Brevet FR3101505A1 — publié le 20210402

L’invention porte sur un écouteur (1) comprenant un support de fixation (3) auriculaire et un transducteur (4) audio piézoélectrique fixé au support de fixation. L’écouteur est conçu pour être fixé à l’oreille dans une position d’utilisation dans laquelle le support est fixé au pavillon (2) de l’oreille et dans laquelle le transducteur vient au contact de la face interne (2b) du pavillon de l’oreille. Le transducteur piézoélectrique est apte à fléchir pour faire vibrer le pavillon de l’oreille en réponse à l’application d’une tension électrique, la vibration du pavillon de l’oreille produisant en retour des ondes acoustiques. Le transducteur piézoélectrique se présente sous la forme d’une tige comprenant une extrémité proximale (4a) et une extrémité distale (4b), la tige étant fixée au support par son extrémité proximale et s’étend dans le prolongement du support depuis son extrémité proximale jusqu’à l’extrémité distale laissée libre seule en contact avec l’oreille. Figure à publier : Fig. 1a Ecouteur comprenant un support de fixation auriculaire et un transducteur audio piézoélectrique fixé au support La présente invention concerne un écouteur comprenant un support de fixation auriculaire et un transducteur audio piézoélectrique fixé au support de fixation, ledit écouteur étant conçu pour être fixé à l’oreille dans une position d’utilisation dans laquelle le support est fixé au pavillon de l’oreille et dans laquelle le transducteur vient au contact de la face interne du pavillon de l’oreille, le transducteur piézoélectrique étant apte à fléchir pour faire vibrer le pavillon de l’oreille en réponse à l’application d’une tension électrique, la vibration du pavillon de l’oreille produisant en retour des ondes acoustiques. Il existe aujourd’hui des écouteurs à transducteur audio piézoélectrique conçus pour produire des ondes acoustiques en faisant vibrer directement l’oreille. Ce type d’écouteur n’est pas conçu pour être inséré dans le conduit auditif mais pour être fixé au pavillon de l’oreille à l’aide du support de fixation, il s’agit donc d’un écouteur extra-auriculaire. Le document US2013/0136279 décrit à ce propos un écouteur comprenant un transducteur audio piézoélectrique fixé dans la longueur entre deux parois latérales d’un support de fixation. Le support de fixation est également conçu pour orienter le transducteur piézoélectrique derrière l’oreille, contre la face interne du pavillon de l’oreille, lorsque l’écouteur est en position d’utilisation. Le transducteur peut ainsi faire vibrer le pavillon de l’oreille pour créer des ondes acoustiques sans obstruer le canal auditif de l’utilisateur. L’utilisateur de l’écouteur peut donc entendre à la fois les sons produits par le pavillon de l’oreille ainsi que les sons environnants tels que des bruits de voitures, des bruits de voix, etc. Toutefois, les basses et les moyennes fréquences ne sont pas ou peu restituées du fait de la faible amplitude de déflexion du transducteur piézoélectrique. De plus, le transducteur piézoélectrique est ici utilisé à plat contre la face interne de l’oreille puisque la déflexion maximale du transducteur piézoélectrique se situe au centre du piézoélectrique entre les parois latérales du support de fixation. Or, le contact prolongé du transducteur à plat contre la face interne de l’oreille présente une gêne pour l’utilisateur. Le but de l’invention est donc de proposer un écouteur qui résout les problèmes précités. A cet effet, l’invention a pour objet un écouteur comprenant un support de fixation auriculaire et un transducteur audio piézoélectrique fixé au support de fixation, ledit écouteur étant conçu pour être fixé à l’oreille dans une position d’utilisation dans laquelle le support est fixé au pavillon de l’oreille et dans laquelle le transducteur vient au contact de la face interne du pavillon de l’oreille, le transducteur piézoélectrique étant apte à fléchir pour faire vibrer le pavillon de l’oreille en réponse à l’application d’une tension électrique, la vibration du pavillon de l’oreille produisant en retour des ondes acoustiques, caractérisé en ce que le transducteur piézoélectrique se présente sous la forme d’une tige comprenant une extrémité proximale et une extrémité distale, la tige étant fixée au support par son extrémité proximale et s’étend dans le prolongement du support depuis son extrémité proximale jusqu’à l’extrémité distale laissée libre, et en ce que la tige est orientée de sorte à présenter uniquement son extrémité distale en contact de la face interne du pavillon de l’oreille lorsque l’écouteur est en position d’utilisation. L’idée à la base de l’invention consiste à utiliser seulement l’extrémité distale de la tige laissée libre afin d’avoir un point de contact restreint avec la face interne du pavillon de l’oreille. L’invention consiste également à utiliser l’extrémité distale de la tige laissée libre