EP4237099A1 - Ensemble de communication, aéronef équipé de l'ensemble de communication et procédé pour éviter les interférences dans les communications - Google Patents

Ensemble de communication, aéronef équipé de l'ensemble de communication et procédé pour éviter les interférences dans les communications

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Publication number
EP4237099A1
EP4237099A1 EP21810070.9A EP21810070A EP4237099A1 EP 4237099 A1 EP4237099 A1 EP 4237099A1 EP 21810070 A EP21810070 A EP 21810070A EP 4237099 A1 EP4237099 A1 EP 4237099A1
Authority
EP
European Patent Office
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sound
range
monitor
breathing
cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21810070.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Philippe Sibuet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aerosystems SAS
Original Assignee
Safran Aerotechnics SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aerotechnics SAS filed Critical Safran Aerotechnics SAS
Publication of EP4237099A1 publication Critical patent/EP4237099A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
    • G10L25/78—Detection of presence or absence of voice signals
    • G10L25/84—Detection of presence or absence of voice signals for discriminating voice from noise
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B27/00—Methods or devices for testing respiratory or breathing apparatus for high altitudes
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    • A62B7/00—Respiratory apparatus
    • A62B7/14—Respiratory apparatus for high-altitude aircraft
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    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G10L21/0216—Noise filtering characterised by the method used for estimating noise
    • G10L21/0232—Processing in the frequency domain
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B25/00—Devices for storing or holding or carrying respiratory or breathing apparatus
    • A62B25/005—Devices for storing or holding or carrying respiratory or breathing apparatus for high altitude
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    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0316—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude
    • G10L21/0364—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude for improving intelligibility
    • G10L2021/03643—Diver speech

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication assembly comprising a breathing mask equipped with a microphone, as well as an aircraft equipped with the communication assembly and a method, the assembly and the method being intended to avoid interference due to noise from flow of oxygen in communications between a user, aircrew member, and another aircrew member or between the aircraft user and a control tower.
  • the user is in particular a pilot or a co-pilot.
  • breathing mask systems to provide oxygen to crew members for use in emergency situations, such as in oxygen-depleted environments during aircraft decompression.
  • emergency situations such as in oxygen-depleted environments during aircraft decompression.
  • pilots, navigation officers, and other shipboard personnel may wear a breathing mask that includes a demand-response regulator and microphone. It is imperative that the breathing mask include a microphone so that communication with other crew members or control tower personnel, during such an emergency, can be maintained.
  • sounds emitted by the user activate a microphone which converts the received sounds into an audio signal for transmission.
  • Sounds received by the microphone include not only the user's voice but, unfortunately, background noise as well.
  • the sound of the gas flow exiting the regulator is often particularly loud and is transmitted as a noise having a large component comparable in frequency and intensity to the sounds emitted by a person when speaking.
  • a crew member (piloting or otherwise) wearing a breathing mask speaks, the noise generated during inhalation by other crew members can seriously interfere with hearing or understanding the words of the speaking crew member.
  • crew members are exposed to stressful emergency conditions, their breathing rate is increased, which further intensifies the level of noise interference. This interference poses a very serious problem, because it is at such a time of emergency that effective communication between crew members and with the tower is imperative.
  • an audio button can be provided to allow the pilot to manually activate the microphone function only when speaking and to mute the microphone when not activated (no audio signal transmitted).
  • a communication assembly comprising a breathing mask.
  • the breathing mask includes a regulator that delivers breathing gas when the crew member inhales.
  • the oxygen content of the breathing gas depends on the pressure inside the cabin (passenger compartment). It is generally referred to the cabin altitude which is the "standard" altitude corresponding to the pressure in the cabin (inside the aircraft, where the user is located).
  • Such a breathing mask comprises a shell which is placed on the face, the shell being sealed and applying in a sealed manner to the face of the crew member to prevent any entry, in particular of ambient air, inside the shell other than breathing gas supplied on demand and regulated in oxygen content. This avoids any phenomenon of dilution with the cabin air and also protects the crew member from any smoke or possible harmful gases.
