FR 2595498 A1 19870911 FR 8603394 A 19860307 Procédés et dispositifs pour atténuer les bruits d'origine externe parvenant au tympan et améliorer l'intelligibilité des communications électro-acoustiques. La présente invention a pour objet des procédés et des dispositifs pour atténuer les bruits d'origine externe parvenant au tympan et améliorer l'intelligibilité des communications électro- acoustiques. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des protections acoustiques de l'oreille. On connaît des moyens d'insonorisation passifs tels que les casques ou coquilles que l'on place sur les oreilles pour protéger les personnes appelées à séjourner dans une ambiance très bruyante. De tels moyens sont utilisés par exemple par les ouvriers travail- lant dans certains ateliers, par les conducteurs de véhicules très bruyants (avions, chars....), par le personnel au sol des aéroports etc... Ces casques comportent généralement une coquille en un..DTD: matériau absorbant qui enveloppe l'oreille. Dans ce type d'isolation acoustique, les ondes sonores aériennes incidentes sont atténuées par réflexion et par absorption dans la masse du matériau qui fait fonction d'écran passif. L'expérience montre que les moyens d'insonorisation pas- sifs sont peu efficaces pour les sons graves, surtout dans la plage des fréquences inférieures à 500 Hz. En effet, pour être efficace à de telles fréquences, ces casques exigeraient des densités ou des épaisseurs de matériau prohibitibes. On connaît des casques d'isolation acoustique qui compor- tent, en outre, un haut-parleur ou un transducteur électro-acoustique incorporé à l'intérieur de chaque coquille qui permettent à l'usager d'entendre des messages qui lui sont transmis par voie électro- acoustique. Le problème à résoudre est d'améliorer l'efficacité des casques et autres moyens d'insonorisation passifs en adjoignant à ceux-ci, un dispositif qui permet d'améliorer l'atténuation des sons d'origine externe dans la bande des fréquences o le dispositif passif est peu efficace. On connaît par ailleurs, des dispositifs dits atténuateurs acoustiques actifs qui permettent d'atténuer certains sons en les faisant interférer avec d'autres sons que l'on crée en opposition de phase avec les sons à atténuer. Les premières tentatives qui se situent vers 1953 - 1956 ont été décrites par OLSON et MAY. L'atténuateur acoustique actif proposé par ces auteurs comporte un microphone relié à un haut-parleur par un amplificateur électronique, de sorte que le haut-parleur émet vers le microphone une pression antagoniste de celle de l'onde incidente captée par le microphone. Dans le cas o l'onde incidente est un bruit aléatoire, l'atténuation obtenue par ce procédé n'est pas très bonne et, de plus, ce procédé entraîne des instabilités dues à des résonances sur cer- taines fréquences (effet LARSEN). Des travaux inspirés de ceux d'OLSON ont été publiés en 1955-1956 par HAWLEY et SIMSHAUER. Pour éviter les résonances dues à la contre-réaction acoustique, HAWLEY propose de réaliser des casques d'insonorisation qui atténuent uniquement certains bruits gênants qui sont soit des sons harmoniques purs, soit des bruits à bande très étroite. De tels casques ne peuvent atténuer que des bruits déterminés à l'avance et ils ne permettent pas d'atténuer des bruits se situant dans une plage de fréquences étendue. CHAPLIN et SMITH dans INTER NOISE 1983, pages 399 et 403 décrivent un dispositif anti-bruit qui permet d'atténuer des sons harmoniques en les faisant interférer avec un son synchrone et en opposition de phase qui est engendré par un synthétiseur piloté par une électronique numérique. Ces dispositifs qui utilisent un son synchrone du son à atténuer, ne peuvent servir qu'à atténuer un bruit composé d'une fréquence pure et de ses harmoniques. La varia- tion en fréquence du son doit être lente pour que le traitement numérique puisse corriger la fréquence du signal de contre-réaction. La nécessité d'avoir un signal de synchronisation impose de réali- ser un anti-bruit pour chaque source de bruit. L'électronique numé- rique est complexe et lourde à mettre en oeuvre. Ce procédé n'est donc pas utilisable pour améliorer l'efficacité de moyens d'insonori- sation passifs destinés à être utilisés dans des lieux très bruyants dans des champs sonores comportant essentiellement des bruits aléa- toires. Le brevet FR. 75/34.024 (A.N.V.A.R.) décrit des dispositifs absorbeurs acoustiques actifs qui permettent d'atténuer des ondes acoustiques planes se propageant le long d'un conduit. Le brevet FR. 83/13.502 décrit un dispositif de régula- tion d'une chaîne électro-acoustique selon lequel on incorpore en- tre l'organe de lecture et le haut-parleur, un filtre ayant une fonction de transfert inverse de la fonction de transfert de l'en- semble constitué par les enceintes et par le local d'écoute. Le filtre utilisé est un filtre numérique programmable non récursif, du type convolueur muni d'un échantillonneur d'entrée. Ce brevet décrit également des moyens pour atténuer les bruits qui se propagent le long d'un guide, lesquels moyens compor- tent un microphone relié à plusieurs haut-parleurs par une chaîne électronique comportant un filtre du type filtre numérique convo- lueur, qui fait subir aux signaux électriques le filtrage adéquat pour obtenir la minimisation du bruit. Les moyens décrits dans ces documents antérieurs nécessi- tent des adaptations importantes pour pouvoir être utilisés en combinaison avec des moyens d'insonorisation passifs portatifs, du type casques ou bouchons d'oreille. Le dernier document antérieur décrit des atténuateurs acoustiques actifs comportant un filtre numérique qui réalise une fonction de transfert complexe inverse de la fonction de transfert d'une chaîne électroacoustique. Une telle solution comportant un filtre numérique exige l'utilisation en temps réel d'une unité de calcul et constitue une solution onéreuse qui est difficilement uti- lisable avec des moyens d'insonorisation passifs déambulatoires. Un objectif de la présente invention est d'atténuer les bruits d'origine externe captés par les oreilles en associant à un moyen d'insonorisation passif, des moyens d'atténuation