Brevet FR2855358A1 — publié le 20041126

i MICROPHONE La présente invention concerne un microphone, en particulier un microphone qui est employé dans les casques combinés à microphone (appelés aussi microcasque). De tels casques combinés à microphone sont déjà connus depuis longtemps et sont utilisés dans les occasions et les endroits les plus variés, par exemple dans les représentations de comédies musicales, les représentations d'opéras, dans les centres d'appel, 10 dans les postes de pilotage d'avions et de véhicules etc. Les casques combinés à microphone connus comprennent régulièrement une capsule de microphone, par exemple du type ME 105 de la société Sennheiser ou P6 de la société Countryman. Les capsules de microphone 15 sont généralement des capsules cylindriques ou des capsules plates qui sont montées sur une branche du casque combiné, de telle sorte que les microphones peuvent être orientés par rapport à la bouche de l'utilisateur de la façon désirée. L'inconvénient, en l'occurrence, est que, à cause de la taille, les capsules ne peuvent pas toujours être orientées de façon optimale dans l'angle désiré, mais surtout que les capsules de microphone ne peuvent pas toujours être orientées de façon optimale pour la 25 suppression des bruits parasites. Or, le bruit parasite est le bruit qui ne provient pas de l'utilisateur lui-même par la parole ou le chant, mais qui arrive de l'extérieur, par exemple aussi d'un haut-parleur de contrôle sur la scène, ou qui se produit par des bruits de respiration de l'utilisateur (bruits de souffle) . Ces derniers peuvent être supprimés efficacement par l'interposition d'un protecteur de souffle. Les microphones utilisés jusqu'à présent comme casques combinés à microphone comportent généralement un boîtier avec une entrée avant du son, par laquelle le son qui provient de l'utilisateur du casque combiné est réceptionné, et une entrée arrière du son, avec 10 laquelle le microphone se voit conférer une/sa caractéristique de directivité, comme par exemple cardioïde, supercardiolde, super-huit etc. Ce faisant, l'entrée avant du son se trouve généralement juste devant la membrane et n'est 15 acoustiquement pas ou pratiquement pas atténuée, tandis que l'entrée arrière du son est dotée de différentes façons d'une atténuation, selon la caractéristique de directivité que doit avoir le microphone. L'objet de la présente invention est alors de 20 créer un casque combiné à microphone qui, d'une part dispose d'une optique discrète, présente un encombrement en taille modéré, et qui ne réceptionne que peu de bruits de souffle, qui dispose donc d'une grande insensibilité envers les bruits parasites, qui 25 ne comporte en outre pas de branche arquée encombrante, et qui est en outre orienté de façon optimale vers la bouche de l'utilisateur. Cet objet est atteint selon l'invention par un casque combiné à microphone, caractérisé en ce que la 30 première entrée du son (VSE) se trouve dans une direction principale du son derrière la membrane (M) et en ce que la deuxième entrée du son (RSE) se trouve dans la direction principale du son devant la membrane (M) . Des perfectionnements avantages sont décrits dans les sous-revendications. La solution selon l'invention est, d'une part, d'une simplicité frappante, d'autre part, elle contredit la structure antérieure des microphones. Selon la présente invention, en effet, l'entrée avant du son est configurée fonctionnellement par rapport à 10 l'entrée arrière du son et l'entrée arrière du son est configurée fonctionnellement par rapport à l'entrée avant du son. Le microphone selon l'invention comporte dans la paroi du boîtier des ouvertures qui se trouvent le long 15 de l'axe médian du microphone derrière la membrane, tandis que l'entrée avant du son est dotée de moyens d'atténuation, de telle sorte que cette entrée du son constitue fonctionnellement l'entrée arrière du son. En ce que le principe antérieur du microphone des 20 entrées avant et arrière du son est permuté, il est possible d'atteindre l'objectif de l'invention d'une façon qualitativement satisfaisante et simplement. Ci-après, on explique l'invention plus en détails à l'aide de différents exemples de réalisation: la figure 1 montre une représentation d'un casque combiné à microphone déjà connu avec une capsule de microphone à caractéristique de supercardioïde, la figure 2 montre une représentation d'un autre casque combiné à microphone connu avec une capsule de 30 microphone à excitation vocale transversale, la figure 3 montre une représentation d'un casque combiné à microphone selon l'invention, la figure 4 montre une représentation d'un casque combiné à microphone selon un autre exemple de réalisation de l'invention, les figures 5a à 5e montrent des casques combinés à microphone connus, la figure 5f montre une coupe à travers un microphone selon l'invention, la figure 6 montre