Brevet FR3105693A1 — publié le 20210625

L’invention concerne un excitateur (1) audio comprenant une bobine (2) électromagnétique et un circuit magnétique formé d’un corps (3) comprenant un noyau (3a) aimanté et un élément périphérique (3b) s’étendant autour du noyau pour former un entrefer. L’excitateur comprend une suspension (8) reliant la bobine au corps de sorte que la bobine se déplace par rapport au corps selon un axe longitudinal (AA’) dans l’entrefer autour du noyau. L’excitateur comprend également un élément (4) de contact fixé sur une extrémité (2a) de la bobine qui recouvre l’ouverture (2b) de la bobine et qui comprend une face extérieure (5) destinée à être en contact avec une surface (S) à faire vibrer et une face intérieure (6) faisant face au noyau. La suspension s’étend de la face intérieure de l’élément de contact jusqu’au noyau pour fonctionner par compression lors d’un déplacement de la bobine par rapport au corps selon l’axe longitudinal. Excitateur audio et écouteur comprenant un tel excitateur audio L’invention se place dans le domaine des excitateurs audio et plus particulièrement dans le domaine des écouteurs comprenant de tels excitateurs. Le document EP0517497 décrit un écouteur comprenant un excitateur audio conçu pour vibrer à l’intérieur de l’oreille d’un utilisateur pour produire du son. L’excitateur comprend typiquement une bobine électromagnétique et un circuit magnétique formé d’un corps comprenant un noyau aimanté et un élément périphérique s’étendant autour du noyau pour former un entrefer. L’excitateur comprend également un cadre support dans lequel la bobine et le corps sont reliés en suspension l’un à l’autre de sorte que la bobine est apte à se déplacer par rapport au corps selon un axe longitudinal dans l’entrefer autour du noyau. Le déplacement relatif de la bobine par rapport au corps permet ici de transmettre des vibrations à travers le cadre support. Le cadre support est lui-même fixé à un bouchon d’oreille inséré dans le canal auditif de l’utilisateur de sorte que les vibrations du cadre support font vibrer le bouchon d’oreille qui à son tour fait vibrer l’air dans le canal auditif. Si un tel écouteur permet d’obtenir une bonne qualité audio, il existe aujourd’hui le besoin de réduire la taille des écouteurs et notamment celle des excitateurs afin de rendre l’écouteur plus discret et plus ergonomique. L’invention a donc pour objectif de remédier aux problèmes précités. A cet effet, l’invention a pour objet un excitateur audio comprenant une bobine électromagnétique et un circuit magnétique formé d’un corps comprenant un noyau aimanté et un élément périphérique s’étendant autour du noyau pour former un entrefer, ledit excitateur comprenant une suspension reliant la bobine au corps de sorte que la bobine est apte à se déplacer par rapport au corps selon un axe longitudinal dans l’entrefer autour du noyau, ledit excitateur comprenant également un élément de contact fixé sur une extrémité de la bobine et recouvrant l’ouverture de la bobine, ledit élément de contact comprenant une face extérieure destinée à être en contact avec une surface à faire vibrer et une face intérieure faisant face au noyau, caractérisé en ce que la suspension s’étend de la face intérieure de l’élément de contact jusqu’au noyau pour fonctionner par compression lors d’un déplacement de la bobine par rapport au corps selon l’axe longitudinal. L’idée à la base de l’invention consiste à intégrer la suspension à l’intérieur de la bobine, entre l’élément de contact et le corps aimanté afin de réduire la taille des excitateurs audio. En effet, la présence de la suspension à l’intérieur de la bobine permet de supprimer le cadre support habituellement utilisé pour relier en suspension la bobine et le corps. Grâce à cet agencement, les vibrations produites par le mouvement relatif de la bobine avec le corps se concentrent uniquement dans l’élément de contact et ne se dispersent pas dans un cadre support. L’invention est également particulièrement avantageuse pour produire des sons nécessitant une forte amplitude de déplacement de la bobine par rapport à l’aimant. En effet, plus l’amplitude de déplacement est importante et plus l’espace pour loger la suspension entre le noyau et l’élément de contact est important, ce qui permet d’y disposer une suspension plus volumineuse avec un plus fort pouvoir élastique. L’excitateur audio selon l’invention peut également présenter les particularités suivantes : - l’élément de contact comprend au moins un trou traversant de la face extérieure à la face intérieure ; - la face extérieure de l’élément de contact est bombée de manière à ce que l’élément de contact forme sensiblement une demi-sphère ; - la demi-sphère est creuse ; - la suspension est un matériau élastomère ; - la suspension est un ressort ; - un moyen élastique est prévu pour centrer et stabiliser la bobine par rapport au corps dans l’axe longitudinal, ledit moyen élastique s’étendant autour de la bobine, d’une portion de l’élément de contact qui fait saillie transversalement vers l’extérieur de la bobine à un bord supérieur de l’élément périphérique du corps ; L’invention s’étend