Brevet FR3134488A1 — publié le 20231013

GRILLE DE HAUT-PARLEUR AVEC FONCTION DE DIRECTIVITE SONORE La présente invention concerne une grille (4) pour haut-parleur (6), comprenant une paroi (4.1) avec une face arrière (4.3) et une face avant (4.2), et pourvue de fentes formant des passages entre la face arrière et la face avant, remarquable en ce que la paroi comprend des résonateurs débouchant sur une face latérale d’au moins une des fentes, de manière à ralentir la propagation d’ondes acoustiques au travers de ladite au moins une fente. L’invention concerne également un véhicule automobile (2) comprenant au moins un haut-parleur et au moins une grille de haut-parleur disposée devant l’au moins un haut-parleur, remarquable en ce que l’au moins une grille de haut-parleur est selon l’invention. (Figure à publier avec l'abrégé : Figure 1) GRILLE DE HAUT-PARLEUR AVEC FONCTION DE DIRECTIVITE SONORE La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement le domaine des haut-parleurs des véhicules automobiles. Les véhicules automobiles actuels sont équipés de haut-parleurs généralement intégrés dans des compartiments de l’habitacle, tel que les panneaux de portes, le tableau de bord et les appuis-tête et/ou les dossiers des sièges. A cet égard, il est connu d’utiliser des grilles de protection comprenant habituellement plusieurs trous dimensionnés de manière à permettre une diffusion d’un champ acoustique. L’agencement des haut-parleurs dans l’habitacle du véhicule automobile présente plusieurs contraintes, par exemple un problème d’encombrement, le respect de l’esthétisme, la complexité des branchements électriques, etc., rendant l’orientabilité desdits haut-parleurs vers les passagers difficile. A cet effet, le son diffusé vers les passagers est moins immersif. Les grilles de protection connues des haut-parleurs actuels ne présentent aucune fonction acoustique. En effet, de telles grilles ne permettent pas d’assurer un contrôle directif du champ acoustique rayonné. Afin d’assurer une directivité du champ acoustique rayonné par les haut-parleurs, une solution consiste à réaliser un contrôle de la directivité en agençant dans l’habitacle du véhicule automobile différentes sources pilotées indépendamment. Toutefois, une telle solution peut s’avérer très onéreuse et difficile à mettre en œuvre. Le document de brevet publié JP 07225588 A divulgue un système de sonorisation comprenant une pluralité de haut-parleurs fixés aux portes d’un véhicule automobile, chacun desdits haut-parleurs comprenant une grille de protection ayant des fentes disposées de manière particulière afin d’orienter le son vers les passagers du véhicule automobile. Cependant, la solution proposée par le document présente une marge d’amélioration afin de garantir une meilleure directivité du champ acoustique rayonné et de pallier efficacement le problème susmentionné. La présente invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer une grille en métamatériaux pour haut-parleur assurant des fonctions de directivité et de modification du champ acoustique émis par ledit haut-parleur, de manière simple et économique. À cet effet, l’invention a pour objet une grille pour haut-parleur, comprenant une paroi avec une face arrière et une face avant, et pourvue de fentes formant des passages entre la face arrière et la face avant, remarquable en ce que la paroi comprend des résonateurs débouchant sur une face latérale d’au moins une des fentes, de manière à ralentir la propagation d’ondes acoustiques au travers de ladite au moins une fente. Les résonateurs correspondent à un volume d’évidement dans la paroi, chacun desdits résonateurs étant apte à produire un phénomène de résonance à un champ acoustique émis par le haut-parleur. Avantageusement, chaque résonateur agit comme une impédance acoustique. Préférentiellement, les résonateurs correspondent à des résonateurs de Helmholtz et/ou à des cavités cylindriques et/ou à des tubes ¼ d’ondes et/ou des cavités de tailles variables interconnectées. Avantageusement, la grille est un métamatériau ayant une structure géométrique lui permettant d’assurer des fonctions de focalisation et/ou d’élargissement et/ou de déviation des ondes acoustiques traversant ledit métamatériau. Selon un mode de réalisation, les résonateurs sont répartis le long de l’au moins une fente suivant une étendue principale de la paroi. Selon un mode de réalisation, les résonateurs sont répartis le long de l’au moins une fente suivant une épaisseur de la paroi. Selon un mode de réalisation, les résonateurs sont répartis le long de l’au moins une fente suivant une épaisseur de la paroi et sont côte à côte et au nombre d’au moins deux, préférentiellement au moins trois. Selon un mode de réalisation, les résonateurs sont répartis dans une étendue de la paroi et/ou dans une épaisseur de la paroi de manière inhomogène de manière à modifier la distribution des vitesses de propagation des ondes acoustiques traversant la paroi. Selon un mode de réalisation, la répartition des fentes et des résonateurs forme dans au moins une direction suivant l’étendue de la paroi, un gradient monotone ou en forme de cloche. Avantageusement, des caractéristiques des résonateurs telles que leurs formes et leurs volumes permettent au moins en partie d’obtenir une propagation des ondes acoustiques au travers des fentes qui soit suivant le gradient monotone ou en forme de cloche. Selon un mode de réalisation, chacun des résonateurs est un résonateur de Helmholtz comprenant une cavité formée dans la paroi et un conduit de section inférieure à la cavité reliant de manière fluidique la cavité à la face latérale de l’au moins une fente. Selon un mode de réalisation, la cavité présente un volume compris entre 1 mm 3 et 400 mm 3 . L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant au moins un haut-parleur et au moins une grille de haut-parleur disposée devant l’au moins un haut-parleur, remarquable