérieur, et d'une part, évite ainsi des entrées d'eau, et d'autre part, protège contre d'éventuelles migrations des produits composant ce disque vers la bouche. De plus, de façon avantageuse, le volume délimité par le boîtier et la membrane piézo-électrique est rempli d'un fluide ou d'un gel incompressible apte à autoriser les vibrations de ladite membrane piézo- électrique. Ce remplissage du boîtier permet, en effet, de garantir une protection mécanique de la membrane piézo-électrique contre les variations de pression de l'environnement : - pendant le moulage de l'embout au cours duquel chaque vibreur transducteur est surmoulé au moyen d'un matériau tel que du silicone liquide, - et pendant les plongées, De plus, de façon avantageuse, le volume délimité par le boîtier et la membrane piézo-électrique est rempli de gel, tel qu'un gel diélectrique silicone, et renferme une bulle d'air. Une telle bulle d'air permet, en effet, de diminuer les contraintes apportées par le gel aux déformations de la membrane piézo- électrique, et favorise ainsi les vibrations de cette dernière. En outre, en vue de l'obtention de cette bulle d'air, la paroi du boîtier est avantageusement percée axialement d'un orifice obturé par un opercule, et présente une épaisseur adaptée pour que ledit orifice définisse un volume renfermant ladite bulle d'air. A titre d'exemple avantageux, le boîtier délimite avec la membrane piézo-électrique un volume de l'ordre de 300 à 340 mm#, le volume de la bulle d'air étant sensiblement compris entre 10 et 30 MM3. Par ailleurs, à des fins ergonomiques, et de façon avantageuse, le boîtier présente la forme générale d'une calotte délimitant une chambre de section en forme de voûte. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de transmission comprennent une tige solidarisée axialement sur la membrane piézo-électrique et un mors d'interface monté sur ladite tige et de forme adaptée pour affleurer une des faces de contact avec les dents de la languette de morsure. De plus, de façon avantageuse, le mors d'interface présente une face d'interface avec les dents en forme générale de L affleurant respectivement la face latérale de la branche et une des faces de contact avec les dents de la languette de morsure. Grâce à la forme de ce mors latéral, le contact mors/dent peut être latéral et l'utilisateur n'est donc pas obligé de serrer les dents, ce qui diminue les risques de marquage du mors et de crampes de l'utilisateur. Ce contact peut également être optimal s'il est recherché par l'utilisateur dans certaines situations par morsure du mors entre les deux mâchoires. En outre, en vue d'assurer de façon naturelle un meilleur contact latéral avec le mors d'interface, chaque languette de morsure avantageusement la forme générale d'un T définissant, avec la face latérale de la présente branche correspondante, deux zones de contact avec les dents respectivement supérieures et inférieures présentant chacune la forme générale d'un U, Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif comprend deux vibreurs transducteurs enrobés chacun dans une des branches latérales de l'embout, lesdits vibreurs transducteurs étant reliés par un arceau doté de moyens d'accrochage des boîtiers de ces vibreurs transducteurs, et de forme adaptée pour être enrobé dans les branches latérales et le corps dudit embout. Ce mode de réalisation permet, grâce à la présence de l'arceau, d'assurer un positionnement précis de l'insert complet lors du surmoulage de ce dernier, et par conséquent, permet la réalisation d'un embout propre et reproductible. De plus, en vue d'assurer le maintien des vibreurs transducteurs, et de façon avantageuse, chaque boîtier comporte une rainure périphérique annulaire intermédiaire ménagée dans la face externe dudit boîtier, l'arceau comprenant deux tronçons d'extrémité en forme d'arcs adaptés chacun pour venir se loger et s'encliqueter dans la rainure d'un des boîtiers. Par ailleurs, de façon classique, un câble électrique est soudé sur les deux disques de chaque vibreur transducteur, et de façon avantageuse, chaque boîtier est percé d'un orifice de passage dudit câble électrique, et l'arceau présente une gorge longitudinale de guidage de ce câble électrique. Selon une autre caractéristique avantageuse, l'embout comporte un manchon de raccordement électrique à l'intérieur duquel s'étend le câble électrique, qui permet un montage étanche simple et démontable de l'embout avec un boîtier électronique. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue en perspective d'un embout pour tuba ou détendeur de plongée conforme à l'invention, sur laquelle le matériau de l'embout est représenté sous forme translucide, - et la figure 2 est une coupe de cet embout par un plan transversal A-A. L'embout pour tuba ou détendeur de plongée représenté aux figures 1 et 2 est conçu pour permettre de transformer des vibrations mécaniques en signaux électriques, ou inversement. A cet effet, cet embout comporte deux vibreurs transducteurs 1, 2 agencés, d'une part, pour avoir une interface en contact avec les dents du plongeur en vue de la transmission à l'oreille par voie osseuse des vibrations mécaniques traduisant les signaux électriques reçus, et d'autre part, pour recevoir les phonèmes prononcés par le plongeur en vue de leur transformation en signaux électriques. Tel que principalement représenté à la figure 2, chacun de ces vibreurs transducteurs 1, 2 comprend, en premier lieu, un disque en laiton 3 sur lequel est solidarisé un disque en céramique 4 d'un diamètre légèrement inférieur à celui dudit disque en laiton 3. A titre d'exemple, le disque en laiton 3 peut présenter un diamètre de 20mm et une épaisseur de 0,125mm, et le disque en céramique 4 un diamètre de 16mm et une épaisseur de 0, 1 Imm. Chacun de ces vibreurs transducteurs 1, 2 comprend, en outre, une aiguille métallique 5 soudée axialement sur la face du disque en laiton 3 opposée au disque en céramique 4, de façon à s'étendre orthogonalement par rapport à cette dernière. Sur cette aiguille métallique 5 vient s'emmancher un mors d'interface 30 présentant la forme générale d'un L, dont une aile 30a, parallèle à l'aiguille 5, vient s'enficher sur cette dernière, et dont l'autre aile 30b s'étend parallèlement au disque en laiton 3. Chaque vibreur transducteur comprend, par ailleurs, un boîtier 6 de protection du disque en céramique 3 conçu, en outre, pour former une masselotte périphérique solidarisée sur le pourtour dudit disque. Ce boîtier 6 présente la forme d'une calotte dotée d'un rebord périphérique 7 présentant un épaulement 8 d'appui et de solidarisation sur le pourtour du disque en laiton 3, ladite calotte délimitant avec ledit disque une chambre remplie d'un gel tel qu'un gel diélectrique silicone, du type commercialisé par "DOW CORNING" sous l'appellation "527-2KG-CLAIR". La paroi de ce boîtier 6 est, en outre, percée axialement d'un orifice 9 doté d'un lamage externe dans lequel est solidarisé un opercule 10, ledit volume étant adapté pour renfermer une bulle d'air. A titre d'exemple, le volume de la chambre remplie de gel est de l'ordre de 320 + JOMM3 tandis que le volume de la bulle d'air est de 10 à 30mm3. Chaque boîtier 6 comporte, par ailleurs, une gorge périphérique annulaire 11 ménagée dans sa face externe. Ces boîtiers 6 comportent, enfin, un orifice 12 ménagé à proximité du rebord périphérique 7 de ces derniers, permettant le passage d'un câble multi-brins 13 avec gaine silicone soudé respectivement sur les deux disques 3, 4. Les deux vibreurs transducteurs 1, 2 ci-dessus décrits sont positionnés l'un par rapport à l'autre, en vue de la réalisation de l'embout, au moyen d'un arceau 14 qui assure, en outre, le guidage des câbles 13. Tel que représenté à la figure 1, cet arceau 14 présente la forme d'un portique 15 dont les montants sont prolongés par deux bras tels que 16 orthogonaux au plan dudit portique, lesdits bras étant également prolongés chacun par un tronçon 17 en forme d'arc de cercle adapté pour venir se loger et S'encliqueter dans la gorge annulaire 11 d'un boîtier 6. De plus, cet arceau 14 comporte également un bras oblique 18 s'étendant vers l'extérieur à partir de la base d'un de ces montants, à l'opposé du bras 16 prolongeant ledit montant. Enfin, chaque élément de cet arceau 14 comporte une gorge longitudinale 19 de logement et de guidage des câbles électriques 13. La forme des vibreurs transducteurs 1, 2 ainsi que leur positionnement et leur maintien relatifs au moyen de l'arceau 14 autorise de les surmouler dans un moule au moyen d'un matériau tel que du silicone liquide, de façon à réaliser un embout de forme générale classique pour tube ou détendeur de plongée assurant l'étanchéité de chaque vibreur transducteur 1, 2 par adhérence du silicone à ces derniers. Tel que représenté à la figure 1, cet embout comporte classiquement un corps tubulaire 20 doté d'un conduit d'amenée d'air, dans le prolongement duquel s'étendent deux branches telles que 21 et dans lesquels sont entièrement enrobés les vibreurs transducteurs 1, 2 et l'arceau 14. Cet embout comporte, en outre, moulées en regard l'une de l'autre sur chacune des branches 21, deux languettes de morsure telles que 22. Chacune de ces deux languettes de morsure 22 s'étend sous la forme générale d'un T par rapport à la face latérale de la branche 21 correspondante, de façon à définir avec cette dernière, deux zones de contact avec les dents respectivement supérieures et inférieures, présentant chacune une forme générale en U. De plus, ces languettes de morsure 22 sont moulées de façon que les faces latérale et supérieure 30a, 30b des mors d'interface 30 associés affleurent la face latérale de la branche 21 et la face supérieure desdites languettes de morsure, de sorte que le contact dents/mors peut être latéral ou frontal. L'embout comporte, enfin, un manchon 23 surmoulant le bras oblique 18 de l'arceau 14 et formant une sortie de câble en forme de bouchon permettant un montage étanche simple et démontable de l'embout avec un boîtier électronique (non représenté) comportant de manière