également à un écouteur comprenant un excitateur audio selon l’invention. Plus particulièrement, l’écouteur comprendra par exemple un support sur lequel est fixé l’excitateur, le support étant conçu pour être fixé à l’oreille dans une position de fixation dans laquelle la face extérieure de l’élément de contact est placée contre la face interne de l’oreille. Le corps du circuit magnétique pourra également être fixé au support de sorte qu’en position d’utilisation le corps est relativement fixe par rapport au support lorsque l’élément de contact et la bobine se déplacent selon l’axe longitudinal. Un élément intercalaire aux propriétés élastiques pourra également être disposé entre le support et l’excitateur. La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée de l’invention prise à titre d'exemple nullement limitative et illustrée par les dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement un excitateur audio selon l’invention ; La figure 2 représente schématiquement un écouteur selon l’invention comprenant un excitateur audio au contact d’une surface à faire vibrer. La figure 3 représente schématiquement un écouteur comprenant un excitateur audio selon l’invention disposé en position d’utilisation sur une oreille. Description détaillée de l’invention La figure 1 représente un excitateur 1 audio selon l’invention conçu produire du son en faisant vibrer une surface S. Par surface S à faire vibrer on entend tout type de surface telle que la coque d’un téléphone portable, une membrane de haut parleur ou bien encore une oreille. L’excitateur 1 audio comprend typiquement une bobine 2 électromagnétique et un circuit magnétique formé d’un corps 3 comprenant un noyau 3a aimanté et un élément périphérique 3b s’étendant autour du noyau pour former un entrefer. Le terme noyau aimanté selon l’invention peut s’entendre comme étant simplement un aimant 3a’ ou bien comme un aimant 3a’ sur lequel est montée une plaque de champ 3a’’ apte à concentrer les lignes de champ du champ magnétique, comme représenté sur la figure 1. Un élément 4 de contact est également fixé sur une extrémité 2a de la bobine et recouvre l’ouverture 2b de la bobine 2. L’élément 4 de contact présente une face extérieure 5 destinée à être en contact avec la surface S à faire vibrer et une face intérieure 6 faisant face au noyau 3a du corps 3. L’élément 4 de contact est de préférence conçu pour limiter les vibrations de l’air produites lors de son déplacement. En effet, avec cet agencement on ne fait vibrer que la surface de contact et non pas directement l’air environnant. Pour cela, l’élément 4 de contact comprend au moins un trou 7 traversant qui s’étend de la face extérieure 5 à la face intérieure 6 de manière à laisser circuler l’air de l’intérieur à l’extérieur de la bobine 2. La face intérieure 6 sera de préférence plane alors que la face extérieure 5 de l’élément 4 de contact sera préférentiellement bombée de manière à ce que l’élément 4 de contact forme sensiblement une demi-sphère. La demi-sphère permet d’une part de réduire la surface de contact avec la surface S à faire vibrer et d’autre part de concentrer les vibrations sur un point précis de la surface S à faire vibrer. La demi-sphère sera par exemple creuse de manière à optimiser le passage de l’air entre les deux faces extérieure 5 et intérieure 6. Comme représenté sur la figure 1, la demi-sphère s’étend depuis les bords supérieurs de l’extrémité 2a de la bobine 2, mais la demi-sphère peut également s’étendre depuis les bords extérieurs de l’élément périphérique 3b. La face intérieure 5 sera donc de préférence plane et percée alors que la face extérieure 6 sera de préférence bombée et percée avec un vide entre les deux faces intérieure 6 et extérieure 5. Toutefois, sans restreindre la portée de l’invention, l’élément 4 de contact pourra également se présenter sous la forme d’une rondelle plate reposant sur les bords supérieurs de la bobine ou bien sous la forme d’une plaque parsemée de trous avec les faces extérieure 5 et intérieure 6 planes. L’excitateur 1 selon l’invention comprend également une suspension 8 reliant en suspension la bobine 2 au corps 3 de sorte que la bobine 2 est apte à se déplacer selon un axe longitudinal AA’ dans l’entrefer autour du noyau 3a. La suspension 8 permet non seulement de créer une force de rappel apte à ramener la bobine 2 et le corps 3 dans une position d’équilibre mais également de centrer la bobine 2 autour du noyau 3a afin d’éviter les frottements entre la bobine 2 et le corps 3. Plus particulièrement, la suspension 8 est ici conçue pour s’étendre de la face intérieure 5 de l’élément de contact jusqu’au noyau 3a. Grâce à cet agencement, la suspension 8 peut fonctionner par compression à l’intérieur de la bobine 2 lors d’un déplacement de la bobine 2 par rapport au corps 3 selon l’axe longitudinal AA’. Le déplacement par compression selon l’axe longitudinal AA’ permet d’avoir une grande amplitude de déplacement entre la bobine 2 et le corps 3 ce qui permet de restituer des sons sur une plage de fréquences plus importante. L’excitateur 1 selon l’invention peut également comprendre un moyen élastique 9 conçu pour