Brevet FR3142857A1 — publié le 20240607

L’invention concerne un haut-parleur (3) pour véhicule automobile, ledit haut-parleur (3) étant configuré pour être fixé sur une tôle (5) du véhicule en regard d’une ouverture (5a) aménagée dans ladite tôle (5), ledit haut-parleur (3) comprenant au moins : – un système de transduction (7) électroacoustique ; – une première membrane (9), dite membrane active, reliée audit système de transduction (7) ; – une deuxième membrane (13), dite membrane de protection, disposée à distance de la première membrane (9), et configurée pour protéger la première membrane (9) ; caractérisé en ce que ledit haut-parleur (3) comprend un matériau absorbant acoustique (17) disposé autour desdites membranes (9 ; 13) et en regard de l’espace séparant lesdites première (9) et deuxième (13) membranes. Figure d’abrégé : [Fig. 1] HAUT-PARLEUR POUR VÉHICULE AUTOMOBILE ET VÉHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UN TEL HAUT-PARLEUR La présente invention se rapporte de manière générale au domaine des systèmes audio pour véhicule automobile qui comprend un ou plusieurs haut-parleurs. La présente invention se rapporte plus particulièrement aux haut-parleurs d’un tel système audio montés sur un élément de carrosserie d’un véhicule automobile. En effet, les véhicules automobiles contemporains sont généralement équipés de systèmes audio. De tels systèmes audio embarqués à bord d’un véhicule automobile comprennent ainsi plusieurs ensembles de haut-parleurs, dont l’un des ensembles est généralement disposé vers le côté latéral gauche du véhicule et l’autre ensemble vers le côté latéral droit de celui-ci, ceci afin d’aménager la meilleure zone d’écoute possible pour les passagers du véhicule en les plaçant sensiblement entre les deux ensembles de haut-parleurs. Ces deux ensembles de haut-parleurs doivent présenter un encombrement réduit pour être encastrés, le cas échéant, dans une des portes du véhicule ou tout autre élément de carrosserie, par exemple dans un panneau de garniture. Ces haut-parleurs peuvent ainsi être placés à l’avant et à l’arrière droit et gauche du véhicule, par exemple sur la console arrière ou sur la plage du tableau de bord. Ces ensembles de haut-parleurs comprennent des haut-parleurs émettant dans des bandes de fréquences différentes. On a par exemple : – des haut-parleurs du type « médium aigu » avec, dans certains cas, mais pas nécessairement, un filtre passe-haut assurant l’affaiblissement des signaux de fréquence basse ; – des haut-parleurs du type « basse », c’est-à-dire émettant dans le domaine des fréquences graves qui forment les basses, ces haut-parleurs sont généralement formés par une enceinte acoustique, l’ensemble haut-parleur-enceinte acoustique étant généralement désigné sous le terme de « caisson de basse » Ce haut-parleur de basse est généralement encombrant et nécessite d’être monté dans une enceinte, dite enceinte acoustique, idéalement close afin d’isoler les zones d’air à l’avant et à l’arrière du haut-parleur. Le dimensionnement de cette enceinte conditionne en effet la qualité du son produit dans les basses fréquences par le haut-parleur et un volume infini serait théoriquement souhaitable afin de donner au haut-parleur de basse un volume de charge assez grand pour lui laisser la possibilité de reproduire les fréquences graves. De manière usuelle, le volume de cette enceinte, et par extension du haut-parleur de basse, est d’au moins 15 litres. On notera cependant que le volume de l’enceinte peut être réduit au prix d’une diminution de la sensibilité dudit haut-parleur, mais cela a pour conséquence une augmentation de la puissance nécessaire pour produire le même effet (par exemple à intensité sonore identique) qu’en l’absence de réduction de volume. Un tel volume est difficile à trouver dans un véhicule. Une telle enceinte acoustique de basses prend soit la place d’un volume de rangement dans la voiture soit, le plus souvent, une part du volume du coffre. Ainsi, un haut-parleur de basse est avantageusement monté sur un élément de carrosserie, par exemple une tôle de carrosserie délimitant l’habitacle du véhicule. Plus particulièrement, le haut-parleur est fixé sur la tôle, en regard d’une ouverture aménagée dans celle-ci, et par exemple dans l’habitacle, les ondes sonores émises par le haut-parleur