Brevet FR3077161A1 — publié le 20190726

B16661 - DD18456 1 TRANSDUCTEUR ACOUSTIQUE PIE ZOE LE C TRIQUE ACCORDABLE Domaine La présente demande concerne le domaine des transducteurs acoustiques piézoélectriques. Exposé de l'art antérieur Un transducteur acoustique piézoélectrique comprend classiquement une membrane flexible suspendue par sa périphérie à un support rigide. La membrane comporte un élément de conversion piézoélectrique constitué d'une couche piézoélectrique disposée entre deux électrodes. Lorsqu'une tension est appliquée entre les deux électrodes, un champ électrique apparaît dans la couche piézoélectrique, provoquant une déformation mécanique de la couche piézoélectrique et par conséquent une déformation de la membrane. A l'inverse, l'application d'une déformation mécanique à la membrane et donc à la couche piézoélectrique entraine une variation du champ électrique et donc une accumulation de charge dans les deux électrodes de l'élément de conversion piézoélectrique. De façon classique, un transducteur acoustique 20 piézoélectrique comprend un circuit de commande et de lecture adapté, en émission, à appliquer une tension d'excitation alternative entre les deux électrodes de l'élément de conversion B16661 - DD18456 2 piézoélectrique. Ceci provoque une vibration mécanique de la membrane conduisant à l'émission d'une onde acoustique. En réception, le circuit de commande et de lecture lit, entre les deux électrodes de l'élément de conversion piézoélectrique, un 5 signal électrique, par exemple une tension alternative ou un courant alternatif, représentatif de la variation de charges, dans les électrodes, résultant d'une vibration de la membrane provoquée par une onde acoustique reçue. Il serait souhaitable de pouvoir améliorer au moins en 10 partie un ou plusieurs aspects des transducteurs acoustiques piézoélectriques connus. Résumé Ainsi, un mode de réalisation prévoit un dispositif d'émission et/ou de réception d'ondes acoustiques, comportant : 15 une membrane flexible suspendue par sa périphérie à un support rigide, la membrane comprenant une première couche piézoélectrique, des première et deuxième électrodes disposées sur une première face de la première couche piézoélectrique, et des troisième et quatrième électrodes disposées sur une deuxième 20 face de la première couche piézoélectrique ; un circuit de commande configuré pour appliquer un signal électrique d'excitation entre les première et troisième électrodes et/ou lire un signal électrique généré par effet piézoélectrique entre les première et troisième électrodes ; et 25 un circuit d'impédance variable couplé entre les deuxième et quatrième électrodes. Selon un mode de réalisation, le circuit de commande est configuré pour appliquer, sur une borne de commande du circuit d'impédance variable, un signal électrique de réglage de 30 l'impédance entre les deuxième et quatrième électrodes. Selon un mode de réalisation, la membrane flexible est une membrane unimorphe comprenant une couche de base élastique passive dont une face est recouverte par la première couche piézoélectrique. B16661 - DD18456 3 Selon un mode de réalisation, les troisième et quatrième électrodes sont confondues. Selon un mode de réalisation, la membrane flexible est une membrane bimorphe comprenant une deuxième couche 5 piézoélectrique disposée du côté des troisième et quatrième électrodes opposé à la première couche piézoélectrique, la membrane comprenant en outre des cinquième et sixième électrodes disposées sur la face de la deuxième couche piézoélectrique opposée à la première couche piézoélectrique. 10 Selon un mode de réalisation, le circuit de commande est configuré pour appliquer un signal électrique d'excitation entre les cinquième et troisième électrodes et/ou lire un signal électrique généré par effet piézoélectrique entre les cinquième et troisième électrodes. 15 Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre un circuit d'impédance variable supplémentaire couplé entre les quatrième et sixième électrodes. Selon un mode de réalisation : les troisième et quatrième électrodes sont confondues ; les première et deuxième électrodes sont disjointes ; et les cinquième et sixième électrodes sont disjointes. Selon un mode de réalisation : les troisième et quatrième électrodes sont disjointes ; les première et deuxième électrodes sont confondues ; et les cinquième et sixième électrodes sont confondues. Selon un mode de réalisation, le circuit d'impédance variable comprend une association en série d'une résistance 30 variable et d'une capacité variable reliant les deuxième et quatrième électrodes. Selon un mode de réalisation, le circuit de commande est configuré pour mettre en oeuvre en alternance : une phase d'émission d'ondes acoustiques dans laquelle 35 le circuit de commande applique, sur une borne de commande du B16661 - DD18456 4 circuit d'impédance variable, un premier signal électrique de réglage de l'impédance entre les deuxième et quatrième électrodes ; et une phase de réception d'ondes acoustiques dans laquelle 5 le circuit de commande applique, sur la borne de commande du circuit d'impédance variable, un deuxième signal électrique de réglage de l'impédance entre les deuxième et quatrième électrodes, distinct du premier signal de réglage. Selon un mode de réalisation, le dispositif est adapté 10 à émettre et/ou recevoir des ondes acoustiques de