actifs, qui sont disposés à l'intérieur et/ou à l'entrée du conduit auditif et qui permettent d'obtenir une meilleure atténuation des bruits incidents d'origine externe, notamment dans les sons graves o le dispositif d'insonorisation passif est peu efficace. Cet objectif est atteint au moyen d'un procédé selon lequel on coiffe les oreilles de moyens d'insonorisation passifs, qui déli- mitent avec chaque oreille une cavité, caractérisé en ce que, de plus, on dispose à l'intérieur de ladite cavité, un transducteur électroacoustique et un microphone qui sont reliés l'un à l'autre par une boucle de contre-réaction comportant un amplificateur à gain constant et un filtre et qui constituent un insonorisateur actif qui atténue les bruits arrivant au tympan par suite d'une interférence entre les ondes acoustiques émises par ledit transduc- teur et les bruits qui n'ont pas été arrêtés par ledit moyen d'in- sonorisation passif. Un autre objectif de l'invention est de permettre d'enten- dre un message transmis par voie électro-acoustique tout en atté- nuant les bruits d'origine externe et en améliorant l'intelligibilité du message. Cet objectif est atteint par un procédé selon lequel les signaux électriques véhiculant ledit message, sont additionnés aux signaux électriques émis par le microphone de l'atténuateur actif avant d'être envoyés sur l'amplificateur non sélectif. Selon un mode de réalisation préférentiel, le filtre utili- sé est un filtre réalisant une fonction de transfert polynomiale et on mesure d'abord la fonction de transfert en boucle ouverte de l'ensemble composé de la cavité acoustique passive, de la cavité de l'oreille,du microphone et du transducteur sans le filtre ni l'amplificateur à gain constant, puis on calcule les coefficients de ladite fonction polynomiale pour que le produit dudit gain constant par le module de ladite fonction de transfert en boucle ouverte et par le module de la fonction de transfert du filtre soit supérieur à un dans la plage des fréquences o ledit moyen d'insonorisation passif est peu efficace et pour que ladite fonction de transfert en boucle ouverte vérifie le critère de stabilité de NYQUIST. Un dispositif selon l'invention est du type connu compor- tant des moyens d'insonorisation passifs qui délimitent deux cavités enveloppant les deux oreilles. Un dispositif selon l'invention comporte, en outre, un atténuateur actif de son associé à chaque oreille,lequel est composé d'un transducteur électro-acoustique placé à l'intérieur de ladite cavité et d'un microphone disposé dans le conduit auditif ou entre la face émissive dudit transducteur et l'entrée du conduit auditif, lequel microphone est relié audit transducteur à travers un ampli- ficateur à gain constant,et un filtre, dont la fonction de transfert est calculée pour que les ondes acoustiques qui sont émises par ledit transducteur interfèrent avec les bruits d'origine externe ayant tra- versé ledit moyen d'insonorisation passif, principalement dans la plage des basses fréquences acoustiques o l'efficacité dudit moyen d'insonorisation passif est la moins bonne. L'invention a pour résultat des moyens permettant d'amélio- rer l'efficacité des casques et autres moyens d'insonorisation pas- sifs analogues en associant à ceux-ci des moyens d'insonorisation actifs formant une boucle de contre-réaction qui permet d'atténuer les bruits qui n'ont pas été arrêtés par le moyen d'insonorisation passif en les faisant interférer avec des ondes acoustiques générées par un transducteur qui fait partie de ladite boucle de contre- réaction. L'atténuation active des bruits obtenue par ce procédé est dite atténuation acoustique active à large bande de fréquence.Cette atténuation est réalisée quelle que soit la variation en niveau sonore et en fréquence des bruits extérieurs et quelle que soit la position du sujet par rapport aux sources de bruit externes. Les équations et l'expérience montrent que tout bruit externe n'apparte- nant pas à la boucle de contre-réaction est atténuée. On sait que les moyens d'insonorisation passifs atténuent mal les sons graves, c'est-à-dire les sont ayant une fréquence inférieure à 500 Hz, qui sont très présents dans certains bruits,par exemple dans les bruits de moteurs de véhicules. - Les dispositifs selon l'invention permettent d'améliorer, entre autres, l'atténuation des sons grâce à une boucle de contre-réaction comportant un amplificateur à gain constant et un filtre qui est, de préférence, un filtre analogique de type polyno- mial dont les composants sont calculés pour que le rapport entre la pression acoustique totale dans la cavité, donc au tympan, et la pression acoustique due aux bruits externesayant traversé le moyen d'insonorisation passif reste faible dans toute la plage des fré- quences que l'on désire atténuer., Le calcul des filtres analogiques polynomiaux est une technique bien connue de l'homme de l'art. Le module de la fonction de transfert globale d'une boucle de contreréaction selon l'invention est égal au produit du gain constant (K) de l'amplificateur, par le module de la fonction de transfert IC(U)I du filtre et par le module de la fonction de trans- fert IH(M)I en boucle ouverte, c'est-à-dire mesurée entre l'entrée du transducteur et la sortie du microphone. On sait mesurer et tracer le module et l'argument de la - fonction de transfert en boucle ouverte H(w) en injectant un signal de bruit blanc à l'entrée du transducteur et en envoyant simultané- ment sur un analyseur spectral ledit signal et le signal émis par le microphone. Connaissant le module et l'argument de la fonction de transfert en boucle ouverte d'un moyen d'atténuation passif équipé d'un transducteur électro-acoustique et d'un microphone ayant une disposition déterminée, il est possible, après calcul, de détermi- ner les valeurs des composants passifs d'un filtre pour que le module de la fonction de transfert de celui-ci évolue suivant une loi déter- minée dans une plage de fréquences que l'on désire atténuer tout en vérifiant le critère de stabilité, de telle sorte qu'il ne se produi- se aucune résonance due à un "accrochage" ou effet LARSEN. Les dispositifs selon l'invention permettent d!atténuer aussi bien des bruits continus que des bruits impulsifs, c'est-à- dire des bruits tels que ceux qui sont provoqués par des chocs ou des détonations dont l'amplitude varie très rapidement. Ceci est possible car le traitement en électronique utilisé est en temps réel. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, des exemples de réali- sation de l'invention. La figure 1 est une vue d'ensemble schématique d'un dispositif d'insonorisation selon l'invention. La figure 2 est une coupe d'une oreille équipée d'un dispositif selon l'invention. La figure 3 est une vue schématique des composants d'un dispositif selon l'invention. La figure 4 est un diagramme représentant le module du spectre sonore à l'intérieur d'un casque passif déterminé, lorsque le bruit extérieur est un bruit blanc. La figure 5 est un diagramme qui montre l'atténuation obtenue par un dispositif selon l'invention. La figure 6 est une vue schématique des composants d'un dispositif selon l'invention destiné à permettre l'audition de mes- sages transmis par voie électro-acoustique. La figure 7 est une coupe d'une oreille équipée d'un dispositif selon l'invention. La figure i représente schématiquement un dispositif se- lon l'invention placé sur les oreilles d'un sujet en vue d'atténuer les bruits externes perçus par celui-ci. Ce dispositif comporte des moyens d'insonorisation passifs qui sont constituéspar exemplepar deux coquilles ld, lg qui enveloppent chaque oreille et qui sont reliées entre elles par un arceau 2 pour former un casque. Les coquilles ld, lg sont appli- quées contre les côtés de la tête avec lesquels elles délimitent chacune une cavité dans laquelle le pavillon de l'oreille est enfermé. Cette cavité qui est fermée est composée de deux cavités, la première correspondant à l'intérieur de la coquille et la deuxième à la cavité auditive limitée par le pavillon, le conduit auditif et le tympan.. Les coquilles ld, lg constituent un dispositif d'insono- risation passif qui réfléchit et absorbe une partie des ondes acoustiques et qui atténue les bruits parvenant à l'oreille. Les coquilles ld, lg peuvent 9tre remplacées par tout autre dispositif d'insonorisation passif, par exemple par des bouchons placés à l'entrée des conduits auditifs. Dans ce cas la cavité fermée est composée d'une première demi-cavité semiouverte, formée par le bouchon d'oreille avec ses transducteurs miniaturisés et d'une deuxième demi-cavité formée par le conduit auditif et le tympan. L'expérience montre que les dispositifs d'insonorisation passifs n'atténuent pas bien les sons graves. La figure 4 est un diagramme qui représente en abscisses la fréquence des sons et en ordonnées le module de la fonction de transfert entre un microphone placé dans un casque passif selon la figure 1 et un bruit blanc extérieur. On rappelle que la fonction de transfert H(w) est une fonc- tion complexe qui exprime le rapport entre la transformée de FOURIER S(w) d'un signal sortant d'un dispositif et la transformée de FOURIER E(w) du signal appliqué à l'entrée de ce dispositif, donc H(W) = S(o) E(w)Y La figure 4 indique donc pour chaque fréquence contenue dans le bruit extérieur, le niveau mesuré en décibels relatifs du bruit à l'intérieur de la cavité délimitée par une des coquilles ld ou lg. On voit que pour les fréquences inférieures à 600 Hz, l'atténuation obtenue est moins bonne que pourles fréquences plus élevées. Le problème à résoudre est d'adjoindre à un dispositif d'insonorisation passif, un moyen d'insonorisation actif permettant d'atténuer principalement les fréquences qui échappent à l'atténua- tion passive, étant précisé que le moyen actif permet aussi d'amé- liorer l'atténuation des fréquences plus élevées qui sont déjà atténuées par le moyen passif. La figure 2 est une coupe d'une oreille sur laquelle on voit le conduit auditif 3, le tympan 16 et le pavillon 4 qui est placé à l'intérieur d'une coquille isolante 1 comportant une garniture 5 en matériau cellulaire, qui est appliquée contre la peau autour du pavillon de l'oreille. La figure 2 représente un transducteur électro-acoustique 6, par exemple un petit haut-parleur qui est supporté par une cloi- son 7 fixée sur la coquille isolante 1. La face émissive du haut-parleur 6 est dirigée vers l'oreille. Elle est placée sensi- blement en face de l'entrée du conduit auditif- 3 et, de préférence, à faible distance de cette entrée, par exemple à une distance de l'ordre de quelques centimètres. Le transducteur 6 est relié parun conducteur électrique à une borne A. La figure 2 représente, en outre, un microphone 8 qui est disposé dans le conduit auditif 3 ou bien entre la face émissive du haut-parleur 6 et l'entrée du conduit auditif 3 et qui est relié par un conducteur à une borne B. La figure 1 représente un bottier 9 qui contient les composants électroniques et les circuits reliant respectivement la borne A à la borne B pour une oreille et la borne A' à la borne B' pour l'autre oreille. La figure 3 est une représentation schématique de princi- pe sur laquelle on a représenté en coupe, une cavité fermée 10, qui correspond au couplage de la cavité ouverte de la coquille avec la cavité ouverte de l'oreille, dans laquelle sont placés un transduc- teur électro-acoustique 6 et un microphone 8. Le microphone 8 est relié au transducteur 6 par un circuit électronique comportant un amplificateur 11 à gain constant K et un filtre analogique 12 de type actif, c'est-à- dire un filtre composé d'amplificateurs sélectifs associés à des composants passifs (capacité ou résistances). On retrouve sur la figure 3 les bornes A et B représentées sur les figures 1 et 2. Il se produit dans le conduit autidif une interférence entre deux pressions acoustiques antagonistes. La première pression est due aux bruits qui proviennent de l'extérieur à travers la coquille i et qui ont été plus ou moins atténués selon les fréquences. Après transformation de FOURIER, cet- te pression acoustique peut être représentée par une fonction comple- xe Po(w), o w est la pulsation correspondant à chaque fréquence f(w = 2uf). La deuxième pression est celle qui résulte des ondes émi- ses par le transducteur 6 à partir des signaux émis par le micro- phone 