Brevet FR3044869A1 — publié le 20170616

1. Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine de la répulsion des nuisibles. Elle concerne plus particulièrement un dispositif acoustique de répulsion des nuisibles. 2. Art antérieur De nombreuses zones d'intérêt économique telles que des sites d'élevage, des sites de production céréalière, des zones industrielles ou commerciales sont équipées de dispositifs de répulsion des nuisibles. En effet, les nuisibles, que ceux-ci soient des espèces aviaires ou des mammifères sauvages tels que des sangliers, des chevreuils ou des cerfs, sont susceptibles de ravager de telles zones d'intérêt économique. Il est connu des dispositifs visuels de répulsion des nuisibles se déclinant sous diverses formes parmi lesquelles des cerfs-volants en forme de rapace, des ballons représentant de grands yeux, des éoliennes en forme d'oiseaux. Ces dispositifs présentent l'inconvénient de nécessiter la présence de vent pour fonctionner et d'être présents en permanence ce qui entraîne une accoutumance des nuisibles aux dispositifs, lesquels deviennent alors peu efficaces. Il est connu des répulsifs chimiques de type somnifères, anesthésiants ou répulsifs olfactifs. Les répulsifs de type somnifères ou anesthésiants sont interdits à la vente. En ce qui concerne les répulsifs olfactifs, ils présentent une efficacité limitée et ne sont pas utilisables dans les zones commerciales ou industrielles. Il est également connu des détonateurs tels que des pistolets effaroucheurs ou des canons à gaz fixes ou tournants générant des explosions. Outre une signature 3044869 2 acoustique unique du dispositif entraînant là encore une accoutumance des nuisibles, ces dispositifs présentent l'inconvénient de créer une pollution sonore et d'être potentiellement gênants pour des riverains. De plus, les 5 pistolets nécessitent la présence d'une personne sur les zones à protéger pour mettre en oeuvre le dispositif. Par ailleurs, les canons à gaz sont des dispositifs lourds, peu maniables, sensibles à l'humidité et présentant des risques liés au gaz et aux explosions. 10 Afin d'éviter le phénomène d'accoutumance des nuisibles à des stimuli, il existe également des dispositifs électroniques de répulsion qui introduisent des variations dans les stimuli. Ces dispositifs combinent stimuli acoustiques et stimuli visuels. Les variations 15 reposent sur : - une multiplicité de sons joués par le dispositif, - une détection de présence des nuisibles et une modulation des intervalles de pause afin de surprendre les nuisibles, et 20 - un réglage du niveau acoustique, une programmation des plages de fonctionnement et une détection automatique de la nuit pour réduire la pollution sonore. De tels dispositifs électroniques de répulsion présentent l'inconvénient d'être onéreux. 25 3. Objectifs de l'invention La présente invention propose une solution visant à pallier les inconvénients précités. Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif acoustique de 30 répulsion des nuisibles bon marché permettant de spatialiser le son afin d'éviter l'accoutumance des nuisibles au dispositif et de les repousser plus efficacement. 3044869 3 4. Résumé de l'invention L'invention concerne un dispositif acoustique de répulsion des nuisibles comportant au moins une source 5 sonore pour émettre un signal sonore et une unité de commande de la source sonore, caractérisé en ce que l'unité de commande comporte des moyens de spatialisation du son pour simuler un déplacement de la source sonore et créer une diversité de sons émis. La spatialisation du son permet 10 d'éviter une accoutumance des nuisibles à un stimulus sonore. En outre, la spatialisation du son simule de manière plus réaliste une émission sonore d'un prédateur. Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de spatialisation du son comprennent un module de 15 modulation en amplitude pour faire varier de manière périodique l'amplitude du signal sonore. La modulation en amplitude permet de simuler une alternance de rapprochements et d'éloignements de la source sonore par rapport aux nuisibles. 20 Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de spatialisation du son comprennent un module de ré-échantillonnage pour dilater et/ou contracter en fréquence le signal sonore afin de simuler un effet Doppler. Le ré-échantillonnage permet de simuler un passage 25 de la source sonore devant les nuisibles. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte au moins deux sources sonores. L'utilisation de deux sources sonores permet de protéger une zone plus grande et de diversifier les méthodes de 30 spatialisation du son utilisées. Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de spatialisation du son comprennent un module d'émission stéréophonique pour que les deux sources soient 3044869 4 aptes à émettre deux signaux différents. L'émission stéréophonique permet de protéger plus efficacement une zone en améliorant la spatialisation du son de sorte que le son semble réparti dans un volume. Un couplage de 5 l'émission stéréophonique avec la modulation en amplitude permet de simuler un déplacement des sources l'une vers l'autre. Selon un mode de réalisation particulier, le module d'émission stéréophonique comporte un module de déphasage 10 pour faire varier le déphasage entre au moins deux signaux destinés à être émis en stéréophonie. Un couplage de l'émission stéréophonique avec le déphasage crée une figure d'interférence qui entraine une perception différente du signal sonore en fonction du déphasage appliqué. En 15 particulier, pour une fréquence pure, une variation du déphasage permet de simuler un mouvement circulaire des deux sources. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte un codec. On entend par codec un 20 circuit de compression et décompression du signal audio permettant la transformation d'un flux numérique en un signal analogique et inversement la transformation d'un signal analogique en un flux numérique. Selon un mode de réalisation particulier, le 25 dispositif comporte un amplificateur. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte une batterie rechargeable. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte des panneaux solaires aptes à alimenter 30 le dispositif en énergie électrique. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte des capteurs environnementaux tels que des capteurs de luminosité ou des détecteurs de présence, 3044869 5 permettant d'activer l'appareil lorsqu'il fait jour, le jour étant défini en fonction d'un passage de seuil de luminosité, éventuellement en combinaison avec l'horloge interne, ou de déclencher l'émission d'un son en fonction 5 d'une détection de présence d'un nuisible. Ces modes de déclenchement permettent d'émettre des sons à bon escient afin de diminuer l'accoutumance des nuisibles et de réduire la pollution sonore. Selon un mode de réalisation particulier, le 10 dispositif comporte un lecteur de mémoire amovible tel qu'une carte SD destinée à stocker des fichiers son. La mémoire amovible permet de diversifier les fichiers son lus par le dispositif et donc de limiter l'accoutumance des nuisibles. 15 Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte une mémoire interne telle qu'une mémoire Flash. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte une 20 L'interface homme-machine programmer les paramètres système, plages horaires de scénarios sonores. Selon un mode de interface homme machine. permet d'afficher et de suivants : date et heure du fonctionnement, volume sonore, réalisation particulier, le 25 dispositif comporte un coffret étanche résistant à la pluie et au vent. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte un châssis support. Selon un mode de réalisation particulier, le 30 dispositif comporte un répulsif visuel permettant de diversifier les stimuli destinés à faire fuir les nuisibles et à simuler de manière plus réaliste un prédateur. On entend par répulsif visuel un élément dont la 3044869 6 forme et les couleurs sont aptes à effrayer des nuisibles. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages innovants 5 ressortiront de la description ci-après, fournie à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - La figure la représente une vue schématique en perspective d'un dispositif acoustique selon un premier 10 mode de réalisation de l'invention, le dispositif comportant un seul haut-parleur; - La figure lb représente une vue schématique en perspective d'un dispositif acoustique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le dispositif 15 comportant deux haut-parleurs ; - La figure 2 représente un schéma fonctionnel d'un dispositif acoustique conforme à l'invention ; - Les figures 3a à 3c représentent un signal avant et après modulation en amplitude ainsi qu'un 20 mouvement simulé par l'émission de ce signal modulé en amplitude ; - Les figures 4a à 4c représentent un signal avant et après ré-échantillonnage ainsi qu'un mouvement simulé par l'émission de ce signal ré-échantillonné ; 25 - Les figures 5a à 5c représentent deux signaux destinés à être joués en stéréophonie avant et après modulation en amplitude ainsi qu'un mouvement simulé par l'émission en stéréophonie de ces deux signaux modulés en amplitude ; 30 - Les figures 6a à 6c représentent un signal avant et après transformation en deux signaux déphasés ainsi qu'un