pouvant alors se propager dans l’habitacle par l’ouverture aménagée dans ladite tôle de carrosserie. Cependant, un tel agencement d’un haut-parleur de basse sur une tôle de carrosserie présente des inconvénients. Il y a par exemple le risque que des ondes sonores (ou des bruits) provenant de l’extérieur pénètrent dans l’habitacle et dégradent le confort acoustique des utilisateurs du véhicule automobile. Cette notion est aussi désignée sous le terme « d’isolation acoustique » et doit donc être la meilleure possible. Par ailleurs, un tel agencement doit également être étanche au niveau de la jonction entre la tôle et le haut-parleur, en effet il est impératif que l’eau ne puisse s’infiltrer dans le haut-parleur pour éviter de le détériorer et/ou qu’il ne devienne non-fonctionnel. L’étanchéité de cet agencement doit aussi éviter que de l’eau ou de l’humidité ne pénètre dans l’habitacle par l’ouverture aménagée dans ladite tôle. La présente invention se propose ainsi de remédier à au moins un des inconvénients précités en proposant un nouveau type de haut-parleur pour véhicule automobile, ledit haut-parleur étant configuré pour être fixé sur une tôle du véhicule, par exemple une tôle de carrosserie, en regard d’une ouverture aménagée dans ladite tôle, ledit haut-parleur comprenant au moins : – un système de transduction électroacoustique ; – une première membrane, dite membrane active, reliée audit système de transduction ; – une deuxième membrane, dite membrane de protection, disposée à distance de la première membrane, et configurée pour protéger la première membrane ; caractérisé en ce que ledit haut-parleur comprend un matériau absorbant acoustique disposé autour desdites membranes et en regard de l’espace séparant lesdites première et deuxième membranes. La présence d’un matériau absorbant acoustique disposé en regard de l’espace séparant lesdites première et deuxième membranes permet notamment d’amortir les résonances acoustiques engendrées dans cette espace intermembranes (ceci amplifiant la transmission des ondes sonores). Le matériau absorbant acoustique permet entre autres d’amortir ces résonnances et de limiter, voire d’empêcher, à des ondes sonores provenant de l’extérieur d’être transmises à l’intérieur du véhicule par l’intermédiaire dudit haut-parleur (et de l’ouverture associée aménagée dans la tôle). Selon une caractéristique possible, ledit haut-parleur comprend un châssis auquel sont fixées, au moyen de suspensions, les première et deuxième membranes, ledit matériau absorbant acoustique étant situé à l’extérieur et en périphérie desdites suspensions. Selon une autre caractéristique possible, ledit haut-parleur comprend un boitier dans lequel sont disposées au moins les première et deuxième membranes, ledit matériau absorbant acoustique étant disposé dans ledit boitier. Le matériau acoustique est avantageusement disposé dans ledit boitier, afin de protéger celui-ci des conditions environnementales (notamment des agressions), et éviter que le matériau absorbant acoustique ne se dégrade et perde ses propriétés d’absorbant acoustique. Selon une autre caractéristique possible, ledit haut-parleur comprend un joint d’étanchéité configuré, lorsque ledit haut-parleur est en position montée sur ladite tôle, pour être disposée entre ledit boitier et la tôle de carrosserie. Ainsi, le joint est configuré pour que le haut-parleur soit étanche au niveau du boitier dans lequel sont disposés des éléments dudit haut-parleur. De plus, le joint est avantageusement disposé, au moins partiellement, dans ledit boitier, afin de protéger celui-ci des conditions environnementales. Selon une autre caractéristique possible, ledit joint et ledit matériau absorbant acoustique sont configurés, pour qu’en position montée du haut-parleur sur ladite tôle, le matériau absorbant acoustique soit disposé entre le boitier et le joint, tandis que le joint est disposé entre ledit matériau absorbant acoustique et la tôle de carrosserie. Le joint et le matériau absorbant acoustique sont ainsi avantageusement disposés l’un sur l’autre (ou superposés) et en appui respectivement sur ladite tôle et sur le boitier, afin de minimiser le volume occupé par ces éléments. Cette disposition permet également de rigidifier l’assemblage qui en résulte, et favorise ainsi le bon fonctionnement dudit