Brevet FR3013176A1 — publié le 20150515

ENSEMBLE HAUT-PARLEUR ETANCHE POUR FORTE PROFONDEUR L'objet de l'invention concerne un ensemble haut-parleur adapté à être étanche à des profondeurs importantes et à résister à des fortes 5 pressions, tout en produisant un son de bonne qualité sur une large bande de fréquences et avec un volume suffisamment audible. Lorsque des équipements haut-parleurs sont destinés à des utilisations, par exemple sous-marine ou dans des environnements dans 10 lesquels ils peuvent être soumis à des pressions élevées et à des environnements difficiles, il est nécessaire qu'ils présentent une tenue à la pression et une étanchéité. Des solutions de haut-parleurs étanches existent, mais elles sont en général limitées au niveau de la profondeur maximale pour laquelle le 15 haut-parleur résiste. En général, on observe un problème de tenue en fonctionnement du haut-parleur en immersion supérieure à deux mètres, car la pression qui s'exerce sur la membrane du haut parleur est trop importante. La membrane se détend et le haut-parleur perd ses qualités acoustiques. Les haut-parleurs développés dans l'art antérieur présentent notamment les 20 inconvénients suivants: sous une profondeur importante la pression est telle qu'elle écrase la membrane du haut-parleur et donc dégrade ses performances. Un des objectifs de la présente invention est de palier les 25 inconvénients présentés par les systèmes connus de l'art antérieur. A cet effet, l'objet de l'invention concerne un ensemble haut-parleur étanchéifié adapté à être utilisé sous forte profondeur et/ou dans des environnements difficiles. L'invention concerne un haut-parleur étanche pour profondeurs 30 élevées et/ou pour des environnements difficiles caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison au moins les éléments suivant: - un haut-parleur, - une membrane d'étanchéité, - une grille de protection positionnée entre le haut-parleur et la membrane d'étanchéité, la grille de protection comportant au moins une ouverture permettant le passage des vibrations du haut parleur, des moyens de positionnement par rapport au haut-parleur, - la membrane d'étanchéité a une forme adaptée à la forme du haut-parleur et à la forme de la grille de protection, une face d'appui interne recevant la grille de protection, des moyens de maintien en place de l'ensemble grille-haut parleur, un bourrelet d'appui sur sa face externe qui est aligné sur la face d'appui interne, - un châssis adapté à recevoir l'ensemble formé du haut-parleur, de la grille et la membrane, - une bride de maintien en position de l'ensemble formé du haut- parleur, de la grille et la membrane sur le châssis. La grille de protection a, par exemple, une forme emboutie sur une première face positionnée côté haut-parleur afin de conserver une certaine distance afin que, lors du débattement de la membrane du haut-parleur celle ci puisse bouger sans venir buter sur la grille de protection, une deuxième face de la grille de protection est positionnée sur la face d'appui de la membrane d'étanchéité. Selon un mode de réalisation, la grille de protection a une forme sensiblement rectangulaire, elle comporte plusieurs tétons pour son positionnement par rapport au haut parleur, plusieurs orifices rectangulaires et un orifice circulaire en son centre, des évents d'égalisation de la pression entre la partie avant et la partie arrière du haut parleur. La membrane d'étanchéité est, par exemple, constituée d'un fond comportant le bourrelet d'appui, d'une face interne, de parois, le bourrelet d'appui et la face d'appui sont alignés pour permettre, lorsque la bride de maintien est en place, de garantir un appui optimum de l'ensemble hautparleur/grille/membrane sur le châssis. La membrane d'étanchéité a par exemple une forme sensiblement rectangulaire et comporte dans ses quatre coins des « oreilles » de forme triangulaire formées par une partie de la membrane qui vient se rabattre vers l'intérieur de la membrane d'étanchéité. Il est possible d'utiliser une membrane d'étanchéité en fluorosilicone. La bride de maintien peut comporter un cadre pourvu d'une ouverture dont la taille et la forme permettent de positionner le haut-parleur, quatre vias pour le passage de vis de maintien. 