Brevet FR3161151A1 — publié le 20251017

L’invention porte sur un procédé de contrôle d’un excitateur audio (2) monté sur un vitrage de véhicule pour le faire vibrer afin de générer une émission acoustique, comprenant la mise en œuvre des étapes suivantes par une contrôleur (3) de pilotage de l’excitateur audio : réception d’une séquence sonore (5) ; réception de données (4) représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule ; conditionnement de la séquence sonore par application d’un traitement calibré en fonction des données représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule ; transmission de la séquence sonore conditionnée à l’excitateur audio. Figure pour l’abrégé : Figure 2 Conditionnement dynamique d’une émission sonore par un vitrage de véhicule Domaine de l’invention Le domaine de l’invention est celui des vitrages équipés d’excitateurs audio pour les transformer en haut-parleurs. Etat de la technique Les excitateurs audio de surface permettent de générer un son à partir d’une membrane formée par une paroi, par exemple en plâtre, en verre ou en bois. La génération du son est entraînée par les vibrations de la paroi sur laquelle l’excitateur est monté fixe, via une connexion rigide. Le système comprenant l’excitateur et la paroi permet ainsi d’émettre des ondes acoustiques et vibratoires. Un exemple de système d’émission sonore comprenant un vitrage de véhicule et un excitateur audio monté sur le vitrage est présenté dans la demande internationale WO 2023/083883 A1. Un objectif de l’invention est d’améliorer les performances acoustiques d’un tel système d’émission sonore. L’invention propose à cet effet un procédé de contrôle d’un excitateur audio monté sur un vitrage de véhicule pour le faire vibrer afin de générer une émission acoustique, comprenant la mise en œuvre des étapes suivantes par un contrôleur de pilotage de l’excitateur audio : - réception d’une séquence sonore ; - réception de données représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule ; - conditionnement de la séquence sonore par application d’un traitement calibré en fonction des données représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule ; - transmission de la séquence sonore conditionnée à l’excitateur audio. Certains aspects préférés mais non limitatifs de ce procédé sont les suivants : - les données représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule sont des données représentatives d’une vitesse de roulement ou d’une accélération du véhicule ; - le traitement est en outre calibré en fonction d’une typologie de la séquence sonore ; - le traitement est en outre calibré en fonction d’une température ; - il comprend en outre la réception d’une mesure vibro-acoustique réalisée par un capteur monté sur le vitrage, le traitement étant en outre calibré en fonction de la mesure vibro-acoustique ; - le conditionnement de la séquence sonore est une mise en forme par filtrage et/ou amplification. L’invention vise également un contrôleur de pilotage d’un excitateur audio, configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention ainsi qu’un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre ce procédé. L’invention s’étend à un système d’émission sonore comprenant : - un premier vitrage de véhicule ; - au moins un excitateur audio monté sur le premier vitrage ; - un contrôleur de pilotage de l’au moins un excitateur audio selon l’invention. Un tel système d’émission sonore peut comprendre plusieurs excitateurs audio montés sur le premier vitrage, le contrôleur étant configuré pour conditionner différemment la séquence sonore transmise à chacun des excitateurs audio. Un tel système d’émission sonore peut en outre comprendre un deuxième vitrage de véhicule et au moins un excitateur audio monté sur le deuxième vitrage, le contrôleur étant en outre configuré pour réaliser le pilotage de l’au moins un excitateur audio monté sur le deuxième vitrage et pour conditionner différemment la séquence sonore transmise à l’au moins un excitateur audio monté sur le premier vitrage et la séquence sonore transmise à l’au moins un excitateur audio monté sur le deuxième vitrage. Description des figures D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 - la FIG. 1 est un schéma représentant un vitrage de véhicule équipé d’un excitateur audio ; FIG. 2 - la FIG. 2 est un schéma illustrant une chaîne de traitement d’une séquence sonore qui peut être mise en œuvre dans une réalisation possible de l’invention exploitant le vitrage de la FIG. 1 ; FIG. 3 - la FIG. 3 est un schéma représentant un vitrage de véhicule équipé d’un excitateur audio et d’un capteur vibro-acoustique ; FIG. 4 - la FIG. 4 est un schéma illustrant une chaîne de traitement d’une séquence sonore qui peut être mise en œuvre dans une réalisation possible de l’invention exploitant le vitrage de la FIG. 3 . Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. Description détaillée de l’invention En référence aux figures 1 et 3, un vitrage 1 de véhicule est adapté pour réaliser une émission acoustique. Pour ce faire, le vitrage 1 est équipé d’un excitateur audio 2. L’excitateur audio 2 permet de faire vibrer le vitrage 1, cette vibration générant une émission acoustique. Le vitrage 1 peut prendre la forme d’un ensemble vitré qui comprend au moins une feuille de verre. L'ensemble vitré peut comprendre une feuille de verre ou bien former un vitrage feuilleté comprenant au moins deux feuilles de verre entre lesquelles une couche intercalaire en matériau viscoélastique est agencée. La ou les feuilles de verre 13 peuvent être en verre organique ou minéral, par exemple en verre trempé. L'ensemble vitré peut être transparent ou opaque. L'ensemble vitré peut comprendre un revêtement opaque. Le revêtement opaque peut être une peinture ou un émail, par exemple de couleur noire. L'ensemble vitré peut comprendre une partie vitrée transparente et une partie vitrée opaque. La partie vitrée opaque peut entourer la partie vitrée transparente. L'ensemble vitré peut être teinté dans l'épaisseur, sur tout ou partie de la surface de l'ensemble vitré. En utilisant un vitrage feuilleté avec une couche en matériau viscoélastique intercalée entre deux feuilles de verre, la transmission acoustique du vitrage 1 est plus homogène dans le spectre acoustique d'émission que pour un vitrage 1 comprenant uniquement une feuille de verre. La couche intercalaire en matériau viscoélastique peut comprendre une ou plusieurs couches d'un polymère viscoélastique tel que du poly(butyral de vinyle) (PVB) ou un copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA). La couche intercalaire est de préférence en PVB acoustique (tel que le PVB acoustique mono-couche ou tri-couche). Le PVB acoustique peut comprendre trois couches : deux couches externes en PVB standard et une couche interne en PVB qui comprend un taux de plastifiant supérieur au taux de plastifiant du PVB standard, ce qui permet de rendre la couche interne moins rigide que les couches externes. L’utilisation, dans un vitrage feuilleté, d'un PVB acoustique permet, par rapport à un PVB standard, d'améliorer la restitution en basses fréquences et de réduire des problèmes vibratoires. Le vitrage 1 est un vitrage de véhicule. En particulier, le vitrage 1 peut être choisi parmi un pare-brise, un vitrage latéral, un vitrage de portière, une lunette arrière et un vitrage de toit. Le vitrage 1 peut présenter une forme rectangulaire ou une forme trapézoïdale. Le vitrage 1 peut présenter des bords droits ou courbes. Le vitrage 1 peut comprendre un unique excitateur audio ou plusieurs excitateurs audio. Lorsque plusieurs excitateurs audio sont utilisés, ceux-ci peuvent être utilisés pour réaliser une émission acoustique dans différentes gammes de fréquence. Ces différentes gammes de fréquence peuvent correspondre aux gammes de fréquence des haut-parleurs généralement utilisés dans les véhicules : haut-parleurs de type caisson de basse dont la fréquence d’émission est typiquement comprise entre 20 Hz et 200 Hz, haut-parleurs de portière dont la fréquence est typiquement comprise entre 100 Hz et 300 Hz, haut-parleurs d’aigus dont la fréquence est typiquement comprise entre 300 Hz et 16 kHz. Le ou les excitateurs audio 2 peuvent être des excitateurs audio piézoélectriques, des excitateurs audio électrodynamiques (ou excitateurs à inertie), des excitateurs audio électrostatiques ou des excitateurs audio à magnétostriction. En référence aux figures 2 et 4, l’invention propose un procédé de contrôle d’un excitateur audio 2 mis en œuvre par un contrôleur 3 de pilotage de l’excitateur audio. Le contrôleur 3 peut prendre la forme d’un processeur de signal numérique. Ce procédé comprend la réception, par le contrôleur 3, de données 4 représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule et d’une séquence sonore 5 à restituer par l’intermédiaire du vitrage 1. Les données 4 représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule peuvent être des données issues de mesures réalisées par des capteurs ou des données fournies par un calculateur central du véhicule. Les données représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule peuvent être l’une et/ou l’autre de données représentatives d’une vitesse de roulement du véhicule, d’une accélération du véhicule, d’une température du véhicule, en particulier la température du vitrage, ou de l’actionnement d’un organe du véhicule (tel que la climatisation ou la