fréquence comprise entre 100 Hz et 75 MHz. Selon un mode de réalisation, le dispositif est adapté à émettre et/ou recevoir des ondes acoustiques de fréquence comprise entre 1 kHz et 10 MHz. 15 Un autre mode de réalisation prévoit un système comportant une pluralité de dispositifs élémentaires d'émission et/ou de réception d'ondes acoustiques tels que définis ci-dessus, les dispositifs élémentaires étant agencés en matrice et pouvant être commandés individuellement de façon à contrôler la 20 directivité d'un faisceau acoustique émis et/ou reçu par le système, dans lequel les circuits de commande des dispositifs élémentaires sont adaptés à appliquer des signaux de réglage distincts sur des bornes de commande des circuits d'impédance 25 variable de différents dispositifs élémentaires du système, de façon à compenser des dispersions de fabrication entre les différents dispositifs élémentaires. Brève description des dessins Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, 30 seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un exemple d'un transducteur acoustique piézoélectrique ; B16661 - DD18456 5 la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un exemple d'un transducteur acoustique piézoélectrique selon un mode de réalisation ; la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un autre 5 exemple d'un transducteur acoustique piézoélectrique selon un mode de réalisation ; la figure 4 est une vue en coupe schématique d'un autre exemple d'un transducteur acoustique piézoélectrique selon un mode de réalisation ; 10 la figure 5 est une vue en coupe schématique d'un autre exemple d'un transducteur acoustique piézoélectrique selon un mode de réalisation ; et la figure 6 est une vue en coupe schématique d'un autre exemple d'un transducteur acoustique piézoélectrique selon un mode 15 de réalisation. Description détaillée De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures et, de plus, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. Par souci de clarté, 20 seuls les éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les diverses utilisations qui peuvent être faites des transducteurs acoustiques piézoélectriques décrits n'ont pas été détaillées, les modes de réalisation décrits étant compatibles 25 avec les applications usuelles des transducteurs piézoélectriques. De plus, les procédés de fabrication des transducteurs acoustiques piézoélectriques décrits n'ont pas été détaillés, les transducteurs décrits pouvant être réalisés par des procédés de fabrication usuels de transducteurs acoustiques piézoélectriques, moyennant des adaptations éventuelles à la portée de l'homme du métier à la lecture de la présente description. On s'intéresse ici plus particulièrement à des transducteurs piézoélectriques adaptés à émettre et/ou recevoir des ondes acoustiques sonores ou ultrasonores, par exemple des ondes acoustiques à des fréquences comprises entre 100 Hz et 75 B16661 - DD18456 6 MHz et de préférence entre 1 kHz et 10 MHz. Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes 5 "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", "à l'aplomb de", etc., il est fait référence à l'orientation des figures, étant entendu que, en pratique, les dispositifs décrits peuvent être orientés différemment. Sauf 10 précision contraire, les expressions "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. La figure 1 est une vue en coupe illustrant de façon schématique un exemple d'un transducteur piézoélectrique. 15 Le transducteur de la figure 1 comprend une membrane flexible 101 suspendue sur un support rigide 103. Dans cet exemple, la membrane 101 comprend une couche de base 102 passive (c'est-à-dire sans fonction électrique), par exemple une couche élastique, s'étendant sur sensiblement toute 20 la surface de la membrane (en vue de dessus). Le support 103 a par exemple la forme d'un cadre ou anneau fermé, par exemple de forme circulaire ou rectangulaire (en vue de dessus). A titre de variante, le support 103 a la forme d'un cadre ou anneau ouvert, ou encore d'un ou plusieurs piliers disjoints. Le support 103 est 25 disposé en vis-à-vis d'une partie périphérique de la couche 102 (du côté de la face inférieure de la couche 102 dans l'exemple représenté), la couche 102 étant, dans cette partie, fixée par sa face inférieure à la face supérieure du support 103. Une partie centrale de la couche 102 est quant à elle libre de se déplacer 30 selon une direction orthogonale à la membrane, c'est-à-dire selon une direction verticale dans l'orientation de la figure 1. La membrane 101 du transducteur de la figure 1 comprend de plus un élément de conversion piézoélectrique 105 fixé à la couche de base 102, du côté de la face supérieure de la couche 35 102 dans l'exemple représenté. Dans cet exemple, l'élément de B16661 - DD18456 7 conversion piézoélectrique 105 est disposé en vis-à-vis d'une partie centrale de la couche 102. L'élément de conversion 105 comprend une première couche conductrice 107, par exemple une couche métallique, disposée sur la face supérieure de la couche 5 102, une couche piézoélectrique 109 revêtant la face supérieure de la couche 107, et une deuxième couche conductrice 111, par exemple une couche métallique, revêtant la face supérieure de la couche piézoélectrique 109. Les couches conductrices 111 et 107 forment respectivement une première électrode A et une deuxième 10 électrode