Brevet FR3026597A1 — publié le 20160401

L'invention concerne les casques incorporant des circuits électroniques embarqués. Il peut s'agir notamment de casques munis de circuits de filtrage et de traitement du signal (par exemple des circuits de réduction active du bruit ambiant) et/ou de circuits de réception pour une utilisation sans fil du cas- que, où ce dernier est couplé à un appareil tel qu'un lecteur MP3, radio, smartphone, etc. par une liaison de type Bluetooth (marque déposée du Bluetooth SIC) ou autre. De tels casques embarquent typiquement une batterie qui doit être régu- lièrement rechargée. Pour la recharge, une première approche consiste à prévoir un support dédié, doté de contacts électriques qui viennent coopérer avec des contacts de recharge du casque, prévus le plus souvent dans l'arceau du casque. Une autre approche consiste à prévoir une prise de recharge, soit exclusivement dédiée à la recharge, soit faisant partie d'une liaison de type USB dont le casque est équipé. Dans ce dernier cas, un cordon USB relié à un chargeur ou à un ordinateur véhicule de façon classique en soi la tension de recharge. Ces deux approches présentent des inconvénients. La première nécessite un support dédié, à relier à une source de courant, qu'il est nécessaire d'acquérir avec le casque, aucune standardisation n'existant en la matière, et d'emporter avec soi lorsque l'on souhaite emporter le casque. La seconde approche nécessite de disposer d'un chargeur USB, ou d'un ordinateur, et également d'un cordon USB, toujours susceptible d'être égaré. Ces deux approches connues nécessitent également une manipulation contraignante, à savoir soit poser le casque sur son support dans une position précise où le contact électrique de recharge est assuré, soit effectuer le branchement du cordon USB. On connait par ailleurs des systèmes de recharge dans fil pour des écou- teurs miniatures, mais ils nécessitent une configuration très particulière La présente invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients de l'état de la technique, et à propose un casque audio qui puisse être rechargé de façon simple et fiable. L'invention propose ainsi un casque audio comprenant, selon une configuration classique, deux écouteurs et un élément de liaison entre les écouteurs. Chaque écouteur comprend un coussinet souple circumaural généralement annulaire, monté sur une coque recevant un transducteur, le casque comprenant une circuiterie électronique alimentée par une batte- rie. De façon caractéristique de l'invention, ce casque comprend un circuit de recharge de la batterie relié à au moins un bobinage de recharge par couplage inductif, ledit bobinage étant logé dans un coussinet, dans une ré- gion du coussinet proche d'un plan limite extérieur, côté porteur, de l'en- veloppe du coussinet. Le casque inclut avantageusement mais optionnellement les caractéristiques additionnelles suivantes, considérées individuellement ou en toutes combinaisons techniquement compatibles : - le bobinage est agencé dans la région du coussinet adjacente à son ouverture aurale ; - le bobinage est agencé au voisinage d'une couture entre deux parties d'une enveloppe du coussinet, ladite couture épousant sa forme généralement annulaire ; - la surface de l'enveloppe côté porteur est généralement plane ; - le bobinage présente une déformabilité telle qu'elle n'altère essentiellement pas la déformabilité du coussinet ; - la section transversale du bobinage est aplatie, avec un grand axe contenu dans le plan du bobinage ; - il est prévu un bobinage dans chaque coussinet. 0 On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention, en référence aux dessins annexés où les mêmes références désignent d'une figure à l'autre des éléments identiques ou fonctionnellement semblables. La Figure 1 représente en perspective un casque audio selon l'invention mis en place sur la tête d'un utilisateur. La Figure 2 est une vue en coupe transversale partielle de l'un des deux écouteurs du casque de la Figure 1. La Figure 3 est une vue en coupe transversale d'un coussinet de l'écouteur de la Figure 2. La Figure 4 est une vue en perspective d'un coussinet d'un casque selon l'invention, ayant une forme différente. La Figure 5 est une vue en élévation de côté d'un casque audio selon l'invention reposant sur la surface d'un dispositif de charge sans fil. 0 En référence aux dessins et en particulier à la Figure 1, on a représenté un casque audio placé sur la