haut-parleur. Selon une autre caractéristique possible, ledit matériau absorbant acoustique présente une épaisseur de matériau, selon une direction radiale ou transversale (par exemple par rapport à l’axe de révolution des membranes), d’au moins 10 mm, et de préférence entre 20 mm et 40 mm. Selon une autre caractéristique possible, ledit matériau absorbant acoustique est un matériau à porosité ouverte, tel qu’une mousse de polyuréthane, des feutres textiles ou en matière plastique, des fibres minérales, etc. Selon une autre caractéristique possible, ledit haut-parleur est configuré pour émettre des ondes acoustiques présentant une fréquence inférieure à 250 Hz, et avantageusement des fréquences comprises entre 20 et 200 Hz. Le haut-parleur selon l’invention est ainsi avantageusement un haut-parleur de type « woofer » ou de type « subwoofer ». Selon une autre caractéristique possible, ledit matériau absorbant acoustique présente une résistivité au passage de l’air supérieure à 10 kPa.s.m - 2 (ou rayl/cm), et avantageusement une résistivité au passage de l’air comprise entre 20 et 50 kPa.s.m - 2 . La présente invention se rapporte également à un agencement pour véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit agencement comprend : – une tôle du véhicule, par exemple de carrosserie, dans laquelle est aménagée une ouverture ; – un haut-parleur tel que défini ci-dessus qui est fixé sur la tôle et en regard de ladite ouverture de la tôle. Selon une caractéristique possible, ladite tôle comprend au moins deux structures de rigidification, au moins une partie du haut-parleur (par exemple une partie du boitier et/ou le joint d’étanchéité) étant positionnée entre lesdites au moins deux structures de rigidification de la tôle. L’invention concerne également un véhicule automobile, par exemple thermique, électrique ou hybride, caractérisé en ce qu’il comporte un agencement pour véhicule automobile tel que défini ci-dessus. L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celles-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donnée uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : – La illustre une vue très schématique, en coupe d’un agencement selon l’invention comprenant un haut-parleur fixé sur une tôle de carrosserie. Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans le véhicule, ou la structure auxquels il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Dans la présente demande, on notera qu’on entend par « sensiblement parallèle », une direction s’écartant d’au plus 20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° d’une direction parallèle. On notera également qu’on entend par « sensiblement orthogonale », une direction s’écartant d’au plus 20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° d’un angle d’une valeur de 90°. La illustre ainsi une vue très schématique, partielle et en coupe d’un agencement 1 comprenant un haut-parleur 3 et une tôle 5 du véhicule automobile, par exemple de carrosserie, sur laquelle est monté (ou fixé) ledit haut-parleur 3. Ladite tôle 5 comprend notamment au moins une ouverture 5a débouchante dans l’habitacle dudit véhicule (non réprésenté), ledit haut-parleur 3 étant disposé en regard de ladite ouverture 5a de manière à ce que les ondes sonores générées par le haut-parleur 3 puissent traverser ladite ouverture 5a pour pénétrer dans l’habitacle du véhicule. Ledit haut-parleur 3 est avantageusement configuré pour émettre des ondes acoustiques présentant une fréquence inférieure à 250 Hz, et avantageusement des fréquences comprises entre 20 et 200 Hz. Le haut-parleur 3 selon l’invention est par exemple un haut-parleur de type « woofer » ou de type « subwoofer ». Ainsi, le haut-parleur 3 est un dispositif destiné à produire des sons à partir d’un signal électrique, et celui-ci comprend notamment : – un système de transduction 7 électroacoustique configuré pour transformer un signal électrique en une onde acoustique ; – une première membrane 9, dite membrane active, reliée au système de transduction 7 de manière à se déplacer avec et/ou sous l’effet dudit système 7, ceci afin de déplacer et « faire entrer l’air en vibration » pour générer des ondes acoustiques ; – un châssis 10 (également désigné sous le terme de « saladier »), avantageusement de forme sensiblement tronconique, permettant entre autres au