Brevet FR2922835A1 — publié le 20090501

� Haut-parleur de basse pour un système stéréophonique embarqué à bord d'un véhicule automobile et système stéréophonique embarqué comprenant un tel haut-parleur de basse� La présente invention concerne d'une façon générale un système de reproduction stéréophonique haute fidélité destiné à être placé dans un véhicule automobile. Plus particulièrement, la présente invention concerne un haut parleur de basse pour un tel système de reproduction stéréophonique embarqué à bord du véhicule. Les systèmes stéréophoniques usuels embarqués à bord d'un véhicule utilisent deux ensembles de haut-parleurs, dont l'un est généralement disposé vers le côté latéral gauche du véhicule et l'autre vers le côté latéral droit de celui-ci afin d'aménager une zone d'écoute pour les passagers du véhicule la meilleur possible en les plaçant sensiblement entre les deux ensembles de haut-parleurs. Ces deux ensembles de haut- parleurs doivent être sensiblement de petite taille pour être encastrés, le cas échéant, dans une des portes du véhicule, par exemple dans un panneau de garniture. Le cas échéant, ces haut-parleurs peuvent être placés à l'avant et à l'arrière droit et gauche du véhicule, par exemple sur la console arrière ou sur la plage du tableau de bord. Ces haut-parleurs sont des haut-parleurs du type médium aigu avec, dans certains cas mais pas nécessairement, un filtre passe haut assurant l'affaiblissement des signaux de fréquence basse. Il est connu d'adjoindre à ces deux haut-parleurs un troisième haut-parleur � de basse � formé par une enceinte acoustique de graves, appelé aussi souvent caisson de basse. Ces caissons de basse reproduisent les fréquences graves qui forment les basses. Ce haut-parleur de basse est encombrant et nécessite d'être monté dans une enceinte, dite enceinte acoustique de graves, idéalement close afin d'isoler les zones d'air à l'avant et à l'arrière du haut-parleur. Le dimensionnement de cette enceinte conditionne la qualité du son produit dans les basses fréquences par le haut parleur et un volume infini serait théoriquement souhaitable afin de donner au haut-parleur de basse un volume de charge assez grand pour lui laisser la possibilité de reproduire les fréquences graves. Habituellement, le volume de cette enceinte est d'au moins 15 litres. D'une manière générale, un tel volume est difficile à trouver dans un véhicule. Une telle enceinte acoustique de graves prend soit la place d'un volume de rangement dans la voiture soit, le plus souvent, une part du volume du coffre. Dans ces deux cas il convient de réaliser une enceinte acoustique propre ce qui augmente le prix de revient d'un tel haut parleur de basse. Le document US-A-6 324 294 décrit un dispositif audio avec des haut-parleurs médium/aigu logés dans un réceptacle à base de matériau fibreux à imprégnation de résine et comprenant une couche en mousse résiliente. Ce dispositif comprend en outre des haut-parleurs montés sur un tel réceptacle et logés dans un compartiment interne précisé partiellement fermé se trouvant dans une cloison sur le côté latéral avant du véhicule au niveau des pieds des passagers, ce compartiment interne servant comme caisse de résonance pour augmenter le signal acoustique, notamment un signal basse fréquence. Un compartiment interne partiellement fermé ne représente pas une solution idéale pour une caisse de résonance. Le réceptacle des haut-parleurs est une pièce supplémentaire coûteuse et encombrante ce qui rend son logement dans la cloison difficile. De plus, il apparaît à partir des figures que ce compartiment interne présente un faible volume. Comme le problème de disposer d'un volume de charge suffisant n'a pas été évoqué dans cette demande, l'enseignement de cette demande ne donne pas une solution exploitable pour procurer un espace de positionnement adéquat de haut-parleur de basse. Le document US-A-6 868 937 décrit un système d'excitateur mettant en vibration des éléments existants de type panneau de portes, pare-soleil, garniture de pavillon du véhicule. Ce système ne concerne que des fréquences médium ou aigu, plus élevées que les fréquences basses et ne trouve pas d'application pour celles-ci. Une autre solution proposée prend comme volume de charge le volume