Brevet FR3007608A1 — publié le 20141226

COMBINE ELECTRO-ACOUSTIQUE POUR EMETTEUR RECEPTEUR L'objet de l'invention concerne un combiné électro-acoustique isolant destiné notamment à un poste émetteur-récepteur. Il s'applique, par exemple, pour des émetteurs-récepteurs portatifs ou portables, pour des équipements de tête et présente l'avantage de supprimer les rayonnements transmis vers le corps humain et les problèmes de nature électromagnétique en général. Le raccordement d'un périphérique électrique sur un émetteur- récepteur pose trois types de problèmes : 1 - en émission, la liaison électrique rapportée sur l'émetteur portant sa propre antenne, configuration portable ou portatif, contribue au rayonnement de façon non maitrisable, créant des irrégularités dans la directivité, spécialement en très haute fréquence ou VHF et en ultra haute fréquence ou UHF, les cordons correspondant ayant des longueurs comprises entre 1 et 1,5m. Il existe aussi des risques de brûlures en Haute fréquence ou HF, lorsqu'une partie du corps humain se trouve au contact de parties conductrices, 2 - en émission, la liaison raccordée amène une susceptibilité des fonctions internes à l'Emission- Réception ou ER, par réinjection de courants difficiles à filtrer. La même susceptibilité peut apparaître en réception en présence de brouilleurs forts hors bande de trafic, 3 - pour des applications où le combiné est un équipement de tête, la présence des conducteurs sur la tête de l'opérateur pourrait poser un problème de protection de celui-ci vis-à-vis du champ induit par les courants de gaine du cordon. Il est possible de résoudre en partie ce problème en utilisant un filtrage du cordon par des ferrites. Cependant, un tel filtrage est lourd, cher, fragile et peu efficace en large bande. D'autre part, une diminution du poids et de l'encombrement doit être recherchée, ainsi qu'une bonne adaptabilité aux divers contextes opérationnels. Différentes solutions existent pour prévenir, atténuer, les effets des rayonnements. Les solutions classiques connues du demandeur, se présentent sous la forme d'un accessoire contenant un écouteur ou haut-parleur électrodynamique proche de l'oreille et un microphone électrodynamique ou à électret (corps en permanence électrisé) ou à structure micro électromécanique plus connue sous l'abréviation anglo-saxonne MEMs, proche de la bouche, le tout raccordé à l'émetteur-récepteur par un cordon blindé terminé par un connecteur étanche. L'accessoire doit pésenter des performances mécaniques et de compatibilité électromagnétiques CEM élevées. Un interrupteur permettant le trafic à l'alternat est également incorporé au cordon ou au combiné. Les variantes laryngophones et ostéophones offrent une ergonomie différente dans un contexte électrique identique. Dans le domaine de la téléphonie mobile, des équipements électroacoustiques grand public sont déposés pour déporter le «kit piéton» dont la partie terminale est non électrique afin de protéger la tête de l'utilisateur. Ces équipements ne tendent toutefois pas à résoudre les problèmes de perturbation du rayonnement ni de CEM vis-à-vis du téléphone portable et s'appliquent sur des émetteurs de faible puissance rayonnée et à bandes étroites et fréquences élevées, par exemple supérieures à 900 MHz. Le document VVO 2002/047431 décrit un écouteur pour téléphone mobile qui comporte au niveau de son cordon un microphone et un haut-parleur, l'ensemble étant relié par un fil électrique au connecteur ou en anglo-saxon « jack ». La demande de brevet US 2002055374 divulgue un ensemble « haut-parleur et microphone » qui n'est pas adapté aux communications en alternat. Les équipements téléphoniques connus dans l'art antérieur sont 30 en général peu robustes et ne possèdent pas de fonction alternat. L'idée de la présente invention consiste notamment à inclure dans le corps métallique de la fiche de connexion à l'émetteur/récepteur, les éléments électroacoustiques et l'électronique éventuellement associée. La liaison entre l'émetteur/récepteur et le casque ou le combiné en contact avec la personne humaine sera réalisée en un matériau non conducteur. On dispose donc d'un dispositif qui sépare la partie électrique dans la fiche ou dans une zone du poste lui-même, qui assure la protection et fiabilise les fonctions dans des environnements durcis. La partie acoustique est indépendante, elle peut-être adaptée et aisément remplaçable. L'invention concerne un combiné électroacoustique