moyen d’une suspension 11 de relier et fixer la membrane active 7 audit châssis 10 ; – une deuxième membrane 13, dite membrane de protection, disposée en regard de la membrane active 9 et fixée audit châssis 9 au moyen d’une autre suspension 11 ; – un boitier 15, par exemple en matière plastique, dans lequel sont disposés au moins le système de transduction 7, le châssis 9 et lesdites première et deuxième membranes 9 et 13. On notera qu’on entend par système de transduction 7 électroacoustiques, un ensemble d’éléments, tels qu’un aimant, une bobine mobile, un noyau, des plaques de champ, etc. configurés pour transformer un signal électrique en un signal mécanique (ou encore en des changements de pression de l’air). Les première et deuxième membranes 9 et 13 sont généralement disposées de manière coaxiale l’une par rapport à l’autre. De plus, lesdites membranes 9 et 13 sont disposées à distance l’une de l’autre, formant ainsi un espace dit « espace intermembranes » délimité et fermé axialement par chacune des membranes 9 et 13. On notera que l’axe de révolution desdites membranes 9 et 13 est avantageusement orthogonal au plan d’extension principal de l’ouverture 5a. Ladite deuxième membrane 13 est configurée pour protéger la première membrane 9 des projections ou de tout autre élément en provenance de l’habitacle et pouvant passer à travers l’ouverture 5a aménagée dans la tôle 5, ceci afin d’éviter toute dégradation de la première membrane 9. Par ailleurs, ledit haut-parleur 3 comprend un matériau absorbant acoustique 17 disposé autour desdites première et deuxième membranes 9 et 13, en regard de l’espace intermembranes. Ledit matériau absorbant acoustique 17 ferme donc la périphérie radiale (et annulaire) de l’espace intermembranes défini par les membranes 9 et 13. Le matériau absorbant acoustique 17 présente par exemple une forme annulaire et entoure (ou ceint) l’espace entre les membranes 9 et 13 (et donc lesdites membranes), le matériau absorbant acoustique s’étendant avantageusement au moins sur toute la distance séparant lesdites membranes 9 et 13 (donc au moins respectivement des suspensions 11 de la première membrane 9 aux suspensions 11 de la deuxième membrane 13). De plus, ledit matériau absorbant acoustique 17 est donc situé avantageusement à l’extérieur dudit espace intermembranes et en périphérie desdites suspensions 11. Ledit haut-parleur 3 comprend en outre un joint 19 d’étanchéité configuré pour faire l’étanchéité entre le boitier 15 et la tôle 5 sur laquelle le haut-parleur 3 est fixé. Ainsi, le matériau absorbant acoustique 17 et le joint 19 sont disposés avantageusement dans le boitier 15, et par exemple l’un au contact de l’autre, c’est-à-dire que lorsque le haut-parleur 3 est en position montée (donc fixé sur la tôle 5), le matériau absorbant acoustique 17 est situé entre le boitier 15 (notamment une paroi du boitier) et le joint 19, tandis que le joint 19 est situé entre ledit matériau absorbant acoustique 17 et la tôle 5 de carrosserie. Le matériau absorbant acoustique 17 est donc interposé entre une paroi du boitier 15 et le joint 19, chacune des extrémités du matériau absorbant acoustique 17 est ainsi en appui respectivement sur le boitier 15 et le joint 19. Par ailleurs, ledit matériau absorbant acoustique 17 est un matériau à porosité ouverte, tel qu’une mousse de polyuréthane, des feutres textiles ou en matière plastique, des fibres minérales, etc. Ledit matériau absorbant acoustique 17 présente par exemple une résistivité au passage de l’air supérieure à 10 kPa.s.m -2 (ou rayl/cm), et avantageusement une résistivité au passage de l’air comprise entre 20 et 50 kPa.s.m -2 . Le matériau absorbant acoustique 17 présente sensiblement la forme d’un anneau ou d’un tore qui entoure l’espace intermembranes. En outre, ledit matériau absorbant acoustique 17 présente une épaisseur de matériau, selon une direction radiale (c’est-à-dire selon un axe sensiblement parallèle aux plans d’extension principale desdites membranes, ou selon un axe orthogonal à l’axe de révolution des membranes) du boitier 15 ou selon l’épaisseur de l’anneau, d’au moins 10 mm, et de préférence entre 20 mm et 40 mm. Par ailleurs, la tôle 5 de carrosserie dans laquelle est aménagée l’ouverture 5a comprend au moins deux structures 5b de rigidification. Lesdites structures de