B de commande de l'élément de conversion 105. Le transducteur comprend en outre un circuit de commande et de lecture 113 (CMD) connecté aux électrodes .A. et B de l'élément de conversion 105. Le transducteur de la figure 1 peut être commandé en 15 alternance en émission et en réception. En émission, le circuit de commande et de lecture 113 applique une tension alternative d'excitation entre les électrodes A et B. Sous l'effet de cette tension d'excitation, la couche piézoélectrique 109 s'étire et se contracte en alternance, dans une direction perpendiculaire au 20 champ électrique, c'est-à-dire parallèlement à la couche piézoélectrique 109. La couche 109 étant solidaire mécaniquement de la couche de base 102, la partie centrale de la couche 102 s'étire et se contracte en alternance, dans une direction parallèle à la couche 102. Il en résulte une déflexion (non visible 25 sur la figure) alternativement vers le haut et vers le bas de la membrane 101, conduisant à l'émission d'une onde acoustique. En réception, la membrane 101 vibre sous l'effet d'une onde acoustique reçue, ce qui conduit à l'apparition de charges électriques au niveau électrodes A et B de l'élément de conversion 30 piézoélectrique. Le circuit de commande et de lecture 113 transforme ces charges en un signal électrique, par exemple une tension alternative, représentatif de l'onde acoustique reçue. Le circuit de commande et de lecture 113 est adapté à lire et éventuellement numériser ce signal en vue de sa mémorisation et/ou 35 de sa transmission à un dispositif extérieur. B16661 - DD18456 8 Pour certaines applications, il serait souhaitable de pouvoir ajuster la réponse en fréquence, et en particulier la fréquence de résonance et/ou le facteur de qualité d'un transducteur acoustique piézoélectrique, au moyen d'un signal 5 électrique de réglage. A titre d'exemple, certains dispositifs comprennent une pluralité de transducteurs acoustiques piézoélectriques disposés en matrice et commandés individuellement pour contrôler la directivité d'un faisceau acoustique émis et/ou reçu par le 10 dispositif. Dans un tel dispositif, les transducteurs individuels sont identiques aux dispersions de fabrication près. Toutefois, du fait des dispersions de fabrication, la réponse en fréquence des différents transducteurs n'est pas strictement identique, ce qui limite les performances du dispositif. Ainsi, il serait 15 souhaitable de pouvoir régler individuellement la réponse en fréquence des différents transducteurs du dispositif pour réduire l'impact sur les performances lié aux dispersions de fabrication. Par ailleurs, les transducteurs acoustiques piézoélectriques sont parfois utilisés en émission puis en 20 réception de manière séquentielle (un même transducteur ne peut pas émettre et recevoir en même temps). Dans ce cas, la structure du transducteur est un compromis entre les besoins liés à l'émission et les besoins liés à la réception. A titre d'exemple, pour l'émission d'une pression acoustique relativement 25 importante, la membrane fonctionne en régime non-linéaire, dans le domaine dit des grandes déformations. En raison des non-linéarités, la fréquence de travail la plus adéquate pour maximiser la pression émise pour une amplitude de tension d'excitation donnée n'est alors pas la fréquence de résonance du 30 transducteur. En revanche, en réception, le signal acoustique reçu est généralement faible, et la membrane travaille en régime linéaire. La fréquence de travail la plus adéquate pour maximiser la tension générée aux bornes de l'élément de conversion piézoélectrique pour une pression acoustique reçue donnée est 35 alors la fréquence de résonance du transducteur. Il serait donc B16661 - DD18456 9 utile de pouvoir, en réception, décaler la fréquence de résonance du transducteur de manière à la faire coïncider avec la fréquence d'émission (ou inversement). De plus, pour l'émission et/ou la réception d'ondes 5 acoustiques complexes (impulsions courtes, signal modulé en fréquence, en phase et/ou en amplitude), il peut être souhaitable de pouvoir ajuster la fréquence de résonance et/ou le facteur de qualité du transducteur au moyen d'un signal électrique de réglage. 10 En outre, une limitation des transducteurs acoustiques piézoélectriques connus est le temps relativement important mis par la membrane, après une période d'émission, pour se stabiliser à sa position d'équilibre. Pendant cet intervalle de temps le transducteur ne peut pas être utilisé en réception. Il serait 15 souhaitable de pouvoir, immédiatement après une période d'émission, modifier la réponse en fréquence du transducteur, et en particulier réduire le facteur de qualité du transducteur, de façon à réduire le temps de retour à la position d'équilibre de la membrane. 