tête de son utilisateur. Ce casque comporte, de manière en elle-même classique, deux écouteurs 10, 10' réunis par un arceau de maintien 12. L'arceau 12 est relié aux écouteurs par l'intermédiaire de liaisons pivotantes 13 permettant un bon ajustement des écouteurs sur la tête de l'utilisateur en s'adaptant à sa morphologie. Chacun des écouteurs 10, 10' comprend une coque extérieure 14 venant s'appliquer sur le contour de l'oreille de l'utilisateur, avec interposition entre la coque 14 et la périphérie de l'oreille d'un coussinet souple 16 circu- maural ou supra-aural, de contour généralement elliptique ou circulaire, destiné à assurer une étanchéité satisfaisante, du point de vue acoustique, entre la région de l'oreille et l'environnement sonore extérieur. Le coussinet 16 comprend une enveloppe souple 16a, 16b, par exemple en similicuir ou autre matériau ayant des propriétés semblables de robus- tesse et de confort, et un garnissage souple, par exemple en mousse ou en fibres, logé à l'intérieur de l'enveloppe. Comme le montre la Figure 3, une partie 16c du coussinet se prolonge du côté de la coque 14 pour épouser latéralement une partie de celle-ci. Sur la Figure 2, on a représenté le détail de l'un des écouteurs, avec la coque 14 et sa structure interne de support d'au moins un transducteur (ici un transducteur unique 30), ainsi que la structure 34 de fixation du coussinet 16, fixation réalisée de préférence par clipsage. La coque 14 (ou la coque opposée) abrite également, de façon non illustrée mais connue en soi, une batterie rechargeable et des circuits électro- niques destinés à assurer en particulier les fonctions suivantes : - communication sans fil, par exemple selon le standard Bluetooth ou analogue, avec une station émettrice telle qu'un ordinateur, une tablette, etc. ; - traitement des signaux audio appliqués aux transducteurs, notamment circuit d'annulation de bruit ambiant, correction de totalité, de présence, application d'effets, etc. ; et - récupération de l'énergie électrique recueillie par un bobinage inductif que l'on va décrire dans la suite, et adaptation de niveau de tension pour réaliser la charge de la batterie. Le casque audio comprend par ailleurs le cas échéant une interface de commande (pavé tactile, boutons, etc.), non illustrée, située sur la surface extérieure, opposée à son coussinet 16, de l'une des coques 14. Selon l'invention, le casque audio est rechargeable sans contact, et comprend à cet effet au moins un bobinage de récupération de flux magnéti- que émis par un dispositif extérieur, relié aux circuits de récupération d'énergie et de charge. Plus particulièrement, et comme illustré en particulier sur la Figure 5, le ou les bobinages sont disposés dans le casque de telle sorte que la charge de la batterie puisse s'effectuer alors que le casque repose sur une sur- face plane de recharge S, émettant de façon connue en soi un flux ma- gnétique, avec ses deux coussinets 16 en contact avec ladite surface de recharge S. A cet effet, et comme illustré sur les figures 2 et 3, le bobinage, désigné par la référence 20 est placé dans la région extérieure du coussinet 16, c'est-à-dire au voisinage de sa surface libre, opposée à la coque. Il est avantageux à cet égard que ladite surface libre du coussinet soit généralement plane, comme montré sur les figures 2 et 3, de telle sorte que, lorsque le casque repose sur la surface de charge S avec ses coussinets 16 en contact avec ladite surface, la distance entre le bobinage 20 (ou chaque bobinage dans le cas où chaque écouteur est doté d'un bobinage) soit suffisamment petite pour assurer un couplage inductif satisfaisant entre les bobinages émettant le flux dans la plaque et le ou les bobinages récepteurs 16. Typiquement, pour une recharge réalisée conformément aux prescriptions du standard d'interfaçage "Qi" du Wireless Power Consortium, cette dis- tance est inférieure ou égale à 2,5 mm, ce qui est réalisable si l'on intègre le bobinage dans le coussinet 16 au voisinage d'une couture C entre une partie de coussinet axialement et radialement extérieure, indiquée en 16a, et une partie de coussinet axialement et radialement intérieure, indiquée en 16b. Le placement du bobinage 20 au voisinage de cette couture C permet en effet de mettre en place le rembourrage 16c du coussinet, puis de placer le bobinage à l'endroit indiqué sur les figures 2 et 3, puis de réaliser la couture C. Préférentiellement, pour ne pas altérer la