  • such a communication assembly comprises a microphone arranged inside the shell and delivers an audio signal to the audio system of the aircraft.
  • document WO2008081226A1 discloses a communication assembly equipped with a microphone making it possible to reduce the noise of injection of breathing gas into the shell, the audio signal delivered by the microphone is automatically reduced (attenuated) when a noise corresponding to the injection of oxygen into the shell is detected. In case of speech detection, the audio signal delivered by the microphone is not reduced (not attenuated).
  • the microphone called ASM (Active switch microphone)
  • ASM Active switch microphone
  • respiratory gas injection noise detection and speech detection It works perfectly satisfactorily.
  • this communication set has the disadvantage compared to the audio button for activating the microphone function of complicating the verification of the proper functioning of the communication set.
  • the respiratory mask is generally stored in its storage box and a practice consists in simultaneously verifying the proper functioning of the breathing gas supply to the shell and of the microphone by listening to the flow of breathing gas. in the shell via the aircraft audio system.
  • a solution to overcome this problem is to provide an on/off button that inhibits the reduction (attenuation) of the audio signal, even in the event of detection of a flow of breathing gas.
  • the communication assembly intended to avoid interference due to oxygen flow noise in communications between a user, aircraft crew member, and another aircraft crew member or between the user and a control tower, comprises: a) a breathing mask comprising: a body having a face shell presenting a breathing cavity, said face shell being adapted to be applied to the face of the user in a configuration of use in which the respiratory cavity is delimited by said facial shell and by the user's face, a regulator comprising an inlet port intended to be connected to a source of oxygen and an outlet port delivering a gas breathing apparatus containing oxygen, the outlet port being in flow communication with the breathing cavity for supplying the breathing gas to the user in flow through the breathing cavity upon inhalation by the user, b) a test button for supplying the breathing cavity with breathing gas (in the absence of inhalation by the user) when the communication assembly is in a stowed configuration in which the breathing cavity is not in contact with the face of the user, c) a microphone mounted on the body of the respiratory mask, the microphone being configured
  • This solution has the advantage of reducing the constraints on the user. On the one hand, this solution avoids requiring the pilot to press a button each time he speaks in order to be heard. On the other hand, this solution avoids that the button inhibiting the reduction of the audio signal is in a bad position likely to generate the presence of flow noise interfering with the communications or an erroneous detection of a malfunction of the communication assembly . In fact, if the noise reduction function is active when the test button is pressed to check the proper functioning of the communication assembly, the noise of the flow of breathing gas in the breathing cavity will not be perceived, or at least not heard through the aircraft audio system.
  • the attenuation device in the second mode, preferably does not modify the first electrical signal.
  • the second electrical signal is therefore identical to the first electrical signal. Since the sound signal is considered to correspond to words, it is not necessary to modify the first electrical signal.
  • the controller is preferably configured to operate the attenuation device in the second mode when the third sound intensity is in the third determined range of levels.
  • the second mode can therefore be selected both when the second sound intensity analyzed by the second monitor is in the second determined level range and when the third sound intensity is in the third determined level range.
  • the third range of frequencies extends at least partly above 2000 Hz, preferably at least partly above 2500 Hz. It appears that the third range of frequencies thus makes it possible to detect a flow noise in the respiratory cavity in the row configuration.
  • the third range of frequencies preferably extends entirely below 5 kHz, more preferably below 4.5 kHz.
  • the third frequency range thus makes it possible to clearly distinguish a flow noise in the respiratory cavity in the row configuration from a flow noise in the respiratory cavity in the use configuration.
  • the communication assembly further comprises a storage box configured to receive the respiratory mask in the stowed configuration.