afin d’obtenir une amplitude de déflexion plus importante qu’avec un transducteur fixé par deux points de fixation. Cette extrémité distale laissée libre est également particulièrement bien adaptée pour venir au contact des zones de la face interne du pavillon de l’oreille difficiles d’accès mais optimales pour la transmission des vibrations, telle que le creux du sillon de l’hélix à l’opposé de la racine de l’hélix. La tige qui prolonge le support de fixation permet d’obtenir un écouteur plus ergonomique et plus discret pour une utilisation agréable sur la durée. Le rendement électrique est également amélioré et la taille de l’écouteur réduite. L’écouteur selon l’invention comprend également les particularités suivantes : - le support de fixation comprend un tête d’ancrage conçue pour être fixée au pavillon de l’oreille et une branche de liaison qui s’étend entre la tête d’ancrage et l’extrémité proximale de la tige ; - la branche de liaison est agencée pour prendre appui sur l’oreille lorsque l’écouteur est en position d’utilisation à la manière d’un bras de levier de sorte à faire basculer la tige contre la face interne du pavillon de l’oreille pour ramener l’extrémité distale de la tige au contact de l’oreille ; - l’extrémité distale de la tige comprend une masselotte conçue pour augmenter l’effet de basculement de la tige ; - la branche de liaison est élastique de sorte à ramener l’extrémité distale de la tige en contact avec l’oreille lorsque l’écouteur est en position d’utilisation ; - l’extrémité distale de la tige comprend une saillie sensiblement arrondie qui est agencée pour être en contact avec la face interne de l’oreille lorsque l’écouteur est en position d’utilisation ; - le support de fixation et le transducteur forment un anneau de boucle d’oreille. L’invention s’étend également à un kit audio comprenant deux écouteurs tels que décrits ci-avant avec un arceau reliant les branches de liaison des écouteurs au niveau des extrémités proximales de sorte que l’arceau s’étend derrière la tête lorsque les écouteurs sont en position d’utilisation. Description sommaire des dessins La présente invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation pris à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés dans lesquels : la figure 1a est une représentation schématique d’un écouteur selon l’invention lorsque le transducteur n’est pas mis sous tension ; la figure 1b représente schématiquement un écouteur selon l’invention lorsque le transducteur est en déflexion ; la figure 1c représente schématiquement un écouteur selon l’invention lorsque le transducteur est en déflexion ; la figure 2a est une représentation schématique d’un écouteur en position d’utilisation selon l’invention vu en face externe du pavillon de l’oreille ; la figure 2b est une représentation schématique d’un écouteur en position d’utilisation selon l’invention vu en face interne du pavillon de l’oreille ; la figure 3 est une représentation schématique d’un écouteur en position d’utilisation selon l’invention vu en face externe du pavillon de l’oreille, la face interne du pavillon et la partie de l’écouteur positionnée en face interne du pavillon étant représentées en pointillés ; la figure 4a est une représentation schématique d’un écouteur de type boucle d’oreille en position d’utilisation selon l’invention vu en face externe du pavillon de l’oreille ; la figure 4b est une représentation schématique d’un écouteur de type boucle d’oreille en position d’utilisation selon l’invention vu en face interne du pavillon de l’oreille ; la figure 5 est une représentation schématique d’un écouteur de type boucle d’oreille selon l’invention ; la figure 6 représente une paire d’écouteurs selon l’invention. Description du mode de réalisation Les figures 1 à 5 représentent un écouteur 1 selon l’invention de type extra-auriculaire, également appelé supra-auriculaire, car l’écouteur n’est pas inséré dans le conduit auditif mais est fixé au pavillon 2 de l’oreille. L’écouteur 1 est conçu pour faire vibrer le pavillon 2 de l’oreille et produire en retour des ondes acoustiques. L’écouteur 1 comprend notamment un support de fixation 3 auriculaire et un transducteur 4 audio piézoélectrique fixé au support de fixation 3 de sorte que l’écouteur 1 peut être fixé à l’oreille dans une position d’utilisation visible sur les figures 2a, 2b, 3, 4a, 4b et 5, dans laquelle le support est fixé au pavillon 2 de l’oreille, ici dans la face externe 2a du pavillon de l’oreille, visible en figure 2a et dans laquelle le transducteur 4 est au contact de la face interne 2b du pavillon 2 de l’oreille, visible en figure 2b. Le transducteur 4 piézoélectrique prend ici la forme d’une tige s’étendant entre une extrémité proximale 4a et une extrémité distale 4b. La tige est fixée au support de fixation par l’extrémité proximale 4a et s’étend dans le prolongement du support de fixation 3, l’extrémité distale 4b de