Brevet FR2904504A1 — publié le 20080201

L'invention concerne les oreillettes, notamment les oreillettes sans fil pour téléphones mobiles. Les téléphones mobiles de nouvelle génération incluent des moyens de liaison sans fil à courte portée, généralement de type Bluetooth (marque déposée du Bluetooth SIG Inc.). Les spécifications Bluetooth prévoient en effet la possibilité de coupler à distance par une liaison sans fil bidirectionnelle un téléphone portable à divers périphériques, notamment à une oreillette autonome portée par l'utilisateur. Une telle oreillette autonome comprend un écouteur, un microphone, di- vers témoins lumineux et boutons-poussoirs pour piloter à distance le téléphone (notamment la prise de ligne et le raccrochage), ainsi qu'un circuit électronique et une batterie d'alimentation rechargeable. L'un des avantages principaux de ces oreillettes est de laisser les mains libres à l'utilisateur, tout en lui permettant de continuer une conversation téléphonique. En revanche, ces oreillettes présentent un poids non négligeable (15 à 25g, voire plus) et une forme allongée, décentrée par rapport à l'oreille. Cette forme allongée est nécessaire pour rapprocher le microphone, situé à une extrémité de l'oreillette, de la bouche de l'utilisateur, mais elle a pour effet d'éloigner le centre de gravité (près du centre de l'oreillette) et le centre de rotation (près du conduit de l'oreille). Ces considérations imposent de prévoir des moyens de maintien en place efficaces de l'oreillette dans sa position d'utilisation. L'efficacité de ce maintien est toutefois généralement obtenue au détriment du confort et de la facilité de mise en place, les deux mains étant parfois nécessaires pour mettre en place l'oreillette. De plus, ces oreillettes sont souvent latéralisées, c'est-à-dire que leur système de maintien impose le choix d'une oreille, droite ou gauche, sauf à procéder éventuellement à un démontage et une modification du système de maintien. Une autre difficulté à considérer avec ce type d'oreillette est celle du nécessaire découplage entre l'écouteur et le microphone : si un couplage acoustique indésirable reste présent ou risque d'apparaître, il est alors nécessaire de prévoir des algorithmes complexes de neutralisation des effets de ce couplage, algorithmes mis en oeuvre par le circuit électronique de traitement du signal incorporé à l'oreillette. La conséquence directe en 2904504 2 est la nécessité de recourir à des circuits plus complexes, donc plus coûteux, et qui présentent une consommation accrue, avec des répercussions sur l'autonomie et/ou la masse et le volume de la batterie d'alimentation de l'oreillette. 5 Un premier type d'oreillette, dit "intra-auriculaire", comporte un tube pénétrant dans le conduit auriculaire. Ce type d'oreillette est très efficace sur le plan du maintien (grâce au tube) et sur celui de l'absence de couplage acoustique, en raison de la proximité de l'écouteur avec le tympan et de son isolement par le tube intra-auriculaire. 10 Ce type d'oreillette requiert en revanche des composants miniaturisés, notamment un écouteur de très faible diamètre (quelques millimètres), et pour l'utilisateur il se révèle assez inconfortable en cas de chaleur ou de port prolongé, du fait de l'absence de passage d'air entre l'extérieur et le conduit auditif. 15 Le second type d'oreillette, dit "intra-conque", et auquel appartient la pré-sente invention, comporte un écouteur disposé dans la région de la conque, plus précisément le cavum conch ou conque inférieure, c'est-à-dire la région de la dépression centrale de l'oreille externe située au dé-bouché du conduit auriculaire. 20 Certaines de ces oreillettes intra-conque sont pourvues d'un clip, agrafe ou boucle de fixation à disposer autour du pavillon de l'oreille, comme par exemple celle décrite dans le WO 03/107716. Le clip procure assurément un très bon soutien de l'oreillette, mais il pré-sente plusieurs inconvénients : l'oreillette est malcommode à mettre en 25 place, le confort est variable selon les utilisateurs, l'application de l'écouteur face au conduit auriculaire est souvent imparfaite û d'où un risque de couplage acoustique avec le microphone û et enfin ce type d'oreillette est latéralisé, c'est-à-dire qu'il ne convient qu'à une seule des deux oreilles, sauf à démonter et remonter le clip dans une autre position. 