Brevet FR3155943A1 — publié le 20250530

L’invention concerne une membrane acoustique (14a) pour transducteur acoustique, comprenant un substrat (21) ; et au moins une couche de rigidification (23a-23b) du substrat (21) permettant d’améliorer la rigidité de la membrane (14a). La couche de rigidification (23a-23b) du substrat (21) correspond à une couche de carbone amorphe appartenant à la famille des DLC présentant une rigidité supérieure à 300 GPa, une masse volumique inférieure à 3400 kg/m 3 et une épaisseur comprise entre 0.5 µm et 6 µm. La couche de rigidification (23a-23b) est fixée sur ledit substrat (21) au moyen d’une couche d’accroche (22a-22b) d’épaisseur comprise entre 0.1 µm et 1 µm et intégrant au moins un composé métallique. Figure pour l’abrégé : Fig 2 MEMBRANE ACOUSTIQUE POUR TRANSDUCTEUR ACOUSTIQUE ET TRANSDUCTEUR ACOUSTIQUE ASSOCIE Domaine de l’invention L’invention concerne le domaine des transducteurs, et elle vise plus particulièrement une membrane acoustique pour un transducteur acoustique. Le transducteur acoustique peut correspondre à un haut-parleur ou un microphone, par exemple un microphone à ruban dont le ruban fait office de membrane acoustique. L’invention se rapporte également à un transducteur acoustique comprenant la membrane. L’invention trouve des applications multiples dans les domaines pour lesquels il est recherché d’obtenir un transducteur avec une bande passante élevée et/ou une dynamique élevée, c’est-à-dire une accélération et/ou une fréquence élevée de déplacement de la membrane. Par exemple, l’invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les haut-parleurs aptes à générer des sons hautes fréquences, tels que les « tweeters » ou les haut-parleurs large bande, par exemple les drivers des casques audio. Etat antérieur de la technique Les transducteurs acoustiques comprennent les capteurs, transformant une grandeur acoustique ou mécanique en un signal électrique, par exemple les microphones ou les accéléromètres, et les sources, transformant un signal électrique en une grandeur acoustique ou mécanique, par exemple les haut-parleurs ou les écouteurs. Un haut-parleur comprend généralement une membrane mobile, mise en mouvement par un support comportant une bobine déplacée sous l’effet d’un champ magnétique. Le support est fixé sur une partie seulement de la membrane, typiquement une portion circulaire centrale. La membrane étant déplacée par un élément fixé sur une partie seulement de celle-ci, il est important que la membrane soit suffisamment rigide pour que la force de déplacement appliquée sur la membrane entraine un déplacement uniforme de celle-ci. Si la membrane n’est pas assez rigide pour résister à la vibration à haute fréquence de celle-ci, des distorsions de la membrane apparaissent et génèrent des sons parasites. Pour obtenir une grande rigidité, il est possible d’utiliser des matériaux naturellement rigides, ou d'utiliser des matériaux avec une rigidité moyenne ou faible en couche épaisse pour constituer la membrane. Cependant, l’utilisation de matériaux rigides ou de couches épaisses de ces matériaux entraine généralement la formation de membranes avec des poids importants. Or, plus la membrane présente un poids important, plus la force électromagnétique doit être importante pour la déplacer, augmentant ainsi la consommation d’énergie et entrainant des problèmes d'inertie de la membrane. Il est donc recherché une membrane qui soit rigide tout en étant légère pour limiter les distorsions et les phénomènes d’inertie, notamment à hautes fréquences. Une grande partie des haut-parleurs utilisent aujourd’hui une membrane réalisée avec des fibres de verre, de carbone ou d’aramide, en particulier pour les haut-parleurs de grave et de médium avec des épaisseurs de l'ordre du millimètre. Cependant, avec les épaisseurs classiques de membranes de tweeters et drivers des casques audio, de 30 à 60 µm, ces matériaux ne permettent pas d’obtenir des hautes fréquences en limitant les distorsions. Pour limiter les distorsions, il serait possible d’augmenter fortement l’épaisseur, mais cette augmentation d’épaisseur induirait une augmentation importante du poids et, donc, une inertie trop importante. Pour obtenir la génération de hautes fréquences en limitant les phénomènes d’inertie, il est connu d’utiliser des membranes comprenant un substrat en métal ou en alliage de masse volumique assez faible, notamment en aluminium ou en titane. A épaisseur équivalente, les membranes réalisées avec ces matériaux sont plus rigides que les membranes en fibres de verres mais elles ne sont pas assez rigides pour limiter suffisamment la distorsion, notamment pour des applications de restitutions haute-fidélité du son. Lorsque les membranes sont réalisées en titane, elles sont particulièrement lourdes et entrainent des problèmes d'inertie de la membrane. Pour limiter les distorsions et les phénomènes d’inertie, il est possible de réaliser une membrane en béryllium, car ce matériau associe rigidité (module de Young de 287 GPa) et faible masse volumique (1848 kg/m 3 ). Une telle membrane en béryllium, est notamment décrite dans le document FR 2 854 021. Il est recherché des alternatives à l’utilisation du béryllium pour des raisons de coût et de disponibilité de ce matériau. Pour tenter d’approcher les caractéristiques d’une membrane en béryllium, il est connu d’associer un substrat léger mais peu rigide, par exemple un substrat en aluminium, avec une couche de rigidification, par exemple une couche de carbone amorphe de la famille des DLC, pour « Diamond L ike C arbon » dans la littérature anglo-saxonne. En effet, un substrat seul en aluminium présente une masse volumique de 2700 kg/m 3 et une rigidité moyenne, caractérisée par un module de Young d’environ 70 GPa. Avec une épaisseur classique de membrane entre 30 et 60 µm, cette caractéristique de rigidité ne permet pas d’obtenir des hautes fréquences en limitant les distorsions. En formant une structure multicouche intégrant un substrat peu rigide et une couche de rigidification, il est théoriquement possible d’améliorer significativement la rigidité de la membrane car la couche de rigidification peut présenter une rigidité