Brevet FR3158926A1 — publié le 20250808

Un système acoustique pour un siège avec appui-tête de véhicule automobile comprend : une coque (15) en forme de U conformée pour pouvoir entourer l’appui-tête du siège dans un plan substantiellement horizontal ; des haut-parleurs (21, 23), dits haut-parleurs d’aigu, adaptés pour générer et contrôler un son dans la bande de fréquence 900 – 20 000 Hz ; et positionnés au sommet des branches du U de telle sorte que, lorsque le système est en position sur le siège, ils sont dirigés substantiellement vers l’avant, en direction des oreilles d’un passager assis dans le siège ; et des haut-parleurs (22, 24, 25, 27, 29, 31), dits haut-parleurs de médium, adaptés pour générer et contrôler un son dans la bande de fréquence 80 – 2000 Hz et répartis sur le pourtour externe de la coque. Un système acoustique plural et un véhicule automobile comprenant le système sont également décrits. Figure à publier avec l’abrégé : Fig 7 Système acoustique pour un siège avec appui-tête de véhicule automobile La présente invention se rapporte à un système acoustique pour un siège avec appui-tête de véhicule automobile. État de la technique De nombreuses entreprises et chercheurs s’intéressent aux zones d’écoute personnalisées (en anglais « Personal Sound Zone [PSZ] ») pour proposer des espaces sonores spécifiques à chaque auditeur pour différentes applications (transport, audio domestique, etc.). L’exigence minimale d’un système PSZ est d’être capable de reproduire un champ acoustique spécifique sur une zone dite claire (en anglais « Bright Zone [BZ] ») tout en minimisant le niveau sonore dans une zone différente appelée zone sombre (en anglais « Dark Zone [DZ] ») sans utiliser de casque ou de panneaux isolants. D’après des études perceptives, un auditeur ressent un effet de « bulle sonore » si la différence de niveau sonore entre les deux zones est d’au moins 30 dB. Cette différence de niveau peut être atteinte pour les fréquences inférieures à 1 kHz à l’aide d’un dispositif de quelques haut-parleurs munis de filtres adéquats et installés dans des appuis-têtes. Sinon, pour restituer des signaux hautes fréquences (>1 kHz), on utilise habituellement un haut-parleur de type tweeter qui peut être associé à un haut-parleur de type médium pour pouvoir descendre jusqu’à 1 kHz (et même en dessous). Aujourd’hui, pour favoriser une zone d’écoute plutôt qu’une autre dans un habitacle, on va chercher à rapprocher le(s) haut-parleur(s) des auditeurs afin de minimiser le niveau sonore d’émission et profiter au maximum de l’atténuation naturelle du son quand il se propage dans l’air. Il existe donc de nombreux brevets présentant différents agencements/intégrations de haut-parleurs dans un appui-tête. Il existe aussi des systèmes de contrôle actif du bruit qui permettent d’envoyer un « contre-bruit » permettant de réduire la gêne perçue. Cependant, les solutions classiques de haut-parleurs dans les appuis-têtes ne permettent pas d’atteindre ce niveau « d’isolation » : seulement 15 à 20 dB sont atteignables sur l’ensemble du spectre audible (20Hz-20kHz). Ceci est notamment dû à la présence de surfaces réfléchissantes et diffractantes. De plus ces solutions ne sont que peu robustes et peu performantes en hautes fréquences en présence d’un environnement acoustique complexe. Et en ce qui concerne les techniques de contrôle actif du bruit, elles sont plutôt adaptées aux fréquences 1 kHz de contrôler une zone étendue ; seuls des contrôles ponctuels pourraient être envisagés ce qui ne répond pas au besoin et ne permet pas de générer une « bulle ». Il existe donc un réel besoin d’un système acoustique pour un siège avec appui-tête de véhicule automobile qui résolve tout ou partie des inconvénients précités. Description de l’invention Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, selon un premier mode de réalisation, un système acoustique pour un siège avec appui-tête de véhicule automobile comprend : une coque en forme d’U conformée pour pouvoir entourer l’appui-tête du siège dans un plan substantiellement horizontal ; des haut-parleurs, dits haut-parleurs d’aigu, adaptés pour générer et contrôler un son dans la bande de fréquence 900 – 20 000 Hz ; et positionnés au sommet des branches du U de telle sorte que, lorsque le système est en position sur le siège, ils sont dirigés substantiellement vers l’avant et en direction des oreilles d’un passager assis dans le siège ; et des haut-parleurs, dits haut-parleurs de médium, adaptés pour générer et contrôler un son dans la bande de fréquence 80 – 2000 Hz et répartis sur le pourtour externe de la coque. Ainsi, il est possible de créer une bulle sonore autour de la tête de l’occupant du siège. Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison sont : la coque présente un plan incliné sur le fond du U tel que, lorsque le système est en position sur le siège, le plan est orienté vers l’arrière et le haut, ledit plan comprenant au moins un haut-parleur de médium ; au moins un haut-parleur de médium est fixé sur l’extérieur d’une branche du U de la coque  ; le haut-parleur de médium fixé sur l’extérieur d’une branche est incliné vers l’avant ; un haut-parleur de médium est installé dans les sommets des branches du U, à côté des haut-parleurs d’aigu ; les sommets des branches du U de la coque comprennent une grille de protection des haut-parleurs  ; et/ou la coque comprend, à l’intérieur du U, une zone d’attache du système à l’appui-tête. Dans un deuxième mode de réalisation, un système acoustique plural pour une rangée de sièges comprend autant de systèmes acoustiques comme ci-dessus que de sièges dans la rangée, les coques desdits systèmes étant solidarisées entre elles par au moins une pièce de liaison. Dans un mode particulier de réalisation, pour une rangée de 3 sièges, le système acoustique plural est tel que le système associé au siège du milieu est tel qu’au moins un haut-parleur de médium est fixé sur une branche du U et est orienté vers l’avant. Dans un troisième mode de réalisation, un véhicule automobile comprend un système selon le premier ou le deuxième mode de réalisation. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : FIG. 1 représente une vue de face d’une rangée de sièges comprenant des systèmes acoustiques selon un mode de réalisation ; FIG. 2 représente une vue de dessus de la rangée de sièges de la FIG. 1  ; FIG. 3 représente une vue en perspective de trois-quarts arrière de la rangée de sièges de la FIG. 1  ; FIG. 4 représente une vue en perspective de trois quarts avant d’un système acoustique de la FIG. 1  ; FIG. 5 représente une vue en perspective de trois-quarts arrière d’un système acoustique de la FIG. 1  ; FIG. 6 représente une vue de face d’un système acoustique de la FIG. 1  ; FIG. 7 représente une vue en perspective de trois quarts avant du système acoustique de la FIG. 4 sans les grilles de protection ; et FIG. 8 représente une vue de dessus d’une rangée de sièges comprenant des systèmes acoustiques selon un autre mode de réalisation. Modes de réalisation Les modes de réalisation présentés ci-après font référence à un véhicule automobile, une voiture. Cependant, l’homme du métier comprend que ceux-ci sont également utilisables avec d’autres types de véhicule tels que les camionnettes, les vans, etc. et plus généralement tout véhicule de transport. Les termes « avant », « arrière », « haut », « bas », « transverse » s’entendent par rapport au véhicule et donc, pour un équipement, dans sa position prévue dans le véhicule. Les FIG. 1 , 2 et 3 représentent deux sièges 1, 3 d’une rangée arrière d’un véhicule automobile (non représenté). Chaque siège comprend un appui-tête 5, 7. Selon une configuration classique, une planche arrière 9, aussi appelée plage arrière, est fixée sur l’arrière des sièges 1, 3, et délimite le haut du coffre. Autour de chaque appui-tête est positionné un système acoustique 11, 13. Les FIG. 4 , 5, 6 et 7 représentent un des systèmes acoustiques 11, 13, par exemple le système 11. Il comprend une coque 15 en forme de U dans un plan substantiellement horizontal pour entourer l’appui-tête 5. Les sommets des branches du U sont fermés par des grilles 17, 19 sensiblement verticales qui protègent des haut-parleurs 21, 22, 23, 24. Les haut-parleurs 21, 23, dits haut-parleurs d’aigu, sont adaptés pour générer et contrôler un son dans la bande de fréquence 900 – 20 000 Hz. De par leurs positions, lorsque le système est en position sur le siège, ils sont dirigés substantiellement vers l’avant et en direction des oreilles d’un passager assis dans le siège. Ces haut-parleurs de petite taille sont installés en matrice afin de permettre, via un traitement de signal adapté, de créer un faisceau acoustique orienté précisément en direction des oreilles du passager. Les haut-parleurs 22, 24 ainsi que les haut-parleurs 25, 27, 29, 31, 33 sont dits haut-parleurs de médium, car ils sont adaptés pour générer et contrôler un son dans la bande de fréquence 80 – 2000 Hz. Les haut-parleurs 25, 27, 29, 31, 33 sont répartis sur le pourtour externe de la coque 15. En particulier, les haut-parleurs 27, 29, 31 sont fixés sur un plan incliné 35 formé dans le fond du U de la coque 15, ce plan incliné étant orienté vers l’arrière et le haut. Les haut-parleurs 25, 33 sont fixés sur l’extérieur de chaque branche du U de la coque 15 et ils sont légèrement orientés vers l’avant. Par ailleurs, la coque 15 comprend, à l’intérieur du U, une zone d’attache 37 du système à l’appui-tête 5. La zone d’attache à une forme sensiblement plane percée d’au moins un trou 39 adapté pour permettre le passage d’une tige de coulissement de l’appui-tête 5 et ainsi pouvoir modifier la hauteur de l’appui-tête 5 sans changer la position du système acoustique. La coque 15 comprend également une zone 41 