20 Un objet des modes de réalisation décrits ci-après est de réaliser un transducteur acoustique piézoélectrique dont la réponse en fréquence, et en particulier la fréquence de résonance et/ou le facteur de qualité, peuvent être ajustés au moyen d'un signal électrique de réglage, de façon à répondre aux divers 25 besoins mentionnés ci-dessus, et, plus généralement, pour toute application pouvant tirer profit d'un transducteur acoustique piézoélectrique accordable en fréquence. La figure 2 est une vue en coupe schématique d'un exemple d'un transducteur acoustique piézoélectrique selon un mode de 30 réalisation. Le transducteur de la figure 2 comprend, comme dans l'exemple de la figure 1, une membrane flexible 201 suspendue sur un support rigide 103. Comme dans l'exemple précédent, la membrane 201 comprend 35 une couche de base 102 passive, par exemple une couche élastique, B16661 - DD18456 10 s'étendant sur sensiblement toute la surface de la membrane, la couche 102 étant fixée par sa face inférieure à la face supérieure du support 103 dans une partie périphérique de la membrane. La membrane 201 du transducteur de la figure 2 comprend 5 de plus un élément de conversion piézoélectrique 205 fixé à la couche de base 102, du côté de la face supérieure de la couche 102 dans l'exemple représenté. Dans cet exemple, l'élément de conversion piézoélectrique 205 recouvre sensiblement toute la face supérieure de la couche 102. L'élément de conversion 205 comprend 10 une première couche conductrice 207, par exemple une couche métallique, disposée sur la face supérieure de la couche 102, une couche piézoélectrique 209, par exemple en nitrure d'aluminium (A.1N), revêtant la face supérieure de la couche 207, et une deuxième couche conductrice 211, par exemple une couche 15 métallique, revêtant la face supérieure de la couche piézoélectrique 209. Dans cet exemple, les couches conductrices inférieure 207 et supérieure 211 sont discontinues. Plus particulièrement, la couche 211 est discrétisée de façon à définir une première électrode supérieure A dans une partie centrale de 20 la membrane, et une deuxième électrode supérieure C dans une partie périphérique de la membrane. De façon similaire, la couche conductrice inférieure 207 est discrétisée de façon à définir une première électrode inférieure B dans une partie centrale de la membrane, et une deuxième électrode inférieure D dans une partie 25 périphérique de la membrane. Dans cet exemple, l'électrode A est située en vis-à-vis (à l'aplomb) de l'électrode B, et l'électrode C est située en vis-à-vis de l'électrode D. Dans cet exemple, la couche piézoélectrique 209 s'étend de façon continue sur sensiblement toute la surface de la membrane 201. A titre 30 d'exemple, en vue de dessus, la membrane 201 est de forme circulaire, les électrodes A et B ont chacune la forme d'un disque de rayon compris entre 50% et 70% du rayon de la membrane, et les électrodes C et D ont chacune la forme d'une bande annulaire de rayon interne compris entre 50% et 90% du rayon de la membrane et 35 de rayon externe sensiblement égal au rayon de la membrane. La B16661 - DD18456 11 membrane et/ou les électrodes P4 B, C et D peuvent toutefois avoir d'autres formes, par exemple des formes carrées, rectangulaires, octogonales, elliptiques, etc. Le transducteur de la figure 2 comprend de plus un 5 circuit de commande et de lecture 213 (CMD) connecté aux électrodes A et B de l'élément de conversion 205. Le transducteur de la figure 2 comprend en outre un circuit d'impédance variable 215 (Z) connecté aux électrodes C et D de l'élément de conversion 205. L'impédance Z du circuit 215 10 entre les électrodes C et D de l'élément de conversion 205 est réglable au moyen d'un signal électrique de commande appliqué sur une ou plusieurs bornes de réglage du circuit 215. Dans cet exemple, la ou les borne de réglage du circuit d'impédance variable 215 sont connectées au circuit de commande et de lecture 15 213 du transducteur. Le transducteur de la figure 2 peut être commandé en alternance en émission et en réception. En émission, le circuit de commande et de lecture 213 applique une tension alternative d'excitation entre les électrodes A et B. Sous l'effet de cette 20 tension d'excitation, la partie centrale (en vis-à-vis des électrodes A et B) de la couche piézoélectrique 209 s'étire et se contracte en alternance, dans une direction perpendiculaire au champ électrique. Il en résulte une déflexion (non visible sur la figure), alternativement vers le haut et vers le bas de la membrane 25 201, conduisant à l'émission d'une onde acoustique. En réception, la membrane 201 vibre sous l'effet d'une onde acoustique reçue, ce qui conduit à l'apparition de charges électriques au niveau des électrodes A et B de l'élément de conversion piézoélectrique. Le circuit de commande et de lecture 213 transforme ces charges 30 en un signal électrique, par exemple une tension alternative, représentatif de l'onde acoustique reçue. Le circuit de commande et de lecture 213 est adapté à lire et éventuellement numériser ce signal en vue de sa mémorisation et/ou de sa transmission à un dispositif extérieur. B16661 - DD18456 12 Dans le mode de réalisation de la figure 2, le circuit de commande et de lecture 213 est en outre adapté à modifier l'impédance Z du circuit 215 entre les électrodes C et D de l'élément de conversion piézoélectrique. A titre d'exemple, 5 l'impédance Z est une impédance complexe de type Z = R + j*X, où R est la partie réelle de l'impédance, c'est-à-dire une résistance, et où X est la partie imaginaire de l'impédance, c'est-à-dire une réactance. A titre d'exemple, le circuit de commande et de lecture 213 comprend deux bornes de réglage 10 distinctes (non détaillées sur la figure), l'une destinée à recevoir un signal électrique, par exemple une tension, de réglage de la résistance R, et l'autre destinée à recevoir un signal électrique, par exemple une tension, de réglage de la réactance X. A titre d'exemple, la résistance R est réglable