Brevet FR3111039A1 — publié le 20211203

L'invention concerne un masque de protection respiratoire comprenant un microphone positionné sur la face intérieure du masque destinée à être appliquée contre le visage d’un porteur et des moyens de fixation réversible du microphone sur le masque. FIGURE D’ABRÉGÉ : Fig. 1 Kit micro/haut-parleur pour masque de protection respiratoire Domaine de l’invention L'invention a trait aux masques et casques semi ou parfaitement hermétique de protection respiratoire. Plus précisément, la présente invention concerne les masques et casques de protection respiratoire capables de filtrer des particules solides ou liquides en suspension dans l’air. L’invention s’applique notamment, mais non exclusivement, à des masques de protection respiratoire destinés à un usage unique. Art antérieur Les masques de protection respiratoire sont constitués classiquement d’une ou plusieurs couches de média filtrant et doivent répondre à des exigences règlementaires strictes qu’ils soient de type FPP1, FPP2 ou FFP3, ou du type masques chirurgicaux. Il existe également des masques de protection respiratoire en tissu qui sont lavables et réutilisables. Tous ces masques sont destinés à venir s’appliquer contre le visage d’un porteur et comprennent généralement deux boucles élastiques ou des rubans pour la fixation derrière les oreilles du porteur. Un inconvénient de ces masques de protection respiratoire est que le porteur est difficilement audible quand il le porte sur le bas de son visage. Il est donc nécessaire de proposer des masques de protection respiratoire nouveaux qui conservent une bonne efficacité de filtration tout en permettant aux porteurs de pouvoir communiquer aisément. La présente invention propose un masque et/ou casque semi ou parfaitement hermétique de protection respiratoire destiné à filtrer les virus ou bactéries susceptibles d’engendrer des maladies telles que la grippe ou le Covid-19. Le masque de protection respiratoire comprend un microphone positionné sur la face intérieure du masque destinée à être appliquée contre le visage d’un porteur et des moyens de fixation réversible du microphone sur le masque. L’invention concerne également un kit comprenant un microphone destiné à être positionné sur la face intérieure d’un masque de protection respiratoire, des moyens de fixation réversible du microphone sur le masque et un haut-parleur relié au microphone par une liaison filaire ou sans fil. Préférentiellement, le microphone est étanche aux liquides de sorte à pouvoir être désinfecté. Un tel masque permet au porteur de pouvoir communiquer aisément lorsqu’il est porté par ce dernier et de prémunir le porteur contre le risque d’infection. Il permet à un particulier de communiquer correctement sans effort et sans avoir à enlever le masque. Il permet à une entreprise de continuer son activité même en situation virale à risque. Le kit, à minima le microphone et son câble, est préférentiellement étanche aux liquides et peut être désinfecté par tout type de solutions décontaminantes (traitement UV, solution liquide etc…) et est donc durable et non jetable. La technique proposée, ainsi que les différents avantages qu’elle présente, seront plus facilement compris, à la lumière de la description qui va suivre de modes de réalisation illustratifs et non limitatifs de celle-ci, et des figures annexées qui font partie de la description de l’invention, parmi lesquelles : : la figure 1 présente différentes vues du kit seul ou porté par un utilisateur. Description détaillée de l’invention Le système de l’invention se compose d’un masque de protection respiratoire dans lequel est intégré un microphone et un préamplificateur (accessoirement un émetteur sans fil) se situant près de la bouche de l’utilisateur. Le microphone est relié à un haut-parleur via un fil ou un récepteur sans fil (le haut-parleur étant associé éventuellement à un amplificateur et une batterie) situé à l’extérieur du masque de sorte à ce que l’utilisateur puisse être entendu correctement. Ce haut-parleur peut être porté par l’utilisateur (bandeau épaule, collier, etc…). Cet équipement peut être intégré à une combinaison intégrale ou un casque hermétique. Le microphone peut avantageusement être un microphone du type « noise-canceling » bidirectionnel