une coupe transversale d'un autre microphone selon l'invention, la figure 7 montre une coupe transversale d'un autre microphone selon l'invention la figure 8 montre une coupe transversale d'un 15 autre microphone selon l'invention et la figure 9 montre une réponse en fréquence d'un microphone selon l'invention. La figure 1 montre en principe une représentation d'un casque combiné à microphone (microcasque) MH déjà 20 connu avec une capsule de microphone MK à caractéristique de supercardiolde. Le microphone à excitation vocale axiale (" axial " se rapporte à l'axe de la branche du casque) a une entrée avant du son VSE à la face frontale d'un boîtier de microphone 25 généralement cylindrique, sur les surfaces périphériques duquel se trouvent les entrées arrière du son RSE. Par la formation d'éléments atténuateurs auprès des entrées arrière du son RSE, on peut régler la caractéristique de directivité. Malheureusement, un 30 tel microphone sur un casque combiné à microphone (microcasque) MH ne supprimerait pas le son parasite SS venant de l'avant, par exemple le son des enceintes acoustiques de contrôle sur une scène, mais le réceptionnerait de manière optimale. La figure 2 montre une disposition similaire à 5 celle de la figure 1, mais dans laquelle est utilisé cette fois un microphone à excitation vocale transversale, c'est-à-dire un microphone qui est dirigé dans son entrée avant du son VSE, vers la bouche de l'utilisateur, de telle sorte que l'entrée arrière du 10 son RSE soit détournée de la bouche de l'utilisateur. La déviation de 90 du microphone à excitation vocale axiale amène cette amélioration. Mais il serait optiquement plus séduisant et plus discret si le microphone possédait une excitation vocale transversale. Les microphones à excitation vocale transversale se distinguent en ce que les entrées avant et arrière du son VSE et RSE se trouvant face à face sont disposées sur la surface du boîtier la plus étendue. 20 Dans l'exemple illustré sur la figure 2, des entrées de son à gauche se trouvent sur la surface périphérique d'un boîtier de microphone allongé, cylindrique. Dans les exécutions habituelles, comme le microphone P6 de Countryman, le microphone doit aussi 25 être configuré très grand et rectangulaire. Un microphone sur une branche rectiligne, tel que celui illustré sur la figure 2, ne supprime pas de façon optimale le son parasite venant de l'avant. A cet effet, le microphone devrait être tourné de 90 en sens 30 inverse des aiguilles d'une montre et la branche devrait être fortement déviée vers l'avant, de telle sorte que l'entrée avant du son VSE dans le microphone se trouve directement devant la bouche de l'utilisateur. Mais on renonce souvent à une orientation optimale 5 du microphone à excitation vocale transversale, car cela conduit soit à des positions trop près de la bouche, soit à des branches arquées très encombrantes qui sont refusées pour des raisons optiques. La position juste devant la bouche est 10 particulièrement critique car les courants d'air depuis la bouche et le nez, en fait presque inaudibles, sont perçus par le microphone comme bruits de souffle particulièrement gênants. La figure 3 montre maintenant un exemple selon 15 l'invention avec une excitation vocale axiale inversée. Sur la figure 3, on voit qu'un microphone avec une excitation vocale axiale présente une caractéristique de supercardioïde, dans laquelle la direction de la supercardiolde est exactement permutée en comparaison 20 du microphone de la figure 1. Ainsi, le son des enceintes de contrôle peut être supprimé efficacement. Naturellement, d'autres caractéristiques telles que la cardioïde ou le huit ou similaires sont aussi possibles, et sont aussi habituelles pour certaines 25 applications. Dans le casque combiné à microphone MH illustré, le microphone MK proposé en excitation vocale axiale inversée peut être orienté en fonction du son parasite venant de l'avant, et l'effet de souffle gênant 30 susmentionné peut être réduit en même temps. En ce qui concerne le microphone MK illustré, il s'agit d'un microphone à excitation vocale axiale, dans lequel les entrées avant et arrière du son VSE et RSE sont permutées dans leur fonctionnement et leur mode 5 d'action par rapport à des microphones constants à excitation vocale axiale. Ci-après, on illustre encore plusieurs propositions, comment l'on peut réaliser ces permutations, ou respectivement comment l'on peut 10 modifier les microphones cylindriques généralement habituels. L'effet directif des microphones directifs en général diminue dans une mesure extrême lors d'une excitation vocale à courte distance. Ce n'est que pour 15 des sources sonores éloignées que le plein effet de directivité du microphone se développe. Ainsi, l'orientation exacte est déterminante avant tout du point de vue des sources parasites. Pour cette raison, l'entrée arrière du son RSE devrait toujours être 20 dirigée vers l'avant comme dans le microphone de l'invention, pour supprimer le mieux possible les sources parasites se trouvant dans cette direction. La figure 4 montre une orientation optimale pour le son parasite venant de l'avant à l'exemple d'une 25 supercardiolde qui est utilisée de façon préférée sur scène pour supprimer efficacement les enceintes acoustiques de contrôle. D'autres caractéristiques directives, comme la cardioïde, sont tout aussi possibles et certaines applications sont habituelles. 