Brevet FR3022726A1 — publié le 20151225

Dispositif d'amplification autonome pour instrument de musique Domaine technique et état de l'art L'invention concerne un dispositif d'amplification d'un signal sonore, notamment un signal produit par un instrument de musique, dispositif comprenant des dispositifs électriques dans une enceinte acoustique, 5 dispositifs électriques comprenant notamment un amplificateur agencé pour amplifier un signal sonore reçu sur une borne d'entrée de l'enceinte et un haut-parleur agencé pour restituer le signal sonore amplifié. Les dispositifs d'amplification pour instruments de musique à haut rendement d'émission sonore sont traditionnellement branchés sur un réseau de distribution d'énergie électrique qui leur fournit la puissance électrique nécessaire à la production d'un haut niveau d'émission sonore. Pour pouvoir être utilisés, ces 10 dispositifs doivent ainsi être installés à proximité immédiate d'une prise d'un réseau de distribution d'énergie, ce qui limite leur utilisation. Les fabricants de dispositifs d'amplification proposent également des dispositifs d'amplification « semi- autonomes » à piles rechargeables sur secteur. Mais ceux-ci offrent dans la pratique un faible niveau d'émission sonore et une durée d'autonomie limitée, de l'ordre de 2 à 5H. 15 Description de l'invention L'invention propose un nouveau dispositif d'amplification, par ailleurs conforme à un dispositif d'amplification tel que décrit ci-dessus et caractérisé en ce qu'il comprend également un panneau photovoltdique agencé pour fournir une énergie électrique aux dispositifs électriques. Le dispositif d'amplification selon l'invention est 20 ainsi totalement autonome d'un point de vue énergétique et ceci sans limite dans le temps. Le dispositif d'amplification peut ainsi être utilisé en tout lieu, y compris dans des lieux éloignés de tout réseau de distribution d'énergie. Le panneau photovoltciique forme une partie au moins d'une face supérieure de l'enceinte acoustique. Ainsi, l'encombrement du dispositif d'amplification est limité au volume de l'enceinte acoustique, et l'ensemble peut 25 être déplacé en un seul mouvement. Le dispositif d'amplification peut encore comprendre un accumulateur d'énergie, par exemple un accumulateur à courant continu, accumulateur agencé pour recevoir une énergie électrique du panneau photovoltciique et alimenter les dispositifs électriques. L'accumulateur permet d'utiliser l'amplificateur à tout moment, y compris lorsque le panneau ne produit pas d'énergie électrique, la nuit par exemple. L'accumulateur est de préférence 30 fixé sur une paroi inférieure de l'enceinte, à l'intérieur de l'enceinte. Ainsi, le centre de gravité de l'enceinte est abaissé pour un meilleur équilibre. 3022726 2 bans une paroi de l'enceinte, une trappe peut être prévue pour donner accès à l'accumulateur et ainsi faciliter sa maintenance. Le dispositif d'amplification peut encore comprendre un dispositif de gestion de charge, agencé pour gérer une charge de l'accumulateur en fonction d'une énergie électrique fournie par le panneau et d'une énergie électrique consommée par les dispositifs électriques à l'intérieur de l'enceinte ; ceci permet d'utiliser au mieux les capacités de production d'énergie du panneau tout en limitant en temps réel la consommation des dispositifs électriques, pour une utilisation la plus longue possible du dispositif d'amplification. A cet effet, le dispositif de gestion de charge peut par exemple à tout instant T arrêter l'alimentation électrique d'un dispositif électrique lorsqu'il n'est pas utilisé à l'instant T ou au contraire alimenter à nouveau un dispositif électrique lorsqu'il est à nouveau nécessaire au bon fonctionnement du dispositif d'amplification. Le dispositif de gestion de charge peut également activer la charge de l'accumulateur à tout moment, y compris en parallèle de l'utilisation du dispositif d'amplification. Si le rayonnement solaire n'est pas suffisant, une source lumineuse artificielle peut être utilisée pour éclairer le panneau. Le dispositif de gestion de charge peut comprendre un indicateur de charge d'accumulateur, accessible sur une face de l'enceinte ; l'utilisateur peut ainsi connaître en temps réel le niveau d'énergie disponible et utiliser le dispositif d'amplification en conséquence. L'amplificateur est de préférence un amplificateur de classe b, à haut rendement électrique pour une restitution audio numérique haute-fidélité du signal sonore d'entrée en permettant un haut niveau d'émission sonore. A titre d'exemple, un dispositif d'amplification produisant un signal de sortie de 102dB de puissance à un mètre du dispositif d'amplification a été réalisé. Le dispositif d'amplification selon l'invention peut comprendre également, dans l'enceinte, un filtre actif agencé pour ajuster un volume acoustique de l'enceinte à la fréquence de résonance du haut-parleur. Le volume réel physique de l'enceinte peut ainsi être limité, quelle que