isolant pour au moins un poste émetteur récepteur comprenant en combinaison au moins: - une membrane acoustique écouteur reliée au moyen d'un premier canal acoustique à un transducteur acoustique, - une membrane acoustique microphone reliée au moyen d'un deuxième canal acoustique à un microphone, - le canal acoustique étant en un matériau non conducteur isolant et en liaison avec une zone protégée des rayonnements, ladite zone comprenant au moins le transducteur acoustique et le microphone, et ladite zone étant connectée électriquement sur le poste émetteur/récepteur. La zone protégée est, par exemple, une prise CMA blindée et étanche. Le combiné comprend, par exemple, un moyen de fonctionnement en alternat situé sur le ou les tubes acoustiques non conducteurs reliés à un capteur d'alternat à pression ou mécanique situé dans la zone protégée ou la prise CMA blindée. Le combiné peut comporter une fonction VOX pour la gestion des appels en alternat. Le combiné peut comporter un tube acoustique reliant la membrane acoustique écouteur à la zone protégée et un deuxième tube acoustique distinct du premier tube acoustique reliant la membrane acoustique microphone à la zone protégée. Selon un mode de réalisation, le combiné comporte, un seul tube acoustique élastique comprenant deux canaux acoustiques respectivement 5 écouteur et microphone. Selon une autre variante, le combiné comporte un équipement de tête comprenant une première branche sur laquelle est fixée la membrane écouteur et une deuxième branche sur laquelle est fixée la membrane microphone, la membrane écouteur étant en liaison au moyen d'un premier 10 conduit acoustique à la zone isolée et la membrane microphone étant en liaison au moyen d'un deuxième conduit acoustique à la zone protégée. Le combiné comprend, par exemple, un module de numérisation permettant de se connecter à l'émetteur récepteur par une liaison USB abrégé anglo-saxon de « Universal Serial Bus » ou par une liaison Ethernet. 15 D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif et nullement limitatif annexé des figures qui représentent : 20 - La figure 1, un premier exemple de réalisation d'un système selon l'invention, - La figure 2, un deuxième exemple de combiné selon l'invention. La figure 1 représente un premier exemple de réalisation de 25 l'invention comprenant un combiné 1 composé d'une première membrane écouteur 2 maintenue en place par des moyens connus de l'Homme du métier. La première membrane écouteur 2 est en liaison par une première extrémité 3a à un premier conduit acoustique 3 comprenant par exemple un moyen à surpression 4 adapté pour la fonction alternat, le conduit acoustique 30 3. La deuxième extrémité 3b du conduit acoustique est reliée à un module 10, par exemple, une prise CMA blindée ayant une forme adaptée à son insertion comme décrit ci-après. La deuxième extrémité du tube acoustique est reliée à l'entrée 5e d'un transducteur électroacoustique 5. La sortie 5s du transducteur électroacoustique 5 est en liaison avec l'entrée 9e du poste émetteur/récepteur. Sur le conduit acoustique 3, une dérivation 6 comprenant par exemple un capteur alternat par pression 8 qui permet de commander le fonctionnement du poste en alternat. La sortie 8s du capteur est reliée à une entrée ALT du poste 9 émetteur/récepteur pour assurer la commande d'émission. La liaison entre le poussoir 4 et le capteur 8 peut être réalisée par un fil souple, par exemple en nylon, qui transmet le mouvement d'appui sur le poussoir 4 au capteur 8 qui est un simple interrupteur. Le dispositif de commande alternat est entièrement isolé électriquement. Le combiné 1 comprend aussi une deuxième membrane micro 11 qui est reliée à un deuxième conduit acoustique 12 par une première extrémité 12a. Le deuxième conduit acoustique 12 est relié par une deuxième extrémité 12b à un microphone 13 disposé dans la prise CMA blindée dans cet exemple. La sortie 13s du microphone entre dans un amplificateur 14 facultatif dont la sortie est reliée par une liaison MIC au poste émetteur/récepteur connue de l'Homme du métier. Par extension 914 °Yi désigne aussi par « canal acoustique », le conduit acoustique 3 ou 12. La prise CMA blindée est par exemple équipée d'une télé 20 alimentation. Le combiné peut être équipé d'un système d'équilibrage de pression 16 ayant notamment pour fonction d'assurer l'équilibrage de la pression atmosphérique intérieur/extérieure dans certains environnements de fonctionnement. 