8 amplifiés par l'amplificateur 11 et transformés par le filtre 12. Le circuit partant du microphone, passant par l'ampli- ficateur, le filtre et le haut-parleur et revenant à l'entrée du microphone, constitue une boucle de contre-réaction qui se referme dans le conduit auditif. On désigne par P(w) la fonction complexe représentant la transformée de FOURIER de la pression résultante. On désigne par K le gain constant de l'amplificateur. On désigne par H(w) la fonction de transfert en boucle ouverte entre les points A et B. On désigne par C(w) la fonction de transfert du filtre 12. Considérant qu'on est en présence d'une boucle de contre- réaction fermée, on peut écrire,en utilisant les transformées de FOURIER, que la pression totale P(w) est égale à la somme de la pression incidente Po(w) et de la pression due à la contre-réaction qui est égale à: K.H(w).C(w).P(w). On aboutit donc aux équitions: (1) P(w) = Po(w) + K.H(w).C(w) P(w) d'o (2) P(=) i Po(w) 1-KH(w).C(7) Cette équation montre qu'on peut atténuer dans une plage de fréquences déterminée la pression acoustique P(w) parvenant à l'oreille si on peut arriver à réduite dans toute cette plage le P rapport P c'est-à-dire à obtenir une valeur du produit complexe K. H(w).C(w) très supérieure à 1, tout en évitant les phénomènes de résonance sur certaines fréquences. En effet, il ne servirait à rien d'atténuer les bruits dans une plage de fréquences si par ailleurs on créait des bruits parasites encore plus gênants par effet LARSEN. L'examen de l'équation (2) montre que si l'on pouvait réa- liser un filtre ayant une fonction de transfert C(w)=H (w) dans toute une plage de fréquences donnée, il suffirait de choisir un amplificateur ayant un gain K très élevé pour obtenir une très bonne atténuation des bruits dans cette plage de fréquences. Il est possible d'approcher une fonction de transfert in- verse de la fonction de transfert en boucle ouverte en utilisant des filtres numériques associés à une unité de calcul, mais c'est une solution encombrante, onéreuse et ne permettant pas de travailler en temps réelcomme le nécessite le système de contre-réaction. Le filtre 12 utilisé dans un dispositif selon les figu- res 1 à 3 est un filtre analogique d'encombrement et de coût réduits, qui ne permet pas de réaliser une fonction de transfert in- verse de la fonction de transfert en boucle ouverte. La fonction de transfert en boucle ouverte H(w) peut être mesurée en supprimant le coffret 9, en envoyant sur la borne A un signal électrique d'entrée qui correspond à un bruit blanc et en recueillant en B le signal électrique de sortie émis par le microphone 8. Il suffit d'envoyer simultanément les deux signaux électri- ques d'entrée et de sortie sur un analyseur spectral qui est pro- grammé pour effectuer la conversion analogique-numérique des deux signaux et pour calculer la fonction de transfert en boucle ouverte H(w) correspondant à des fréquences discrètes. L'analyseur spectral comporte un écran sur lequel il affi- che, d'une part, les variations du module de la fonction de transfert et, d'autre part, la phase en fonction de la fréquence. L'analyse spectrale montre que la fonction de transfert en boucle ouverte, c'est-à-dire le rapport entre les transformées de FOURIER du signal de sortie au point B et du signal d'entrée au point A dépend beaucoup de la forme et du volume de la cavité 10 et également des positions respectives et par rapport à la cavité du transducteur 6 et du microphone 8. Les études réalisées en laboratoire ont montré que l'on pouvait réduire les variations du module de la fonction de transfert en boucle ouverte et les déphasages. En effet, plutôt que d'utiliser la fonction de transfert en il boucle ouverte H(w) telle quelle, il est possible d'optimiser cette fonction de transfert avant le traitement électronique. Optimiser une fonction de transfert existante dans une boucle de contre-réac- tion, permet d'obtenir une atténuation acoustique active plus im- portante et ce, sur une plage de fréquences plus large. L'optimisa- tion de la fonction de transfert en boucle ouverte revient à réaliser une "pseudo-linéarisation" de celle-ci, de telle sorte que le module et la phase de H(w)soient constants et que le déphasage soit faible dans la plage de fréquences à atténuer selon le principe de l'in- vention. Ainsi, plus la fonction de transfert H(w) est "linéaire" et plus le traitement électronique pour la contre-réaction est simplifié. Le procédé proposé pour optimiser la fonction de transfert en boucle ouverte H(w) consiste en une succession d'étapes. Tout d'abord (cf. figure 3), on divise la cavité 10 en deux cavités à l'aide d'une cloison 7 (dans le cas d'un haut-parleur peu ou pas baffle) o la "cavité avant" correspond à l'ensemble constitué par les éléments 3, 4, 5, 6, 7, 16 et la "cavité arrière" correspond à l'ensemble formé par les éléments 1, 6, 7, puis on place le microphone 8 dans la"cavité avant" décrite précédemment soit en avant du haut-parleur et à-proximité de l'entrée du conduit auditif, soit à l'intérieur de celui-ci, puis on place le microphone à faible distance du haut-parleur afin de réduire le déphasage et on réduit au maximum le volume de lacavité 10 afin d'éviter les effets de résonance et d'antirésonance. La fonction de transfert en boucle ouverte H(w) pouvant être relativement différente selon les formes géométriques de l'en- ceinte 10 et les positions du transducteur 6 et du microphone 8, dans la pratique, pour améliorer, par un système actif, l'insonorisa- tion d'une coquille passive 1, de forme et de nature déterminées,il faut commencer par déterminer et fixer la position du transducteur 6 et du microphone 8 à l'intérieur de la coquille 1, pour mesurer ensuite au moyen d'un analyseur spectral, la fonction de transfert en boucle ouverte H(w) de cet ensemble d'éléments qui est posé sur l'oreille. La figure 7 représente une coupe schématique d'un autre mode de réalisation d'un dispositif selonl'invention. Les parties homologues à celles de la figure 2 sont représentées par les mêmes repères. Dans le mode de réalisation selon la figure 7, on inter- cale entre la cloison 7 et le pavillon d'oreille 4 et à l'in- térieur