30 Elles sont généralement orientées de la même façon que la supercardioïde. Avec l'orientation plus précise par rapport à la bouche, on peut influencer légèrement le volume et le " sound ". Toutefois, la distance jusqu'à la bouche et jusqu'au nez, ainsi que la stricte conservation de la position choisie pendant l'emploi est déterminante. Cela est moins dû à l'effet de directivité du microphone, lequel, comme on l'a déjà décrit ci-dessus, n'est de toute façon que faible pour une excitation vocale à courte distance, mais bien plus à la 10 directivité de l'émission du son par la bouche et par le nez. Une orientation supplémentaire du microphone -voir figure 4- vers la bouche peut être désirable pour d'autres raisons, quand, par exemple, il faut supprimer 15 un son direct de fort volume en provenance de l'arrière. Dans ce cas, on peut exploiter l'effet d'écran de la tête pour les hautes fréquences. Quand une orientation mécanique doit être évitée, celle-ci peut aussi s'effectuer par un décentrage 20 acoustique. Dans le cas le plus simple, cela est réalisable par une disposition asymétrique des entrées de son. Les figures 5a à e montrent des casques combinés à microphone connus. La figure 5a montre le casque combiné à microphone C 444 de AKG, cardioide déviée, position latérale pour éviter les bruits de souffle. Dans la direction du regard dans la figure, le son parasite est supprimé à droite et introduit à gauche. La figure 5b montre le casque combiné à microphone de type ME 3 de la société Sennheiser, supercardiolde, déviée. La capsule du microphone MK est positionnée latéralement pour éviter les bruits de souffle. La figure 5c montre le casque combiné à microphone de type CM 311 de la société Crown, cardioïde, branche 5 à grand arc. Le microphone est orienté de façon optimale pour la suppression du son parasite venant de l'avant, toutefois un protecteur surdimensionné contre le souffle est indispensable. La figure 5d montre le casque combiné à microphone 10 ME 105 boomset de Sennheiser, supercardioïde, déviée. Le microphone est positionné latéralement sur la branche pour éviter les bruits de souffle, mais il n'est souvent pas orienté de façon optimale. La figure 5e montre le casque combiné à microphone 15 P6 de la société Countryman, supercardioïde ou cardiolde avec excitation vocale dite transversale. Le microphone est positionné latéralement pour éviter les bruits de souffle. Dans le cas de la cardiolde, dans la direction du regard dans la figure, le son parasite est 20 supprimé à gauche et introduit à droite. La figure 6 comme aussi la figure 5f montrent un casque combiné à microphone selon l'invention, supercardioïde ou cardiolde, la position latérale minimise les bruits de souffle, l'entrée arrière du son 25 est dirigée dans la direction du regard pour supprimer le son parasite venant de devant. La figure 6 montre une coupe transversale d'un microphone selon l'invention, qui peut être monté de la façon connue jusqu'à présent sur un casque combiné. Ce faisant, on 30 peut voir que le microphone comporte un système convertisseur dans lequel le convertisseur est couplé à une membrane. L'ensemble du microphone est logé dans un boîtier, lequel comporte une entrée avant du son à son extrémité avant et une autre entrée du son sur la paroi latérale. L'entrée avant du son est dotée d'un élément atténuateur DE, qui est placé directement dans l'entrée du son elle-même ou sur l'ouverture du boîtier, de telle sorte que le son arrive sur la face avant du microphone et est transmis à la membrane M dans une 10 mesure atténuée. L'entrée de son prévue sur la paroi latérale du boîtier permet le passage à peu près sans entrave du son incident à la membrane M. Par la structure décrite, l'entrée avant du son est transmise fonctionnellement à 15 une entrée arrière de son avec un filtre acoustique comme élément à retard pour le réglage de la directivité, tandis que l'entrée latérale de son SSE agit comme une entrée avant du son VSE, avec laquelle le son principal est transmis à la membrane M. La figure 7 montre un microphone similaire à celui de la figure 6, pour lequel un disque qui se trouve devant l'anneau de membrane M forme l'élément d'atténuation acoustique DE, qui atténue en conséquence le son incident à la face avant du microphone, tandis 25 que le son entrant par l'entrée latérale de son