connue en soi, une source de tension, un amplificateur électrique, une source sonore ou un émetteur et/ou un récepteur subaquatique(s) pour transformer les signaux électriques émis des vibreurs transducteurs 1, 2 en signaux se propageant dans l'eau et inversement. REVENDICATIONS l/ - Dispositif formant embout pour tuba ou détendeur de plongée, adapté pour être engagé dans la bouche d'un plongeur ou d'un nageur et comprenant : - un corps (20) doté d'un orifice d'amenée d'air et prolongé de deux branches latérales (21) munies chacune d'une languette de morsure (22), - au moins un vibreur transducteur (1, 2) disposé dans une des branches (21) et comportant une membrane piézo-électrique (3, 4), ledit dispositif étant caractérisé en ce que chaque vibreur transducteur (1, 2) : . comporte une masselotte périphérique (6) solidarisée sur le pourtour de la membrane piézo-électrique (3, 4), et des moyens de transmission (5, 30), vers les dents du plongeur ou du nageur, des vibrations de ladite membrane, . et est disposé dans la branche (21) de façon que la membrane piézo-électrique (3, 4) soit totalement isolée du monde extérieur, et que les moyens de transmission (5, 30) forment une interface de contact avec les dents au niveau de la languette de morsure (22). 2/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transmission comprennent une tige (5) solidarisée axialement sur la membrane piézo-électrique (3, 4) et un mors d'interface (30) monté sur ladite tige et de forme adaptée pour affleurer une des faces de contact avec les dents de la languette de morsure (22). 3/ - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mors d'interface (30) présente une face d'interface avec les dents en forme générale de L affleurant respectivement la face latérale de la branche (21) et une des faces de contact avec les dents de la languette de morsure (22). 4/ - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque languette de morsure (22) présente la forme générale d'un T définissant, avec la face latérale de la branche (21) correspondante, deux zones de contact avec les dents respectivement supérieures et inférieures présentant chacune la forme générale d'un U. 51 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la membrane piézo-électrique comprend un disque piézo-électrique (4) solidaire d'un disque support souple (3) caractérisé en ce que la masselotte périphérique constitue le bord périphérique, solidarisé à ladite membrane, d'un boîtier creux (6) d'isolation du disque piézo-électrique (4), de forme adaptée pour autoriser les vibrations de la membrane piézo-électrique (3, 4). 6/ - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le volume délimité par le boîtier (6) et la membrane piézo-électrique (3, 4) est rempli d'un fluide ou d'un gel incompressible apte à autoriser les vibrations de ladite membrane piézo-électrique. V - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le volume délimité par le boîtier (6) et la membrane piézo-électrique (3, 4) est rempli de gel, tel qu'un gel diélectrique silicone, et renferme une bulle d'air. 8/ - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la paroi du boîtier est percée axialement d'un orifice (9) obturé par un opercule (10), et présente une épaisseur adaptée pour que ledit orifice définisse un volume renfermant la bulle d'air. 9/ - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le boîtier (6) délimite avec la membrane piézo-électrique (3, 4) un volume de l'ordre de 300 à 340 MM3# le volume de la bulle d'air étant sensiblement compris entre 10 et30 MM3. 10/ - Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le boîtier (6) présente la forme générale d'une calotte délimitant une chambre de section en forme de voûte. 11/ - Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend deux vibreurs transducteurs (1, 2) enrobés chacun dans une des branches latérales (21) de l'embout, lesdits vibreurs transducteurs étant reliés par un arceau (14) doté de moyens (17) d'accrochage des boîtiers (6) de ces vibreurs transducteurs (1, 2), et de forme adaptée pour être enrobé dans les branches latérales (21) et le corps (20) dudit embout. 12/ - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque boîtier (6) comporte une rainure périphérique annulaire intermédiaire (11) ménagée dans la face externe dudit boîtier, l'arceau (14) comprenant deux tronçons d'extrémité en forme d'arcs (17) adaptés chacun pour venir se loger et S'encliqueter dans la rainure (11) d'un des boîtiers (6). 13/ - Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12 dans lequel un câble électrique (13) est soudé sur les deux disques (3, 4) de la membrane piézo-électrique, caractérisé en ce que chaque boîtier (6) est percé d'un orifice (12) de passage dudit câble électrique, l'arceau (14) présentant une gorge longitudinale (19) de guidage de ce câble électrique (13). 14/ - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le corps (20) de l'embout comporte un manchon (23) de raccordement électrique à l'intérieur duquel s'étend le câble électrique (13).