dans la plage 15 allant de 0 à 1 AI et la réactance X est réglable dans la plage allant de 0 à 1 M. De préférence, la réactance X est négative, c'est-à-dire capacitive. A titre d'exemple, le circuit 213 comprend une association en série d'une résistance variable et d'une capacité variable, reliant les électrodes C et D de 20 l'élément de conversion 205. A titre de variante, l'impédance variable Z est purement résistive (résistance variable) ou purement capacitive (capacité variable). La variation de l'impédance Z du circuit 215 permet de faire varier la réponse en fréquence du transducteur, et en 25 particulier la fréquence de résonance et le facteur de qualité du transducteur. A titre d'exemple, le circuit d'impédance variable 215 permet d'ajuster la fréquence de résonance du transducteur dans une plage de l'ordre de plus ou moins 10% autour de la fréquence de résonance intrinsèque du transducteur, c'est-à-dire 30 la fréquence de résonance du transducteur en l'absence du circuit 215. Le circuit 215 permet de plus d'ajuster le facteur de qualité du transducteur, par exemple dans une plage allant de 0,1 à 100. A titre d'exemple, le circuit de commande et de lecture 213 peut être configuré pour, en émission, appliquer un premier 35 signal de réglage ou un premier jeu de signaux de réglage au B16661 - DD18456 13 circuit d'impédance variable 215, de façon que le transducteur ait une première fréquence de résonance, et, en réception, appliquer un deuxième signal de réglage ou un deuxième jeu de signaux de réglage au circuit 215, de façon que le transducteur 5 ait une deuxième fréquence de résonance distincte de la première fréquence. A titre de variante, le circuit d'impédance variable 215 peut être connecté entre les électrodes A et B, le signal alternatif d'excitation et le signal alternatif de mesure étant 10 respectivement appliqués et lus entre les électrodes C et D. La figure 3 est une vue en coupe schématique d'une variante de réalisation du transducteur acoustique piézoélectrique de la figure 2. Le transducteur de la figure 3 diffère du transducteur 15 de la figure 2 principalement en ce que, dans le transducteur de la figure 3, la couche conductrice inférieure 207 de l'élément de conversion piézoélectrique est une couche continue s'étendant sur sensiblement toute la surface de la membrane 201. Autrement dit, dans l'exemple de la figure 3, l'élément de conversion 20 piézoélectrique comprend une unique électrode inférieure B s'étendant en vis-à-vis de l'électrode supérieure A et de l'électrode supérieure C. Dans l'exemple de la figure 3, le circuit de commande et de lecture 213 (CMD) est connecté aux électrodes A et B de 25 l'élément de conversion 205, et le circuit d'impédance variable 215 est connecté aux électrodes C et B de l'élément 205. Le fonctionnement du transducteur de la figure 3 est similaire au fonctionnement du transducteur de la figure 2, à savoir que, en émission, le circuit de commande et de lecture 213 30 applique une tension alternative d'excitation entre les électrodes A et B, et, en réception, le circuit de commande et de lecture 213 transforme en un signal électrique les charges accumulées au niveau des électrodes A et B sous l'effet d'une onde acoustique reçue. Le circuit de commande et de lecture 213 est en outre B16661 - DD18456 14 adapté à modifier l'impédance Z du circuit 215 entre les électrodes C et B de l'élément de conversion piézoélectrique. La figure 4 est une vue en coupe schématique d'un autre exemple d'un transducteur acoustique piézoélectrique selon un mode 5 de réalisation. Le transducteur de la figure 4 est de type bimorphe, c'est-à-dire qu'il comporte deux couches piézoélectriques actives (par opposition aux transducteurs de type unimrphe comportant une seule couche piézoélectrique active tel que décrit en relation 10 avec les figures 1, 2 et 3). Dans ce cas, la couche flexible de base 102 des exemples des figures 1, 2 et 3, ayant une fonction purement mécanique (couche passive), peut être retirée. Le transducteur de la figure 4 diffère des transducteurs décrits en relation avec les figures 2 et 3 en ce que, dans 15 l'exemple de la figure 4, la membrane flexible unimrphe 201 des exemples des figures 2 et 3 est remplacée par une membrane flexible bimorphe 401. La membrane 401 est suspendue sur un support rigide 103 de façon similaire à ce qui a été décrit dans les exemples précédents. 20 La membrane 401 comprend un empilement vertical comprenant, dans l'ordre à partir de la face inférieure de la membrane, une première couche conductrice 403, une première couche piézoélectrique 405, une deuxième couche conductrice 407, une deuxième couche piézoélectrique 409, et une troisième couche 25 conductrice 411. Les couches piézoélectriques 405 et 409 peuvent être en le même matériau, par exemple en nitrure d'aluminium, ou en des matériaux distincts. A titre d'exemple, l'une des couches piézoélectriques (par exemple la couche 405), est en nitrure d'aluminium, et l'autre couche piézoélectrique (la couche 409 dans 30 cet exemple) est en Titano-Zirconate de Plomb (PZT). Les couches conductrices 403, 407 et 411 sont par exemple des couches métalliques. Dans cet exemple, les couches piézoélectriques 405 et 409 sont des couches continues s'étendant chacune sur sensiblement 35 toute la surface de la membrane. Les couches conductrices 403, B16661 - DD18456 15 407 et 411 sont en