30 On connaît également des oreillettes intra-conque sans clip, où le main-tien est obtenu au moyen d'un appendice de profil approximativement triangulaire que l'utilisateur vient bloquer en position dans la région de la conque par un mouvement de rotation sur une fraction de tour. Une telle oreillette comportant un appendice triangulaire est par exemple décrite 35 dans le US D 469 081. L'efficacité de ce système de maintien dépend lar-2904504 3 gement de la morphologie individuelle de l'oreille de l'utilisateur, avec un risque de couplage acoustique important. De plus, cette oreillette est totalement latéralisée et, une fois en place, ne procure aucun degré de liberté en rotation, par exemple pour rapprocher le microphone de la bouche de 5 l'utilisateur. Divers perfectionnements à ces oreillettes intra-conque ont été proposés, par exemple en montant l'écouteur sur un support articulé permettant de plaquer l'oreillette contre la joue (comme dans le US 2005/020890), ou en la munissant d'un ressort destiné à exercer un appui sur l'intérieur du pa- 10 villon de l'oreille pour en améliorer le maintien (WO 04/056152). Ces solutions se révèlent en pratique peu satisfaisantes, souvent inconfortables, et ne permettent pas de résoudre l'ensemble des difficultés exposées plus haut. L'invention a pour but de proposer une oreillette, notamment une oreillette 15 sans fil pour téléphone mobile, qui pallie l'ensemble des inconvénients exposés plus haut, avec notamment : û maintien de l'oreillette malgré l'absence de tout clip, agrafe ou boucle, maintien efficace même pour des morphologies d'oreille très différentes, 20 û couplage acoustique écouteur/microphone réduit au minimum, û confort maximal pour l'utilisateur, absence de latéralisation, et possibilité de mise en place d'une seule main par un geste simple. À ce dernier égard, l'oreillette de l'invention est particulièrement adaptée 25 aux applications où elle n'est pas destinée à être portée en permanence, mais seulement pendant la durée de la communication téléphonique : cette situation se présente notamment dans le cas des accessoires pour téléphone mobile utilisés dans un véhicule automobile. Les conducteurs sont en effet généralement réticents à accepter le port permanent d'une 30 oreillette, surtout pour des longs parcours ou s'ils n'envisagent pas un usage intensif de leur téléphone au volant. L'oreillette de l'invention est une oreillette du type intra-conque autosupportée, c'est-à-dire dépourvue de clip, agrafe ou boucle de fixation autour du pavillon de l'oreille. Elle comporte, de manière en elle-même connue, 35 un boîtier allongé contenant un circuit électrique, et un embout saillant ri- 2904504 4 gide s'étendant à partir du boîtier. Cet embout saillant comprend un pied d'embout tubulaire, relié au boîtier à l'une de ses extrémités et prolongé à son extrémité opposée par une tête d'embout élargie enfermant un transducteur acoustique. II est apte et destiné à être placé dans la conque de 5 l'oreille d'un utilisateur à l'extérieur et à proximité du conduit auditif. De façon caractéristique de l'invention, cette oreillette comporte en outre une jupe conformable disposée autour de l'embout, réalisée en un matériau élastiquement déformable et comprenant successivement un manchon enveloppant le pied de l'embout, une partie évasée s'étendant au- 10 tour de la tête de l'embout, et un repli périphérique attenant. Ce repli s'étend radialement vers l'extérieur et axialement vers le boîtier à partir de l'extrémité distale de la partie évasée, le repli et la partie évasée étant raccordés à leurs extrémités attenantes par un rebord dimensionné de manière à ménager un intervalle entre le repli périphérique et la partie 15 évasée. L'intervalle