de la garniture 5, une pièce annulaire 15 qui délimite une cavité intermédiaire 15a. Avantageusement, cette pièce 15 sert de support du microphone 8 qui peut être disposé dans un évidement de la pièce 15 comme le montre la figure 7 ou bien juxtaposé à ladite pièce 15. Selon les plages de fréquences à atténuer, on peut optimiser la fonction de transfert en boucle ouverte H(w) par un moyen de fil- trage acoustique. Si l'on désire atténuer par exemple les basses fréquences, une pièce annulaire 15 fixée contre la cloison 7 produit un filtrage acoustique par un effet de cavité. Dans l'exem- ple selon la figure 7, les rapports des diamètres, des épaisseurs,. de l'ouverture de l'écran (baffle) 7, de la pièce annulaire 15 et du conduit auditif 3, définissent un filtre acoustique passe-bas. * On peut donc ainsi modeler la fonction de transfert H(w) en calculant et en réalisant un préfiltrage acoustique avant le traitement élec- tronique. On calcule les dimensions de la pièce intermédiaires 15 et de la cavité intermédiaire 15a qu'elle délimite, de telle sorte que le rapport entre les dimensions de ladite cavité intermédiaire et des cavités avant et arrière séparées par la cloison 7, conduise à un filtrage acoustique dont la bande passante correspond à la plage de fréquences à atténuer. De préférence, la face active du microphone est orientée vers la face émissive du haut-parleur afin d'optimiser la fonction de transfert en boucle ouverte H(w). Une fois la fonction de transfert H(w) établie, on calcule un filtre 12 pour qu'il réalise une fonction de transfert C(w) telle que le produit du gain constant K de l'amplificateur 11 par le module de la fonction de transfert en boucle ouverte H(w) et par le module de la fonction de transfert C(w) du filtre 12 soit beau- coup plus grand que 1 à l'intérieur de la plage de fréquences o l'on désire améliorer l'atténuation du bruit externe. Cette condi- tion n'est pas suffisante. Il faut, de plus, vérifier le critère de stabilité afin d'éviter des phénomènes "d'accrochage acoustique" qui conduiraient à la production de bruits par suite de résonances sur certaines fréquences (effet LARSEN). Pour éviter l'effet LARSEN dû à des résonances, il faut que le critère de stabilité de NYQUIST qui est bien connu des électri- ciens soit rempli. On rappelle brièvement que le critère de NYQUIST consiste à vérifier sur un graphique dit de NYQUIST que la fonction de trans- fert totale F(w) de l'ensemble des éléments d'un système ne coupe pas l'axe des parties réelles en un point d'abscisse supérieur à 1 pour toutes les fréquences du spectre d'audition. Le tracé du graphique de NYQUIST consiste à porter en abscisses la partie réelle de la fonction de transfert et en ordon- nées, la partie imaginaire. Soit F(w) la fonction de transfert totale du système en boucle ouverte. Soit IF(M) le module et +(U) la phase de cette fonction. Soit 4 la marge de stabilité en phase et 4p la marge de stabilité en module. La marge de stabilité en phase A % correspond aux va- riations en radians de la phase de la fonction de transfert F(w) dues à des retards parasites imprévisibles que la phase peut subir sans que le système devienne instable. La marge de stabilité en module A p correspond aux variations imprévues du module de la fonction de transfert F(w) que peut subir le système de contre-réaction sans pour autant deve- nir instable. On démontre que l'on obtient, au moyen d'une boucle de contre-réaction électro-acoustique, une atténuation acoustique active dans une plage de fréquences wi, sans engendrer par résonance un système instable si et seulement si: IF(i) i > 1 - A p et 2Kr + a4 avec K = 0,1,2.... si |F(@i)[ système est stable quelle que soits la valeur de la phase +(X). Si ces deux conditions sont remplies, les ondes acoustiques qui n'ont pas été arrêtées par le dispositif d'insonorisation passif 1 et qui parviennent à l'entrée du conduit auditif, interfèrent avec les ondes acoustiques émises par le haut-parleur 6 et cette interférence conduit à une minimisation du rapport P entre le module P de l'onde acoustique résultante et le module Po de l'onde acoustique incidente dans toute la plage de fréquences o le produit K. IH(w)[. IC(U)I est très supérieure à 1. De plus, il n'apparaît aucun son parasite de à l'effet LARSEN. Dans la pratique, le filtre utilisé 12 est, de préférence, un filtre analogique actif, composé par exemple d'un ou plusieurs filtres en circuits intégrésayant chacun une fonction de transfert polynomiale de la forme: C(w) = al(w)2 + a2(w) + a3 C() = bl(w)2 + b2(m) + b3 Ce filtre comporte des résistances et/ou des capacités qui peuvent être connectées sur les bornes du circuit intégré et dont les valeurs peuvent être ajustées pour obtenir des valeurs déterminées des coefficients constants réels al, a2, a3, bl, b2, b3 de la fonction C(w). Les calculs permettant de construire des filtres polyno- miaux ainsi que les formes des fonctions de transfert de ces filtres sont bien connus des électroniciens. En général, les coefficients du dénominateur bl, b2, b3 sont fixés à l'avance et ils déterminent la fréquence de coupure et le coefficient de surtension Q du filtre et on fait varier al, a2, a3 du numérateur pour déterminer la nature du filtre. Si ai et a2 sont égaux à zéro et a3 différent de zéro, on réalise un filtre passe-bas qui est intéressant car il réalise une fonction de transfert ayant un module élevé pour les basses fré- quences. Mais un tel filtre produit une rotation de phase passant simultanément à 0 et 180 et ce, pour une fréquence inférieure à la fréquence de coupure o le module IC(w)lest > 1, ce qui conduit à un effet LARSEN, qui se produit dans notre cas à 0 si K est positif. Si a2 et a3 sont nuls et al différent de zéro, on réalise un filtre passehaut qui n'est pas intéressant car les sons à atténuer en priorité sont des sons graves et médium. Si al et a3 sont nuls et a2 différent de zéro, on obtient un filtre passebande qui introduit une rotation de phase, par exemple de - 90 à + 90 sans passer par 0 , qui coincide avec la fréquence médiane du filtre o [C(w)| est le plus important, ce qui est intéressant car on ne risque pas d'engendrer un effet LARSEN pour