Brevet FR2797551A1 — publié le 20010216

La présente invention concerne un écouteur qui est agrandi afin qu'il occupe une partie importante du dôme auriculaire ou de logement d'oreille d'un casque et assure ainsi une excellente atténuation du bruit. Plus précisément, elle concerne un écouteur dans lequel l'ajustement du joint auriculaire d'étanchéité est réalisé par un mouvement de glissement d'une plaque de support de joint auriculaire par rapport à l'écouteur. On connaît dans la technique différentes formes d'écou- teurs d'atténuation de bruit destinés à protéger l'oreille de la personne qui les porte des effets du bruit ambiant. Par exemple, les membres d'équipage d'un aéronef à voilure tournante sont munis d'écouteurs utilisés en combinaison avec des casques protecteurs. Les casques sont équipés d'un dôme auriculaire surdimensionné dans lequel l'écouteur peut être logé de façon réglable afin qu'il soit ajusté par rapport à la personne qui le porte. Habituellement, de tels casques possèdent des émetteurs et des microphones destinés à permettre la communication avec la personne qui porte le casque. Habituellement, les casques équipés d'émetteurs doivent avoir des possibilités d'ajustement dans une plage anthropométrique spécifiée, tout en assurant une atténuation exceptionnelle du bruit et en donnant des possibilités convenables de communication. Des essais antérieurs permettant l'obtention de ces caractéristiques figurent dans les quatre brevets suivants. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 875 592 décrit une surface profilée de coupelle qui est complémentaire de la configuration de la tête de la personne qui porte l'écouteur autour de l'oreille. Le joint auriculaire d'étanchéité a une épaisseur uniforme qui suit le contour de la coupelle pour donner une étanchéité très efficace contre la tête de la personne qui porte l'écouteur en tous points autour de l'oreille. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 700 410 concerne une vessie gonflable placée entre l'écouteur et le casque et destinée à rappeler l'écouteur contre la tête de la personne qui le porte. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 020 163 décrit un joint élastique annulaire d'étanchéité ayant une partie interne périphérique dépassant vers l'extérieur, vers la tête de la personne. Bien que ces réalisations soient efficaces pour améliorer l'étanchéité, elles n'assurent pas une atténuation convenable du bruit ambiant, notamment aux basses fréquences. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 148 887 décrit un piston mobile dans l'écouteur, qui est sensible au bruit ambiant parvenant sur l'enveloppe afin qu'il maintienne le volume interne à une valeur pratiquement constante. Bien que les ensei- gnements de ce brevet donnent une meilleure atténuation du bruit ambiant, la réalisation comprenant une vessie gon- flable est complexe et sa production est donc coûteuse. Il serait donc souhaitable de disposer d'un ensemble à écouteur qui puisse être utilisé avec un casque d'équi- page, ayant une réalisation simple, donnant d'excellentes propriétés d'atténuation des bruits et de communication et qui peut être ajusté facilement sur chaque membre d'équi- page. L'invention a donc essentiellement pour objet un ensemble perfectionné à écouteur d'atténuation du bruit qui permet la solution des problèmes posés par les ensembles à écouteur de la technique antérieure. Elle concerne aussi un écouteur agrandi qui a une grande efficacité pour l'atténuation du bruit ambiant aux basses fréquences. Elle concerne aussi l'augmentation maximum du niveau d'atténuation des basses fréquences par occupation pratique- ment complète du dôme auriculaire du casque par l'écouteur. Elle concerne aussi l'obtention d'un niveau élevé de souplesse de positionnement du joint auriculaire d'étan- chéité afin qu'il soit ajusté pour chaque membre individuel d'équipage. Elle a aussi pour objet une fixation ferme du joint auriculaire d'étanchéité avec conservation automatique de l'alignement de l'élément de communication. Ces objets ainsi que d'autres sont atteints selon l'invention grâce à l'utilisation d'un joint auriculaire d'étanchéité qui est réglable par rapport à l'écouteur plutôt que fixé à celui-ci. Comme le positionnement de l'écouteur lui-même n'est plus primordial, l'écouteur peut être agrandi afin qu'il remplisse pratiquement tout le dôme auriculaire du casque. Le plus grand volume interne de l'écouteur est très efficace pour l'atténuation du bruit ambiant, notamment aux basses fréquences. L'émetteur acous- tique est couplé