  • the flow noise in the respiratory cavity in the stowed configuration has less variation due to the environment of the respiratory cavity, which improves the reliability of identifying that the sound signal corresponds to the flow of the respiratory gas. in the respiratory cavity in the stowed configuration.
  • the third range of frequencies is centered (the middle of the third range of frequencies is situated) between 2500 Hz and 3500 Hz.
  • the third range of frequencies extends entirely above 1000 Hz, more preferably above 1.5 kHz. It appears that the third range of frequencies thus makes it possible to clearly distinguish a flow noise in the respiratory cavity in the row configuration of a vocal sound.
  • the first range of frequencies and the third range of frequencies overlap.
  • the first range of frequencies and the third range of frequencies are identical and the first range of levels and the third range of levels are identical.
  • the sound monitoring system comprises a third sound monitor separate from the second sound monitor, the third sound monitor being configured to monitor the sound signal, detect the third sound intensity in the third frequency range and analyzing the third sound intensity to determine if the third sound intensity is within the determined third range of levels to detect flow noise in the respiratory cavity in the stowed configuration, the third frequency range being distinct from the second frequency range.
  • the detection of a vocal sound is distinct from the detection of a flow noise in the respiratory cavity in the stowed configuration, which allows better detection and better discrimination with respect to a flow noise in the respiratory cavity in the configuration of use.
  • the third sound monitor is preferably arranged on an electronic microphone card necessary for the operation of the microphone.
  • the characteristics of the third sound monitor can be modified by replacing a module comprising the microphone and the microphone electronic card.
  • the electronic microphone card carries the first sound monitor, the third sound monitor and part of the controller returning intermediate information as to the selection of the mode of operation of the attenuation device.
  • the communication assembly comprises an electronic microphone card and the first sound monitor, the second sound monitor and the third sound monitor are arranged on an electronic monitoring card separate from the electronic microphone card .
  • an existing communication assembly can be improved to avoid interference due to oxygen flow noise in communications, while allowing easy verification of correct operation, by adding the monitoring electronic card.
  • the communication set further comprises a band-pass filter for filtering sound signals having a frequency outside a major voice frequency band, said band-pass filter being arranged between the attenuation device and the transmitter.
  • the communication assembly makes it possible to eliminate parasitic noise picked up at the same time as the user's speech, without having any major adverse effect on a good understanding of the user's speech by the control tower or the other crew member.
  • the bandpass filter has a passband including (all) the range of frequencies between 500 Hz and 1500 Hz, preferably the bandpass filter has a passband including (all) the range frequencies between 300 and 3000 Hz.
  • the band-pass filter preferably cuts at least the frequencies below 100 Hz and at least the frequencies above 5000 Hz.
  • the attenuation device cuts off the entire sound signal; the controller is configured to always operate the attenuation device in the second mode when the first sound intensity analyzed by the first sound monitor is not in the first determined level range; the controller is configured to operate the attenuation device in the second mode when: the second sound intensity analyzed by the second sound monitor is in the second determined level range, or when the third sound intensity is in the third range of determined levels; the controller is configured to operate the attenuation device in the first mode only when: the first sound intensity analyzed by the first sound monitor is within the first determined level range, the second sound intensity analyzed by the second sound monitor is not within the second determined level range, and the third loudness is not within the third determined level range; the first frequency range extends (entirely) above 10 kHz, preferably (entirely) above 30 kHz; the second frequency range extends (entirely) below 1000 Hz, preferably (entirely
  • a communication assembly includes a breathing mask, a microphone and a test button, the breathing mask comprising a body and a regulator, the body of the breathing mask having a face shell, said face shell having a breathing cavity, the regulator supplying the respiratory cavity during inhalation by the user, the microphone being mounted on the body of the respiratory mask and being configured to pick up a sound signal in the respiratory cavity and to transmit a first electrical signal corresponding to the sound signal picked up, the test button for supplying breathing gas to the breathing cavity when the communication assembly is in a stowed configuration in which the breathing cavity is not in contact with the user's face, an attenuation device being configured to receiving the first electrical signal, the method comprising: placing the breathing mask in a confi guration of use in which the face shell is applied to the face of the user, the respiratory cavity being delimited by said face shell and
  • Fig. 1 is a schematic view of a communication assembly in a configuration of use, the communication device comprising a respiratory mask, a storage box equipped with a test button and a microphone assembly;
  • Fig. 2 is a schematic view of the communication assembly in a stowed configuration
  • Fig. 3 schematically represents the microphone assembly comprising a microphone transmitting a first electrical signal
  • Fig. 4 illustrates a spectral analysis of the first electrical signal in a configuration of use
  • Fig. 5 illustrates a spectral analysis of the first electrical signal in a row configuration.