soit la fréquence de résonance du haut-parleur choisi, tout en conservant une enceinte accordée au haut-parleur. Ceci permet une restitution parfaite de toute la bande de fréquences audio dans une enceinte de petites dimensions, et donc de faible volume, et sans évent de décompression. A titre d'exemple a été réalisé un dispositif d'amplification comprenant une enceinte avec un volume physique d'environ cinquante litres pour une puissance sonore de sortie de 102dB à un mètre. Sans filtre actif, le volume physique de l'enceinte aurait dû être d'environ 120 litres pour une enceinte accordée sur le même haut-parleur. Le dispositif d'amplification selon l'invention peut encore comprendre un préamplificateur agencé pour recevoir le signal sonore à amplifier et fournir à l'amplificateur (ou le cas échéant au filtre actif situé en amont de l'amplificateur) un signal ajusté en fonction de paramètres utilisateur, notamment les graves, les médiums, les aigus et le volume général du signal sonore restitué. En complément, le dispositif d'amplification comprend une pluralité de potentiomètres agencés pour le réglage des paramètres par l'utilisateur ; les potentiomètres sont accessibles sur une face de l'enceinte, par exemple la face avant, pour faciliter leur usage. 3022726 3 Le dispositif d'amplification peut encore comprendre une pluralité de bornes d'entrée agencées pour recevoir un signal à amplifier, notamment une borne monophonique pour instrument de musique, une borne monophonique pour microphone, une borne stéréophonique d'entrée ligne, chaque borne comprenant une prise pour connecter, selon le cas, un instrument de musique ou un microphone ou une entrée ligne, et un potentiomètre de réglage 5 d'un niveau d'entrée associé. Une telle connectique permet à l'utilisateur de brancher un instrument de musique et / ou un microphone et / ou une source extérieure d'émission sonore telle qu'un baladeur, un téléphone portable, une tablette, etc. Pour faciliter la manipulation du dispositif selon l'invention, l'enceinte peut comprendre au moins une poignée de préhension, par exemple intégrée dans un flanc latéral de l'enceinte. 10 Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d'un exemple de dispositif d'amplification selon l'invention. Ces exemples sont donnés à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels 15 - les figures 1 et 2 sont des vues extérieures du dispositif d'amplification, - la figure 3 montre la partie électrique du dispositif d'amplification - la figure 4 montre la partie électronique du dispositif d'amplification. Description d'un mode de réalisation de l'invention 20 Comme dit précédemment, l'invention concerne un dispositif d'amplification autonome solaire pour instruments de musique. Ce dispositif comprend un panneau 1 solaire de type photovoltciique, une enceinte 2 acoustique close sans évent de décompression, un haut-parleur 3, un tweeter 4, un accumulateur 6 à courant continu stockant l'énergie fournie par le panneau photovoltdique et les dispositifs électriques et électroniques suivants - prise d'entrée instrument 5.1 et potentiomètre de réglage du niveau d'entrée 5.2 associé, prise d'entrée 25 micro 5.3 et potentiomètre de réglage du niveau d'entrée 5.4 associé, prise d'entrée ligne 5.5 et potentiomètre de réglage du niveau d'entrée 5.6 associé, potentiomètre de réglage du volume général 5.10 - prise d'entrée / sortie boucle d'effet 5.11 - préamplificateur 5 avec potentiomètres de réglages des paramètres utilisateur (graves 5.7, médiums 5.8 et aigus 5.9) 30 - dispositif de gestion de charge 7 avec témoin de charge 5.15 - filtre électronique actif 8 - amplificateur 9 électronique de classe D. 3022726 4 Le schéma électronique de l'ensemble est représenté fig. 4. Les prises d'entrée 5.1, 5.3 et 5.5 sont reliées aux trois entrées du mélangeur 10 trois voies qui mélange les signaux reçus sur ses trois voies d'entrée et fournit le signal résultant au filtre actif 8. L'amplificateur 9 amplifie le signal qu'il reçoit du filtre actif 8 et restitue le signal amplifié sur le haut-parleur 3 et le tweeter 4 (haut-parleur destiné à reproduire les fréquences 5 élevées). Entre la prise d'entrée instrument 5.1 et l'entrée du mélangeur 10, le préamplificateur 5 permet d'ajuster les niveaux des graves, médiums, aigus du signal reçu sur la prise 5.1 d'entrée instrument avant son amplification. Ces éléments sont intégrés et assemblés dans l'enceinte 2 acoustique accordée à la fréquence de résonance du haut-parleur 3 au moyen du filtre actif numérique 8. 