bien plus élevée que le substrat. Cependant, en raison de la différence de propriétés mécaniques des matériaux, il existe un risque de délamination et de cisaillement d’interface entre la couche de rigidification et le substrat lors de la fabrication de la membrane ou lorsque la membrane est soumise à des déplacements à hautes fréquences. Pour maintenir une couche de rigidification sur un substrat peu rigide, il est connu du document « Effectiveness of Exotic Vapour-Deposited Coatings on Improving the Performance of Hard Dome Tweeters », Chapman, Peter John, Audio Engineering Society , d’utiliser une couche d’accroche entre le substrat et la couche de rigidification. Plus précisément, ce document résulte d’expérimentations selon lesquelles, pour obtenir un empilement adhérant sur le substrat, la couche d’accroche peut être réalisée en nitrure de chrome avec une épaisseur comprise entre 3.2 µm et 9.4 µm ou en chrome avec une épaisseur comprise entre 1.3 µm et 4.7 µm. Ces couches d’accroche permettent de fixer, sur un substrat en aluminium ou en titane, une couche de rigidification respectivement en DLC ou en nitrure de chrome, typiquement une couche de DLC d’épaisseur comprise entre 1.5 µm et 2.4 µm ou une couche de nitrure de chrome d’épaisseur comprise entre 1.4 µm et 5.2 µm. Avec ces couches d’accroche particulièrement épaisses, au minimum de 1.3 µm, la membrane résiste à la délamination à hautes fréquences mais le poids de la membrane est également très impacté par le poids de la couche d’accroche, qui ne participe que très faiblement à la rigidité de la membrane. Ainsi, la présence de la couche d’accroche augmente le poids de la membrane et son inertie, si bien que le gain obtenu par l’ajout de la couche de rigidification est limité puisque les caractéristiques de la membrane sont dégradées par l’augmentation de l’inertie. Pour maintenir une couche de rigidification avec une couche d’accroche de faible épaisseur, il est connu du document DE 10 038 780 d’utiliser une couche d’accroche en silicium, germanium ou carbone pour fixer une couche de rigidification en DLC sur un substrat peu rigide, par exemple un substrat en aluminium. Plus précisément, ce document indique que la couche d’accroche en silicium, germanium ou carbone peut présenter une épaisseur comprise entre 0.001 µm et 10 µm et préférentiellement entre 0.002 µm et 4 µm. Ce document décrit que la couche d’accroche permet de fixer une couche de rigidification en DLC d’une épaisseur comprise entre 1 µm et 10 µm sur un substrat en aluminium. Il est à noter qu’une couche d’accroche en silicium, germanium ou carbone présente une coordinence atomique proche du C dans un DLC. Ainsi, ce document semble suggérer que pour obtenir une fixation d’une couche de DLC sur un substrat peu rigide avec une couche d’accroche de faible épaisseur, il convient d’utiliser une couche d’accroche avec une coordinence atomique proche de celle de la couche de rigidification. Or, dans le cadre de l’invention, des essais ont été réalisés et ces essais montrent qu’une couche d’accroche en silicium, germanium ou carbone, ne permet pas de fixer une couche de DLC suffisamment rigide, soit supérieure à 300 GPa, ayant une épaisseur de 4 µm sur un substrat en aluminium. En effet, il a été constaté que la couche de rigidification subit une délamination pendant la fabrication de la membrane. En effet, une couche de DLC possède des contraintes résiduelles, qui sont des contraintes internes liées à sa fabrication. Ces contraintes sont en partie liées à l’épaisseur et à la rigidité de la couche de DLC et vont solliciter la couche d’accroche. Généralement, les méthodes de fabrication des membranes, qui seront détaillées ultérieurement, requièrent pendant le dépôt, un apport d’énergie important au dépôt en croissance, qui entraîne des contraintes internes en compression élevées dans la couche de DLC. Ces contraintes internes tendent à croître avec la rigidité de la couche de DLC. Par ailleurs, cet apport d’énergie génère une augmentation importante de la température de la membrane, phénomène accentué pour les membranes fines qui ont une faible inertie thermique. De plus, la différence entre les coefficients de dilatation thermique des différents matériaux de la membrane génère dans celle-ci une contrainte encore plus importante. Ces contraintes occasionnent la présence d’une énergie potentielle élastique importante dans la couche de DLC, proportionnelle à la contrainte interne de la couche et à son épaisseur, qui peut être libérée par rupture de la zone la plus faible de l’empilement. Cette zone est en général une interface, pour laquelle l'énergie de cohésion d'interface est plus faible que la relaxation d'énergie potentielle engendrée par la rupture de l'empilement au niveau de cette interface. Afin d'empêcher la défaillance de la membrane sous l'effet du chargement important dû aux contraintes internes d'un dépôt épais et très rigide, il convient donc d'optimiser l'affinité chimique entre les matériaux au niveau des interfaces d'une part, et de maximiser la contrainte à la rupture dans la couche d’accroche d'autre part. Ainsi, une couche de rigidification combinant rigidité élevée (supérieure à 300 GPa) et épaisseur importante (supérieure à 4 µm), comme décrite dans l’état de la technique, ne pourra pas adhérer sur un substrat peu rigide grâce à une couche d’accroche en silicium, germanium ou carbone. Ceci est lié à la contrainte de cisaillement qui est alors supérieure à la contrainte à la rupture de la couche d’accroche. Il s’ensuit que les membranes qui utilisent actuellement des couches de rigidification présentent soit des problèmes d’adhérence avec la couche d’accroche, soit un risque de délamination et de cisaillement d’interface, par exemple avec une couche d’accroche en silicium, germanium ou carbone, soit des distorsions, typiquement avec une couche de rigidification trop fine, ou une inertie trop importante, notamment lorsque la couche d’accroche est trop épaisse. Dans un tout autre domaine, le brevet de FR 3 082 527 décrit une pièce mécanique industrielle, telle qu’un axe de piston, un cylindre ou un poussoir, recouverte par une couche de réduction de frottement. Cette