et le repli sont radialement dimensionnés de manière à autoriser un débattement relatif du repli par rapport à la partie évasée. De la sorte, avec l'élasticité propre du matériau de la jupe, le débattement permet la venue en contact du repli avec le tragus, l'antitragus et la racine de l'helix de l'utilisateur lorsque l'oreillette est mise en place dans l'oreille, 20 assurant le maintien de l'oreillette en position fonctionnelle par l'embout du seul fait de ce contact. Selon diverses caractéristiques subsidiaires avantageuses : la partie évasée de la jupe conformable est dimensionnée de manière à ménager un jeu radial entre la partie évasée et la tête de l'embout 25 sur au moins une partie de la hauteur de cette partie évasée ; - le manchon et la partie évasée de la jupe conformable sont raccordés par une région de liaison déformable, qui est configurée de manière à procurer un degré de liberté axial autorisant un déplacement radial télescopique de la partie évasée sur le manchon sous l'effet d'une sollici- 30 tation axiale externe appliquée audit rebord ; - la tête d'embout comprend un évent acoustique dans sa région postérieure tournée vers le boîtier, et le manchon et la partie évasée de la jupe conformable sont dimensionnés radialement et axialement de manière à ménager un volume résiduel périphérique entre la partie 35 évasée et ladite région postérieure de la tête d'embout, avec dans la 2904504 5 partie évasée au moins une ouverture traversante de mise en communication du volume résiduel périphérique avec l'air extérieur ; l'embout rigide et la jupe conformable forment un ensemble non latéralisé, présentant une symétrie par rapport au plan défini par l'axe de 5 l'embout et l'axe de la plus grande dimension du boîtier ; l'embout rigide et la jupe conformable forment un ensemble présentant une symétrie de révolution par rapport à l'axe de l'embout ; - l'embout rigide est fixe par rapport au boîtier ; -la jupe conformable est une pièce monobloc en élastomère de sili- 10 cone ; et la valeur maximale du débattement relatif du repli par rapport à la partie évasée est comprise entre +/- 10 % et +/- 20 % de la dimension radiale du repli à son extrémité libre. 15 0 On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention, en référence aux dessins annexés où les mêmes références numériques dé-signent d'une figure à l'autre des éléments identiques. 20 La figure 1 est une vue perspective générale de l'oreillette de l'invention. La figure 2 montre, en élévation, l'oreille d'un utilisateur avec, en tiretés, la manière dont y est positionnée l'oreillette de l'invention. La figure 3 est une vue perspective montrant les différents éléments de la jupe conformable de l'oreillette de l'invention, avec les divers degrés de li- 25 berté procurés par cette jupe. La figure 4 est un détail agrandi, en coupe par un plan longitudinal, de l'oreillette de la figure 3. Les figures 5 et 6 sont des vues semblables au détail de la figure 4, prises en plan, illustrant les diverses déformations possibles de la jupe confor- 30 mable de l'oreillette de l'invention. 0 La figure 1 illustre de façon générale l'oreillette 10, qui se présente sous la 35 forme d'un boîtier oblong 12 avec un embout saillant rigide 14 destiné à 2904504 6 être introduit dans l'oreille. Cet embout, qui porte l'écouteur, comprend un pied d'embout tubulaire 18 relié au boîtier à l'une de ses extrémités et pro-longé à son extrémité opposée par une tête d'embout élargie 16 enfermant l'écouteur. A l'extrémité de l'oreillette opposée à celle portant l'écou- 5 teur est disposé un microphone 20. Le boîtier 12 peut également comporter un ou plusieurs témoins lumineux ou boutons-poussoirs, et incorpore un circuit électronique et sa batterie d'alimentation rechargeable (ces éléments, qui ne font pas partie de l'invention ne seront pas décrits en détail). 