revanche discontinues. Plus particulièrement, la couche conductrice supérieure 411 est discrétisée de façon à définir une première électrode supérieure A dans une partie centrale de la membrane, et une deuxième électrode supérieure C 5 dans une partie périphérique de la membrane. De façon similaire, la couche conductrice inférieure 403 est discrétisée de façon à définir une première électrode inférieure B dans une partie centrale de la membrane, et une deuxième électrode inférieure D dans une partie périphérique de la membrane. De plus, la couche 10 conductrice intermédiaire 407 est discrétisée de façon à définir une première électrode intermédiaire E dans une partie centrale de la membrane, et une deuxième électrode intermédiaire F dans une partie périphérique de la membrane. Dans cet exemple, l'électrode A est située en vis-à-vis de l'électrode B, et 15 l'électrode E est située en vis-à-vis des électrodes A et B. De plus, dans cet exemple, l'électrode C est située en vis-à-vis de l'électrode D, et l'électrode F est située en vis-à-vis des électrodes C et D. A titre d'exemple, en vue de dessus, la membrane 401 est de forme circulaire, les électrodes A, B et E ont chacune 20 la forme d'un disque de rayon compris entre 50% et 70% du rayon de la membrane, et les électrodes C, D et F ont chacune la forme d'une bande annulaire de rayon interne compris entre 50% et 90% du rayon de la membrane et de rayon externe sensiblement égal au rayon de la membrane. La membrane et/ou les électrodes A, B, C, 25 D, E et F peuvent toutefois avoir d'autres formes, par exemple des formes carrées, rectangulaires, octogonales, elliptiques, etc. Ainsi, la membrane 401 du transducteur piézoélectrique de la figure 4 intègre deux éléments de conversion piézoélectrique 30 définis comme suit : - un élément de conversion piézoélectrique supérieur 412 comprenant la couche piézoélectrique 409 et les électrodes P4 E, C et F ; et B16661 - DD18456 16 - un élément de conversion piézoélectrique inférieur 412' comprenant la couche piézoélectrique 405 et les électrodes B, E, D et F. Le transducteur de la figure 4 comprend de plus un 5 circuit de commande et de lecture 413 (CMD) connecté aux électrodes P4 E et B. Le transducteur de la figure 4 comprend en outre un circuit d'impédance variable 415 (Z), connecté aux électrodes C et F. Le circuit d'impédance variable 415 du transducteur de la 10 figure 4 est par exemple identique au circuit d'impédance variable 215 des exemples des figures 2 et 3. De façon similaire à ce qui a été décrit précédemment, l'impédance Z du circuit 415 entre les électrodes C et F de l'élément de conversion supérieur est réglable au moyen d'un signal électrique de commande appliqué sur 15 une ou plusieurs bornes de réglage du circuit 415. Dans cet exemple, la ou les borne de réglage du circuit d'impédance variable 415 sont connectées au circuit de commande et de lecture 413 du transducteur. Dans l'exemple représenté, le transducteur comprend en 20 outre un deuxième circuit d'impédance variable 417 (Z), par exemple identique au circuit 415, connecté aux électrodes F et D et réglable au moyen d'un signal électrique de commande pour modifier l'impédance entre les électrodes F et D de l'élément de conversion inférieur. Dans cet exemple, la ou les bornes de 25 réglage du circuit d'impédance variable 417 sont connectées au circuit de commande et de lecture 413 du transducteur. Le transducteur de la figure 4 peut être commandé en alternance en émission et en réception. En émission, le circuit de commande 413 applique une première tension alternative 30 d'excitation entre les électrodes A et E, et une deuxième tension alternative d'excitation, par exemple identique à la première tension, entre les électrodes B et E. Sous l'effet de la première tension d'excitation, la partie centrale (en vis-à-vis des électrodes A et E) de la couche piézoélectrique 409 s'étire et se 35 contracte alternativement dans une direction parallèle à la B16661 - DD18456 17 membrane. Sous l'effet de la deuxième tension d'excitation, la partie centrale (en vis-à-vis des électrodes E et B) de la couche piézoélectrique 405 se contracte et s'étire alternativement (en opposition de phase par rapport à la couche piézoélectrique 409) 5 dans une direction parallèle à la membrane. Il en résulte une déflexion (non visible sur la figure) alternativement vers le haut et vers le bas de la membrane 401, conduisant à l'émission d'une onde acoustique. En réception, la membrane 401 vibre sous l'effet d'une onde acoustique reçue, ce qui conduit à l'apparition d'un 10 premier ensemble de charges au niveau des électrodes A et E de l'élément de conversion piézoélectrique supérieur, et d'un second ensemble de charges au niveau des électrodes B et E de l'élément de conversion piézoélectrique inférieur. Le circuit de commande et de lecture 413 est adapté à convertir les premier et second 15 ensembles de charges respectivement en des premier et second signaux électriques, par exemple des première et secondes tensions alternatives, représentatifs de l'onde acoustique reçue. Le circuit de commande et de lecture 413 est adapté à lire et éventuellement numériser ces signaux électriques. 