à l'ensemble comprenant le joint auricu- laire d'étanchéité afin que leur alignement soit conservé lors de l'ajustement du joint auriculaire d'étanchéité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels des références identiques désignent des éléments analogues et sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation frontale d'un casque de la technique antérieure, ayant des dômes auricu- laires destinés au montage d'écouteurs protecteurs; la figure 2A est une coupe d'un dôme auriculaire de casque représentant les possibilités bidimensionnelles d'ajustement lors de la fixation de l'écouteur; la figure 2B est une coupe du même dôme auriculaire de casque représentant l'écouteur agrandi selon l'invention qui occupe l'ensemble du dôme; la figure 3 est une coupe de l'écouteur agrandi de casque selon l'invention; la figure 4 est une vue éclatée de l'ensemble à écou- teur représentant les principaux éléments; et les figures 5A et 5B sont des coupes de deux modes de réalisation de joint auriculaire d'étanchéité selon l'inven- tion. Des écouteurs d'atténuation de bruit de la technique antérieure comprennent une enveloppe relativement rigide qui entoure l'oreille de la personne portant les écouteurs. Les écouteurs sont logés dans des dômes auriculaires formés de part et d'autre d'un casque protecteur. La périphérie de l'enveloppe porte un joint auriculaire élastique d'étan- chéité supporté afin qu'il soit au contact de la partie de la tête de la personne qui le porte autour de l'oreille. L'écouteur est fixé de façon amovible au dôme auriculaire élargi du casque, avec des coussins d'entretoise qui per- mettent l'ajustement suivant trois axes orthogonaux. Sur les dessins et en particulier sur la figure 1, l'ensemble à écouteur est destiné à être incorporé à un casque protecteur porté par les membres d'équipage des aéronefs à voilure tournante, un tel casque portant la référence générale 10. Le casque possède une enveloppe externe dure 12 et un garnissage 14 formé d'un matériau absorbant l'énergie. Le casque est muni d'une sangle de nuque 16 et d'une sangle de menton 18. Les écouteurs sont placés dans des ouvertures formées dans le garnissage 14 et sont supportés par un support gauche 20 et un support droit 22 d'écouteur. Des supports 20 et 22 d'écouteur sont formés afin qu'ils soient solidaires d'une partie du casque 10. Un bras 24 de support de micro et des émetteurs acoustiques placés dans chaque écouteur sont couplés électriquement à un circuit externe d'interface d'audiofréquences par un câble 26 de communication. L'enveloppe 12 peut être formée de tout matériau dur convenable, par exemple à base de fibres de verre ou d'un stratifié de couche d'étoffe aramide, vendu sous la marque de fabrique "Kevlar", imprégné d'une résine. Les figures 2A et 2B représentent l'intérieur du sup- port droit 22 d'écouteur, le support gauche ayant une confi- guration analogue. La figure 2A illustre la technique antérieure selon laquelle le support droit 22 d'écouteur porte, à sa surface interne, une bande d'un matériau de fixation 28 du type à crochets, couramment vendue sous la marque de fabrique "Velcro". Le matériau 28 de fixation peut adhérer à un matériau 32 de fixation du type à boucles directement ou par l'intermédiaire d'un ou plusieurs cous- sins 29 d'entretoise formés de mousse et qui peuvent avoir des épaisseurs différentes. Un coussin d'entretoise 29 porte des bandes complémentaires d'un matériau 29a de fixation du type à boucles et d'un matériau 29b de fixation du type à crochets. Les flèches doubles indiquées sur l'enveloppe 30 d'écouteur représentent les axes x-y le long desquels l'enveloppe 30 peut être ajustée avant d'adhérer au support 22. Le support 22 d'écouteur est agrandi dans deux direc- tions pour permettre un positionnement réglable de l'enve- loppe 30 en direction verticale et dans la direction avant- arrière. Un problème habituel posé par les écouteurs de la technique antérieure est leur efficacité limitée pour l'atténuation du bruit aux basses fréquences, par exemple aux fréquences inférieures à 2 000 Hz qui sont parti- culièrement importantes dans le cas d'un aéronef à voilure tournante. On a constaté selon l'invention que, lorsque le volume interne de l'enveloppe de l'écouteur augmente, l'atténuation du bruit aux basses fréquences augmentait aussi. Cependant, lorsque les dimensions extérieures de l'écouteur augmentent, le degré de souplesse applicable au positionnement d'écouteur dans le support d'écouteur diminue. On a en outre découvert selon l'invention comment augmenter au maximum