tige étant laissée libre, c'est-à-dire non fixée au support de fixation 3 de sorte que la tige est fixée par un seul point de fixation. La tige s’étend ainsi dans le prolongement du support de fixation 3 depuis son extrémité proximale 4a jusqu’à l’extrémité distale 4b laissée libre. La tige est également orientée de sorte à présenter uniquement son extrémité distale 4b en contact de la face interne 2b du pavillon de l’oreille lorsque l’écouteur 1 est en position d’utilisation. La tige est particulièrement bien adaptée pour présenter uniquement son extrémité distale 4b au contact du creux du sillon CS1 de l’hélix en face interne du pavillon de l’oreille situé à l’opposé de la racine de l’hélix en face externe du pavillon de l’oreille, visible en figures 4b et 5. Ainsi, en réponse à l’application d’une tension électrique, la tige fléchie pour faire vibrer la face interne 2b du pavillon 2 de l’oreille. Les déflexions, également appelées flexions, répétées de la tige contre l’oreille créent des vibrations qui se propagent dans l’oreille pour produire des ondes acoustiques. Lors de sa déflexion, la tige prend une forme arquée dont la courbure s’étend sur toute la longueur de la tige, depuis l’extrémité proximale 4a fixée au support de fixation 3 jusqu’à l’extrémité distale 4b laissée libre. De manière avantageuse, l’extrémité distale 4b de la tige présente une saillie 4c arrondie, ici une demi-sphère perpendiculaire à la tige, qui est agencée pour être en contact avec la face interne 2b du pavillon 2 de l’oreille lorsque l’écouteur 1 est en position d’utilisation. La saillie 4c permet ici de réduire les points de contact entre la tige et l’oreille et de rapprocher l’extrémité distale 4b du pavillon 2 de l’oreille par rapport à l’extrémité proximale 4a. De nombreux avantages découlent de la réduction des points de contact avec l’oreille, tels que, la réduction de la puissance nécessaire pour transmettre les vibrations, l’amélioration du confort d’écoute et l’amélioration de la qualité du son en limitant les interférences de vibration dans l’oreille. Le transducteur 4 comprend également un bilame piézoélectrique représenté sur les figures 1a, 1b 1c et 5, l, formé d’une lame 5 en matériau déformable, ici en laiton, et un matériau piézoélectrique 6 en cristal dont la longueur est comprise entre 30mm et 120mm. Pour un bilame de 80mm de long, 10mm de large et 1.5mm d’épaisseur, l’amplitude de déflexion maximale sera de l’ordre de 1mm, ce qui est une amplitude suffisante pour produire des sons dans le médium et le médium/grave. Aussi, afin d’augmenter l’amplitude de déflexion au niveau de l’extrémité distale 4b, le bilame comprendra par exemple plusieurs couches en superposition d’un matériau piézoélectrique 6. On pourra également prévoir un transducteur 4 piézoélectrique courbé de sorte que le transducteur et le support de fixation 3 forment un anneau de boucle d’oreille, visible sur la figure 5. Dans ce cas, la flexion de la tige permettra de transmettre des vibrations à l’oreille par des pincements répétés du pavillon de l’oreille. L’utilisation d’un transducteur courbé en boucle d’oreille permet d’allonger la longueur du matériau piézoélectrique est donc d’augmenter in fine l’amplitude de déflexion de la tige. Pour une utilisation de transducteur courbé, on privilégiera l’utilisation du Polyfluorure de Vinylidène (PVDF) ou les Piezoelectric Microelectromechanical Systems (MEMS). Le support de fixation 3 est quant à lui conçu pour être fixé à l’oreille dans la position d’utilisation, visible sur les figures 2a, 2b, 3, 4a et 4b, dans laquelle il positionne le transducteur derrière l’oreille, contre la face interne 2a du pavillon 2 de l’oreille. Le support de fixation 3 comprend notamment une tête d’ancrage 7 conçue pour être fixée au pavillon de l’oreille, ici en face externe 2a du pavillon 2 de l’oreille. La tête d’ancrage 7 se présente par exemple sous la forme d’une mousse déformable apte être comprimée dans une des cavités du pavillon de l’oreille telle que la cavité Concha 8a ou la cavité Cymba 8b, ou bien sous la forme d’une pince apte à venir pincer la racine de l’hélix 8c ou bien encore sous la forme d’une branche élastique apte à venir se coincer par déformation dans la gouttière de l’hélix 8d du pavillon 2 de l’oreille appelée Scapha. La tête d’ancrage 7 peut également comprendre une masselotte 9, visible sur la figure 5, dont le poids est ici au moins égal au poids du transducteur 4. La masselotte 9 permet de donner de l’inertie au transducteur 4 afin de restituer au mieux les vibrations qu’il transmet en face interne 2a du pavillon 2 de l’oreille et de stabiliser l’écouteur 1 en position d’utilisation. Le support de fixation 3 comprend également une branche de liaison 10 qui s’étend entre la tête d’ancrage 7 et l’extrémité proximale 4a de la tige 4. La branche de liaison 10 est agencée pour prendre appui sur l’oreille, au niveau d’un point d’appui