notre système. Dans la pratique, lorsqu'on désire atténuer principalement les sons graves, on utilise, de préférence, des filtrs mixtes qui combinent les effets d'un filtre passe-bande et d'un filtre passe- bas. On peut également associer en parallèle plusieurs circuits polynomiaux de type mixte (combinant passe-haut, passe-bas, passe-bande) ou uniquement des passe-bande. La figure 5 est un diagramme qui représente en abscisses et en coordonnées logarithmique les fréquences audibles et en or- données, le niveau des pressions acoustiques expriméendécibels. La courbe en traits pleins Po représente le spectre de la pression acoustique Po mesurée dans le cas o l'on utilise seulement un casque d'insonorisation passif qui atténue mal les fréquences infé- rieures à 1500 Hz. La courbe en traits mixtes P représente le spectre de la pression acoustique mesurée lorsque le même casque est associé à un atténuateur actif selon l'invention. Ici, l'élec- tronique utilisée est un simple filtre analogique actif de type passebande. Les pressions acoustiques ont été mesurées en présence d'un bruit blanc émis par une.enceinte acoustique dans la bande comprise entre 20 Hz et 20000 Hz. Les pressions acoustiques sont mesurées à l'aide d'un petit microphone qui est introduit dans le conduit au- ditif le plus près possible du tympan et elles présentent donc les sons perçus par les oreilles. Les spectres Po et P sont obtenus à l'aide d'un analyseur spectral qui applique aux mesures une transformation de FOURIER. Le diagramme de la figure 5 représente les résultats moyens mesurés au cours de très nombreux essais. Ce diagramme mon- tre que l'on obtient une atténuation comprise entre 0db et 8db dans une bande de fréquences comprises entre 20 Hz et 55 Hz, une très bonne atténuation comprise entre 0db et 50db dans une bande de fréquences comprises entre 65 Hz et 2000 Hz et une légère atténua- tion entre 3800 Hz et 20 000 Hz. Il existe deux bandes de fréquences étroites entre 55 et 65 Hz et entre 2000 et 3800 Hz sans atténuation, dans lesquelles il y a même une légère augmentation du niveau du bruit qui reste inférieure à 6 db. Très souvent, les casques d'isolation acoustique comportent un hautparleur incorporé pour transmettre à l'usager des messages par voie électro-acoustique. Si l'on équipe un casque selon l'invention qui comporte un atténuateur actif d'un deuxième haut-parleur n'appartenant pas à la bouclede contreréaction et destiné à transmettre des messa- ges, les sons émis par ce deuxième haut-parleur sont considérés comme des sons venant de l'extérieur donc repris par le microphone et par la boucle de contre- réaction et sont atténués, donc cette solution doit être écartée. Une autre solution consiste à envoyer les signaux électri- ques véhiculant le message directement sur le haut-parleur 6 qui fait partie de l'atténuateur actif. Les équations et l'expérience montrent que ce montage per- met d'entendre le message bien qu'il soit modifié par la contre- réaction. Mais il existe un meilleur montage. La figure 6 est un schéma analogue à celui de la figure 3, qui représente ce montage. Les parties homologues à celles de la figure 3 sont représentées par les mêmes références. Le coffret 9 contient, outre l'amplificateur à gain constant 11 et le filtre 12, un circuit sommateur 13, qui reçoit, d'une part, les signaux émis par le microphone 8 et, d'autre part, des signaux électriques qui proviennent d'un transducteur externe 14 et qui véhiculent un message. L'expérience montre qu'un tel montage permet non seulement d'atténuer les bruits qui parviennent au tympan sans atténuer le ni- veau du message mais permet en plus, de s'affranchir de la fonction de transfert du haut-parleur 6 et de celle de la cavité 10 dans la plage de fréquences considérées. Dans les formules ci-après, K, C(w), Po(w), Pt(w) et H(w) ont la même signification que dans les formules (1) et (2). La fonction de transfert en boucle ouverte H(w) entre les points A et B peut être décomposée en un produit d'une pre- mière fonction de transfert H1(w)entre le point A et l'entrée du microphone et une deuxième fonction de transfert H2(w) qui est celle du microphone. En pratique, le module de la fonction de trans- fert du microphone peut être sensiblement constant dans une large bande de fréquences si le microphone est de bonne qualité. On désigne par SP(w) la transformée de FOURIER du signal électrique qui est émis par le transducteur externe 14 et qui véhicule le message. On peut écrire l'équation suivante: (3) Pt(w) = K.H1l().C(@) Sp(w)+Po(w) 1-K.H(w).C(w) Si le gain K de l'amplificateur est très grand, on peut écrire: (4) Pt(m) z H((w). Sp(w) +cú H2(w).Sp(w) + E. Cette équation (4) montre que le montage selon la figure 6 permet à la fois d'atténuer le résidu du bruit d'origine externe grace à la boucle de contre-réaction mais égalemen d'améliorer l'audition du message qui ne subit plus la fonction de transfert H1(w) qui repréente la fonction de transfert de l'ensemble cavité et haut-parleur. Le montage selonla figure 6 permet de réaliser une sorte de filtrage par boucle de contre-réaction d'un message mé- langé à un bruit extérieur. Si l'on considère la réponse du microphone 8 comme idéa- le, c'est-à-dire H1(w) - H(w), l'équation (4) donne: Pt(w) - Sp(W) + E. Le montage proposé ne diminue pas le niveau du message Sp(W) qui se retrouve non seulement intact mais encore affranchi de toute fonction de transfert, ce qui n'est pas le cas si le signal sortant du transducteur 14 était envoyé directement sur le haut-parleur 6. On voit donc que la solution selon la figure 6 permet d'entendre un message qui est envoyé par voie électro-acoustique et transmis par le même transducteur 6 servant à l'atténuateur actif, après avoir relevé son niveau par rapport à celui des bruits extérieurs et en l'améliorant grâce au fait que l'on supprime la fonction de transfert H1(w) qui apparait inévitablement dans tout autre montage. Les équations et les mesures expérimentales montrent que toute autre position du sommateur dans la boucle de contre-réac- tion ne permet pas l'amélioration de l'intelligibilité du message par "filtrage par contre-réaction" et conduit à une altération parfois