à l'intérieur des tubes de la structure de soubassement de la voiture. Cette solution très avantageuse au niveau de la qualité du son produit est cependant difficile à mettre en oeuvre et présente un impact sur la rigidité de la structure et sur les contraintes sécuritaires concernant notamment les chocs ce qui la rend très difficile à mettre en oeuvre. Le but de la présente d'invention est de permettre de positionner un haut-parleur de basse dans un véhicule automobile de telle manière que les conditions requises pour la qualité du son soient respectées tout en n'empiétant pas sur l'espace de rangement ou l'espace passager de ce véhicule. Ce problème est résolu pour un haut-parleur de basse dans un véhicule automobile présentant un plancher, un faux plancher et un habitacle, du fait qu'il est logé dans le faux plancher du véhicule avec sa partie avant disposée du côté du faux plancher face à l'habitacle du véhicule et sa partie arrière contenue dans l'espace entre le faux plancher et le plancher, le volume de charge de ce haut-parleur de basse étant constitué par cet espace clos compris entre le plancher et le faux plancher du véhicule. Selon des caractéristiques additionnelles de l'invention, le haut-parleur : est particulièrement destiné à reproduire les 35 fréquences infra-graves s'étendant d'environ de 20Hz à 80Hz, présente un filtre passe bas pour l'affaiblissement des fréquences supérieures à une certaine fréquence donnée, par exemple 100 ou 150Hz, -est fixé sur le faux plancher par des moyens d'encliquetage, et ou de vissage, - sa partie supérieure fait saillie du faux plancher et est revêtue d'une grille destinée à protéger le haut-parleur de la poussière et des chocs, cette grille étant aussi éventuellement fixée sur le faux plancher, - est asservi par un système d'asservissement de pression, - est asservi par pression acoustique, - les éléments auxiliaires de ce haut-parleur, comme par exemple un mélangeur correcteur, un système d'asservissement et/ou un correcteur, de préférence sous la forme d'un amplificateur différentiel, sont logés dans l'espace entre le plancher et le faux-plancher. L'amplificateur différentiel peut aussi par exemple être disposé dans le coffre du véhicule derrière la garniture. L'invention concerne également un système stéréophonique embarqué à bord d'un véhicule automobile avec un tel haut-parleur de basse. Avantageusement, le système stéréophonique est relié à la sortie d'une voie droite et d'une voie gauche d'un amplificateur de chaîne stéréophonique et comprend un premier et un second groupe de haut-parleurs, ces haut-parleurs étant de préférence médium-aigu et comprenant éventuellement des filtres passe-haut, chacun de ces groupes étant disposé respectivement vers le côté latéral droit ou gauche du véhicule et relié à la voie droite ou gauche de l'amplificateur, ce système stéréophonique comprenant en outre un mélangeur de voies droite et gauche relié au haut-parleur de basse. L'invention va maintenant être décrite plus en détail mais de façon non limitative en regard des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique du haut-parleur placé dans un volume de charge infini, - la figure 2 est une représentation schématique du haut-parleur placé dans un volume de charge limité mais clos conformément à l'invention, - la figure 3 est un une représentation schématique du haut-parleur placé dans un volume de charge limité mais avec une ouverture, - la figure 4 est un véhicule avec un haut-parleur 10 de basse disposé conformément à l'invention. Le système stéréophonique complet avec deux haut-parleurs n'a pas été représenté sur le dessin mais est bien entendu présent dans le véhicule avec un haut-parleur de basse selon la présente invention. 15 Les figures 1 à 3 montrent un haut- parleur de basse 1 disposé dans trois enceintes respectives différentes 4, 4a et 4b. Pour aboutir à un résultat audio de type � HiFi � dans un véhicule, il faut que les fréquences graves 20 soient reproduites. Pour cela, un caisson de graves est utilisé. Il s'agit de donner à un haut-parleur de basse un volume de charge assez grand pour laisser la possibilité au haut-parleur de reproduire les fréquences graves. 