rigidification 5b sont par exemple des nervures, des bossages, des emboutis…, qui sont configurées pour définir un logement d’accueil pour le joint 19 et le boitier 15 du haut-parleur 3, notamment lorsque ledit haut-parleur 3 est fixé sur ladite tôle 5, par exemple au moyen de vis. Avantageusement, le logement d’accueil du joint 19 est donc une surface plane (et rigide), aménagée dans la tôle 5, encadrée par lesdites structures 5b de rigidification. Lesdites structures 5b sont donc aménagées de manière concentrique l’une par rapport à l’autre, et peuvent être continues ou intermittentes, tant que la tôle 5 est suffisamment rigide pour garantir le contact dudit joint 19 contre la tôle 5 (et garantir ainsi l’étanchéité dudit montage). Dans des variantes de réalisation non représentées, la tôle 5 de de carrosserie dans laquelle est aménagée l’ouverture 5a comprend une seule structure 5b de rigidification, par exemple un bossage, un embouti, une nervure… ledit joint 19 venant en appui sur la structure 5b de rigidification, ou sur la tôle 5 à proximité immédiate, voire en contact, de ladite structure 5b. Dans une autre variante de réalisation, ledit joint d’étanchéité 19 est disposé de manière concentrique autour du matériau acoustique absorbant 17. Ledit joint 19 est alors intercalé entre le matériau absorbant 17 et la paroi du boitier 15, et est par exemple en contact dudit matériau 17 et de la paroi du boitier 15. Haut-parleur (3) pour véhicule automobile, ledit haut-parleur (3) étant configuré pour être fixé sur une tôle (5) du véhicule, en regard d’une ouverture (5a) aménagée dans ladite tôle (5), ledit haut-parleur (3) comprenant au moins : – un système de transduction (7) électroacoustique ; – une première membrane (9), dite membrane active, reliée audit système de transduction (7) ; – une deuxième membrane (13), dite membrane de protection, disposée à distance de la première membrane (9), et configurée pour protéger la première membrane (9) ; caractérisé en ce que ledit haut-parleur (3) comprend un matériau absorbant acoustique (17) disposé autour desdites membranes (9 ; 13) et en regard de l’espace séparant lesdites première (9) et deuxième (13) membranes. Haut-parleur (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit haut-parleur (3) comprend un boitier (15) dans lequel sont disposées au moins les première et deuxième membranes (9, 13), ledit matériau absorbant acoustique (17) étant disposé dans ledit boitier (15). Haut-parleur (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit haut-parleur (3) comprend un joint (19) d’étanchéité configuré, lorsque ledit haut-parleur (3) est en position montée sur ladite tôle (5), pour être disposé entre ledit boitier (15) et la tôle (5) de carrosserie. Haut-parleur (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit joint (19) et ledit matériau absorbant acoustique (17) sont configurés, pour qu’en position montée du haut-parleur (3) sur ladite tôle (5), le matériau absorbant acoustique (17) soit disposé entre le boitier (15) et le joint (19), tandis que le joint (19) est disposé entre ledit matériau absorbant acoustique (17) et la tôle (5) de carrosserie. Haut-parleur (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau absorbant acoustique (17) présente une épaisseur, selon une direction radiale, d’au moins 10 mm. Haut-parleur (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau absorbant acoustique (17) est un matériau à porosité ouverte. Haut-parleur (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau absorbant acoustique (17) présente une résistivité au passage de l’air supérieure à 10 kPa.s.m - 2 . Agencement (1) pour véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit agencement (1) comprend : – une tôle (5) du véhicule dans laquelle est aménagée une ouverture (5a) ; – un haut-parleur (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes qui est fixé sur la tôle (5) et en regard de ladite ouverture (5a) de la tôle (5). Agencement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite tôle (5) comprend au moins deux structures de rigidification (5b), au moins une partie du haut-parleur (3) étant positionnée entre lesdites au moins deux structures de rigidification (5b) de la tôle (5). Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte un agencement selon la revendication 8 ou 9. -