SSE accède par derrière à la membrane M à peu près sans atténuation. A la place d'un disque perméable à l'air comme dans l'exemple illustré, d'autres éléments atténuateurs 30 acoustiques en forme de disque peuvent aussi être utilisés. La figure 8 montre une disposition similaire à celle de la figure 7, pour laquelle une deuxième membrane M2 est disposée devant la membrane du microphone M, mais qui est purement passive et qui est 5 nettement plus rigide que la membrane du microphone M. La membrane passive M2 est perforée et agit ainsi comme élément atténuateur, tandis que la membrane M électriquement active est particulièrement flexible. La figure 9 montre la réponse en fréquence d'un 10 échantillon d'essai du microphone selon l'invention. En l'occurrence, la courbe supérieure montre la réponse en fréquence à 0 , la courbe inférieure la réponse en fréquence à 90 . Comme cela est illustré, il y a une réponse en 15 fréquence très étendue et les tracés des réponses en fréquence à 0 et à 90 sont à peu près parallèles jusqu'à 20 kHz, il y a une bonne directivité sur l'ensemble de la plage de transmission. Comme capsule de microphone, comme illustré sur 20 les figures 6 à 9, on peut utiliser une capsule cylindrique à base de la capsule KE 4 de Sennheiser. Les capsules de microphone KE 4 connues contiennent une ouverture avant atténuée sur la surface périphérique du boîtier et une entrée arrière du son qui est atténué 25 par des moyens prédéterminés. La deuxième entrée de son est configurée avec un élément atténuateur acoustique qui, avec le volume formé entre l'élément atténuateur et la membrane, constitue un filtre acoustique passe-bas. La fréquence 30 limite de ce filtre acoustique passe-bas correspond à la durée de parcours de la première à la deuxième entrée de son. En variante de cela, la fréquence limite peut correspondre à la distance entre la première et la deuxième entrée de son. Avec le rapport de la fréquence de base et de la 5 distance, ou respectivement de la durée de parcours du filtre acoustique passe-bas et la durée de parcours du son de la première à la deuxième entrée de son, on peut régler la caractéristique de directivité du microphone. Pour la caractéristique " cardiolde ", ce rapport est 10 = 1, quand on ne tient pas compte d'un retard par d'autres cavités à l'intérieur de la capsule du microphone. REVENDICATIONS 1. Microphone avec un système de membrane comprenant une première membrane (M), sachant que la première membrane (M) comprend une première et une deuxième surface (Ml, M2), sachant que le microphone 5 comporte la première entrée du son (VSE) dans une première ouverture, la deuxième entrée du son (RSE) dans une deuxième ouverture et sachant que l'entrée du son (VSE) par la première ouverture atteint de façon à peu près non influencée la deuxième surface (M2) de la 10 membrane (M), tandis qu'auprès de la deuxième entrée du son (RSE) est configuré un élément atténuateur acoustique (DE) avec lequel le son de la deuxième entrée du son (RSE) est atténué avant que le son n'atteigne la première surface (Ml) de la membrane (M), 15 caractérisé en ce que la première entrée du son (VSE) se trouve dans une direction principale du son derrière la membrane (M) et en ce que la deuxième entrée du son (RSE) se trouve dans la direction principale du son devant la membrane (M). 2. Microphone selon la revendication 1, caractérisé en ce que le microphone comporte un boîtier dans lequel est pratiquée latéralement une ouverture qui forme l'entrée avant du son (VSE). 3. Microphone selon l'une quelconque des 25 revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le microphone comporte un boîtier dans lequel est pratiquée une ouverture qui, dans la direction principale du son, se trouve devant la membrane (M) et sur laquelle ou dans laquelle est configuré un élément atténuateur (DE). 4. Microphone selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément atténuateur (DE) est configuré dans la membrane (M) et dans la deuxième ouverture. 5. Microphone selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la deuxième entrée du son (RSE) est configurée avec un élément atténuateur acoustique (DE), lequel forme avec le volume formé entre l'élément atténuateur (DE) et la première membrane (M), un passebas acoustique dont la fréquence limite correspond à la 15 durée de parcours de la première (VSE) à la deuxième entrée du son (RSE). 6. Microphone selon la revendication 1, dans lequel la deuxième entrée du son (RSE) est configurée 20 avec un élément atténuateur acoustique (DE), lequel forme avec le volume formé entre l'élément atténuateur (DE) et la membrane (M) un passe-bas acoustique dont la fréquence limite correspond à la distance entre la première (VSE) et la deuxième entrée 25 du son (RSE). 7. Casque combiné à microphone avec un microphone selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.