déplacement simulé par l'émission en 3044869 7 stéréophonie de ces deux signaux déphasés ; - La figure 7 est une représentation schématique d'un premier phénomène d'interférence généré par l'émission de signaux acoustiques par deux sources distantes ; 5 - La figure 8 est une modélisation d'une répartition de ventres et de noeuds de pressions sonores en présence d'un deuxième phénomène d'interférence généré par l'émission d'un même signal acoustique par deux sources distantes avec un premier déphasage ; et 10 - La figure 9 est une modélisation d'une répartition de ventres et de noeuds de pressions sonores en présence d'un troisième phénomène d'interférence généré par l'émission d'un même signal acoustique par deux sources distantes avec un deuxième déphasage différent du premier 15 déphasage. 6. Description détaillée En référence à la figure la, est représenté un dispositif 1 acoustique de répulsion des nuisibles conforme 20 à l'invention selon les axes X, Y et Z, orientés respectivement par les vecteurs x, y et z. Le dispositif 1 comporte un coffret 10 étanche reposant sur un châssis 11 et surmonté d'une source sonore 12, telle qu'un haut-parleur, orientée dans le sens du vecteur x. Selon une 25 variante représentée en figure lb, le dispositif 1 comporte deux sources sonores 121 et 122 surmontant le coffret 10. Selon une autre variante non représentée, l'une des deux sources sonores surmonte un deuxième châssis distant. Le coffret 10 est réalisé par exemple par assemblage de pièces 30 en matières synthétiques imperméables, telles que des plastiques, et obtenues par moulage ou par usinage. Le coffret 10 ainsi conçu n'est pas vulnérable à l'humidité ou au vent. Le coffret 10 présente une forme 3044869 8 parallélépipédique allongée s'étendant selon l'axe vertical Z. La face avant, l'avant étant défini par le sens du vecteur x, comporte une porte 100 permettant d'accéder à une partie intérieure du coffret. Le coffret 10 repose sur 5 le châssis 11 constitué de deux portions 111 allongées s'étendant selon l'axe X et d'au moins un élément 112 d'assemblage comportant un corps allongé s'étendant selon l'axe Y et agencé de manière à assembler les deux portions 111. Chaque portion 111 est terminée par deux extrémités 10 113. Dans le mode de réalisation de la figure la, les extrémités 113 sont en forme d'équerre comportant une première partie orientée selon l'axe Y et une seconde partie orientée selon l'axe Z et dirigée dans le sens inverse du vecteur z, de sorte à pouvoir s'ancrer dans un 15 sol meuble sans pour autant s'enfoncer entièrement. En référence à la figure 2, est représenté un schéma fonctionnel de l'invention. Le schéma fonctionnel représente un codec 21, un amplificateur 22, un haut-parleur 12, une batterie 23, une unité de stockage 24, des 20 entrées/sorties 25, une interface homme-machine 26, des capteurs 27 environnementaux, une horloge 28 et une unité de commande 20, par exemple un microprocesseur. Ces composants, hormis le haut-parleur 12, sont situés dans la partie intérieure du coffret 10. 25 Le codec 21 permet de décompresser des fichiers son destinés à être émis par le haut-parleur 12 ou à être traités par l'unité de commande 20. Le codec 21 est un circuit électronique relié à l'unité de commande 20 par un bus de communication ou un programme logiciel intégré dans 30 l'unité de commande 20. L'amplificateur 22 permet, à partir d'une énergie fournie par la batterie 23, d'augmenter la tension d'un signal issu du codec 21 sans le déformer, afin qu'il soit 3044869 9 émis par le haut-parleur 12 avec une pression acoustique conforme à une consigne définie par un utilisateur, la consigne étant typiquement de l'ordre de 120 décibels référence 20 pPa à un mètre de la source. En particulier, 5 l'amplificateur 22 comprend une électronique de puissance apte à traiter des fichiers stéréophoniques. La batterie 23 alimente le dispositif en énergie électrique. Les transferts d'énergie depuis ou vers la batterie sont représentés par des traits pointillés sur la 10 figure 2. La batterie 23 fournit typiquement une tension d'alimentation de douze volts. Elle est rechargeable par l'intermédiaire d'un chargeur relié au secteur. Le chargeur est compatible avec une alimentation 220 volts ou 110 volts et avec une fréquence de 50 Hertz ou de 60 Hertz. En 15 variante, elle est rechargée par des panneaux solaires électriques. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif est directement relié au secteur ou à une batterie externe par l'intermédiaire des entrées-sorties 25. 