en ce que l’au moins une grille de haut-parleur est selon l’invention. Selon un mode de réalisation, l’au moins une grille de haut-parleur est configurée pour modifier la distribution des vitesses de propagation des ondes acoustiques traversant la paroi de manière à diriger lesdites ondes acoustiques vers les oreilles d’au moins un des occupants du véhicule automobile. Avantageusement, la modification de la direction des ondes acoustiques par la grille de l’invention peut être également accompagnée d’une modification de la forme des ondes acoustiques afin d’assurer des fonctions de focalisation et/ou d’élargissement. Avantageusement, l’agencement de la grille de la présente invention devant les haut-parleurs dans l’habitacle du véhicule automobile permet de relâcher certaines contraintes d’implantation du fait que l’on a la possibilité de dévier le faisceau sonore émis par lesdits haut-parleurs, et cela, de manière totalement passive sans aucun apport d’énergie extérieure, rendant la solution économique. De plus, la grille de haut-parleur de l’invention permet de mieux contrôler le champ rayonné par le haut-parleur et ainsi maîtriser le champ sonore dans l’habitacle du véhicule automobile. illustre une vue d’au-dessus d’un véhicule automobile comprenant une grille de haut-parleur selon l’invention ; représente une vue en coupe agrandie d’une portion de la grille de haut-parleur de la ; illustre trois exemples de réalisation de la grille de l’invention ainsi que des effets sur un champ acoustique traversant la grille de chacun desdits trois exemples ; représente schématiquement une comparaison entre un champ acoustique diffusé à travers une grille de l’état de l’art et un champ acoustique diffusé à travers la grille selon l’invention, ladite grille étant agencée dans une garniture de porte du véhicule automobile ; représente schématiquement une comparaison entre un champ acoustique diffusé à travers une grille de l’état de l’art et un champ acoustique diffusé à travers la grille selon l’invention, ladite grille étant agencée dans un tableau de bord du véhicule automobile ; représente schématiquement une comparaison entre un champ acoustique diffusé à travers une grille de l’état de l’art et un champ acoustique diffusé à travers la grille selon l’invention, ladite grille étant agencée dans un siège du véhicule automobile. Grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) pour haut-parleur (6), comprenant une paroi (4.1) avec une face arrière (4.3) et une face avant (4.1), et pourvue de fentes (4.5 ; 104.5 ; 204.5 ; 304.5) formant des passages entre la face arrière (4.3) et la face avant (4.2) ; caractérisée en ce que la paroi (4.1) comprend des résonateurs (16) débouchant sur une face latérale (4.7) d’au moins une des fentes (4.5 ; 104.5 ; 204.5 ; 304.5), de manière à ralentir la propagation d’ondes acoustiques (14) au travers de ladite au moins une fente (4.5 ; 104.5 ; 204.5 ; 304.5). Grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) pour haut-parleur (6), selon la revendication 1, dans laquelle les résonateurs (16) sont répartis le long de l’au moins une fente (4.5 ; 104.5 ; 204.5 ; 304.5) suivant une étendue principale de la paroi (4.1). Grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) pour haut-parleur (6), selon l’une des revendications 1 et 2, dans laquelle les résonateurs (16) sont répartis le long de l’au moins une fente (4.5 ; 104.5 ; 204.5 ; 304.5) suivant une épaisseur (E) de la paroi (4.1). Grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) pour haut-parleur (6), selon la revendication 3, dans laquelle les résonateurs (16) sont répartis le long de l’au moins une fente (4.5 ; 104.5 ; 204.5 ; 304.5) suivant une épaisseur (E) de la paroi (4.1) et sont côte à côte et au nombre d’au moins deux, préférentiellement au moins trois. Grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) pour haut-parleur (6), selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle les résonateurs (16) sont répartis dans une étendue de la paroi (4.1) et/ou dans une épaisseur (E) de la paroi (4.1) de manière inhomogène de manière à modifier la distribution des vitesses de propagation des ondes acoustiques (14’) traversant la paroi. Grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) pour haut-parleur (6), selon la revendication 5, dans laquelle la répartition des fentes (4.5 ; 104.5 ; 204.5 ; 304.5) et des résonateurs (16) forme dans au moins une direction suivant l’étendue de la paroi (4.1), un gradient monotone (320) ou en forme de cloche (120 ; 220). Grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) pour haut-parleur (6), selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle chacun des résonateurs (16) est un résonateur de Helmholtz (16) comprenant une cavité (16.1) formée dans la paroi (4.1) et un conduit (16.2) de section inférieure à la cavité (16.1) reliant de manière fluidique la cavité (16.1) à la face latérale (4.7) de l’au moins une fente (4.5 ; 104.5 ; 204.5 ; 304.5). Grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) pour haut-parleur (6), selon la revendication 7, dans laquelle la cavité (16.1) présente un volume compris entre 1 mm 3 et 400 mm 3 . Véhicule automobile (2) comprenant au moins un haut-parleur (6) et au moins une grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) de haut-parleur (6) disposée devant l’au moins un haut-parleur (6), caractérisé en ce que l’au moins une grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) de haut-parleur (6) est selon l’une des revendications 1 à 8. Véhicule automobile (2) selon la revendication 9, dans lequel l’au moins une grille (4 ; 104 ; 204 ; 304) de haut-parleur (6) est configurée pour modifier la distribution des vitesses de propagation des ondes acoustiques (14’) traversant la paroi (4.1) de manière à diriger lesdites ondes acoustiques (14’) vers les oreilles (1) d’au moins un des occupants du véhicule automobile (2).