afin de se prémunir des bruits environnants et surtout de réduire considérablement le couplage acoustique entre le microphone et le haut-parleur. En effet, le haut-parleur sera situé sur le nœud de sensibilité du microphone et l’effet de proximité de ce type de microphone permettra de réduire encore davantage le couplage notamment en basse fréquence. Le bénéfice sera notamment de pouvoir augmenter considérablement le niveau sonore de restitution du haut-parleur sans risque de bouclage type effet « Larsen ». Dans un premier cas de réalisation, si le microphone est relié par un câble à une enceinte par exemple, la batterie ou la pile de l’enceinte peut alimenter également, via ce câble, le préamplificateur et assurer éventuellement la polarisation du microphone (dans l’éventualité où la technologie du microphone le nécessiterait, ce qui n’est par exemple pas le cas si un microphone électrodynamique et piézo -électrique est mis en œuvre). Dans un deuxième cas de réalisation, le microphone peut être alimenté avec sa propre batterie et fournir un signal, via un câble ou par le biais d’un émetteur sans fil, à une enceinte conventionnelle du marché ou un système de restitution sonore (mini-enceinte Bluetooth ou système de sonorisation, par exemple). Dans les deux cas, la recharge de la batterie peut se faire par exemple par une fiche micro-USB au moyen d’un circuit de charge embarqué. Dans l’exemple de réalisation (non limitatif) illustré sur les figures, le microphone est déporté à proximité d’un bord latéral du masque. Le microphone est porté par une embase aimantée d’un boitier qui se positionne sur la face intérieure du masque. Un deuxième aimant vient se positionner sur la face extérieure du masque en regard de l’embase aimantée du microphone, maintenant fermement le microphone sur le masque. Le microphone, du fait de sa conception, est très léger et permet d’être correctement fixé sur un masque souple sans risque de déformation du fait de la pesanteur. On note que les aimants et le microphone sont décalés de sorte d’une part à ce que le premier aimant se trouve positionné au centre de gravité de l’ensemble microphonique (et ainsi d’éviter qu’il change de position à l’usage) et d’autre part de sorte à ne pas obstruer par diffraction les orifices de la cellule microphonique (qui conduirait à une détérioration de la qualité de la prise de son et des caractéristiques directionnelles de cette dernière) L’utilisateur peut aisément retirer le microphone du masque en séparant les deux aimants et positionner le microphone de façon aisée sur un autre masque. Le deuxième aimant est préférentiellement relié au premier aimant fixé sur le corps du microphone au moyen d’un cordon de sorte à éviter de perdre ledit deuxième aimant lors d’une opération de changement de masque. Cette fixation magnétique permet de s’assurer par ailleurs que le microphone est correctement positionné par rapport à la bouche de l’utilisateur et notamment au regard de ses caractéristiques directionnelles. En effet, la forme du boitier du microphone et la polarité des aimants est conçu de telle façon que l’utilisateur mettra obligatoirement le microphone dans la bonne direction vis-à-vis de ses performances directionnelles. Dit autrement, le microphone aura nécessairement son lobe de directivité orienté vers la bouche de l’utilisateur et le nœud de sensibilité du microphone sera nécessairement orienté vers le haut-parleur situé sur le plan normal (à 90°) afin de limiter le couplage acoustique micro/haut-parleur. Le signal émis par le microphone peut être diffusé dans le local où se situe l’utilisateur par le biais du haut-parleur ou d’une enceinte, mais aussi sur le réseau internet par exemple afin de pouvoir effectuer une communication à distance. De façon identique, le système pourrait accessoirement disposer d’un récepteur sans fil permettant d’assurer le retour de l’utilisateur distant sur le haut-parleur du kit. Le kit est étanche à l’eau et au solvant ce qui lui permet d’être désinfecté après usage par des solutions liquides. Il peut disposer d’un interrupteur on/off permettant de prolonger l’autonomie du système lorsqu’il n’est pas utilisé et d’une ou de plusieurs diodes permettant d’indiquer sa mise en route, son état de charge, sa connexion sans fil… Il peut