PA à la manière d’un bras de levier, visible en pointillé sur la figure 2a lorsque l’écouteur 1 est en position d’utilisation, de sorte à faire basculer la tige contre la face interne 2b du pavillon de l’oreille pour ramener l’extrémité distale 4b de la tige au contact de l’oreille. Une autre masselotte 11 pourra être prévue à l’extrémité distale de la tige, par exemple dans la saillie 4c, afin d’augmenter l’effet de basculement de la tige. Ainsi, grâce au basculement de la tige contre la face interne 2b du pavillon 2 de l’oreille, l’effet rebond de la tige sur l’oreille est diminué et l’amplitude de déplacement de l’extrémité distale 4b de tige tend à être égale à l’amplitude des vibrations transmises au pavillon 2 de l’oreille. La branche de liaison 10 pourra également être élastique de sorte à ramener l’extrémité distale de la tige en contact avec l’oreille lorsque l’écouteur est en position d’utilisation. La branche de liaison 10 pourra également se présenter sous la forme d’un ressort, visible sur la figure 5. Enfin, l’invention porte également sur un kit audio comprenant une paire d’écouteurs 1 selon l’invention, visible sur la figure 6, comprend un arceau 12 reliant les branches de liaison des écouteurs au niveau des extrémités proximales de sorte que l’arceau s’étend derrière la tête lorsque les écouteurs sont en position d’utilisation. L’arceau 12 jouera ici un rôle équivalent à celui de la masselotte 11 en augmentant l’effet de basculement des extrémités distales 4b des tiges contre la face interne du pavillon de l’oreille. L’arceau 12 permettra également de stabiliser les écouteurs en position d’utilisation. Pour faire fonctionner l’écouteur 1, l’utilisateur place le support de fixation 3 en positon d’utilisation, par exemple en venant comprimer la mousse de la tête d’ancrage 7 dans la cavité Concha 8a du pavillon 2 de l’oreille. Une fois le transducteur 4 mis sous tension, l’extrémité distale 4b fléchie pour faire vibrer la face interne 2b du pavillon de l’oreille qui produit en retour des ondes acoustiques. Ecouteur (1) comprenant un support de fixation (3) auriculaire et un transducteur (4) audio piézoélectrique fixé au support de fixation, ledit écouteur étant conçu pour être fixé à l’oreille dans une position d’utilisation dans laquelle le support est fixé au pavillon (2) de l’oreille et dans laquelle le transducteur vient au contact de la face interne (2b) du pavillon de l’oreille, le transducteur piézoélectrique étant apte à fléchir pour faire vibrer le pavillon de l’oreille en réponse à l’application d’une tension électrique, la vibration du pavillon de l’oreille produisant en retour des ondes acoustiques, caractérisé en ce que le transducteur piézoélectrique se présente sous la forme d’une tige comprenant une extrémité proximale (4a) et une extrémité distale (4b), la tige étant fixée au support par son extrémité proximale et s’étend dans le prolongement du support depuis son extrémité proximale jusqu’à l’extrémité distale laissée libre, et en ce que la tige est orientée de sorte à présenter uniquement son extrémité distale en contact de la face interne du pavillon de l’oreille lorsque l’écouteur est en position d’utilisation. Ecouteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de fixation comprend un tête d’ancrage (7) conçue pour être fixée au pavillon de l’oreille et une branche de liaison (10) qui s’étend entre la tête d’ancrage et l’extrémité proximale de la tige. Ecouteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la branche de liaison est agencée pour prendre appui sur l’oreille lorsque l’écouteur est en position d’utilisation à la manière d’un bras de levier de sorte à faire basculer la tige contre la face interne du pavillon de l’oreille pour ramener l’extrémité distale de la tige au contact de l’oreille. Ecouteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’extrémité distale de la tige comprend une masselotte (11) conçue pour augmenter l’effet de basculement de la tige. Ecouteur selon la revendication l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la branche de liaison est élastique de sorte à ramener l’extrémité distale de la tige en contact avec l’oreille lorsque l’écouteur est en position d’utilisation. Ecouteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’extrémité distale de la tige comprend une saillie (4c) sensiblement arrondie qui est agencée pour être en contact avec la face interne de l’oreille lorsque l’écouteur est en position d’utilisation. Ecouteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de fixation et le transducteur forment un anneau de boucle d’oreille. Kit audio, caractérisé en ce qu’il comprend deux écouteurs (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes et un arceau (12) reliant les branches de liaison des écouteurs au niveau des extrémités proximales de sorte que l’arceau s’étend derrière la tête lorsque les écouteurs sont en position d’utilisation.