10 L'invention réside essentiellement dans l'utilisation d'une jupe conformable 22 entourant l'embout saillant 14, jupe qui sera décrite plus en détail en référence aux figures 3 à 6. L'objet de cette jupe conformable 22 est de réaliser le maintien de l'oreillette 10 dans la position appropriée lorsque celle-ci est placée dans 15 l'oreille. La figure 2 illustre cette configuration, l'oreille étant représentée en trait plein et l'oreillette 10 en tiretés. L'oreillette 10 est disposée, et maintenue en place, par la jupe conformable 22 de manière que la tête d'embout 16 vienne se placer dans le cavum conch (conque inférieure) 24 au voisi- 20 nage immédiat de l'orifice du conduit auditif externe 26. L'oreillette est maintenue par la jupe conformable 22 dans cette position particulière, en contact entre les trois formations saillantes bordant la conque, à savoir le tragus 28, l'antitragus 30 et la racine 32 de l'hélix 34. Le tragus 28 et l'antitragus 30 sont deux formations similaires en forme et 25 en taille, situés face à face et dans les mêmes plans, définissant approximativement les deux branches d'un V bordant en partie inférieure le cavum conch 24, en surplomb de celui-ci. En partie supérieure, le cavum conch est limité par le repli oblique de la racine 32 de l'hélix 34 du pavillon de l'oreille. 30 L'oreillette de l'invention est ainsi autosupportée en position fonctionnelle uniquement par son embout, cet embout étant enveloppé par la jupe conformable 22 qui vient en contact avec le tragus, l'antitragus et la racine de l'hélix en retenant l'embout légèrement sous la face inférieure de ces replis. 2904504 7 Sur les figures 3 et 4 on a représenté plus en détail la configuration des différents éléments de l'embout saillant 14 et de la jupe conformable 22. La jupe conformable 22 comprend un manchon cylindrique 36 entourant et enserrant au moins partiellement le pied d'embout 18, puis une partie 5 évasée 38 s'étendant autour de la tête d'embout 16 et prolongée par un repli périphérique 40 s'étendant radialement vers l'extérieur puis axiale-ment en direction du boîtier 12 depuis l'extrémité distale de la partie évasée 38. La tête d'embout 16 enferme un transducteur acoustique (écouteur) 42 10 logé dans une cavité intérieure de la tête présentant en direction opposée au boîtier (c'est-à-dire du côté tourné vers le conduit auditif) une paroi 44 percée d'ouvertures 46 pour la transmission du son. Dans la région opposée, faisant face au boîtier, la tête d'embout présente une paroi 48 définissant la cavité logeant le transducteur 42 et traversée par un ou plu- 15 sieurs orifices 50 faisant fonction d'évent acoustique pour la mise en communication de cette cavité avec l'atmosphère environnante. L'embout est également pourvu d'un conduit axial 52 pour le raccordement des conducteurs de liaison du transducteur 42 au circuit électronique situé à l'intérieur du boîtier 12. 20 L'embout 14 est rigide, c'est-à-dire que, à la différence de certains appareils qui ont pu être proposés antérieurement, le pied d'embout 18 n'est pas articulé et l'ensemble formé par le boîtier 12, le pied d'embout 18 et la tête d'embout 16 est fonctionnellement un ensemble monobloc indéformable constituant une référence géométrique pour la jupe conformable 22 25 entourant cet embout. La jupe 22 est réalisée en un matériau flexible tel qu'un élastomère de silicone moulé d'une seule pièce. Dans un exemple de réalisation, pour une tête d'embout 16 de diamètre 13 mm (logeant un transducteur de 10 mm de diamètre), le diamètre hors-tout de la jupe 22 est de 19 mm à l'état li- 30 bre, soit un rayon de 9,5 mm. L'élasticité du matériau et la configuration du repli périphérique permettent d'accommoder des variations de +1- 15%, ou plus, de cette dimension, correspondant à un rayon hors-tout pouvant varier entre 8,5 et 10,5 mm autour de la valeur nominale. Ce débattement radial positif ou négatif, illustré en a et b sur la figure 6, 35 résulte de la géométrie relative de la partie évasée 38 et du repli périphé- 2904504 8 rique 40 et de la position de la partie évasée 38 par rapport à cet embout 16 ; plus précisément, la partie évasée 38 et le repli périphérique 40 se raccordent à leurs extrémités attenantes par un rebord 54 