couche de réduction de frottement en carbone amorphe non-hydrogéné, de type ta-C, est fixée sur la pièce mécanique industrielle par une couche d’accroche à base de chrome, de carbone et de silicium. Cette solution vise un autre problème technique qui est celui de la diminution du coefficient de frottement dans un contact mécanique en régime de lubrification limite. Elle est destinée à être appliquée à des pièces fonctionnant principalement en milieu lubrifié, soumises à des efforts importants (environ 100 daN) et se déplaçant à des fréquences bien inférieures à celle des membranes acoustiques, notamment à des fréquences inférieures à 1 kHz. Ainsi, un homme du métier du domaine des membrane acoustique recherchant à améliorer les caractéristiques d’une membrane acoustique n’irait pas rechercher une solution utilisée pour des pièces mécaniques de frottement car cette solution ne met pas œuvre les mêmes contraintes et n’a pas la même visée. En effet, il est très différent de faire adhérer une couche de réduction de frottement sur une pièce massive en acier de plusieurs centimètres d’épaisseur pesant généralement plus d’une dizaine de grammes et une couche de rigidification sur une membrane avec une épaisseur inférieure à 70 micromètres pesant quelques centaines de milligrammes, car la thermique des pièces et les caractéristiques mécaniques du substrat sont très différentes. Le problème que se propose de résoudre l’invention est de s’affranchir des contraintes de l’état de la technique en proposant une membrane pour transducteur acoustique rigide et légère au moyen de la fixation d’une couche de rigidification sur un substrat, limitant ainsi les distorsions et les phénomènes d’inertie à hautes fréquences ,résistant à la délamination et au risque de cisaillement d’interface, et assurant l’adhérence de la couche de rigidification sur le substrat grâce à une couche d’accroche optimisée. L’invention propose de répondre à ce problème technique en utilisant une couche d’accroche de faible épaisseur intégrant au moins un composé métallique de sorte à obtenir une bonne affinité chimique d'une part avec le substrat, assurée par la présence d’au moins un composé métallique, et d'autre part avec une couche de rigidification en DLC. Cette affinité chimique est encore améliorée en réalisant un gradient de composition chimique au sein de la couche d’accroche, entre les deux interfaces, qui permet d’éviter la création de discontinuités chimiques ou mécaniques. Par ailleurs, pour éviter une décohésion au sein de la couche d'accroche, des matériaux ayant une bonne ténacité sont requis. Ainsi, l’association de ces différents paramètres, à savoir la cohésion d'interface et la ténacité, permet d’optimiser l’adhérence de la couche de rigidification sur le substrat et, par conséquent, d’augmenter l'épaisseur de la couche de rigidification. L’invention est donc issue d’une observation selon laquelle il est possible de fixer une couche de rigidification avec une couche d’accroche de faible épaisseur intégrant au moins un composé métallique, contrairement au préjugé technique du document « Effectiveness of Exotic Vapour-Deposited Coatings on Improving the Performance of Hard Dome Tweeters », Chapman, Peter John, Audio Engineering Society , qui suggère d’utiliser une couche d’accroche métallique très épaisse. De même, elle permet de limiter la délamination et le risque de cisaillement d’interface de ces couches, contrairement au préjugé technique du document DE 10 038 780 qui suggère d’utiliser une couche d’accroche avec une coordinence atomique proche de celle de la couche de rigidification. A cet effet, selon un premier aspect, l’invention concerne une membrane acoustique pour transducteur acoustique, comprenant : - un substrat ; et - au moins une couche de rigidification du substrat permettant d’améliorer la rigidité de la membrane. L’invention se caractérise en ce que ladite au moins une couche de rigidification correspond à une couche de carbone amorphe appartenant à la famille des DLC présentant une rigidité supérieure à 300 GPa, une masse volumique inférieure à 3400 kg/m 3 et une épaisseur comprise entre 0.5 µm et 6 µm ; ladite couche de rigidification étant fixée sur ledit substrat au moyen d’une couche d’accroche d’épaisseur comprise entre 0.1 µm et 1 µm et intégrant au moins un composé métallique. Avantageusement, le substrat présente une rigidité inférieure à 150 GPa et la couche d’accroche présente une rigidité comprise entre la rigidité de la couche de rigidification et la rigidité du substrat. Ainsi, ce mode de réalisation est issu d’une observation selon laquelle une couche d’accroche intégrant au moins un composé métallique, présentant une rigidité comprise entre la rigidité de la couche de rigidification et la rigidité du substrat et une épaisseur comprise entre 0.1 µm et 1 µm peut fournir la résistance à la délamination et la résistance à la contrainte de cisaillement d’interface attendues, pour un empilement comprenant une couche de rigidification de carbone amorphe DLC, quand bien même celle-ci peut avoir une épaisseur allant jusqu’à 6 µm et une rigidité élevée, supérieure à 300 GPa. Une couche de carbone amorphe DLC, pour « Diamond-Like Carbon » dans la littérature anglo-saxonne, est un type de revêtement de carbone qui possède certaines propriétés du diamant, bien qu'il n'ait pas la structure cristalline typique du diamant. Ces couches sont constituées de carbone possédant une structure amorphe (non cristalline) avec des liaisons atomiques mixtes sp 3 (comme dans le diamant) et sp 2 (comme dans le graphite). La masse volumique d'une couche de carbone amorphe DLC dépend de la proportion des liaisons sp 3 et sp 2 ainsi que de la présence éventuelle d’hydrogène, d'impuretés et de pores. La masse volumique du diamant pur (100% de liaisons sp 3 ) est d'environ 3520 kg/m 3 , tandis que celle du graphite est d'environ 2267 kg/m 3 . Si la couche de carbone amorphe DLC présente une masse volumique inférieure à 3400 kg/m 3 , cela signifie qu'elle a une proportion spécifique de liaisons sp 2 et/ou qu'elle contient des impuretés ou des pores. Ainsi, ce mode de réalisation est issu d’une observation selon laquelle