20 Dans le mode de réalisation de la figure 4, le circuit de commande et de lecture 413 est en outre adapté à modifier l'impédance du circuit 415 entre les électrodes C et F de l'élément de conversion piézoélectrique supérieur, et/ou l'impédance du circuit 417 entre les électrodes D et F de l'élément de conversion 25 piézoélectrique inférieur, de façon à modifier la réponse en fréquence du transducteur, et en particulier la fréquence de résonance et le facteur de qualité du transducteur. A titre de variante, les circuits d'impédance variable 415 et 417 peuvent être connectés respectivement entre les 30 électrodes A et E et entre les électrodes B et E, les signaux alternatifs d'excitation et les signaux alternatifs de mesure étant respectivement appliqués et lus entre les électrodes C et F et entre les électrodes D et F. A titre de variante, l'un des circuits d'impédance 35 variable 415 et 417 peut être omis. B16661 - DD18456 18 La figure 5 est une vue en coupe schématique d'une variante de réalisation du transducteur acoustique piézoélectrique de la figure 4. Le transducteur de la figure 5 diffère du transducteur 5 de la figure 4 principalement en ce que, dans le transducteur de la figure 5, la couche conductrice intermédiaire 407 de la membrane 401 est une couche continue s'étendant sur sensiblement toute la surface de la membrane 401. Autrement dit, dans l'exemple de la figure 5, la membrane 401 comprend une unique électrode 10 intermédiaire E s'étendant en vis-à-vis des électrodes P4 B, C et D. Dans l'exemple de la figure 5, le circuit de commande et de lecture 413 (CMD) est connecté aux électrodes A, B et E, le circuit d'impédance variable 415 est connecté aux électrodes C et 15 E, et le circuit d'impédance variable 417 est connecté aux électrodes D et E. Le fonctionnement du transducteur de la figure 4 est similaire au fonctionnement du transducteur de la figure 4, à savoir que, en émission, le circuit de commande et de lecture 413 20 applique une première tension alternative d'excitation entre les électrodes .A. et E et une deuxième tension alternative d'excitation entre les électrodes B et E, et, en réception, le circuit de commande et de lecture 413 transforme un premier ensemble de charges accumulées au niveau des électrodes A et E sous l'effet 25 d'une onde acoustique reçue en un premier signal électrique, par exemple une première tension alternative, et transforme un second ensemble de charges accumulées au niveau des électrodes B et E sous l'effet de l'onde acoustique reçue en un second signal électrique, par exemple une seconde tension alternative. Le 30 circuit de commande et de lecture 413 est adapté à lire, et éventuellement numériser, les premier et second signaux électriques. Le circuit de commande et de lecture 413 est en outre adapté à modifier l'impédance du circuit 415 entre les électrodes C et E, et, le cas échéant, l'impédance du circuit 417 entre les 35 électrodes D et E. B16661 - DD18456 19 La figure 6 est une vue en coupe schématique d'une autre variante de réalisation du transducteur acoustique piézoélectrique de la figure 4. Le transducteur de la figure 6 diffère du transducteur 5 de la figure 4 principalement en ce que, dans le transducteur de la figure 6, les couches conductrices inférieure 403 et supérieure 411 sont des couches continues s'étendant chacune sur sensiblement toute la surface de la membrane 401. Autrement dit, dans l'exemple de la figure 6, la membrane 401 comprend une unique électrode 10 supérieure .A. s'étendant en vis-à-vis des électrodes intermédiaires E et F, et une unique électrode inférieure B s'étendant en vis-à-vis des électrodes intermédiaires E et F. Dans l'exemple de la figure 6, le circuit de commande 413 (CMD) est connecté aux électrodes P4 B et E, le circuit 15 d'impédance variable 415 est connecté aux électrodes A et F, et le circuit d'impédance variable 417 est connecté aux électrodes B et F. Le fonctionnement du transducteur de la figure 6 est similaire au fonctionnement du transducteur de la figure 4, à 20 savoir que, en émission, le circuit de commande et de lecture 413 applique une première tension alternative d'excitation entre les électrodes .A. et E et une deuxième tension alternative d'excitation entre les électrodes B et E, et, en réception, le circuit de commande et de lecture 413 transforme un premier ensemble de 25 charges accumulées au niveau des électrodes A et E sous l'effet d'une onde acoustique reçue en un premier signal électrique, par exemple une première tension alternative, et transforme un second ensemble de charges accumulées au niveau des électrodes B et E sous l'effet de l'onde acoustique reçue en un second signal 30 électrique, par exemple une seconde tension alternative. Le circuit de commande et de lecture 413 est adapté à lire, et éventuellement numériser, ces signaux électriques. Le circuit de commande et de lecture 413 est en outre adapté à modifier l'impédance du circuit 415 entre les électrodes A et F, et, le B16661 - DD18456 20 cas échéant, l'impédance du circuit 417 entre les électrodes B et F. Des modes de réalisation particuliers ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de 5 l'art. En particulier, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas aux exemples de formes de membrane ni aux exemples de formes et/ou dispositions des électrodes décrits ci-dessus. Plus généralement, les modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent être adaptés à toute structure de transducteur acoustique 10 piézoélectrique comportant au moins une couche piézoélectrique, et au moins deux