ventilation). Les données représentatives de l’accélération du véhicule peuvent être obtenues par l’intermédiaire d’un compte-tour du moteur du véhicule ou par l’intermédiaire d’informations relatives à l’actionnement d’un freinage du véhicule. Les données 4 représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule peuvent également être obtenues par un enregistrement sonore dans l’habitacle du véhicule. La séquence sonore 5 peut quant à elle être fournie au contrôleur 3 par l’intermédiaire d’une ou plusieurs sources audio (syntoniseur FM ou téléphone mobile multifonction par exemple). La séquence sonore peut présenter une typologie particulière, par exemple selon qu’il s’agisse d’une séquence sonore de type appel téléphonique, de type radio ou de type musique. Le procédé comprend par ailleurs le conditionnement, par le contrôleur 3, de la séquence sonore 5 par application d’un traitement calibré en fonction des données 4 représentatives de l’état de fonctionnement du véhicule. Le procédé selon l’invention réalise ainsi un conditionnement dynamique (ou adaptatif) de la séquence sonore, adapté à l’état de fonctionnement du véhicule. Le conditionnement de la séquence sonore est typiquement une mise en forme de la séquence sonore par filtrage et/ou amplification. Dans une réalisation possible, le traitement appliqué à la séquence sonore peut également être calibré en fonction de la typologie de la séquence sonore 5. Par exemple, pour une séquence sonore représentative d’un appel téléphonique, le traitement de la séquence sonore peut être une amplification dans une gamme de fréquences moyennes, par exemple comprises entre 300 Hz et 5 kHz. Ainsi, l’énergie nécessaire à l’amplification est limitée à une gamme de fréquence utile pour augmenter l’intelligibilité d’une communication téléphonique. De manière différente, pour une séquence sonore représentative d’une musique diffusée dans l’habitacle du véhicule, le traitement peut être une amplification du signal sur l’ensemble des fréquences de la séquence sonore. Le procédé comprend ensuite la transmission, par le contrôleur, de la séquence sonore conditionnée à l’excitateur audio 2, par exemple par l’intermédiaire d’un amplificateur 6. Un premier exemple de conditionnement dynamique de la séquence sonore réalise un conditionnement qui dépend de la vitesse de roulement du véhicule. Par exemple, une mise en forme par filtrage et amplification de la séquence sonore diffère selon la vitesse de roulement du véhicule. Cette mise en forme peut être définie par une fréquence de coupure d’un filtre passe-bas et par un gain, associée à une gamme de vitesses de roulement. A titre d’exemple, le contrôleur 3 vient réaliser le conditionnement dynamique illustré dans le tableau ci-dessous. Vitesse de roulement Gain Fréquence de coupure -6dB 500 Hz 50-80 km/h unitaire 500 Hz 80-100 km/h +3dB 20 kHz >100 km/h +6dB 20 kHz Notamment, à faible vitesse, tant le gain que la fréquence de coupure sont bas. Cela permet de limiter l’émission acoustique vers l’extérieur du véhicule dans les bandes de fréquences moyennes à élevées alors que cette émission pourrait poser des problèmes de protection de la vie privée lorsque le vitrage est utilisé pour relayer une source sonore liée à la voix humaine, par exemple un appel téléphonique. Un autre exemple de conditionnement dynamique prend en considération la température. En effet, plus la température est basse, plus le vitrage feuilleté est rigide du fait de la présence de la couche intermédiaire en matériau viscoélastique. La rigidité du vitrage feuilleté entraîne une variation de l’émission sonore. Le conditionnement dynamique de la séquence sonore permet alors de corriger cette variation et donc d’affranchir l’émission sonore des effets de variation de température. En référence aux figures 3 et 4, le procédé peut en outre comprendre la réception, par le contrôleur 3, d’une mesure vibro-acoustique réalisée par un capteur 7 monté sur le vitrage 1 sur sa face interne côté habitacle ou sur sa face externe. Cette mesure peut faire l’objet d’une conversion analogique-numérique par un convertisseur 8. Le traitement appliqué à la séquence sonore pour la conditionner est dans un tel cas de figure également calibré en fonction de cette mesure vibro-acoustique. Le procédé selon l’invention permet un conditionnement dynamique de la restitution sonore qui permet de contrôler l’émission sonore tant à l’intérieur qu’à l’extérieur du véhicule. Notamment, l’invention permet d’assurer une meilleure protection des données à caractère personnel. Elle permet en outre d’améliorer la qualité de l’émission sonore à l’intérieur de l’habitacle, par exemple en venant amplifier des fréquences graves afin de masquer des