  • FIGS 1 and 2 illustrate a communication assembly 1 arranged in an aircraft cabin 5.
  • the communication set 1 essentially comprises a breathing mask 10, an oxygen source 4, a storage box 40, a test button 8 and a microphone assembly 30.
  • the microphone assembly 30 comprises a microphone 20, a sound monitoring system 28, a controller 32, an attenuator 34 and a transmitter 38.
  • the respiratory mask 10 is intended to be used by a user 2, generally a crew member piloting the aircraft.
  • the respiratory mask 10 comprises a body 14, a harness 6, a bezel 13 and a regulator 16.
  • the body 14 comprises a face shell 11 having a respiratory cavity 12.
  • the face shell 11 has a peripheral edge coming into contact with the face of the patient.
  • user 2 around the user's mouth and nose, in the configuration of use illustrated in FIG. 1.
  • the peripheral edge is generally covered with foam or a similar flexible material, in order to apply substantially sealed manner on the face of the user 2.
  • the respiratory cavity 12 is substantially close delimited by the facial shell 11 and the user's face 2. The user inhales and exhales into the respiratory cavity 12.
  • the facial shell 11 is of the oronasal type.
  • the bezel 13 is optional and removably mounted on the facial shell 11.
  • the bezel 13 comprises a secondary shell extending around the eyes and a transparent screen placed opposite the eyes.
  • the secondary shell defines a secondary cavity.
  • the facial shell could be of the so-called full-face type and extend around the mouth, nose and eyes forming a single cavity.
  • the harness 6 is connected to the body 14 and extends around the head of the user 2. In the use configuration, the harness 6 maintains the facial shell 11 applied to the face of the user 2.
  • the harness 6 is formed by two expandable tubes during their inflation under pressure. The tubes are held on the body 14 at their ends.
  • the regulator 16 is rigidly mounted on the body 14.
  • the regulator has an inlet 15 and an outlet 17.
  • the inlet 15 is connected to an oxygen source 4 by flexible pipe 18.
  • outlet orifice 17 is in communication with the respiratory cavity 12.
  • the regulator has several operating modes including a so-called normal mode, a so-called 100% oxygen mode and a so-called emergency mode.
  • the 100% oxygen mode the regulator 16 supplies the respiratory cavity 12 with respiratory gas consisting solely of the gas coming from the oxygen source 4.
  • the supply takes place on demand, in other words when the user 2 inhales, the user generates a slight depression in the respiratory cavity 12 relative to the ambient pressure in the cabin 5 and the regulator supplies the respiratory cavity 12 until the pressure in the respiratory cavity reaches the ambient pressure.
  • the regulator 16 supplies the breathing cavity 12 with a breathing gas consisting of a mixture of oxygen from the oxygen source and ambient air, the oxygen content of the breathing gas increasing when the ambient pressure decreases, the pressure in the respiratory cavity 12 being maintained substantially equal to the ambient pressure.
  • the regulator 16 supplies the respiratory cavity 12 with respiratory gas constituted by the gas coming from the oxygen source 4 and a slight overpressure is maintained in the respiratory cavity 12 with respect to the ambient pressure.