25 Dans cet exemple de réalisation, la liaison entre la prise CMA blindée et le poste émetteur/récepteur est électrique et mécanique, sans cordon, et ne sera donc pas détaillée. Les signaux que l'on retrouve sont, par exemple, le signal à alternat ALT, le signal de génération acoustique SEC, le signal microphone MIC et la masse électrique. 30 Le premier tube acoustique et le deuxième tube acoustique sont, par exemple, réunis dans une même durite de protection. Selon un mode de réalisation, il est possible d'utiliser un seul tube élastique à deux canaux acoustiques, respectivement écouteur et microphone, qui lui-même peut se terminer par une oreillette ou un combiné entièrement en matière isolante, par exemple à base de silicone. Les deux tubes acoustiques sont, par exemple, maintenus au moyen de gaine thermo rétractable. La partie «consommable» devient la partie élastomère peu coûteuse qui est simplement clipsée sur la partie électroacoustique. La fonction Alternat peut être réalisée par un poussoir à 10 dépression intégré dans un tube acoustique qui déclenche un détecteur inclus dans la prise ou par un poussoir classique disposé à faible distance de la prise, le long du tube, comme par exemple illustré en figure 2, ou par la liaison entre le poussoir 4 et le capteur 8 réalisée par un fil souple par exemple en nylon inclus dans le tube «écouteur» qui transmet le mouvement 15 d'appui sur 4 au capteur 8 qui est alors un simple interrupteur. La prise CMA peut comprendre un module de numérisation 15 disposé après le microphone 13 ou après l'amplificateur 14 lorsque ce dernier est présent dans le dispositif. Ceci permet la connexion de l'émetteur récepteur par une liaison USB ou Ethernet. 20 La figure 2 schématise un deuxième exemple de réalisation, dans lequel le combiné téléphonique de la figure 1 est remplacé par un équipement de tête qui comprend une première branche 20 venant se poser sur la tête d'un utilisateur et qui est maintenu en place du fait de sa forme ou par des sangles. Une membrane écouteur 21 est fixée à cette branche 20 et 25 reliée à un premier conduit acoustique 22 comprenant une première extrémité 22a et une deuxième extrémité 22b. La première extrémité 22a est reliée à la membrane écouteur. L'ensemble 21 et 22a peut être contenu dans une coque légère qui prend appui sur la tête de l'opérateur pour éviter l'appui gênant sur la partie souple de l'oreille. La première extrémité 22a peut aussi 30 se terminer par une spirale élastique et un conduit intra auriculaire. La deuxième extrémité 22b est reliée à la prise CMA blindée, comme il a été décrit en relation avec la figure 1 pour le conduit 3 Une deuxième branche 23 reliée à la première branche porte une membrane micro 24, qui est reliée à un deuxième conduit acoustique 25 relié à la prise CMA de la façon indiquée en relation avec la figure 1 pour le conduit 12. La première extrémité 25a est reliée à la membrane micro 24 et la deuxième extrémité 25b est reliée à la prise CMA 10. Le premier conduit et le deuxième conduit acoustique sont par exemple disposés dans une durite de protection. Le moyen de surpression 26 pour le fonctionnement alternat est dans ce cas positionné sur les deux conduits acoustiques 22, 25. La prise CMA 10, dans cet exemple, comprend les mêmes 10 éléments que ceux décrits à la figure 1 portant les mêmes références. Dans certains modes de réalisation, l'émetteur/récepteur comporte une fonction VOX ayant pour fonction de gérer les appels en alternat en donnant la priorité au locuteur par exemple, et les poussoirs d'alternat décrits aux figures 1 et 2 ne sont pas nécessaires en fonctionnement normal dans 15 ce cas. La prise CMA blindée et étanche, donnée en exemple, pourrait être remplacée par une zone disposée dans l'émetteur-récepteur même. La zone est dans ce cas blindée et comprend au moins tous les composants décrits pour la prise CMA blindée et selon un même agencement. Dans ce 20 cas les conduits acoustiques sont reliés directement à la zone du poste émetteur/récepteur par des moyens appropriés, par exemple une forme intégrée au boitier identique à celle qui équipe la prise 10 et qui permet de clipser l'extrémité des conduits acoustiques. Ceci permet avantageusement d'éviter des entrées/sorties électriques et de libérer des connexions pour 25 d'autres services. La suite de la description donne des exemples pratiques de réalisation de la présente invention. La fiche de connexion incluant les transducteurs électroacoustiques