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 : - La figure 1, une vue éclatée d'un exemple de haut-parleur étanchéifié, - La figure 2, un exemple de grille de protection, - La figure 3, un exemple de membrane, et - La figure 4, une section de l'assemblage haut parleur, grille plus membrane. L'exemple qui va être donné à titre d'illustration non limitative de l'objet de la présente invention concerne un haut-parleur destiné à être utilisé dans un milieu marin à des profondeurs importantes, par exemple supérieures à 2 mètres d'eau pendant 2 heures. La figure 1 schématise une vue éclatée d'un ensemble haut- parleur étanche selon l'invention comprenant un haut-parleur 1 standard, par exemple, une grille de protection 2, une membrane d'étanchéité 3 et une bride 4 de maintien en position. L'ensemble vient reposer dans un châssis 5 et est ensuite maintenu en position par des vis par exemple. Le haut-parleur 1 possède une face avant et une face arrière et, dans cet exemple, présente une forme oblongue, une épaisseur eh; le cadre 11 du haut-parleur a une longueur Lh et une largeur Ih. Le cadre 11 du haut-parleur possède quatre repères 12 qui vont servir au positionnement de la grille de protection 2. La grille de protection 2 (figure 2) a notamment pour fonction 5 d'éviter que sous l'effet de la pression, la membrane d'étanchéité 3 ne vienne s'écraser sur le haut-parleur 1. La forme de la grille de protection 2 est choisie pour être adaptée à la forme du haut-parleur, ici un cadre rectangulaire comprenant une partie oblongue 20. L'épaisseur eg de la grille est choisie la plus fine possible pour 10 éviter d'augmenter l'épaisseur de l'ensemble haut-parleur-membrane d'étanchéité constitué, mais suffisamment épaisse pour garantir une bonne rigidité afin de résister notamment aux phénomènes physiques résultant de la pression. Le matériau constituant la grille de protection est par exemple du laiton ou de l'acier traité, pour éviter des problèmes éventuels d'aimantation 15 par la présence du haut-parleur. La grille de protection 2 de forme sensiblement rectangulaire présente une forme emboutie 20 sur une première face 21 positionnée côté du haut-parleur afin de conserver une certaine distance dgm pour que, lors du débattement de la membrane 13 du haut parleur, celle-ci puisse bouger sans 20 venir buter sur la grille de protection. Une deuxième face 22 est positionnée, au niveau de sa base 27 entourant la forme emboutie, sur une face d'appui 36 de la membrane d'étanchéité 3 comme il sera décrit ci-après. La grille de protection 2 possède, par exemple, quatre tétons 23 qui servent à la centrer précisément sur le haut parleur 1. Plusieurs orifices 25 24i rectangulaires ainsi qu'un orifice circulaire 25 au centre sont réalisés pour permettre le passage des vibrations du haut-parleur à travers la grille de protection 2 jusqu'à la membrane d'étanchéité 3. La grille comporte aussi deux évents 26 d'égalisation de la pression entre la partie avant et arrière du haut parleur pour permettre une meilleure mobilité de la membrane 13 du 30 haut-parleur. La membrane 3 d'étanchéité est, par exemple, en fluorosilicone permettant de rendre le haut-parleur étanche et résistant à l'eau et à un grand nombre de fluides chimique. Cette matière a été choisie avec une dureté présentant l'avantage de lui donner une faible de mémoire de forme. L'épaisseur de la membrane d'étanchéité n'est pas nécessairement homogène sur sa totalité, devant le haut parleur l'épaisseur permet une bonne tenue à la pression, tout en respectant la qualité acoustique requise, en évitant les distorsions. La membrane d'étanchéité 3 a une forme sensiblement rectangulaire dans cet exemple. La forme est notamment choisie afin d'obtenir un recouvrement optimum de l'ensemble haut-parleur et grille de protection. Elle est constituée d'un fond 31, d'une face interne 32 et de parois 33 de hauteur h33. Sur le fond 31 se trouve un bourrelet d'appui 34 ayant une section demi-circulaire. Le bourrelet 34 est positionné selon une face d'appui interne 36 et suivant une forme sensiblement oblongue et une dimension correspondant à la forme de la partie emboutie de la grille de protection. Au niveau de la membrane d'étanchéité, on trouve la face d'appui interne périphérique 36 qui a une forme identique à la partie emboutie de la grille, une largeur 136 correspondant à la base 27 de la forme emboutie de la grille de protection et qui est adaptée à recevoir la base de la forme emboutie de la grille de protection. Le bourrelet 34 et la face d'appui 36 sont ainsi alignés pour permettre, lorsque la bride de maintien 4 est en place, de garantir un appui optimum donc une bonne étanchéité dans le châssis 5 conformément au schéma de la figure 4. Quatre oreilles 37 de forme triangulaire par exemple sont formées par une partie de la membrane d'étanchéité qui vient se rabattre vers l'intérieur, aux quatre coins du bord supérieur des parois de la membrane d'étanchéité 3. Ces oreilles ont une dimension donnée et permettent de maintenir l'ensemble grille et haut parleur, les coins de ces éléments venant se glisser sous les oreilles. L'espace ou hauteur entre l'oreille et la face d'appui interne est adapté pour prendre en sandwich l'ensemble grille de protection et haut