20 L'unité de stockage 24 comporte une mémoire interne telle qu'une mémoire Flash. La mémoire interne est intégrée à l'unité de commande 20 ou constitue un composant électronique séparé. L'unité de stockage 24 comporte avantageusement une mémoire amovible telle qu'une carte SD 25 pouvant stocker jusqu'à 512 giga octets de données. A titre d'exemple, dans l'hypothèse d'une mémoire amovible de 32 giga octets et de fichiers son de 30 secondes d'une taille de 5,5 méga octets, il est possible d'enregistrer plus de 5 000 fichiers son. A raison d'un fichier joué de manière 30 cyclique toutes les 5 minutes, il faudrait 17 jours pour jouer tous les fichiers de la mémoire amovible. En comparaison, les dispositifs actuels ne comporte qu'une dizaine de fichiers son de quelques secondes chacun. La 3044869 10 diversité des sons permet de cibler des espèces différentes. Les entrées/sorties 25 comprennent notamment l'embase de connexion du haut-parleur 12 et l'interface de 5 raccordement du chargeur de batterie. L'interface homme-machine 26 comporte un afficheur et une interface de programmation composée par exemple de boutons mécaniques, d'une manette, d'une souris et/ou d'un écran tactile. L'interface homme-machine 26 permet 10 d'afficher et de programmer les paramètres suivants : date et heure du système, plages horaires de fonctionnement, volume sonore, scénarios sonores. Les scénarios sonores sont définis par une sélection de fichiers son et par un mode de réalité sonore. Le mode de réalité sonore est 15 défini par un type de spatialisation du son et un type de déclenchement décrits par la suite. La porte 100 représentée à la figure 1 est avantageusement transparente de sorte à ce que l'afficheur placé immédiatement derrière soit visible au travers. 20 Les capteurs 27 environnementaux comprennent des capteurs de luminosité pour mesurer la luminosité extérieure et des détecteurs de présence tels que des capteurs infrarouges pour détecter la présence de nuisibles. Ces capteurs 27 permettent de déclencher des 25 scénarios sonores en fonction d'un passage de seuil lumineux ou d'une détection de présence de nuisibles. Un type de déclenchement est défini par un déclenchement lié à un capteur ou par un déclenchement temporel. Un déclenchement temporel est défini par des intervalles 30 temporels de pause ou des instants de déclenchement, l'horloge 28 fournissant une référence temporelle. L'horloge 28 est intégrée au module de commande 20 ou séparée. 3044869 11 L'unité de commande 20 met en oeuvre les modes de réalité sonore du dispositif 1. En particulier, elle gère les types de déclenchement et les types de spatialisation du son. L'unité de commande 20 comporte des modules mettant 5 en oeuvre les types de spatialisation du son parmi lesquels : un module de modulation en amplitude, un module de ré-échantillonnage, un module d'émission stéréophonique et un module de déphasage. Le module de modulation en amplitude transforme un 10 signal audio, par exemple le signal représenté à la figure 3a, en un autre signal audio dont la pression acoustique varie de manière périodique. Un résultat de cette modulation est représenté à la figure 3b. Pour des raisons de clarté, la fréquence de modulation représentée est plus 15 élevée qu'une fréquence de modulation classique. Soit si le signal audio d'origine de fréquence f1, s2 le signal audio modulé en amplitude, a un coefficient strictement compris entre 0 et 1, fm une fréquence avantageusement au moins dix fois inférieure à fi et cpm une phase quelconque, on a : s2(t) = (1 - a cos2(2iffmt + cp,,)).s1(t) 20 La modulation en amplitude permet de simuler une alternance de rapprochements et d'éloignements de la source sonore 12 par rapport au nuisible 3 comme le montre la figure 3c. Le module de ré-échantillonnage transforme un signal audio, par exemple le signal représenté à la figure 25 4a, en un autre signal audio dont le spectre sonore est dilaté ou contracté. Un résultat de ce ré-échantillonnage est représenté à la figure 4b. Dans cet exemple, le signal audio obtenu comporte une alternance entre une diminution de la fréquence du signal et une augmentation de la 30 fréquence du signal. Un ré-échantillonnage d'un rapport N/M est obtenu en sur-échantillonnant d'un facteur N et en sous échantillonnant d'un facteur M. 3044869 12 Le ré-échantillonnage permet de simuler un passage de la source sonore 12 à proximité du nuisible 3 grâce à un effet Doppler comme le montre la figure 4c. Dans le cas d'un dispositif 1 équipé de deux haut- 5 parleurs 121 et 122, le module d'émission stéréophonique gère l'émission en stéréophonie de fichiers stéréophoniques par les deux haut-parleurs. Lorsque le module d'émission stéréophonique est couplé à un module de modulation en amplitude, le dispositif 1 est apte à transformer deux 10 signaux