25 La figure 1 montre une enceinte 4 infinie. Il y a donc complète séparation entre l'avant et l'arrière du haut-parleur de basse 1 ce qui est la configuration la plus souhaitable. L'avant et l'arrière de la membrane du haut-parleur de basse 1 sont ainsi parfaitement isolés 30 pour un meilleur rendement de ce haut-parleur de basse 1. Une telle enceinte est cependant impossible à obtenir dans un véhicule automobile. Les figures 2 et 3 montrent une enceinte 4a et 4b à volume de charge limité. Pour une bonne qualité de son du 35 haut-parleur de basse 1, ce volume doit être élevé compte tenu du peu de place disponible dans le véhicule et est de l'ordre de 15 litres. Habituellement, ce volume prend la place d'un rangement disponible à l'intérieur du véhicule ou dans le coffre de celui-ci. Comme il n'existe pas dans l'habitacle du véhicule ou dans le coffre un compartiment ayant déjà la forme de l'enceinte avec un volume de charge adéquat, il convient d'implanter une telle enceinte dans une partie du véhicule ce qui augmente le coût de fabrication d'une telle enceinte. La figure 3 montre une telle enceinte avec volume de charge adéquat. L'enceinte 4 de cette figure contient l'arrière du haut-parleur de basse 1 tandis que le devant du haut-parleur de basse 1 est placé à l'extérieur de cette enceinte 4b. Cependant, comme cette enceinte 4 est ouverte vers l'extérieur, ceci engendre une perte de la qualité de reproduction des basses en plus des coûts de fabrication inhérents à cette enceinte. Enfin, cette enceinte est localisée dans une partie du véhicule ce qui ne procure pas la même qualité de son pour toutes les places du véhicule selon que le passager se trouve plus ou moins loin de cette enceinte. La figure 2 montre une enceinte fermée présentant un volume de charge adéquat, ce que cherche à reproduire le mode de réalisation selon la présente invention. Cette configuration se rapproche plus du modèle optimal montré à la figure 1 avec volume de charge infini. La figure 4 montre un véhicule avec un haut-parleur de basse et son enceinte conformément à la présente invention. Le haut-parleur de basse 1 est disposé dans le faux-plancher 3 du véhicule et son enceinte B est constituée par le volume compris entre le faux plancher 3 et le plancher du véhicule 1. On obtient ainsi une enceinte avec un volume de charge très avantageux pour la reproduction des graves car relativement grand et bien réparti sous l'habitacle A du véhicule. Ainsi la qualité des basses, notamment la prestation de rendu des extrêmes graves sera sensiblement la même ou mieux répartie pour tous en toutes places du véhicule, en tout cas pas autant diminuée que pour une enceinte à volume de charge placée dans une partie donnée du véhicule. Ce haut-parleur de basse peut être fixé sur le faux plancher par des moyens d'encliquetage, et sa partie supérieure peut faire saillie du faux plancher et peut être revêtue d'une grille destinée à protéger le haut-parleur de la poussière et des chocs, cette grille étant aussi éventuellement fixée sur le faux plancher. L'invention concerne aussi un système stéréophonique pour un véhicule automobile avec un tel haut-parleur de basse. Ce système stéréophonique peut être relié à la sortie d'une voie droite et d'une voie gauche d'un amplificateur de chaîne stéréophonique et comprend un premier et un second groupe de haut-parleurs, ces haut-parleurs étant de préférence médium-aigu. Des filtres passe-haut assurant un affaiblissement des signaux de fréquence inférieure à une certaine valeur donnée par exemple 150Hz, sont disposés éventuellement dans les voies droite et gauche de l'amplificateur. Cet affaiblissement peut être par exemple de l'ordre de quelques décibels par octave, par exemple 6 décibels/octave pour ces signaux à fréquence inférieure à la valeur donnée. Chacun des groupes de haut-parleurs est disposé respectivement vers le côté latéral droit ou gauche du véhicule et relié à la voie droite ou gauche de l'amplificateur. Le système stéréophonique comprend en outre un mélangeur de voies droite et gauche relié au haut-parleur 30 de basse 1 tel que précédemment décrit. Ce haut parleur de basse 1 peut être associé avec un système d'asservissement de pression, par exemple à pont d'impédance quadripôle afin d'obtenir à la sortie de ce système d'asservissement une tension représentative de 