le volume interne de l'écouteur afin qu'il occupe la totalité du support d'écouteur tout en don- nant des possibilités de réglage dans la plage nécessaire de montage. La figure 2B représente un matériau 38 de fixation du type à crochets destiné à fixer l'organe 42 de fixation du type à boucles de l'enveloppe 40 d'écouteur selon l'inven- tion, dans le support 22 d'écouteur. Dans une variante, le matériau du type à crochets peut être placé sur l'enveloppe , le matériau du type à boucles étant placé à l'intérieur du matériau élastique 39. Une bande circulaire de matériau élastique 39 fixée à l'intérieur de l'enveloppe 12 du casque par un cordon circulaire 39a d'adhésif entoure le matériau 38 de fixation du type à crochets. Ce matériau élastique 39 joue le rôle d'un ressort à effet de trampoline qui assure habituellement la suspension du matériau 38 de fixation du type à crochets sur le support d'écouteur dans le même plan que les cordons 39a d'adhésif. Pendant l'utilisation, l'enveloppe 40 d'écouteur est décalée par la tête de la personne qui le porte dans le support d'écouteur 22 malgré la force de rappel du matériau élastique 39. Lorsque le casque est mis en position, le joint auriculaire d'étan- chéité 56 peut glisser suivant les axes x-y comme indiqué par les flèches doubles qui se recoupent. Le raccordement par glissement du joint auriculaire 56 d'étanchéité et de l'enveloppe 40 d'écouteur est décrit plus en détail dans la suite. Les figures 3 et 4 représentent les principaux éléments de la connexion par glissement avec l'enveloppe 40 d'écou- teur représentée à gauche de la figure et le joint auricu- laire d'étanchéité 56 représenté à droite de la figure 4 uniquement. L'enveloppe 40, le flasque 50 et les plaques 52 et 54 sont formés de tout matériau rigide convenable, par exemple d'un copolymère acrylonitrilebutadiène-styrène (ABS). L'enveloppe 40 de l'écouteur comprend un rebord 40a qui délimite l'ouverture de l'enveloppe de l'écouteur. A l'extrémité fermée de l'enveloppe 40, un orifice 40b est délimité et un organe 42 de fixation du type à boucles s'etend sur sa surface arrière. Un flasque 50 est fixé au rebord 40a, et il comprend une partie annulaire plate 50a et une partie 50b de rebord collées au rebord 40a par un premier cordon 50c d'adhésif. Avant la fixation du flasque 50 à l'enveloppe 40 d'écouteur, une plaque coulissante 52 et une plaque 54 d'organe de retenue de joint auriculaire d'étanchéité sont fixées mutuellement par l'ouverture centrale du flasque 50. Plus précisément, la plaque coulissante 52 possède une partie annulaire plate 52a qui est parallèle à la face interne de la partie annulaire 50a du flasque 50 et au contact de cette face. La partie 52b de rebord s'étend vers l'extérieur et une dimension d'épaisseur légèrement supérieure à celle de la partie annulaire plate 50a. Un pontet 52c couvre la partie annulaire plate 50a dans la direction de son grand axe. Ce pontet 52c est décalé vers l'arrière de la partie annulaire plate 52a afin qu'il se loge dans l'enveloppe 40. La plaque 54 d'organe de retenue de joint auriculaire a un bord interne 54a qui s'ajuste dans la partie de rebord 52b et lui est fixé par un second cordon 54e d'adhésif. Une première partie annulaire 54b coopère avec la partie annulaire plate 52a afin qu'elle puisse être en contact glissant par friction avec la partie annulaire plate 50a placée entre ces parties 52a et 54b. L'espacement des parties 52a et 54b est déterminé par la dimension de la partie 52b de rebord, décrite précédemment. Dans une variante, la partie 52b de rebord peut être portée par la plaque 54 de retenue avec le bord interne 54a supporté par la plaque coulissante 52. En outre, le flasque 50 peut être réalisé avec deux parties annulaires parallèles distantes destinées à coopérer par frottement avec une partie annu- laire de la construction coulissante centrale. La plaque 54 de retenue de joint auriculaire comporte une seconde partie annulaire 54c qui est parallèle à la première partie annulaire 54b et séparée de celle-ci par un espace annulaire 54d. Des structures 54c et 54d sont destinées à fixer de façon amovible le joint auriculaire 56 d'étanchéité à lfensemble à écouteur, d'une manière décrite plus en détail dans la suite. Ensuite, lorsque le fil 62 de l'émetteur acoustique 60 passe dans une partie arrière de l'enveloppe 40 d'écouteur, l'ensemble coulissant constitué du flasque , de la plaque coulissante 52 et de la plaque 54 de retenue de joint auriculaire peut être fixé à l'enveloppe 40 d'écouteur. Les éléments 40, 50, 52, 54 et 56 ont une forme