très importante de l'intelligibilité dudit message transmis. On peut encore améliorer l'intelligibilité du message selon le montage de la figure 6 à condition de centrer la plage des sur fréquences à atténuer/le spectre de la parole 300-3000 Hz. En effet, cette plage de fréquences correspond à la zone la plus sensible de l'oreille humaine, ainsi dans le cas d'une atténuation active utilisée surtout pour améliorer l'intelligibilité du message, il n'est plus nécessaire d'atténuer fortement les fréquences graves comme pour le cas d'une protection pure dans cummunication, mais au contraire, d'améliorer l'atténuation passive à partir de 300 Hz et ce, en élargissant au maximum la plage des fréquences atténuées pour atteindre 2000 voire 3000 Hz, quitte à perdre un peu en efficacité en atténuation pure du bruit. Les descriptions précédentes s'intéressent surtout aux plages de fréquences basses et médium. Dans ce cas, les équations montrent que la combinaison de l'atténuation acoustique et du "filtrage par contre-réaction" du message transmis améliore les conditions de travail des personnes et l'intelligibilité 'du message. Toutefois, on vient de voir que si la plage d'atténuation active des fréquences est centrée sur le spectre de la parole 300-3000 Hz, même si l'atténuation n'est pas très importante dans la zone des fréquences algues, l'intelligibilité du message transmis est encore meilleure et ce, d'autant plus que la plage de fréquences atténuées s'étend vers les fréquences aigues 2000-3000 Hz. L'équation (3) montre également que si Po(w) est très faible, le phénomène de filtrage par contre-réaction du message est conservé puisque le deuxième membre de l'équation est indépendant de la pression Po(w) on vérifie donc encore le résultat de l'équation (4) pour le gain K grand devant 1, c'est-à-dire le message Sp(w) se trouve affranchi de toute fonction de transfert. On peut donc uti- liser le système d'absorption acoustique active uniquement pour amé- liorer le message par filtrage par boucle de contre-réaction, même lorsque le bruit extérieur n'est pas gênant. La description qui précède se réfère à des modes de réali- sations préférentiels dans lesquels le filtre 12 est un filtre analogique. Il est précisé que l'on pourrait utiliser également un filtre numérique seul ou associé à une unité de calcul, en combinaison avec un dispositif d'insonorisation passif utilisé à bord d'un véhicule. Selon une variante de réalisation, un dispositif actif se- lon l'invention comporte un petit microphone qui est placé dans le conduit auditif et un transducteur miniaturisé dont la face ar- rière porte un revêtement qui forme un bouchon qui est engagé dans l'entrée du conduit auditif. Dans ce cas, la cavité est réduite au volume délimité par le conduit auditif, le tympan et le bouchon portant le transducteur et la fonction de transfert en boucle ouverte H(w) est très linéaire, de sorte que l'on peut obtenir facilement,par filtrage électronique, un bon niveau d'atténuation dans une large bande de fréquences. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé pour atténuer les bruits d'origine externe parvenant au tympan, du type dans lequel on coiffe les oreilles de moyens d'insonorisation passifs (ld, lg), qui délimitent avec chaque oreille une cavité (10), caractérisé en ce que, de plus, on dispose à l'intérieur de ladite cavité un transducteur électro- acoustique (6) et un microphone (8) qui sont reliés l'un à l'autre par une boucle de contre-réaction comportant un amplificateur à gain constant (11) et un filtre (12) et qui constituent un insono- risateur actif qui atténue les bruits arrivant au tympan par suite d'une interférence entre les ondes acoustiques émises par ledit transducteur et les bruits qui n'ont pas été arrêtés par ledit moyen d'insonorisation passif. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction de transfert C(w) dudit filtre (12) est une fonction polynomiale complexe et on mesure d'abord la fonction de transfert en boucle ouverte H(w) de l'ensemble formé par le transducteur (6), le microphone (8) et la cavité (10) délimitée par ledit moyen d'in- sonorisation passif et l'oreille puis on calcule les coefficients de ladite fonction polynomiale C(w) pour que le produit du gain constant (K) dudit amplificateur (11) par le module de ladite fonc- tion de transfert en boucle ouverte IH(w)I et par le module de la fonction de transfert dudit filtre IC(U)| soit beaucoup plus grand que 1 dans la plage de fréquences o ledit moyen d'insonorisation passif est peu efficace tout en conservant la stabilité du système de contre-réaction. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour mesurer ladite fonction de transfert en boucle ouverte H(W), on débranche ledit amplificateur (11) et ledit filtre (12), on en- voie un signal électrique correspondant à un bruit blanc à l'entrée (A) dudit transducteur et on mesure ladite fonction de transfert au moyen d'un analyseur spectral qui reçoit simultanément ledit signal électrique et le signal émis par ledit microphone (8). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'on modifie ladite fonction de transfert en boucle ouverte H(w) en divisant ladite cavité (10) par une cloison (7) en deux demi-cavités, une demi-cavité avant délimitée par le pavillon de l'oreille (4), le conduit auditif (3), le tympan (16) et ladite cloison (7) et une demi-cavité arrière délimitée par ledit moyen d'insonorisation passif (1) et ladite cloison (7), laquelle cloison (7) porte ledit transducteur (6) et on place ledit microphone (8) dans ladite demi-cavité avant, le plus près possible de la face émissive dudit transducteur (6). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on réduit le plus possible le volume de ladite cavité (10) afin de "linéariser" ladite fonction de transfert en boucle ouverte H(û). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'on intercale entre ladite cloison (7) et le pavillon de l'oreille (4), une pièce annulaire (15) qui déli- mite une cavité intermédiaire (15a) et on calcule la forme et les dimensions de ladite pièce annulaire (15) pour qu'elle réalise un filtrage acoustique qui permet de donner à ladite fonction de transfert en boucle ouverte H(w), une fonction de filtre passe-bas ou passe-bande selon la plage des fréquences à atténuer. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour atténuer les bruits d'origine externe par un moyen d'in- sonorisation actif placé à l'entrée des oreilles tout en permettant d'entendre un message transmis par voie électro-acoustique, caracté- risé en ce que l'on mélange les signaux électriques véhiculant ledit message aux signaux émis par ledit microphone et on envoie lesdits signaux mélangés sur ledit transducteur (6) en passant par ledit amplificateur (11) et par ledit filtre analogique (12). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, pour atténuer les bruits d'origine externe par un moyen d'atté- nuation actif placé à l'entrée des oreilles tout en permettant d'en- tendre un message transmis par voie électro-acoustique, caractérisé en ce que les signaux électriques véhiculant ledit message sont envoyés directement sur ledit transducteur (6) de ladite boucle-de contreréaction. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit filtre (12) est constitué par un ou plusieurs filtres analogiques actifs d'ordre (2) qui réalisent une fonction de type filtre passe-bas ou de filtre passe-bas et passe- bande et dont la bande passante est déterminée en fonction de la plage des fréquences à atténuer. 10. Dispositif pour atténuer les bruits d'origine externe parvenant au tympan, du type comportant des moyens d'insonorisation passifs (ld, lg), qui délimitent une cavité (10) avec chaque oreille, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un atténuateur actif de son associé à chaque oreille, lequel est composé d'un transducteur électro-acoustique (6) placé à l'intérieur de ladite cavité et d'un microphone (8) disposé dans le conduit auditif ou entre la face émissive dudit transducteur et l'entrée du conduit auditif, lequel microphone est relié audit transducteur à travers un amplificateur à gain constant (11) et un filtre (12), dont la fonction de transfert est calculée pour que les ondes acoustiques qui sont émises par le- dit transducteur interfèrent avec les bruits d'origine externe ayant traversé ledit moyen d'insonorisation passif, principalement dans la polage des basses fréquences acoustiques o l'efficacité dudit moyen d'insonorisation passif est la moint bonne. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une cloison transversale (7) qui divise ladite cavité (10) en deux demi-cavités avant et arrière et qui porte ledit transducteur électro-acoustique (6) et en ce que ledit micropho- ne (8) est disposé dans la demi-cavité avant,délimitée par ladite cloison (7), par le pavillon de l'oreille (4),par le conduit auditif (3) et par le tympan (16) et à faible distance de la face émissive dudit transducteur électro-acoustique (6). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une pièce annulaire (15) qui est inter- calée entre ladite cloison (7) et le pavillon (14) de l'oreille et qui délimite une cavité intermédiaire (15a) et les dimensions de la- dite pièce annulaire (15) sont calculées pour que le rapport entre les dimensions de ladite cavité intermédiaire et desdites demi- cavités avant et arrière conduise à un filtrage acoustique dont la bande passante correspond à la plage de fréquences à atténuer. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 12, caractérisé en ce que ledit filtre (12) est un filtre analo- gique qui réalise une fonction de transfert C() de forme polynomia- le complexe et le produit du gain constant (K) dudit amplificateur (11), par le module de la fonction de transfert IC(w)I dudit filtre et par le module de la fonction de transfert en boucle ouverte H(w) I mesurée entre l'entrée (A) dudit transducteur (6) et la sortie (B) dudit microphone (8) est nettement supérieur à 1 dans toute ladite plage des basses fréquences acoustiques, à atténuer et vérifiant le critère de stabilité des systèmes à contre-réaction et ce pour- toutes les fréquences audibles (w). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit filtre (12) est constitué par un ou plusieurs filtres analogiques actifs d'ordre deux de type passe-bande ou passe-bande et passe-bas qui réalisent une fonction de transfert permettant d'évi- ter des instabilités dans la zone o le module est le plus important. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que dans le cas o le gain (K) dudit amplificateur (11) est positif la fonction de transfert C(w) dudit filtre est déterminée de telle sorte que la phase (f) de ladite fonction de transfert ne pas- se pas par la valeur 0 dans la bande passante dudit filtre o le module est le plus élevé. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 15 du type comportant des moyens d'insonorisation actifs (ld, lg),qui comportent un haut-parleur incorporé permettant de recevoir un message transmis par voie électro-acoustique, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit sommateur (13) qui additionne les signaux électrique sortant dudit microphone (8) et les signaux électriques qui proviennent d'un transducteur externe (14) et qui véhiculent ledit message et la sortie dudit mélangeur (13) est connectée sur ledit transducteur interne (6) à travers ledit ampli- ficateur (11) et ledit filtre (12). 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 16, caractérisé en ce que la face émissive dudit transducteur (6) est dirigée vers l'oreille et est placée sensiblement en face de l'entrée du conduit auditif et à proximité de celle-ci et la face active dudit microphone (8) est orientée vers la face émissive dudit transducteur (6). 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que ledit microphone (8) est placé dans le conduit auditif (3) et ledit transducteur (6) est un transducteur mi- niaturisé dont le revêtement de la face arrière forme un bouchon qui est engagé dans l'entrée du conduit auditif (3),de sorte que ladite cavité est réduite au volume délimité par le conduit auditif (3), le tympan (16) et ledit transducteur (6) et que la fonction de transfert en boucle ouverte H(w) est très linéaire et permet d'obtenir par filtrage électronique, un bon niveau d'atténuation dans une large bande de fréquences.