10 Les dimensions de l'enceinte sont de l'ordre de 400mm de hauteur, 400 mm de largeur et 300 mm de profondeur pour un volume physique de l'enceinte de l'ordre de 50 litres. La puissance de sortie de l'enceinte est de 102dB à un mètre. Le dispositif de gestion de charge 7 comprend un dispositif de régulation de la charge et un dispositif de 15 gestion de la consommation des dispositifs électriques. Connecté entre le panneau et l'accumulateur (fig. 3), le dispositif de régulation de la charge gère la charge de l'accumulateur en fonction de l'énergie qu'il reçoit du panneau et du niveau de charge de l'accumulateur, et donc de la consommation des dispositifs électriques. Est également prévue une prise USB 5.13 accessible à l'extérieur de l'enceinte et reliée à l'accumulateur 6, par l'intermédiaire d'un convertisseur 11 tension / tension dans l'exemple de la fig.4. La prise USB permet la 20 recharge d'un petit appareil électrique tel qu'un téléphone, une tablette, etc. à partir de l'accumulateur 6. 3022726 5 Nomenclature 1 panneau photovoltaïque 2 enceinte 2.1 face supérieure 5 2.2 paroi inférieure 2.3, 2.4 deux flancs latéraux 2.5 face avant 2.6 bandeau de commande 2.7, 2.8 poignées de préhension 10 2.9 fond 2.10 trappe 2.11 connectique de sortie 3 haut-parleur 4 tweeter (haut-parleur reproduisant les fréquences sonores élevées) 15 5 préamplificateur 5.1 prise d'entrée monophonique pour instrument 5.2 potentiomètre de réglage du niveau d'entrée instrument 5.3 prise d'entrée monophonique pour microphone 5.4 potentiomètre de réglage du niveau d'entrée microphone 20 5.5 prise d'entrée ligne stéréophonique 5.6 potentiomètre de réglage du niveau d'entrée ligne stéréo 5.7, 5.8, 5.9, 5.10 potentiomètre de réglage respectivement des graves, des médiums, des aigus et du niveau sonore global 5.11 entrée / sortie boucle d'effet 25 5.12 interrupteur de mise sous tension 5.13 prise USB 5.14 sortie ligne XLR 5.15 témoin de charge 6 accumulateur 30 7 dispositif de gestion de charge 8 filtre actif 9 amplificateur 10 mélangeur trois voies 11 convertisseur REVENDICATIONS1. Dispositif d'amplification d'un signal sonore, notamment un signal produit par un instrument de musique, dispositif comprenant des dispositifs électriques dans une enceinte (2) acoustique, dispositifs électriques comprenant notamment un amplificateur (9) agencé pour amplifier un signal sonore reçu sur une borne d'entrée de l'enceinte et un haut-parleur (3, 4) agencé pour restituer le signal sonore amplifié, dispositif d'amplification caractérisé en ce qu'il comprend également un panneau (1) photovoltdique agencé pour fournir une énergie électrique aux dispositifs électriques. 2. Dispositif d'amplification selon la revendication 1 dans lequel le panneau photovoltcifque forme une partie au moins d'une face supérieure (2.1) de l'enceinte acoustique. 3. Dispositif d'amplification selon l'une des revendications précédentes comprenant un accumulateur (6) d'énergie, par exemple un accumulateur à courant continu, accumulateur agencé pour recevoir une énergie électrique du panneau photovoltaïque et alimenter les dispositifs électriques. 4. Dispositif d'amplification selon la revendication précédente dans lequel l'accumulateur est fixé sur une paroi inférieure (2.2) de l'enceinte, à l'intérieur de l'enceinte. 5. Dispositif d'amplification selon la revendication précédente dans lequel l'enceinte comprend une trappe (2.10) donnant accès à l'accumulateur. 6. Dispositif d'amplification selon l'une des revendications précédentes comprenant également un dispositif de gestion de charge (7), agencé pour gérer une charge de l'accumulateur en fonction d'une énergie électrique fournie par le panneau et d'une énergie électrique consommée par les dispositifs électriques à l'intérieur de 20 l'enceinte. 7. Dispositif d'amplification selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'amplificateur est de classe D. 8. Dispositif d'amplification selon l'une des revendications précédentes, comprenant également, dans l'enceinte, un filtre actif (8) agencé pour ajuster un volume acoustique de l'enceinte à la fréquence de 25 résonance du haut-parleur. 9. Dispositif d'amplification selon l'une des revendications précédentes comprenant également un préamplificateur (5) agencé pour recevoir le signal sonore à amplifier et fournir à l'amplificateur un signal ajusté en fonction de paramètres utilisateur, notamment les graves (5.7), les médiums (5.8), les aigus (5.9) et le volume général (5.10) du signal sonore restitué. 30 10. Dispositif d'amplification selon la revendication précédente comprenant également une pluralité de potentiomètres (5.7, 5.8, 5.9, 5.10) agencés pour le réglage des paramètres par l'utilisateur. 3022726 7 11. Dispositif d'amplification selon l'une des revendications précédentes comprenant une pluralité de bornes d'entrée agencées pour recevoir un signal à amplifier, notamment une borne pour instrument de musique (5.1, 5.2), une borne pour microphone (5.3, 5.4), une borne pour entrée ligne (5.5, 5.6), chaque borne comprenant une prise (5.1, 5.3 et 5.5) pour connecter, selon le cas, un instrument de musique ou un microphone ou une entrée 5 ligne, et un potentiomètre (5.2, 5.4 et 5.6) de réglage d'un niveau d'entrée associé. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'enceinte comprend au moins une poignée de préhension (2.7, 2.8), par exemple intégrée dans un flanc latéral de l'enceinte.