ovale analogue, la plaque coulissante 52 et la plaque 54 de retenue de joint auriculaire ayant des dimensions un peu inférieures à celles du flasque 50. La figure 3 indique que le plan délimité par le rebord 40a contient une configu- ration emboîtée des trois principaux éléments 50, 52 et 54 qui constituent l'ensemble coulissant. L'élément le plus externe est constitué de la partie annulaire 50a alors que la partie de rebord 52b est emboîtée radialement vers l'intérieur de la partie annulaire 50a et le rebord interne 54a est emboîté radialement vers l'intérieur de la partie 52b. Le déplacement de l'ensemble coulissant est limité par le contact de la partie de rebord 52b avec le bord radial interne de la partie annulaire 50a. Par exemple, l'ensemble coulissant a un déplacement vertical permis de 1 cm et un déplacement latéral permis de i cm. L'ensemble possède aussi un mouvement de rotation puisque le rebord ovale 52b peut être tourné d'un angle pouvant atteindre 35 avant sa mise au contact de la partie ovale plus grande de la partie annulaire 50a. Les figures 5A et 5B représentent le joint auriculaire d'étanchéité 56 qui comporte un bandeau de retenue 56a fixé à une première extrémité à un couvercle arrière 56b. Un matériau 56c formé de mousse est placé à l'intérieur d'un couvercle externe 56d qui est fixé le long de la périphérie interne et externe au couvercle arrière 56b. L'extrémité libre du bandeau de retenue 56a est tirée vers l'extérieur vers l'extrémité fixe et est tirée sur la seconde partie annulaire 54c dans l'espace annulaire 54d. La figure 5A représente le bandeau de retenue 56a en position installée dans laquelle le joint auriculaire 56 est rappelé contre la seconde partie annulaire 54c lorsque le bandeau de retenue 56a exerce une force de rappel vers la position de repos comme indiqué sur la figure 5B. Sur la figure 5A, le joint auriculaire comporte un anneau d'un matériau 56c formé d'une mousse qui est par exemple une mousse de caoutchouc EPDM de 13 mm d'épaisseur, constituée d'un matériau à cellules fermées, une mousse rose d'uréthanne de 13 mm d'épaisseur, une mousse de polyuré- thanne de 13 mm d'épaisseur, ou un autre matériau conve- nable. La figure 5B représente le joint auriculaire 56 d'étanchéité sous une forme contenant des couches super- posées 56e et 56f d'une mousse d'uréthanne. Par exemple, le premier matériau 56e de mousse peut être formé d'une mousse de polyuréthanne de 6 mm d'épaisseur ou d'un matériau équi- valent, et le second matériau 56f en forme de mousse peut être une mousse d'uréthanne rose de 6 mm d'épaisseur ou un matériau équivalent. Dans ces deux modes de réalisation, la mousse est enfermée à l'intérieur d'un film polymère ayant une épaisseur de 0,43 0,05 mm par exemple. Le couvercle externe 56d est mis au préalable à la forme représentée sur les figures 5A et 5B et est collé en 56g sur le couvercle arrière 56b le long de la périphérie interne et est collé en 56h au couvercle arrière 56b et au bandeau de retenue 56a à la périphérie externe, par chauffage ou par ultrasons. Des trous percés de ventilation sont formés à intervalles réguliers autour du couvercle externe 56d afin qu'ils assurent la ventilation de l'intérieur du joint auriculaire d'étanchéité 56 en permettant à l'air de s'échapper de l'intérieur en cas de variation de pression. Par exemple, trois trous de ventilation peuvent être placés à l'avant et à l'arrière, chacun ayant un diamètre de 0,8 + 0,4 mm. La figure 2B représente l'enveloppe 40 d'écouteur placée dans le support 22 d'écouteur d'une manière telle que le déplacement possible de l'enveloppe suivant les axes x-y est minimal. Le flasque 50 qui est fixé à l'enveloppe 40 reste aussi fixe. Lors de l'adaptation à un membre d'équi- page, la plaque coulissante 52, la plaque 54 d'organe de retenue du joint auriculaire et le joint auriculaire d'étan- chéité 56 sont déplacés comme un tout par disposition du joint auriculaire 56 autour de l'oreille de la personne qui porte l'écouteur. Après ajustement, un troisième cordon 54f d'adhésif est placé à la périphérie externe de la première partie annulaire 54b à l'endroit o elle est au contact de la partie annulaire plate 50a. Le cordon 54f d'adhésif élimine le mouvement de glissement relatif de la plaque 54 de retenue et du flasque 50. Ainsi, l'invention atteint les objets précités. L'enve- loppe de l'écouteur occupe efficacement l'ensemble du support d'écouteur et donne ainsi une meilleure atténuation, surtout du bruit aux basses fréquences. L'enveloppe d'écou- teur est facilement installée sur un panneau