  • the oxygen is stored under pressure in the oxygen source 4 or produced under pressure in the oxygen source 4.
  • the gas supplied by the oxygen source 4 preferably comprises at least 95% oxygen, preferably at least less than 99% oxygen.
  • the respiratory mask 10 also allows the gas exhaled by the user 2 in the respiratory cavity 12 to escape.
  • the regulator 16 comprises a valve opening due to an overpressure in the respiratory cavity 12 to allow the gases exhaled by the user 2 to be evacuated into the ambient air.
  • the storage box 40 has a storage space 42 in which the respiratory mask 10 is received in the stored configuration illustrated in FIG. 2.
  • the storage box 40 comprises four side walls 44, a wall of bottom 46 and doors 48 delimiting the storage space 42.
  • the storage box 40 is metallic.
  • the storage box 40 has an access opening allowing the insertion of the respiratory mask 10 into the storage space 42, or on the contrary to remove the respiratory mask from the storage box 42.
  • the doors 48 are arranged at the opposite the bottom wall 46. The doors 48 substantially block the access opening when they are closed and free the access opening when they are open. In the stowed configuration, regulator 16 is in the emergency mode which is the most protective for the user.
  • the storage box 40 is equipped with a supply valve (not shown) which is closed when the doors 48 are closed so as to prevent oxygen from escaping through the respiratory cavity 12.
  • the valve supply opens when the doors 48 are opened or a similar means makes it possible to open the supply valve automatically when the respiratory mask is taken out of the storage box 40.
  • the test button 8 makes it possible to open the supply valve while maintaining the communication assembly in the stowed configuration and the doors 48 closed, in particular while maintaining the respiratory mask 10 in the storage space 42 (and doors 48 closed).
  • the test button 8 is mounted on the storage box 40 near the access opening.
  • the microphone 20 is mounted on the body 14, picks up the sound signal in the respiratory cavity 12 and converts the sound signal into a first electrical signal 52.
  • the attenuation device 34 receives the first electrical signal 52 from the microphone and transmits a second electrical signal 54.
  • the attenuation device 34 comprises at least a first mode (of operation) and a second mode (of operation).
  • the first mode is an active mode and the second mode is an inactive mode.
  • the second mode is advantageously of the "pass-through" type in which the attenuation device 34 does not modify the first electrical signal 52 coming from the microphone 30, so that the second electrical signal 54 is identical to the first electrical signal 52. All at least, in the first mode, a central frequency band is not attenuated.
  • the central frequency band extends between 500 Hz and 1500 Hz.
  • the attenuation device 34 at least reduces by half the sound intensity of the first electrical signal 52, at least the central frequency band. Preferably, the attenuation device 34 cuts off the first electrical signal 52, at least the center frequency band. More preferably, in the first mode, the attenuation device 32 acts on the entire range of audible sound frequencies and cuts off the first electrical signal.
  • the attenuation device 34 can be a switch, the first mode consisting in cutting off the first electrical signal 52 and the second mode consisting in transmitting the first electrical signal 52 without modifying it.
  • the attenuation device 34 may include an electronic component or software designed to reduce the intensity of the first electrical signal in the first mode.
  • the second electrical signal 54 is received by a band pass filter 36 which is optional.
  • the bandpass filter 36 transmits a third electrical signal 56 to the transmitter 38.
  • the bandpass filter 36 is therefore arranged between the attenuation device 34 and the transmitter 38.
  • the bandpass filter 36 has a passband preferably included in a major vocal frequency range, the major vocal frequency range extending between 300 Hz and 3500 Hz, preferably between 300 Hz and 3000 Hz.
  • the frequency range of speech is essentially between 300 Hz to 3000 Hz.
  • the range of frequencies transmitted generally extends between 300 Hz and 3400 Hz. 99% of the power of speech is found at a frequency below 3000 Hz. Therefore, the bandpass filter 36 essentially excludes extraneous noise, not speech.