il est particulièrement intéressant d’avoir une couche d’accroche ayant une rigidité intermédiaire entre celle du substrat et celle de la couche de rigidification, pour améliorer l’adhérence de la couche de rigidification sur le substrat en limitant la délamination et le risque de cisaillement d’interface entre les couches. Plus précisément, la couche d’accroche est efficace pour fixer une couche de carbone amorphe DLC présentant une rigidité supérieure à 300 GPa, une masse volumique inférieure à 3400 kg/m 3 et une épaisseur comprise entre 0.5 µm et 6 µm. Généralement, les couches de carbone amorphe DLC de type ta-C ont des contraintes internes en compression allant de 2 GPa à plus de 8 GPa. Les couches de carbone amorphe DLC de la membrane selon l’invention présentent une contrainte interne minimale, proche de 2 GPa. De même, l’ordre de grandeur des contraintes thermiques est également de 1 à 2 GPa. Ces choix techniques spécifiques permettent d’obtenir une membrane avec une amélioration importante de la rigidité du substrat et une augmentation de poids et d’inertie limitée. La membrane acoustique selon l’invention offre donc un compromis efficace entre les besoins de rigidité et de légèreté de la membrane, étant donné que la légèreté dépend directement de l’épaisseur et de la masse volumique pour une membrane de diamètre fixe. Par exemple, le substrat présente une épaisseur comprise entre 5 µm et 70 µm et comprend au moins un polymère et/ou un composite qui présente une rigidité supérieure à 2 GPa, une masse volumique inférieure à 2800 kg/m 3 . Préférentiellement, le substrat comprend au moins un matériau choisi dans le groupe comprenant les composites de carbone, les polymères renforcés en fibres de carbone, le graphite et ses composites, le graphène et ses composites, l’oxyde de graphène, les nanotubes de carbone, et leurs mélanges. En variante, le substrat présente une épaisseur comprise entre 20 µm et 60 µm et comprend au moins un métal ou un alliage qui présente une rigidité supérieure à 30 GPa et une masse volumique inférieure à 2800 kg/m 3 . Par exemple, le substrat peut comprendre de l’aluminium et/ou ses alliages et/ou du magnésium et/ou ses alliages. De préférence, la couche de rigidification présente une masse volumique inférieure à 3200 kg/m 3 . Une masse volumique inférieure à 3200 kg/m 3 signifie que la couche de carbone amorphe DLC a une proportion plus importante de liaisons sp 2 , typiquement supérieure à 10% pour du DLC de type ta-C, et/ou qu'elle contient des impuretés ou des pores. Cette définition peut inclure des formes hydrogénées de DLC, telles que ta-C:H, pour « Tetrahedral Amorphous Carbon – Hydrogenated » dans la littérature anglo-saxonne, et DLCH, pour « Diamond-Like Carbon – Hydrogenated » dans la littérature anglo-saxonne. Les revêtements ta-C:H et DLCH sont des variantes hydrogénées du DLC, où une proportion d'atomes d'hydrogène est incorporée dans la structure de carbone. L'ajout d'hydrogène modifie certaines propriétés des revêtements DLC, comme la dureté, la friction et la résistance à l'usure. En général, l'incorporation d'hydrogène dans la structure de carbone entraîne une diminution de la masse volumique. Outre les formes hydrogénées, il est également possible d’utiliser du DLC de type ta-C, pour « Tetrahedral Amorphous Carbon » dans la littérature anglo-saxonne, car la masse volumique du ta-C est classiquement comprise entre 2600 à 3200 kg/m³. Le ta-C se caractérise par une structure amorphe, c’est-à-dire non cristalline, dans laquelle une grande proportion des liaisons de carbone sont de type sp 3 (supérieure ou égale à 50 %), similaires à celles présentes dans le diamant. Ce type de liaison qui mène à une coordination tétraédrique des premiers voisins, d'où le "t" dans ta-C, confère au ta-C certaines propriétés similaires à celles du diamant. Dans le cadre de l’invention, il est apparu que les formes hydrogénées de DLC ou le ta-C sont particulièrement efficaces pour améliorer la rigidité de la membrane, même avec de faibles épaisseurs. Selon un mode de réalisation de l’invention, il est possible de noter une amélioration significative de la rigidité de la membrane avec une couche de carbone amorphe DLC présentant une épaisseur comprise entre 3 µm et 6 µm, de rigidité supérieure à 300 GPa. Pour détecter une membrane acoustique dont une couche de rigidification est réalisée en ta-C ou taC :H, il est possible de rechercher la densité de la couche de carbone au lieu de la rigidité. En effet, il est connu qu’une rigidité de couche supérieure à 300GPa, correspond pour un taC :H à une densité supérieure à 2.6 g/cm 3 et pour un ta-C à une densité supérieure à 2.4 g/cm 3 . Ainsi, en mesurant une densité supérieure à 2.4 g/cm 3 pour la couche de rigidification, par pesée avant et après le dépôt de la couche de rigidification connaissant la surface de la pièce et l’épaisseur de la couche, la rigidité devrait être supérieure à 300 GPa. Au sens de l’invention, la rigidité d’un matériau ou d’un complexe de plusieurs matériaux est définie par son module d’élasticité ou module d’Young, qui correspond à la mesure de la résistance du matériau à la déformation élastique. Il est important de noter que les valeurs du module d'élasticité peuvent varier légèrement en fonction de la pureté du matériau et de sa microstructure, dense ou colonnaire, c’est-à-dire présentant des grains très allongés dans une direction cristallographique. De préférence, la couche de rigidification présente une rigidité supérieure à 300 GPa, voire 450 GPa et/ou une dureté d’indentation (HIT) supérieure à 30 GPa. De préférence, la couche de rigidification présente une rigidité inférieure à 700 GPa. Selon l’invention, la mesure de dureté HIT est réalisée selon un procédé de nanoindentation, tel que décrit dans le document FR 2 796 150, consistant à appliquer à l’aide d’une pointe une charge de mesure sur la surface du matériau pour produire une déformation du matériau, puis à mesurer les déformations produites par la pointe selon les différentes charges pour déterminer la dureté et la rigidité du matériau. On obtient ainsi une courbe de déplacement en fonction de la charge permettant d’extraire la dureté et