également disposer de moyens de réglage du niveau sonore. Le maintien du microphone est assuré par une pince ou avantageusement par un système de fixation magnétique se fixant de part et d’autre du masque. D’autres moyens de fixation réversible peuvent être envisagés. Un cordon permet de rattacher au boitier microphonique l’aimant extérieur afin que ce dernier ne se perde pas lorsqu’il est désolidarisé du masque. Le kit s’adapte à un masque léger destiné à être porté la journée et qui est jetable, le microphone étant étanche à l’eau pour pouvoir être désinfecté. De préférence, le microphone, grâce à ses caractéristiques directionnelles, ne capte pas dans direction du haut-parleur de sorte à éviter le couplage (c’est-à-dire de sorte à éviter que la voix de l’utilisateur capté par le microphone et ré-émise par le haut-parleur ne vienne à nouveau être capté une deuxième fois par le microphone, provoquant une auto-amplification avec pour conséquence la génération d’un siflfement sur la fréquence de couplage maximale). Le haut-parleur peut être porté autour du cou de l’utilisateur comme cela est illustré sur les figures. Le microphone peut être du type électrodynamique sans alimentation ou piézo-électrique ou encore du type MEMS (alimenté). Le haut-parleur est relié au microphone par une liaison sans fil ou filaire. Un tel kit est destiné en particulier au personnel médical, aux médecins, aux enseignants, aux commerçants, aux agents de service public/administration, aux salariés travaillant en équipe lorsqu’ils portent un masque de protection pour assurer leur activité. L’invention s’applique notamment, mais non exclusivement, aux masques destinés à un usage unique ou aux masques en tissu réutilisables. Les figures montrent de gauche à droite : - le haut-parleur amplifié porté par un collier, le boitier microphonique aimanté et l’aimant destiné à coopérer avec l’aimant du boitier microphonique pour fixer ce dernier de façon amovible sur un masque de protection. Le boitier microphonique est relié par un fil au haut-parleur dans cet exemple ; - le boitier microphonique et le haut-parleur ; - le microphone positionné à proximité d’un bord latéral d’un masque de protection souple ; - le kit microphone/haut-parleur porté par un utilisateur muni d’un masque de protection souple. Le microphone sera préférentiellement équipé d’un bonnette par exemple en mousse PE ou PU permettant de réduire considérablement les bruits de « pop noise » lié à la génération d’un flux d’air perturbant la membrane du microphone. Cette bonnette peut être interchangeable (et éventuellement jetable) et/ou décomtaminante pour pouvoir être ré-utilisée. Sans que cela soit limitatif, le microphone sera préférentiellement positionné hors de l’axe de la bouche de sorte à ne pas être dans le flux d’air généré par l’utilisateur et à se prémunir encore davantage de l’effet « pop noise ». La solution de l’invention est avantageuse en ce sens que : - la mise en œuvre d’un haut-parleur sur l’utilisateur permet une diffusion localisée à proximité immédiate de l’utilisateur ; - le système d’attache du microphone, magnétique par exemple, permet une fixation fiable et un démontage rapide ; - le microphone directionnel « Noise Cancelling » permet de réduire les bruits environnant et le couplage acoustique ; - il met éventuellement en œuvre un dispositif spécifique pour la réduction du couplage acoustique dans l’éventualité où le signal capté par le microphone serait diffusé dans la même salle par un système de sonorisation ; - le microphone est volontairement désaxé de l’axe de la bouche afin de réduire les bruits de « Pop Noise ». Les exemples de réalisation ici décrits n'ont pas pour objet de réduire la portée de l'invention. Il pourra donc y être apporté de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. Masque de protection respiratoire comprenant un microphone positionné sur la face intérieure du masque destinée à être appliquée contre le visage d’un porteur et des moyens de fixation réversible du microphone sur le masque. Kit comprenant un microphone destiné à être positionné sur la face intérieure d’un masque de protection respiratoire, des moyens de fixation réversible du microphone sur le masque et un haut-parleur relié au microphone par une liaison filaire ou sans fil.