paires d'électrodes, l'une pour appliquer/recevoir un signal électrique représentatif d'une onde acoustique émise/reçue, et l'autre pour connecter un circuit d'impédance variable permettant d'ajuster la réponse en fréquence 15 du transducteur, étant entendu que les électrodes de chaque paire sont disposées de part et d'autre de la couche piézoélectrique et que les deux paires d'électrodes peuvent avoir une électrode commune du côté d'une REVENDICATIONS1. Dispositif d'émission et/ou de réception d'ondes acoustiques, comportant : une membrane flexible (201 ; 401) suspendue par sa périphérie à un support rigide (103), la membrane comprenant une première couche piézoélectrique (209 ; 409), des première (A) et deuxième (C) électrodes disposées sur une première face de la première couche piézoélectrique, et des troisième (B ; E) et quatrième (D ; F) électrodes disposées sur une deuxième face de la première couche piézoélectrique ; un circuit de commande (213 ; 413) configuré pour appliquer un signal électrique d'excitation entre les première et troisième électrodes et/ou lire un signal électrique généré par effet piézoélectrique entre les première et troisième électrodes ; et un circuit d'impédance variable (215 ; 415) couplé entre les deuxième et quatrième électrodes. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le circuit de commande (213 ; 413) est configuré pour appliquer, sur une borne de commande du circuit d'impédance variable (215 ; 415), un signal électrique de réglage de l'impédance entre les deuxième et quatrième électrodes. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la membrane flexible (201) est une membrane unimorphe comprenant une couche de base élastique passive (102) dont une face est 25 recouverte par la première couche piézoélectrique (209). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les troisième (B) et quatrième (D) électrodes sont confondues. 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la membrane flexible (401) est une membrane bimorphe comprenant 30 une deuxième couche piézoélectrique (405) disposée du côté des troisième (E) et quatrième (F) électrodes opposé à la première couche piézoélectrique (409), la membrane comprenant en outre des cinquième (B) et sixième (D) électrodes disposées sur la face de B16661 - DD18456 22 la deuxième couche piézoélectrique (405) opposée à la première couche piézoélectrique (409). 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le circuit de commande (413) est configuré pour appliquer un signal 5 électrique d'excitation entre les cinquième (B) et troisième (E) électrodes et/ou lire un signal électrique généré par effet piézoélectrique entre les cinquième (B) et troisième (E) électrodes. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, comprenant 10 en outre un circuit d'impédance variable supplémentaire (417) couplé entre les quatrième (F) et sixième (D) électrodes. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel : les troisième (E) et quatrième (F) électrodes sont 15 confondues ; les première (.8,.) et deuxième (C) électrodes sont disjointes ; et les cinquième (B) et sixième (D) électrodes sont disjointes. 20 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel : les troisième (E) et quatrième (F) électrodes sont disjointes ; les première (.8,.) et deuxième (C) électrodes sont 25 confondues ; et les cinquième (B) et sixième (D) électrodes sont confondues. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le circuit d'impédance variable (215 ; 415) 30 comprend une association en série d'une résistance variable et d'une capacité variable reliant les deuxième (C) et quatrième (D ; F) électrodes. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le circuit de commande (213 ; 413) est 35 configuré pour mettre en oeuvre en alternance : B16661 - DD18456 23 une phase d'émission d'ondes acoustiques dans laquelle le circuit de commande applique, sur une borne de commande du circuit d'impédance variable (215 ; 415), un premier signal électrique de réglage de l'impédance entre les deuxième et 5 quatrième électrodes ; et une phase de réception d'ondes acoustiques dans laquelle le circuit de commande applique, sur la borne de commande du circuit d'impédance variable, un deuxième signal électrique de réglage de l'impédance entre les deuxième et quatrième électrodes, 10 distinct du premier signal de réglage. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, adapté à émettre et/ou recevoir des ondes acoustiques de fréquence comprise entre 100 Hz et 75 MHz. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 1 à 12, adapté à émettre et/ou recevoir des ondes acoustiques de fréquence comprise entre 1 kHz et 10 MHz. 14. Système comportant une pluralité de dispositifs élémentaires d'émission et/ou de réception d'ondes acoustiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, les dispositifs 20 élémentaires étant agencés en matrice et pouvant être commandés individuellement de façon à contrôler la directivité d'un faisceau acoustique émis et/ou reçu par le système, dans lequel les circuits de commande (213 ; 413) des dispositifs élémentaires sont adaptés à appliquer des signaux de réglage distincts sur des bornes de commande des circuits d'impédance variable de différents dispositifs élémentaires du système, de façon à compenser des dispersions de fabrication entre les différents dispositifs élémentaires.