flexible sans qu'un coussin supplémentaire d'entretoise ne soit néces- saire. Le panneau flexible est étiré vers l'extérieur suivant l'axe z et comprime ainsi le joint auriculaire d'étanchéité contre la tête de la personne qui porte l'écouteur dans la région qui entoure l'oreille. Enfin, grâce à un ensemble de glissement qui comprend un émetteur acoustique placé à l'intérieur de l'écouteur, le joint auriculaire d'étanchéité peut être positionné confortable- ment le long des axes x et y. Après positionnement, l'ensemble coulissant est fixé à son emplacement par un cordon d'adhésif. L'ensemble coulissant qui se déplace comme un tout assure l'alignement de l'émetteur acoustique avec le canal auditif de la personne qui porte l'écouteur dans toute la plage de glissement. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux écouteurs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Ecouteur réglable destiné à être placé dans un dôme auriculaire d'un casque protecteur, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: une enveloppe rigide (40) en forme de coupelle ayant un rebord (40a) délimitant une extrémité ouverte destinée à être tournée vers l'oreille d'une personne portant l'écou- teur et un flasque (50) fixé au rebord (40a), et un dispositif d'ajustement monté afin qu'il puisse coulisser sur le flasque (50) et puisse se déplacer suivant deux axes orthogonaux, un joint auriculaire (56) d'étan- chéité, et un dispositif de fixation du joint auriculaire (56) d'étanchéité au dispositif d'ajustement. 2. Ecouteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (40) a une forme et une dimension telles qu'elle remplit pratiquement tout le dôme auriculaire, si bien que le déplacement possible de l'enveloppe (40) suivant lesdits axes est minimal. 3. Ecouteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (42) de fixation amovible de l'enveloppe (40) au dôme auriculaire. 4. Ecouteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (42) de fixation comprend un organe de fixation à crochets et à boucles. 5. Ecouteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flasque (50) comporte une partie annulaire qui s'etend vers l'intérieur du rebord (40a). 6. Ecouteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif ayant un cordon d'adhésif (50c) placé près du rebord (40a) et destiné à coller le flasque (50) au rebord (40a). 7. Ecouteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: un support placé dans l'enveloppe (40) et couplé au dispositif d'ajustement, et un émetteur acoustique (60) fixé au support. 8. Ecouteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'émetteur acoustique (60) est placé sur le support afin qu'il soit tourné vers le centre du joint auriculaire (56) d'étanchéité, si bien que, lors du glissement du dispo- sitif d'ajustement qui positionne convenablement le joint auriculaire (56) d'étanchéité autour de l'oreille de la personne qui porte l'écouteur, l'émetteur acoustique (60) est destiné à être aligné de façon générale avec le canal auditif de cette personne. 9. Ecouteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d'ajustement comporte deux parties annulaires (52a, 54b) s'étendant vers l'extérieur et qui entourent en coopération le flasque (50) placé entre elles. 10. Ecouteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux parties annulaires (52a, 54b) sont paral- lèles l'une à l'autre. 11. Ecouteur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif comprenant un cordon d'adhésif (54e) destiné à coller les deux parties annulaires (52a, 54b) l'une à l'autre. 12. Ecouteur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de retenue du joint auriculaire (56) d'étanchéité, couplée au dispositif d'ajustement. 13. Ecouteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la plaque de retenue de joint auriculaire (56) d'étanchéité parallèle aux deux parties annulaires (52a, 54b) est distante de celles-ci. 14. Ecouteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le joint auriculaire (56) d'étanchéité comprend une partie annulaire élastique tournée vers l'intérieur et enve- loppant la plaque de retenue de ce joint auriculaire (56). 15. Ecouteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ayant un cordon d'adhésif (54f) et destiné à coller le dispositif d'ajuste- ment au flasque (50) après l'ajustement du joint auriculaire (56) d'étanchéité en position convenable. 16. Ecouteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux axes orthogonaux d'ajustement sont pratique- ment perpendiculaires au canal auditif de la personne qui porte l'écouteur.