formant charnière, dimensionné de manière à ménager un intervalle 56 entre le repli 5 périphérique 40 et la partie évasée 38. D'autre part, la partie évasée 38 est dimensionnée de manière à ménager un jeu radial 58 entre la partie évasée et la tête d'embout 16 sur au moins une partie de la hauteur de cette partie évasée. Le débattement radial a et b permet d'accommoder des variations de 10 diamètre dans toutes les directions situées dans un plan radial, comme suggéré en c sur la figure 3. Par ailleurs, la partie évasée 38 et le manchon 36 sont raccordés par une région de liaison déformable 60 configurée de manière à procurer un de-gré de liberté axial autorisant, sous l'effet d'une sollicitation axiale externe 15 appliquée au rebord 54, un mouvement télescopique de la partie évasée 38 en direction et en recouvrement partiel du manchon 36, comme illustré sur la demi-coupe droite de la figure 5. Cette caractéristique permet notamment, outre le débattement radial a ou b (figure 6) d'autoriser un débattement axial d (figure 5) de la jupe confor- 20 mable. Compte tenu de la souplesse du matériau, ce débattement axial est possible, en direction circonférentielle, sur une partie seulement de la jupe conformable, ce qui autorise non seulement la déformation axiale de celle-ci, mais autorise également une inclinaison du plan radial par rapport à l'axe principal de référence YY de l'embout, comme suggéré par les fié- 25 ches e et f de la figure 3 (le plan radial étant défini approximativement par le plan tangent au rebord 54 lorsque la jupe est à l'état libre). Cette multiplicité des degrés de liberté et des possibilités de déformation de la jupe 22 permet une très bonne conformation de celle-ci à la morphologie de l'oreille de l'utilisateur et, par voie de conséquence, un très bon 30 maintien de l'oreillette avec un confort maximal. La mise en place de l'oreillette est très simple, et peut se faire d'une main, la jupe conformable venant immédiatement prendre la position assurant le maintien optimal. La position obtenue est alors celle illustrée sur la figure 2 précitée. 2904504 9 Le boîtier 10, qui est maintenu dans l'oreille du seul fait de la déformation de la jupe 22, peut appuyer légèrement contre la région du maxillaire. On notera d'autre part la possibilité d'ajuster l'orientation de l'axe principal XX du boîtier de manière à placer le microphone situé à l'extrémité distale de 5 celui-ci dans la direction de la bouche ; cet ajustement est obtenu par une légère rotation du boîtier 10 autour de l'axe de l'embout (flèche g sur la figure 2). Ce degré de liberté supplémentaire est notamment rendu possible par le fait que l'embout et la jupe sont des pièces présentant une symétrie de révolution par rapport à l'axe YY de l'embout. 10 Selon une autre caractéristique avantageuse, la partie évasée 38 est configurée de manière à laisser subsister un volume résiduel périphérique 62 entre la région postérieure 48 de la tête d'embout et la région de la partie évasée 38 située au voisinage de la région de liaison 60 avec le manchon 36. La partie évasée 38 comporte également au moins une ou- 15 verture traversante 64 mettant en communication ce volume résiduel 62 avec l'atmosphère environnante. Cette configuration permet notamment d'assurer que dans tous les cas de figure le volume intérieur de la tête d'embout 16 contenant le transducteur 42 sera toujours en communication avec l'air extérieur, l'orifice 50 remplissant toujours son rôle d'évent : en 20 effet, cet orifice 50 se trouvera toujours en communication avec le volume résiduel périphérique 62, ce dernier étant lui-même en communication avec l'environnement grâce à l'ouverture 64. On notera que cette condition est assurée quelle que soit la position circonférentielle relative de l'évent 50 et de l'ouverture 64, qui n'ont nullement besoin de se situer en 25 vis-à-vis puisqu'ils sont toujours en communication par l'intermédiaire du volume périphérique 62. Cette disposition permet d'assurer à l'oreillette de l'invention d'excellentes qualités acoustiques