la rigidité. De préférence, la couche de rigidification présente une proportion de liaisons sp 3 supérieure ou égale à 50 %. Selon l’invention, la mesure de la proportion des liaisons sp 3 est réalisée par spectroscopie Raman. En particulier, la spectroscopie Raman permet d’obtenir la teneur moyenne en atomes d’hybridation sp 3 d’une couche grâce à des mesures de spectres réalisés à différentes longueurs d’onde d’excitation du laser (325 nm, 442 nm, 488 nm et 633 nm). La puissance du laser est limitée, afin d’éviter la modification du matériau sous irradiation. Les spectres d’intensité en fonction du décalage Raman sont ajustés par deux gaussiennes pour les pics G (mode d’élongation) et D (mode de vibration) des liaisons du carbone. Le tracé de la position du pic G (en décalage Raman) en fonction de la longueur d’onde d’excitation fournit une droite dont la pente est la dispersion du pic G (en cm -1 /nm). Cette dispersion est proportionnelle à la teneur en atomes d’hybridation sp 3 du matériau analysé. L’analyse de la teneur en liaisons sp 3 d’un matériau appartenant à la famille des DLC est par exemple décrite dans l’article « Structure of diamondlike carbon films deposited by femtosecond and nanosecond pulsed laser ablation » de Sikora et al., Journal of Applied Physics 108, 113516 (2010). Il est possible de n’utiliser qu’une seule couche de rigidification d’un seul côté de la membrane pour améliorer la rigidité de la membrane. De préférence, la membrane comprend deux couches de rigidification disposées de part et d’autre du substrat et fixées au substrat par deux couches d’accroche. Ce mode de réalisation permet d’améliorer la rigidité de la membrane en utilisant deux couches de rigidification fixées de part et d’autre de la membrane. La ou les couche(s) d’accroche peut comprendre au moins un matériau choisi dans le groupe comprenant le chrome et ses alliages, le titane et ses alliages, le tantale et ses alliages, l’aluminium et ses alliages, le tungstène, les composés comprenant des nitrures, des siliciures ou des carbures de ces métaux, et leurs mélanges. De préférence, la couche d’accroche comprend du chrome et/ou au moins un alliage de chrome. Ces matériaux présentent des performances techniques particulièrement efficaces pour permettre l’adhérence du carbone sur du métal, mais aussi pour modérer la contrainte de cisaillement entre la couche de DLC et le substrat, avec de très faibles épaisseurs de couche d’accroche. La rigidité de la couche d’accroche est avantageusement intermédiaire entre la rigidité du substrat et la rigidité de la couche de rigidification. De préférence, la ou les couche(s) d’accroche présente une épaisseur comprise entre 0.1 µm et 0.3 µm. Une telle épaisseur limitée de couche d’accroche permet de limiter le poids total de la membrane acoustique. Une épaisseur supérieure est possible, mais augmente le poids de la membrane. Par ailleurs, la membrane peut comprendre au moins une couche de protection placée entre le substrat et la couche d’accroche d’une couche de rigidification. En variante ou en complément, au moins une couche de protection peut être fixée sur au moins une face de la couche de rigidification, opposée à la face fixée avec le substrat au moyen de la couche d’accroche. Selon un second aspect, l’invention concerne le transducteur acoustique comprenant un support, de préférence de forme cylindrique, un moteur d’entraînement configuré pour générer un champ magnétique de déplacement du support, et une membrane acoustique, selon le premier aspect de l’invention, fixée avec ledit support, ladite membrane acoustique étant configurée pour générer ou capter des ondes acoustiques. De préférence, les choix techniques de dimensionnement des différentes couches sont réalisés de sorte que la membrane acoustique possède une masse inférieure à 220 mg. Selon un mode de réalisation particulier, le transducteur est un haut-parleur hautes fréquences, c’est-à-dire qu’il est configuré pour émettre des sons dans une gamme de fréquence supérieure à 1 kHz, ledit transducteur présentant une fréquence maximale supérieure à 30 kHz, un diamètre inférieur à 6 cm et une membrane acoustique présentant un module de Young équivalent supérieur à 200 GPa, de préférence supérieur à 250 GPa. Dans une autre variante de l’invention, le transducteur est un haut-parleur large-bande, c’est-à-dire qu’il est configuré pour émettre des sons dans une gamme de fréquence supérieure à 20 Hz, ledit transducteur présentant une fréquence maximale supérieure à 30 kHz, un diamètre inférieur à 8 cm et une membrane acoustique présentant un module de Young équivalent supérieur à 200 GPa, de préférence supérieur à 250 GPa. Description sommaire des figures La manière de réaliser l’invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien des modes de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif mais non limitatif, à l’appui des figures annexées dans lesquelles : FIG. 1 est une vue schématique en coupe d’un transducteur acoustique selon un mode de réalisation de l’invention ; FIG. 2 est une vue schématique en coupe d’une membrane du transducteur acoustique de la FIG. 1 selon un premier mode de réalisation ; FIG. 3 est une vue schématique en coupe d’une membrane du transducteur acoustique de la FIG. 1 selon un deuxième mode de réalisation ; et FIG. 4 est une vue schématique en coupe d’une membrane du transducteur acoustique de la FIG. 1 selon un troisième mode de réalisation. Description détaillée de l’invention La FIG. 1 illustre un transducteur acoustique 11 comportant un châssis 12 destiné à être fixé à l'intérieur d'un caisson pour former une enceinte. Le châssis 12 supporte un moteur d'entraînement 20 d'une membrane 14 a . Pour ce faire, le transducteur acoustique 11 comporte un support cylindrique 13 mobile en translation au moyen du champ magnétique généré par le moteur 20 . Ce support cylindrique 13 est relié à la membrane 14 a par un bord annulaire intérieur 18 fixé sur une extrémité supérieure du support cylindrique 13 . Dans la description, les termes relatifs « supérieurs » ou « inférieurs » font référence au positionnement classique d'un haut-parleur tel qu'illustré sur la FIG. 1 , dans lequel