souplesse et le confort du cous- sinet, le bobinage présente une section transversale et une souplesse compatibles avec ces exigences. À cet effet, le bobinage 20 est réalisé à l'aide d'un fil de cuivre de faible section, typiquement comprise entre environ 0,07 et 0,2 mm2, et l'isolant entre spires est une résine ayant égale- ment des caractéristiques de souplesse adéquates. Le nombre de spires du bobinage, avec la gamme de sections de fil précitée, est typiquement compris entre environ 10 et 18. La section transversale du bobinage 20 peut par ailleurs être soit circulaire, comme illustré sur les figures 2 et 3, soit aplatie, avec un grand axe de préférence contenu dans le plan du bobinage pour assurer une défor- mabilité la mieux adaptée à la préservation du confort. Les brins d'extrémité du bobinage 20 sont reliés au circuit de récupération d'énergie et de charge en passant soit du côté interne du coussinet 16, soit du côté externe. La figure 3 illustre en particulier un orifice 14a de la coque à travers lequel ces brins peuvent passer. Lorsque les deux écouteurs 10 du casque sont pourvus d'un bobinage 20, le dispositif de récupération d'énergie et de charge de la batterie, situé dans l'une des coques 14, est connecté au bobinage de l'écouteur opposé par des conducteurs appropriés passant par l'arceau 12. Un autre avantage du placement du bobinage 20 dans le coussinet 16 ré- side en ce que la surface extérieure de la coque 14, notamment son interface de commande, et les circuits qu'elle abrite n'ont pas à être modifiés de façon contraignante pour recevoir le bobinage. Un autre avantage encore est que la souplesse du coussinet 16, combi- née au poids du casque, permet une bonne application de ce coussinet contre la surface de recharge, ce qui serait plus difficile à atteindre si le bobinage était placé du côté de la coque 14, généralement en matière plastique rigide. La Figure 4 illustre une variante de réalisation du coussinet 16, avec une section de forme plus arrondie du côté de sa face libre destinée à l'appui contre la tête du porteur. Dans ce cas, le bobinage 20 est placé au voisinage du sommet de cette forme arrondie avec, ici encore, la recherche d'une distance la plus courte possible entre le bobinage et la surface de recharge. La Figure 5 représente le casque 10 reposant contre la surface d'un dis- positif de charge sans fil, de dimensions appropriées et dont les principes techniques sont connus de l'homme du métier. On observe que grâce aux articulations 13 entre l'arceau 12 et les écouteurs 10, les deux bobinages 20 se placent bien à plat contre la surface de charge S, ce qui garantit un couplage inductif satisfaisant et une charge de la batterie d'autant plus rapide. REVENDICATIONS1. Casque audio, comprenant deux écouteurs (10) et un élément de liaison (12) entre les écouteurs, chaque écouteur comprenant un coussinet souple (16) circumaural ou supra-aural généralement annulaire, monté sur une coque (14) recevant un transducteur (30), le casque comprenant une circuiterie électronique alimentée par une batterie, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de recharge de la batterie relié à au moins un bobinage (20) de recharge par couplage inductif, et en ce que ledit bobinage est logé dans le coussinet (16) de l'un au moins desdits écouteurs (10), dans une région du coussinet (16) proche d'un plan limite extérieur, côté porteur, de l'enveloppe (16a, 16b) du cous- sinet. 2. Casque audio selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bobinage (20) est agencé dans la région du coussinet (16) adjacente à son ouverture aurale. 3. Casque audio selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bobinage (20) est agencé au voisinage d'une couture (C) entre deux parties (16a, 16b) d'une enveloppe du coussinet, ladite couture épousant sa forme généralement annulaire. 4. Casque audio selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de l'enveloppe (16a, 16b) côté porteur est généralement plane. 5. Casque audio selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bobi- nage (20) présente une déformabilité telle qu'elle n'altère essentiellement pas la déformabilité du coussinet. 6. Casque audio selon la revendication 5, caractérisé en ce que la section transversale du bobinage (20) est aplatie, avec un grand axe contenu dans le plan du bobinage. 7. Casque audio selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un bobinage (20) dans chaque coussinet (16).