en toutes circonstances. REVENDICATIONS 1. Une oreillette autosupportée (10), comprenant : û un boîtier allongé (12) contenant un circuit électrique, et - un embout saillant rigide (14) s'étendant à partir du boîtier, cet embout saillant comprenant un pied d'embout (18) tubulaire relié au boîtier à l'une de ses extrémités et prolongé à son extrémité opposée par une tête d'embout (16) élargie enfermant un transducteur acoustique (42), l'embout saillant étant apte et destiné à être placé dans le cavum conch (24) de l'oreille (22) d'un utilisateur à l'extérieur et à proximité du conduit auditif (26), oreillette caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une jupe conformable (22) disposée autour de l'embout, cette jupe conformable étant réalisée en un matériau élastiquement déformable et comprenant successivement : û un manchon (36) enveloppant le pied de l'embout, û une partie évasée (38) s'étendant autour de la tête de l'embout, et - un repli périphérique (40) attenant, ce repli s'étendant radialement vers l'extérieur et axialement vers le boîtier à partir de l'extrémité distale de la partie évasée, le repli et la partie évasée étant raccordés à leurs extrémités attenantes par un rebord (54) dimensionné de manière à ménager un intervalle (56) entre le repli périphérique et la partie évasée, ledit intervalle et le repli étant radialement dimensionnés de manière à autoriser un débattement relatif (a, b) du repli par rapport à la partie évasée, de sorte que, avec l'élasticité propre du matériau de la jupe, ledit débat- terrent permette la venue en contact du repli avec le tragus (28), l'antitragus (30) et la racine (32) de l'helix (34) de l'utilisateur lorsque l'oreillette est mise en place dans l'oreille, et le maintien de l'oreillette en position fonctionnelle par l'embout du seul fait de ce contact. 2. L'oreillette de la revendication 1, où la partie évasée (38) de la jupe conformable (22) est dimensionnée de manière à ménager un jeu radial (58) entre la partie évasée et la tête de l'embout sur au moins une partie de la hauteur de cette partie évasée. 2904504 11 3. L'oreillette de la revendication 1, où le manchon (36) et la partie évasée (38) de la jupe conformable (22) sont raccordés par une région de liaison (60) déformable, cette région de liaison étant configurée de manière à procurer un degré de liberté axial autorisant un déplacement radial (d) té- 5 lescopique de la partie évasée sur le manchon sous l'effet d'une sollicitation axiale externe appliquée audit rebord. 4. L'oreillette de la revendication 1, où : la tête d'embout (16) comprend un évent acoustique (50) dans sa ré- 10 gion postérieure (48) tournée vers le boîtier, et le manchon (36) et la partie évasée (38) de la jupe conformable (22) sont dimensionnés radialement et axialement de manière à ménager un volume résiduel périphérique (62) entre la partie évasée et ladite région postérieure de la tête d'embout. 15 5. L'oreillette de la revendication 4, où la partie évasée (38) comporte au moins une ouverture traversante (64) de mise en communication du volume résiduel périphérique (62) avec l'air extérieur. 20 6. L'oreillette de la revendication 1, où l'embout rigide (14) et la jupe conformable (22) forment un ensemble non latéralisé, présentant une symétrie par rapport au plan défini par l'axe de l'embout (YY) et l'axe de la plus grande dimension clu boîtier (XX). 25 7. L'oreillette de la revendication 1, où l'embout rigide (14) et la jupe conformable (22) forment un ensemble présentant une symétrie de révolution par rapport à l'axe de l'embout (YY). 8. L'oreillette de la revendication 1, où l'embout rigide (14) est fixe par 30 rapport au boîtier. 9. L'oreillette de la revendication 1, où la jupe conformable (22) est une pièce monobloc en élastomère de silicone. 2904504 12 10. L'oreillette de la revendication 1, où la valeur maximale du débatte-ment relatif (a, b) du repli (40) par rapport à la partie évasée (38) est comprise entre +1- 10 % et +1- 20 % de la dimension radiale du repli à son extrémité libre.