adaptée pour fixer le système sur le haut du dossier du siège. Le fonctionnement des systèmes 11, 13 est le suivant. En tant que système acoustique, la coque est multi compartimentée pour servir d’enceinte pour les différents haut-parleurs. Chaque haut-parleur comprend son propre compartiment pour éviter les interactions acoustiques entre haut-parleur via la coque. La disposition des haut-parleurs de médium 22, 24, 25, 27, 29, 31, 33, est telle qu’elle permet à la fois de produire un champ direct vers les oreilles de l’occupant, mais aussi de traiter les ondes réémises par les différentes surfaces réfléchissantes (d’un point de vue acoustique) d’un habitacle automobile. D’où leurs répartitions tout autour de la tête de l’occupant. On notera qu’il est souhaitable d’avoir au minimum 1 haut-parleur sur la face arrière afin de traiter les ondes réfléchies par la lunette arrière. Pour les haut-parleurs d’aigu, les longueurs d’onde étant plus petites, le son est plus directif et l’absorption de l’habitacle plus importante, aussi les haut-parleurs soient orientés vers les oreilles de l’occupant. La sélection de gammes de fréquences des haut-parleurs, en particulier pour les haut-parleurs de médium, permet d’utiliser des haut-parleurs de taille réduite. Cela permet avantageusement de faciliter l’intégration dans les sièges sans les modifier et de contenir l’encombrement du système acoustique autour de l’appui-tête. Cela permet également de maintenir les haut-parleurs en champ proche, ce qui favorise un contraste naturel dû à la proximité des sources de la zone claire et une atténuation sonore géométrique forte dans la zone sombre. L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donner à titre d’exemple et non comme limitant l’invention a cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. Pour une rangée de 3 sièges, FIG. 8 , il est ainsi possible d’avoir un système acoustique plural monopièce en solidarisant les systèmes acoustiques de chaque siège par une ou des pièces de liaison. Par exemple, les coques peuvent être intégrées dans un moule unique. Pour le siège du milieu 81, les haut-parleurs latéraux de médium 83, 85 (correspondant aux références 25, 33 dans le mode de réalisation décrit ci-dessus) sont positionnés de façon à être orientés vers l’avant. Il est également possible d’avoir un mode de réalisation dans lequel l’appui-tête et le système acoustique sont solidaires. Système acoustique (11, 13) pour un siège (1, 3) avec appui-tête (5, 7) de véhicule automobile comprenant : une coque (15) en forme de U conformée pour pouvoir entourer l’appui-tête du siège dans un plan substantiellement horizontal ; des haut-parleurs (21, 23), dits haut-parleurs d’aigu, adaptés pour générer et contrôler un son dans la bande de fréquence 900 – 20 000 Hz ; et positionnés au sommet des branches du U de telle sorte que, lorsque le système est en position sur le siège, ils sont dirigés substantiellement vers l’avant et en direction des oreilles d’un passager assis dans le siège ; et des haut-parleurs (22, 24, 25, 27, 29, 31,33), dits haut-parleurs de médium, adaptés pour générer et contrôler un son dans la bande de fréquence 80 – 2000 Hz et répartis sur le pourtour externe de la coque. Système selon la revendication 1, dans lequel la coque présente un plan incliné (35) sur le fond du U tel que, lorsque le système est en position sur le siège, le plan est orienté vers l’arrière et le haut, ledit plan comprenant au moins un haut-parleur de médium (27, 29, 31). Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moins un haut-parleur de médium (25, 33) est fixé sur l’extérieur d’une branche du U de la coque. Système selon la revendication 3, dans lequel le haut-parleur de médium fixé sur l’extérieur d’une branche est incliné vers l’avant. Système selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, dans lequel un haut-parleur de médium (22, 24) est installé dans les sommets des branches du U, à côté des haut-parleurs d’aigu (21, 23). Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les sommets des branches du U de la coque comprennent une grille de protection (17, 19) des haut-parleurs. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la coque comprend, à l’intérieur du U, une zone d’attache (37) du système à l’appui-tête. Système acoustique plural pour une rangée de sièges comprenant autant de systèmes acoustiques selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 que de sièges dans la rangée, les coques desdits systèmes étant solidarisées entre elles par au moins une pièce de liaison. Système acoustique plural selon la revendication 8 pour une rangée de 3 sièges, et tel que le système associé au siège du milieu est tel qu’au moins un haut-parleur de médium est fixé sur une branche du U et est orienté vers l’avant. Véhicule automobile comprenant un système acoustique selon l’une quelconque des revendications précédentes.