centrer et stabiliser la bobine 2 par rapport au corps 3 dans l’axe longitudinal AA’. Le moyen élastique 9 s’étend ici autour de la bobine 2, d’une portion 4a de l’élément de contact qui fait saillie transversalement vers l’extérieur de la bobine 2 à un bord supérieur 3b’ de l’élément périphérique 3b du corps 3. La suspension et/ou le moyen élastique pourront être par exemple choisis parmi une mousse (polyuréthane, etc.) ou un ressort. Le choix de la mousse permet de créer un système bobine/aimant sensiblement étanche alors que le choix du ressort, de préférence hélicoïdal, permet de mieux laisser passer l’air et donc de limiter les interférences avec les vibrations de l’air. L’invention s’étend également à un écouteur 10, tel que représenté sur les figures 2 et 3. L’écouteur comprend ici un support 11 sur lequel est fixé un excitateur 1 audio selon l’invention. Le support 11 est conçu pour être fixé à l’oreille dans une position de fixation dans laquelle la face extérieure 5 de l’élément 4 de contact est placée contre la face interne 12 de l’oreille, et plus précisément dans le creux du sillon de l’hélix à l’opposé de la racine de l’hélix de la face externe du pavillon de l’oreille. On pourra également prévoir de fixer le corps 3 du circuit magnétique au support 11 de sorte qu’en position d’utilisation le corps 3 soit relativement fixe par rapport au support 11 lorsque l’élément 4 de contact et la bobine 2 se déplacent selon l’axe longitudinal AA’. Enfin, on pourra également intégrer dans l’écouteur 10 un élément intercalaire 13 aux propriétés élastiques qui est pris en sandwich entre le support 11 et l’excitateur 1. Cet élément intercalaire 13 pourra prendre la forme d’une mousse ou bien d’un ressort de la même manière que pour la suspension 8. Grâce à cet élément intercalaire 13, le corps 3 du circuit magnétique va pouvoir se déplacer relativement par rapport au support 11. On aura donc un mouvement relatif à la fois de la bobine 2 et du corps 3 par rapport au support 11. Le corps 3 va donc pouvoir résonner librement et plus particulièrement dans les basses fréquences du fait de sa masse plus importante que celle de la bobine 2. Excitateur (1) audio comprenant une bobine (2) électromagnétique et un circuit magnétique formé d’un corps (3) comprenant un noyau (3a) aimanté et un élément périphérique (3b) s’étendant autour du noyau pour former un entrefer, ledit excitateur comprenant une suspension (8) reliant la bobine au corps de sorte que la bobine est apte à se déplacer par rapport au corps selon un axe longitudinal (AA’)dans l’entrefer autour du noyau, ledit excitateur comprenant également un élément (4) de contact fixé sur une extrémité (2a) de la bobine et recouvrant l’ouverture (2b) de la bobine, ledit élément de contact comprenant une face extérieure (5) destinée à être en contact avec une surface (S) à faire vibrer et une face intérieure (6) faisant face au noyau, caractérisé en ce que la suspension s’étend de la face intérieure de l’élément de contact jusqu’au noyau pour fonctionner par compression lors d’un déplacement de la bobine par rapport au corps selon l’axe longitudinal. Excitateur audio selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément de contact comprend au moins un trou (7) traversant de la face extérieure à la face intérieure. Excitateur audio selon l’une quelconques des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la face extérieure de l’élément de contact est bombée de manière à ce que l’élément de contact forme sensiblement une demi-sphère. Excitateur audio selon l’une quelconques des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la suspension est un matériau élastomère. Excitateur audio selon l’une quelconques des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la suspension est un ressort. Excitateur audio selon l’une quelconques des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend un moyen élastique (9) conçu pour centrer et stabiliser la bobine par rapport au corps dans l’axe longitudinal, ledit moyen élastique s’étendant autour de la bobine, d’une portion (4a) de l’élément de contact qui fait saillie transversalement vers l’extérieur de la bobine à un bord supérieur (3b’) de l’élément périphérique du corps. Ecouteur comprenant un excitateur audio selon l’une quelconque des revendications précédentes. Ecouteur (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend un support (11) sur lequel est fixé l’excitateur et en ce que le support est conçu pour être fixé à l’oreille dans une position de fixation dans laquelle la face extérieure de l’élément de contact est placée contre la face interne (12) de l’oreille. Ecouteur selon l’une quelconques des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le corps du circuit magnétique est fixé au support de sorte qu’en position d’utilisation le corps est relativement fixe par rapport au support lorsque l’élément de contact et la bobine se déplacent selon l’axe longitudinal. Ecouteur selon l’une quelconques des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend un élément intercalaire (13) aux propriétés élastiques qui est pris en sandwich entre le support et l’excitateur.