  • the transmitter 38 transmits an output signal 58 to other crew members and/or to the control tower, preferably through the aircraft audio system.
  • the sound monitoring system 28 includes a first sound monitor 22, a second sound monitor 24 and a third sound monitor 26.
  • the first sound monitor 22, the second sound monitor 24 and the third sound monitor 26 are connected in parallel to the output of the microphone 20. More precisely the first sound monitor 22, the second sound monitor 24 and the third sound monitor 26 receive the first electrical signal 52.
  • the first sound monitor 22 monitors a first range of frequencies to determine if the first electrical signal 52 corresponds to flow sound through the breathing cavity 12 upon inhalation by the user 2 while the breathing mask 10 is in the usage configuration.
  • the first range of frequencies is chosen to achieve a satisfactory discrimination in particular between on the one hand a flow noise of the respiratory gas under pressure in the respiratory cavity 12 in the configuration of use and on the other hand a speech sound or a sound of flow of respiratory gas under pressure in the respiratory cavity 12 in the stowed configuration.
  • Other noises can be picked up by the microphone 20, in particular a flow noise from the respiratory cavity 12 towards the ambient air of the cabin 5 when the user exhales.
  • these other noises are not discriminated against, given that their overall sound level appeared low enough not to significantly interfere with correct understanding of the words.
  • the respiratory cavity 12 is substantially closed (the respiratory gas flows through the respiratory cavity 12 towards the lungs of the user 2), delimited on the one hand by the facial shell 11 and on the other hand by the face of the user 2.
  • the respiratory cavity 12 is open, so that the respiratory gas flowing in the respiratory cavity 12 can escape into the ambient air of the cabin 5 .
  • FIG. 4 illustrates a first curve 62 representing the sound intensity of a flow noise through the respiratory cavity 12 in the configuration of use picked up by the microphone 20 as a function of the frequency.
  • the first curve 61 is a frequency representation of the first electrical signal 52 during inhalation by the user 2.
  • Figure 5 illustrates a second curve 64 representing the loudness of a flow noise through the respiratory cavity 12 in the arrayed configuration as a function of frequency.
  • the second curve 62 is a frequency representation of the first electrical signal 52 during a test with the respiratory mask 10 inside the storage box 40.
  • the difference between the first curve 62 illustrated in FIG. 4 and the second curve 64 illustrated in FIG. 5 appears due in particular to the fact that the respiratory gas flows into the respiratory cavity 12 closed versus the respiratory cavity 12 is open to the ambient air and the fact that the face of the user has different sound absorption characteristics of the storage box 40 or of the ambient air.
  • a spectral analysis of the first curve 62 and of the second curve 64 shows that the flow noise of the respiratory gas in the respiratory cavity 12 is covered with white noise both in the use configuration and in the stored configuration, c that is, the sound of the breathing gas flowing into the breathing cavity 12 has approximately the same intensity over a wide range of frequencies. Despite everything, differences appear between the first curve 62 and the second curve 64.
  • the analysis shows in particular a high intensity component of the first curve 62 above 10 kHz and more particularly 30 kHz.
  • the first sound monitor 22 When the first sound monitor 22 detects that the first electrical signal 52 has, in the first frequency range, a first intensity which is included in a first determined range of levels, the first sound monitor 22 sends a first message 23 to the controller 32 which corresponds to the detection of a flow noise through the respiratory cavity 12 in the configuration of use. Otherwise, the first message 23 sent by the first sound monitor 22 to the controller 32 corresponds to an absence of detection of flow noise through the respiratory cavity 12 in the configuration of use. The first message 23 sent to the controller 32 is therefore binary.
  • the first sound monitor 22 detects sound with frequencies greater than 10 kHz and with an intensity greater than 60 dBa in this frequency range, it can be deduced that the first electrical signal 52 corresponds to the noise of the breathing gas. inhaled by user 2 in the use configuration.
  • the second sound monitor 24 monitors a second range of frequencies to determine if the first electrical signal 52 corresponds to a vocal sound.