le moteur 20 est disposé en partie inférieure alors que la membrane 14 a est disposée en partie supérieure du transducteur acoustique 11 . Bien entendu, le transducteur acoustique 11 peut être retourné sans changer l’invention. Le bord extérieur annulaire 15 de la membrane est quant à lui relié à une surface d'appui supérieure 16 du châssis au moyen d'une suspension 17 . Ainsi, le châssis 12 est fixé au moteur 20 au niveau de son extrémité inférieure, tandis que son extrémité supérieure entoure le support cylindrique 13 et la membrane 14 a . Dans la partie inférieure du transducteur acoustique 11 , le support cylindrique 13 présente préférentiellement une surface supérieure 19 pourvue d'un dôme, par exemple un dôme inversé. Dans la partie supérieure du transducteur acoustique 11 , la surface d'appui supérieure 16 du châssis 12 présente par exemple un diamètre compris entre 1 et 17 centimètres. Dans un mode de réalisation, le transducteur acoustique 11 est un haut-parleur hautes fréquences, c’est-à-dire qu’il est configuré pour émettre des sons dans une gamme de fréquence supérieure à 1 kHz. Dans ce mode de réalisation, le transducteur acoustique 11 présente par exemple une fréquence maximale supérieure à 30 kHz, un diamètre de la surface d'appui supérieure 16 du châssis 12 inférieur à 6 cm et une membrane 14 a présentant un module de Young équivalent supérieur à 200 GPa, de préférence supérieur à 250 GPa. Dans un autre mode de réalisation, le transducteur acoustique 11 est un haut-parleur large-bande, c’est-à-dire qu’il est configuré pour émettre des sons dans une gamme de fréquence supérieure à 20Hz. Dans ce mode de réalisation, le transducteur acoustique 11 présente une fréquence maximale supérieure à 30 kHz, un diamètre de la surface d'appui supérieure 16 du châssis 12 inférieur à 8 cm et une membrane 14 a présentant un module de Young équivalent supérieur à 200 GPa, de préférence supérieur à 250 GPa. La membrane 14 a est issue de choix techniques permettant, préférentiellement, d’obtenir un poids inférieur à 220 mg afin de limiter l’inertie de la membrane. Pour ce faire, selon l’invention, la membrane 14 a est formée par l’association d’un substrat 21 et d’au moins une couche de rigidification fixée 23a-23b sur le substrat 21 par une couche d’accroche 22a-22b . Tel qu’illustré sur les figures 2, 3 et 4, la membrane 14a - 14c présente préférentiellement deux couches de rigidification 23a-23b fixées de part et d’autre du substrat 21 par deux couches d’accroche 22a-22b . En variante, la membrane peut comprendre une seule couche de rigidification sans changer l’invention. Selon l’invention, le substrat 21 présente une rigidité inférieure à 150 GPa. Pour ce faire, le substrat 21 peut être réalisé en polymère ou en composite, présentant une rigidité supérieure à 2 GPa, une masse volumique inférieure à 2800 kg/m 3 et une épaisseur comprise entre 5 µm et 70 µm. Dans ce mode de réalisation, il peut être réalisé dans un matériau choisi dans le groupe comprenant les composites de carbone, les polymères renforcés en fibre de carbone, le graphite et ses composites, le graphène et ses composites, les nanotubes de carbone et leurs mélanges. Selon un autre mode de réalisation, le substrat 21 peut être réalisé en métal ou en alliage, présentant une rigidité supérieure à 30 GPa, une masse volumique inférieure à 2800 kg/m 3 et une épaisseur comprise entre 20 et 60 µm. Par exemple, le substrat 21 peut être réalisé à partir d’un matériau choisi dans le groupe comprenant l’aluminium et ses alliages ou dans le groupe comprenant le magnésium et ses alliages. La membrane acoustique 14 a-14c comprend également au moins une couche de rigidification 23a-23b du substrat 21 permettant d’améliorer la rigidité de la membrane 14 a-14c . Selon l’invention, la couche de rigidification 23a-23b correspond à une couche de carbone amorphe DLC présentant une rigidité supérieure à 300 GPa, une masse volumique inférieure à 3400 kg/m 3 et une épaisseur comprise entre 0.5 µm et 6 µm. De préférence, elle présente une épaisseur comprise entre 3 µm et 6 µm, une masse volumique inférieure à 3200 kg/m 3 , une rigidité supérieure à 450 GPa et/ou une dureté HIT supérieure à 30 GPa. Par exemple, la couche de rigidification 23a-23b correspond à du carbone amorphe tétraédrique ta-C. La couche de rigidification 23a-23b est fixée sur le substrat 21 au moyen d’une couche d’accroche 22a-22b intégrant au moins un composé métallique et présentant une rigidité comprise entre la rigidité de la couche de rigidification 23a-23b et la rigidité du substrat 21 , d’épaisseur comprise entre 0.1 et 1 µm. De préférence, elle présente une épaisseur comprise entre 0.1 et 0.3 µm et elle est réalisée à partir d’un matériau choisi dans le groupe comprenant le chrome et ses alliages, le titane et ses alliages, le tantale et ses alliages, l’aluminium et ses alliages, le tungstène, les composés à base de nitrure ou de carbure, et leurs mélanges. Dans le mode de réalisation de la FIG. 3 , deux couches de protection 2 4 a-2 4 b sont fixées sur une face des deux couches de rigidification 23a-23b , opposée à la face fixée avec le substrat 21 au moyen de la couche d’accroche 22a-22b . Dans un mode de réalisation, cette couche de protection est réalisée à partir d’un vernis polyuréthane bi-composant et est appliquée par spray. Elle présente une épaisseur comprise entre 5 et 20 µm. Il est nécessaire de réduire l’épaisseur de la couche de protection pour minimiser sa masse. Différents vernis peuvent être appliqués en fonction des caractéristiques esthétiques recherchées. La FIG. 4 montre un mode de réalisation dans lequel deux couches de protection 2 5 a-2 5 b , sont placées entre le substrat 21 et les deux couches d’accroche 22a-22b des couches de rigidification 23a-23b . Dans un mode de réalisation, cette couche de protection est réalisée par anodisation de la surface du substrat (pour les alliages de magnésium ou aluminium) après immersion dans un bain électrolytique, pour former une couche d'oxyde protectrice en surface. Différentes méthodes de dépôt des couches peuvent être utilisées pour fabriquer la membrane acoustique 14 a-14c selon l’invention. Pour le dépôt des couches