fréquences existantes d’un bruit de fond intérieur (par exemple lié à l’actionnement d’une climatisation ou d’une ventilation), en proposant une émission sonore indépendante des variations de température, en prenant en considération une typologie de la séquence sonore ou encore en prenant en considération la vitesse de roulement ou l’accélération du véhicule. L’invention n’est pas limitée au procédé tel que précédemment décrit mais s’étend également au contrôleur 3 configuré pour mettre en œuvre un tel procédé ainsi qu’à un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre un tel procédé. L’invention s’étend en outre à un système d’émission sonore comprenant un premier vitrage de véhicule, au moins un excitateur audio monté sur le premier vitrage et un contrôleur conforme à l’invention. Dans une réalisation possible, ce système comprend plusieurs excitateurs audio montés sur le premier vitrage, le contrôleur étant configuré pour conditionner différemment la séquence sonore transmise à chacun des excitateurs audio. Par exemple, comme indiqué précédemment, les excitateurs audio peuvent être utilisés pour réaliser une émission acoustique dans différentes gammes de fréquence, telles que les gammes de fréquence des haut-parleurs généralement utilisés dans les véhicules. Dans une autre réalisation possible, ce système comprend en outre un deuxième vitrage de véhicule et au moins un excitateur audio monté sur le deuxième vitrage, le contrôleur étant en outre configuré pour réaliser le pilotage de l’au moins un excitateur audio monté sur le deuxième vitrage et pour conditionner différemment la séquence sonore transmise à l’au moins un excitateur audio monté sur le premier vitrage et la séquence sonore transmise à l’au moins un excitateur audio monté sur le deuxième vitrage. Ce système prend la forme de plusieurs haut-parleurs formés par des vitrages différents (par exemple vitrage de toit et vitrage de portière), avec un conditionnement de la séquence sonore propre à chaque haut-parleur. Procédé de contrôle d’un excitateur audio (2) monté sur un vitrage (1) de véhicule pour le faire vibrer afin de générer une émission acoustique, comprenant la mise en œuvre des étapes suivantes par un contrôleur (3) de pilotage de l’excitateur audio : - réception d’une séquence sonore (5) ; - réception de données (4) représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule ; - conditionnement de la séquence sonore par application d’un traitement calibré en fonction des données représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule ; - transmission de la séquence sonore conditionnée à l’excitateur audio. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les données représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule sont des données représentatives d’une vitesse de roulement ou d’une accélération du véhicule. Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le traitement est en outre calibré en fonction d’une typologie de la séquence sonore. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le traitement est en outre calibré en fonction d’une température. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant en outre la réception d’une mesure vibro-acoustique réalisée par un capteur (7) monté sur le vitrage et dans lequel le traitement est en outre calibré en fonction de la mesure vibro-acoustique. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le conditionnement de la séquence sonore est une mise en forme par filtrage et/ou amplification. Contrôleur (3) de pilotage d’un excitateur audio, configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 6. Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé selon l’une des revendications 1 à 6. Système d’émission sonore comprenant : - un premier vitrage (1) de véhicule ; - au moins un excitateur audio (2) monté sur le premier vitrage ; - un contrôleur (3) de pilotage de l’au moins un excitateur audio, selon la revendication 7. Système d’émission sonore selon la revendication 9, comprenant plusieurs excitateurs audio montés sur le premier vitrage et dans lequel le contrôleur est configuré pour conditionner différemment la séquence sonore transmise à chacun des excitateurs audio. Système d’émission sonore selon la revendication 9, comprenant en outre un deuxième vitrage de véhicule et au moins un excitateur audio monté sur le deuxième vitrage et dans lequel le contrôleur est en outre configuré pour réaliser le pilotage de l’au moins un excitateur audio monté sur le deuxième vitrage et pour conditionner différemment la séquence sonore transmise à l’au moins un excitateur audio monté sur le premier vitrage et la séquence sonore transmise à l’au moins un excitateur audio monté sur le deuxième vitrage.