parleur. L'épaisseur pour le fond 31 de la membrane est choisie pour permettre une retransmission du son optimum. La bride de maintien 4 comporte un cadre 41 pourvu d'une ouverture 42 dont la taille et la forme permettent de positionner le haut-5 parleur, quatre vias 43 pour le passage des vis 45 de maintien. Le châssis 5 comprend par exemple un emplacement 51 ayant une forme adaptée à recevoir la membrane d'étanchéité dans laquelle on a inséré la grille de protection et le haut-parleur. Une fois positionné dans cet emplacement l'ensemble membrane d'étanchéité grille de protection haut 10 parleur est maintenu en place au moyen de la bride de maintien 4 et des vis 45 vissées dans des emplacements 52 du châssis. La figure 4 représente une vue en coupe de l'assemblage haut-parleur, grille de protection et membrane étanche décrites précédemment. Les références des éléments de cette figure correspondent aux éléments 15 décrits aux figures 1 à 3. Sans sortir du cadre de l'invention, le dispositif peut être adapté pour assurer une fonction de blindage électro magnétique type CEM, Tempest par reprise de la masse mécanique sur la périphérie de la grille. 20 Le haut-parleur selon l'invention présente notamment les avantages suivants : il ne nécessite pas de haut-parleur spécifique, il se loge dans un faible volume, l'assemblage des éléments constituant la présente invention est simple, la structure permet un équilibrage de chaque côté du haut parleur, c'est une solution simple, industrielle et peu coûteuse. 25 REVENDICATIONS1 - Ensemble haut-parleur étanche pour profondeurs élevées et/ou environnements difficiles caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison au moins les éléments suivant: - un haut-parleur (1), - une membrane d'étanchéité (3), - une grille de protection (2) positionnée entre le haut-parleur (1) et la membrane d'étanchéité (3), la grille de protection (2) comportant au moins une ouverture (25) permettant le passage des vibrations du haut parleur (1), des moyens de positionnement (23) par rapport au haut-parleur (1), - la membrane d'étanchéité (3) a une forme adaptée à la forme du haut-parleur (1) et à la forme de la grille de protection (2), une face d'appui interne (36) recevant la grille de protection, des moyens de maintien en place (37) de l'ensemble grille-haut parleur, un bourrelet d'appui (34) sur sa face externe qui est aligné sur la face d'appui interne (36), - un châssis (5) adapté à recevoir l'ensemble formé du haut-parleur, de la grille et la membrane, - une bride de maintien en position (4) de l'ensemble formé du haut- parleur, de la grille et la membrane sur le châssis (5). 2 - Ensemble haut-parleur étanche selon la revendication 1 caractérisé en ce que la grille de protection (2) a une forme emboutie (20) sur une première face (21) positionnée côté haut-parleur (1) afin de conserver une certaine distance pour que lors du débattement de la membrane du haut-parleur celle ci puisse bouger sans venir buter sur la grille de protection, une deuxième face (22) est positionnée sur la face d'appui (36) de la membrane d'étanchéité.30 3 - Ensemble haut-parleur étanche selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la grille de protection (2) a une forme sensiblement rectangulaire, elle comporte plusieurs tétons (23) pour son positionnement par rapport au haut parleur, plusieurs orifices rectangulaires (24i) et un orifice circulaire (25) en son centre, des évents (26) d'égalisation de la pression entre la partie avant et la partie arrière du haut parleur. 4 - Ensemble haut-parleur étanche selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la membrane d'étanchéité (3) est constituée d'un fond (31) comportant le bourrelet d'appui (34), d'une face interne (32), de parois (33), le bourrelet d'appui (34) et la face d'appui (36) sont alignés pour permettre, lorsque la bride de maintien (4) est en place, de garantir un appui optimum de l'ensemble haut-parleur/grille/membrane sur le châssis. 5 - Ensemble haut-parleur étanche selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la membrane d'étanchéité (3) a une forme sensiblement rectangulaire et comporte dans ses quatre coins des « oreilles » (37) de forme triangulaire formées par une partie de la membrane qui vient se rabattre vers l'intérieur de la membrane d'étanchéité (3). 6 - Ensemble haut-parleur étanche selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la membrane d'étanchéité (3) est en fluorosilicone. 7 - Ensemble haut-parleur étanche selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la bride de maintien (4) comporte un cadre (41) pourvu d'une ouverture (42) dont la taille et la forme permettent de positionner le haut-parleur, quatre vias (43) pour le passage de vis de maintien (45).