et l'électronique associée (amplification, détection, 30 filtrages), peut présenter les caractéristiques suivantes: - un écouteur d'impédance 300 Ohms (par exemple) dans la bande 300/3000 Hz, de faibles dimensions débouchant sur un conduit acoustique de faible diamètre, - un microphone de faibles dimensions électret ou MEMS incorporé dans un conduit de faible diamètre, - un amplificateur du dit microphone fournissant le niveau et l'impédance (300 Ohms par exemple) requis, - pour le cas d'un alternat à pression, un détecteur de pression avec amplification et seuil créant l'ordre de passage en émission, - des composants de filtrage RF sur chacun des conducteurs reliés à l'embase de l'émetteur récepteur. La fiche blindée contenant l'ensemble se termine, par exemple, par des conduits qui permettent de raccorder la durite souple et isolante. La terminaison permet un accouplement souple mais suffisamment ferme pour résister aux cas d'emploi sévères et permettre le remplacement en maintenance. La terminaison est équipée d'un renflement dissymétrique qui permet un accouplement aisé mais résiste à l'arrachement. L'interface acoustique en forme de combiné téléphonique classique ou équipement de tête, peut être constituée par exemple de la manière suivante : - la durite souple isolante, contenant deux canaux acoustiques de longueur adaptée à l'application ( L'objet de la présente invention permet de disposer d'un périphérique audiofréquence pour émetteur-récepteur sans impact électromagnétique en susceptibilité, rayonnement et sécurité des utilisateurs. Il assure aussi la confidentialité des communications orales par l'absence de rayonnement électrique dans les basses fréquences audio de l'écouteur et du microphone. Il permet une bonne tenue aux émissions radio électriques de fortes puissances, une facilité de maintenance et de réparation, une amélioration de l'ergonomie et résiste aux températures extrêmes, à leur variation, aux chocs, aux vibrations.20 REVENDICATIONS1 - Combiné électroacoustique isolant (1) pour un poste émetteur récepteur (9) comprenant en combinaison au moins: - une membrane acoustique écouteur (2) reliée au moyen d'un premier canal acoustique (3) à un transducteur acoustique (5), - une membrane acoustique microphone (11) reliée au moyen d'un deuxième canal acoustique (12) à un microphone (13), - le canal acoustique (3, 12) étant en un matériau non conducteur isolant et en liaison avec une zone protégée (10) des rayonnements, ladite zone (10) comprenant au moins le transducteur acoustique (5) et le microphone (13), et ladite zone (10) étant connectée électriquement sur le poste émetteur/récepteur (9). 2 - Combiné selon la revendication 1 caractérisé en ce que la zone protégée (10) est une prise CMA blindée reliée au poste émetteur/récepteur (9). 3 - Combiné selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de fonctionnement en alternat (4, 26) situé sur le ou les tubes 20 acoustiques non conducteurs reliés à un capteur alternat à pression (8) ou mécanique situé dans la zone protégée (10) ou la prise CMA blindée. 4 - Combiné selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comporte une fonction VOX pour la gestion des appels en alternat. 25 5 - Combiné selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un premier conduit acoustique (3) reliant la membrane acoustique écouteur (2) à la zone protégée (10) et un deuxième tube acoustique (12) distinct du premier tube acoustique reliant la membrane acoustique microphone à la 30 zone protégée. 6 - Combiné selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un seul tube acoustique élastique comprenant deux canaux acoustiques respectivement écouteur et microphone. 7 - Combiné selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un équipement de tête comprenant une première branche (20) sur laquelle est fixée la membrane écouteur (21) et une deuxième branche (23) sur laquelle est fixée la membrane microphone (24), la membrane écouteur étant en liaison au moyen d'un premier conduit acoustique (21) à la zone isolée (10) et la membrane microphone étant en liaison au moyen d'un deuxième conduit acoustique (25) à la zone protégée (10). 8 - Combiné selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un module de numérisation (15) permettant de se connecter à l'émetteur récepteur par une liaison USB ou éthernet. 9 - Combiné selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le combiné est en matériau isolant à base de silicone.20