d’accroche 22a-22b sur le substrat 21 , il est possible d’utiliser un dépôt électrolytique, un dépôt chimique (autocatalytique), un dépôt physique en phase vapeur, ou un dépôt chimique en phase vapeur tel que décrit dans le brevet FR 3 082 526 . Par exemple, le dépôt électrolytique, également appelé électroplacage, consiste en l’immersion du substrat dans une solution électrolytique contenant des ions de la couche d’accroche à déposer. En appliquant une tension électrique, les ions sont réduits et se déposent sur la surface du substrat, formant une couche d’accroche uniforme. Dans le cas du dépôt chimique autocatalytique, le substrat est immergé dans une solution contenant les ions du métal à déposer. Contrairement au dépôt électrolytique, les ions sont réduits sur la surface du substrat par une réaction chimique autocatalytique grâce à l’action d’un agent réducteur. Le dépôt physique en phase vapeur, appelé PVD pour « Physical Vapor Deposition » dans la littérature anglo-saxonne, consiste à vaporiser sous vide le matériau constitutif de la couche d’accroche, et à déposer les particules vaporisées sur la surface du substrat 21 . Par exemple, le dépôt par arc cathodique est un type de PVD. Le dépôt chimique en phase vapeur, appelé CVD pour « Chemical Vapor Deposition » dans la littérature anglo-saxonne, consiste à introduire des précurseurs gazeux du matériau constitutif de la couche d’accroche 2 2 a-2 2 b qui réagissent et se décomposent, formant la couche d’accroche 2 2 a-2 2 b sur le substrat 21 . Il est également possible d’utiliser le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PACVD ou PECVD), le dépôt physique en phase vapeur assisté par plasma ou le PVD réactif, qui combine PVD et CVD. Le dépôt des couches de rigidification 23a-23b sur les couches d’accroche 2 2 a-2 2 b peut être réalisé en utilisant les techniques précédemment décrites de PVD ou CVD, ou d’autres techniques non citées. Par exemple, le dépôt à l’aide d’un arc électrique, appelé CAD pour « Cathodic Arc deposition » dans la littérature anglo-saxonne, peut être utilisé pour déposer les couches de rigidification 23a-23b sur les couches d’accroche 2 2 a-2 2 b . Cette technique consiste en l’utilisation d’un arc électrique pour évaporer/sublimer une cible en graphite dans une atmosphère de gaz inerte, généralement de l'argon. Les ions de carbone sont accélérés vers le substrat 21 revêtu de la couche d’accroche 2 2 a-2 2 b , où ils forment une couche de rigidification 23a-23b . Avec ces techniques de dépôt, la couche d’accroche 22a-22b peut être si fine par rapport à la couche de rigidification qu’il est possible d’anticiper les propriétés de la membrane acoustique 14 a-14c en considérant uniquement le substrat 21 et la ou les couches de rigidification 23a-23b . Dans l’exemple de la FIG. 2 , avec deux couches de rigidification 23a-23b fixées de part et d’autre du substrat 21 , il est possible d’utiliser un substrat 21 en magnésium avec une rigidité de 42 GPa et une épaisseur de 31 µm associé à deux couches de rigidification 23a-23b en ta-C avec une rigidité de 500 GPa et une épaisseur de 4 µm et deux couches d’accroche 22a-22b de 0.3 µm d’épaisseur. Avec ces épaisseurs et ces rigidités, la rigidité équivalente de la membrane acoustique 14 a peut être estimée à 270 GPa selon la formule suivante : où E représente le module de Young équivalent de la membrane acoustique, Eskin représente le module de Young de la couche de rigidification, Ecore représente le module de Young du substrat, hskin représente l’épaisseur d’une couche de rigidification, et hcore représente l’épaisseur du substrat. Par ailleurs, il est possible de caractériser la masse volumique de la membrane acoustique 14 a à 1980 kg/m 3 en considérant une masse volumique de 2900 kg/m 3 pour le ta-C et une masse volumique de 1740 kg/m 3 pour le magnésium, selon la formule suivante : où P représente la masse volume de la membrane acoustique, Pskin représente la masse volumique de la couche de rigidification, Pcore représente la masse volumique du substrat, hskin représente l’épaisseur de la couche de rigidification, et hcore représente l’épaisseur du substrat. Un élément important pour prédire le comportement de la membrane acoustique 14 a est la vitesse du son en sortie de cette membrane acoustique 14 a . Cette vitesse du son peut être estimée par la racine carré du rapport entre la rigidité et la densité. Dans l’exemple précédemment décrit, la vitesse du son est estimée à 11683 m/s. Ces valeurs sont proches de celles mesurées pour une membrane en béryllium qui présente classiquement une rigidité de 287 GPa, une masse volumique de 1848 kg/m 3 et une vitesse du son de 12455 m/s. Pour un autre exemple utilisant la structure de la FIG. 2 , il est possible d’utiliser un substrat 21 en aluminium avec une rigidité de 70 GPa et une épaisseur de 25 µm associé à deux couches de rigidification 23a-23b en ta-C avec une rigidité de 500 GPa et une épaisseur de 4 µm. Avec ces épaisseurs et ces rigidités, la rigidité équivalente de la membrane acoustique 14 a peut être estimée à 313 GPa selon [Math 1]. Par ailleurs, il est possible de caractériser la masse volumique de la membrane acoustique 14 a à 2750 kg/m 3 selon [Math 2] en considérant une masse volumique de 2700 kg/m 3 de l’aluminium. Dans cet exemple, la vitesse du son est estimée à 10670 m/s. Si l’épaisseur du ta-C est augmentée d’un micromètre sur chaque face, dans l’exemple précédent, la rigidité équivalente de la membrane acoustique 14 a peut être estimée à 342 GPa et la vitesse du son à 11147 m/s. Ainsi, il est possible d’obtenir une membrane acoustique 14 a avec des propriétés mécaniques équivalentes à une membrane en béryllium. L’invention permet donc d’obtenir une membrane acoustique 14a - 14c rigide et légère au moyen de la fixation d’une couche de rigidification sur un substrat 21 . Cette membrane acoustique 14a - 14c présente des distorsions et des phénomènes d’inertie limités à hautes fréquences. En outre, cette membrane acoustique 14a - 14c résiste efficacement à la délamination et au risque de cisaillement d’interface. Il s’ensuit que l’invention permet de fournir une membrane acoustique 14a - 14c particulièrement efficace pour former un transducteur acoustique 11 haute résolution. Membrane acoustique (14a-14c) pour transducteur acoustique (11), comprenant : - un substrat (21); et - au moins une couche de rigidification (23a-23b) du substrat (21) permettant d’améliorer la rigidité de la membrane (14a-14c) ; caractérisée en ce que ladite au moins une couche de rigidification (23a-23b) correspond à une couche de carbone amorphe appartenant à la famille des DLC présentant une rigidité supérieure à 300 GPa, une masse volumique inférieure à 3400 kg/m 3 et une épaisseur comprise entre 0.5 µm et 6 µm ; ladite couche de rigidification (23a-23b) étant fixée sur ledit substrat (21) au moyen d’une couche d’accroche (22a-22b) d’épaisseur comprise entre 0.1 µm et 1 µm et intégrant au moins un composé métallique. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon la revendication 1, dans laquelle le substrat (21) présente une rigidité inférieure à 150 GPa et ladite couche d’accroche (22a-22b) présente une rigidité comprise entre la rigidité de la couche de rigidification (23a-23b) et la rigidité du substrat (21). Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le substrat (21) présente une épaisseur comprise entre 5 µm et 70 µm et comprend au moins un polymère et/ou un composite qui présente une rigidité supérieure à 2 GPa et une masse volumique inférieure à 2800 kg/m 3 . Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon la revendication 3, dans laquelle le substrat (21) comprend au moins un matériau choisi dans le groupe comprenant les composites de carbone, les polymères renforcés en fibres de carbone, le graphite et ses composites, le graphène et ses composites, l’oxyde de graphène, les nanotubes de carbone, et leurs mélanges. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le substrat (21) présente une épaisseur comprise entre 20 µm et 60 µm et comprend au moins un métal ou un alliage qui présente une rigidité supérieure à 30 GPa et une masse volumique inférieure à 2800 kg/m 3 . Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon la revendication 5, dans laquelle le substrat (21) comprend au moins un matériau choisi dans le groupe comprenant l’aluminium et ses alliages. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon la revendication 5, dans laquelle le substrat (21) comprend au moins un matériau choisi dans le groupe comprenant le magnésium et ses alliages. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle ladite au moins une couche d’accroche (22a-22b) comprend au moins un matériau choisi dans le groupe comprenant le chrome et ses alliages, le titane et ses alliages, le tantale et ses alliages, l’aluminium et ses alliages, le tungstène, les composés comprenant des nitrures, des siliciures ou des carbures de ces métaux, et leurs mélanges. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle ladite au moins une couche d’accroche (22a-22b) présente une épaisseur comprise entre 0.1 µm et 0.3 µm. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle la couche de rigidification (23a-23b) présente une masse volumique inférieure à 3200 kg/m 3 . Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon l’une des revendications 1 à 10, dans laquelle la couche de rigidification (23a-23b) présente une épaisseur comprise entre 3 µm et 6 µm. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon l’une des revendications 1 à 11, dans laquelle la couche de rigidification (23a-23b) présente une rigidité supérieure à 450 GPa. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon les revendications 1 à 12, dans laquelle la couche de rigidification (23a-23b) présente une proportion de liaisons sp 3 supérieure ou égale à 50 %. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon l’une des revendications 1 à 13, dans laquelle la couche de rigidification (23a-23b) correspond à du carbone amorphe tétraédrique ta-C. Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon l’une des revendications 1 à 14, dans laquelle la membrane (14a-14c) comprend deux couches de rigidification (23a-23b) disposées de part et d’autre du substrat (21) et fixées au substrat (21) par deux couches d’accroche (22a-22b). Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon l’une des revendications 1 à 15, dans laquelle la membrane comprend au moins une couche de protection (25a-25b) placée entre le substrat (21) et la couche d’accroche (22a-22b) d’une couche de rigidification (23a-23b). Membrane acoustique pour transducteur acoustique selon l’une des revendications 1 à 16 dans laquelle la membrane comprend au moins une couche de protection (24a-24b) fixée sur au moins une face de ladite couche de rigidification (23a-23b), opposée à la face fixée avec le substrat (21) au moyen de la couche d’accroche (22a-22b). Transducteur acoustique (11) comprenant : - un support (13) ; - un moteur d’entraînement (20) configuré pour générer un champ magnétique de déplacement du support (13) ; et - une membrane acoustique (14a-14c), selon l’une des revendications 1 à 17, fixée avec ledit support (13), ladite membrane acoustique (14a-14c) étant configurée pour générer ou capter des ondes acoustiques. Transducteur acoustique selon la revendication 18, dans lequel le transducteur est un haut-parleur hautes fréquences, c’est-à-dire qu’il est configuré pour émettre des sons dans une gamme de fréquence supérieure à 1 kHz, ledit transducteur (11) présentant une fréquence maximale supérieure à 30 kHz, un diamètre inférieur à 6 cm et une membrane acoustique (14a-14c) présentant un module de Young équivalent supérieur à 200 GPa, de préférence supérieur à 250 GPa. Transducteur acoustique selon la revendication 18, dans lequel le transducteur est un haut-parleur large-bande, c’est-à-dire qu’il est configuré pour émettre des sons dans une gamme de fréquence supérieure à 20Hz, ledit transducteur (11) présentant une fréquence maximale supérieure à 30 kHz, un diamètre inférieur à 8 cm et une membrane acoustique (14a-14c) présentant un module de Young équivalent supérieur à 200 GPa, de préférence supérieur à 250 GPa. Transducteur acoustique selon l’une des revendications 18 à 20, dans lequel la membrane acoustique (14a-14c) possède une masse inférieure à 220 mg.