d'origine, par exemple les signaux représentés à la figure 5a, en deux autres signaux, le premier signal étant destiné au premier haut-parleur 121 et ayant une pression acoustique décroissante puis croissante et le deuxième signal étant destiné au deuxième haut-parleur et ayant une 15 pression acoustique croissante puis décroissante. Un résultat de ces deux modulations est représenté à la figure 5b. Soit si le premier signal audio d'origine de fréquence fi destiné au premier haut-parleur 121 et s2 le deuxième signal audio d'origine de fréquence f2 destiné au deuxième 20 haut-parleur 122, s4 le premier signal audio modulé en amplitude, s5 le deuxième signal audio modulé en amplitude, s un coefficient strictement compris entre 0 et 1, fn une fréquence avantageusement au moins dix fois inférieure à fi et f2, et *il une phase quelconque, on a : s4(t) = (1 - £ sin2(2iffiit + tpii))si(t) s5 (t) = (1 - £ cos2 (2iffiit + tpii))s2 (t) 25 Le couplage de l'émission stéréophonique avec la modulation en amplitude permet de simuler un déplacement des sources 121 et 122 l'une vers l'autre comme le montre la figure 5c. Dans le cas d'un dispositif 1 équipé de deux haut-parleurs 121 et 122, le module de déphasage introduit un 30 déphasage entre un premier signal destiné au premier haut-parleur 121 et un deuxième signal destiné au deuxième haut- 3044869 13 parleur 122. Dans l'exemple des figures 6a à 6c, un signal d'origine représenté à la figure 6a est transformé en deux signaux en opposition de phase représentés à la figure 6b. Le premier signal obtenu est identique au signal d'origine 5 et le deuxième signal est déphasé de 180° par rapport au signal d'origine. La figure 7 modélise un phénomène d'interférence qui se produit lors d'une émission d'ondes acoustiques par deux sources sonores 121 et 122 distinctes. Des zones claires représentent des zones de forte pression 10 acoustique 4 et des zones foncées représentent des zones de faible pression acoustique 5. Dans l'exemple de la figure 8, les deux sources 121 et 122 émettent deux signaux identiques avec un premier déphasage éventuellement nul. Dans l'exemple de la figure 9, les deux sources 121 et 122 15 émettent deux signaux avec un deuxième déphasage différent du premier déphasage. Entre la figure 8 et la figure 9, les zones de faible pression acoustique 5 et les zones de forte pression acoustique 4 se sont déplacées de manière circulaire. Le couplage de l'émission stéréophonique avec 20 le déphasage crée une figure d'interférence qui entraine une perception différente du signal sonore en fonction du déphasage appliqué. En particulier, pour une fréquence pure, une variation du déphasage permet de simuler un mouvement circulaire des deux sources comme le montre la 25 figure 6c. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que la personne de l'art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention, en associant par exemple les différentes 30 caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) acoustique de répulsion des nuisibles comportant au moins une source sonore (12 ; 121 ; 122) pour émettre un signal sonore et une unité (20) de commande de la source sonore, caractérisé en ce que l'unité de commande (20) comporte des moyens de spatialisation du son pour simuler un déplacement de la source sonore. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de spatialisation du son comprennent un module de modulation en amplitude pour faire varier de manière périodique l'amplitude du signal sonore. 3. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de spatialisation du son comprennent un module de ré-échantillonnage pour dilater et/ou contracter en fréquence le signal sonore. 4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux sources sonores (121 ; 122). 5. Dispositif (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que les moyens de spatialisation du son comprennent un module d'émission stéréophonique pour que les deux sources soient aptes à émettre deux signaux différents. 6. Dispositif (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le module d'émission stéréophonique comporte un module de déphasage pour 3044869 15 faire varier le déphasage entre au moins deux signaux destinés à être émis en stéréophonie. 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il 5 comporte des capteurs (27) environnementaux tels que des capteurs de luminosité ou des détecteurs de présence. 8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il 10 comporte un lecteur de mémoire amovible. 9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une interface homme machine (26). 10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un répulsif visuel.