35 la vitesse de l'élément mobile de la bobine du haut- parleur. Ladite tension est ensuite appliquée à un correcteur qui délivre une tension proportionnelle à la pression devant la face frontale de la membrane du haut-parleur de basse. Ce correcteur peut être constitué d'un système d'amplificateur différentiel avec un filtre passe bas assurant un affaiblissement des signaux de fréquence supérieure à une valeur donnée, par exemple de 100 à 150Hz, l'affaiblissement pouvant dépasser 10 décibels/octave. Le système stéréophonique ainsi obtenu présente trois groupes de haut-parleurs dont le haut-parleur de basse 1 reproduit les sons graves, préférentiellement supprimés par les groupes de haut- parleurs droit et gauche. Un premier avantage d'une telle disposition du haut-parleur de basse entre le plancher et le faux plancher du véhicule est un gain de place dans l'habitacle de la voiture ou dans le coffre du fait que ce haut-parleur n'occupe plus la place d'une aire de rangement disponible. Un second avantage est obtenu du fait qu'il n'est plus nécessaire de réaliser une enceinte pour le haut-parleur de basse d'où une économie de matière par rapport à la solution traditionnelle avec caisson aménagée. Un troisième avantage concerne la qualité du son obtenu qui est améliorée du fait de la mise à disposition comme volume de charge d'un espace fermé et grand entre le faux plancher et le plancher du véhicule. L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1. Haut-parleur de basse (1) pour un véhicule automobile présentant un plancher (2), un faux plancher (3) et un habitacle (A), caractérisé en ce qu'il est logé dans le faux plancher (3) du véhicule avec sa partie avant disposée du côté du faux plancher (3) face à l'habitacle (A) du véhicule et sa partie arrière contenue dans l'espace entre le faux plancher (3) et le plancher (2), le volume de charge de ce haut-parleur de basse (1) étant constitué par cet espace clos compris entre le plancher (2) et le faux plancher (3) du véhicule. 2. Haut-parleur de basse (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est particulièrement destiné à reproduire les fréquences infra-graves s'étendant d'environ de 20Hz à 80Hz. 3. Haut-parleur de basse (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il présente un filtre passe bas pour l'affaiblissement des fréquences supérieures à une certaine fréquence donnée, par exemple 100 ou 150Hz. 4. Haut-parleur de basse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est fixé sur le faux plancher (3) par des moyens d'encliquetage et ou de vissage. 5. Haut-parleur de basse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sa partie avant fait légèrement saillie du faux plancher (3) et est revêtue d'une grille destinée à protéger le haut-parleur de la poussière et des chocs, cette grille étant aussi éventuellement fixée sur le faux plancher (3). 6. Haut-parleur de basse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est asservi par un système d'asservissement de pression. 7. Haut-parleur de basse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est asservi par pression acoustique. 8. Haut-parleur de basse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments auxiliaires de ce haut-parleur de basse (1), comme par exemple un mélangeur correcteur, un système d'asservissement et/ou un correcteur, de préférence sous la forme d'un amplificateur différentiel, sont logés dans l'espace entre le plancher (2) et le faux-plancher (3). 9. Système stéréophonique embarqué à bord d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un haut-parleur de basse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Système stéréophonique selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est relié à la sortie d'une voie droite et d'une voie gauche d'un amplificateur de chaîne stéréophonique et comprend un premier et un second groupe de haut-parleurs, ces haut-parleurs étant de préférence médium-aigu et comprenant éventuellement des filtres passe-haut, chacun de ces groupes étant disposé respectivement vers le côté latéral droit ou gauche du véhicule et relié à la voie droite ou gauche de l'amplificateur, ce système stéréophonique comprenant en outre un mélangeur de voies droite et gauche relié au haut-parleur de basse (1).