  • the second range of frequencies is chosen to achieve a satisfactory discrimination in particular between on the one hand a speech sound and on the other hand or a noise of flow of oxygen under pressure in the respiratory cavity 12 in the configuration of use or in the configuration row.
  • other noises can be picked up by the microphone 20.
  • Vocal sound means human speech, in particular the speech of the user 2.
  • the second sound monitor 24 When the second sound monitor 24 detects that the first electrical signal 52 has in the second frequency range a second intensity which is included in a second determined range of levels, the second sound monitor 24 sends a second message 25 to the controller 32 which corresponds to the detection of a vocal sound. Otherwise, the second message 25 sent by the second sound monitor 24 to the controller 32 corresponds to an absence of detection of vocal sound.
  • the second message 25 sent to the controller 32 is also binary.
  • the second monitor 24 is configured to detect a sound in a second range of frequencies characteristic of a vocal sound.
  • the second range of frequencies extends below 1000 Hz, for example below 500 Hz and more preferably between 130 Hz and 230 Hz.
  • the second range of frequencies could be centered on 180 Hz plus or minus 25 Hz and have an amplitude between 50 Hz and 250 Hz.
  • the second intensity extends above a second level, for example above 60 dBa.
  • Third sound monitor 26 monitors a third range of frequencies to determine if first electrical signal 52 corresponds to flow sound through breathing cavity 12 when breathing mask 10 is in the stowed configuration.
  • the third range of frequencies is chosen to achieve satisfactory discrimination in particular between, on the one hand, a sound of the flow of respiratory gas under pressure in the respiratory cavity 12 in the stowed configuration and, on the other hand, a speech sound. or a sound of pressurized breathing gas flowing into the breathing cavity 12 in the use configuration.
  • the other noises that can be picked up by the microphone 20 are not discriminated in the illustrated embodiment.
  • the third frequency range is selected preferably above 1000 Hz, plus preferably above 1500 Hz. Furthermore, the third frequency range should extend preferably (at least in part) above 2000 Hz, more preferably above 2500 Hz.
  • the third range of frequency is selected preferably (entirely) below 5000 Hz, more preferably below 4500 Hz.
  • the third range of frequencies is preferably centered between 2500 Hz and 3500 Hz and the width of the second range of frequencies is preferably lower at 2000 Hz, more preferably less than 500 Hz.
  • the third frequency range is centered on 2800 Hz, and extends 200 Hz on either side, in other words, the second frequency range extends between 2600 Hz and
  • the third range of frequencies monitored by the third sound monitor 26 is determined by a filter of order greater than or equal to 2, preferably greater than or equal to 4.
  • the third intensity extends above a third level, for example above 60 dBa.
  • the controller 32 receives the first message 23 from the first sound monitor 22, the second message 25 from the second sound monitor 24 and the third message 27 from the third sound monitor 26.
  • the controller 32 sends a command message 33 to the attenuation device 32 to place it in the second mode, regardless of the first message 23 and the third message 27.
  • the second message 25 takes precedence over the first message 23 and the third message 27.
  • the controller 32 sends a command message 33 to the attenuation device 32 to place it in the second mode, whatever the first message 23.
  • the third message 27 takes precedence over the first message 23.
  • the controller places the attenuation device 34 in the first mode regardless of the third message 27.
  • the controller 32 sends a command message 33 to the attenuator 32 to place it in the first mode.
  • the controller 32 places the attenuator 32 in the second mode.
  • the controller 32 could send a command message 33 to the attenuation device 32 to place it in the first mode, if it were found that such a situation corresponds to another parasitic noise, such as the exhalation of the user 2 through the respiratory cavity 12.
  • the controller 2 can be configured to carry out logic tests two by two between the first message 22, the second message 24 and the third message 26, the command message 33 being the result of the various logic tests.
  • the microphone assembly 30 comprises a microphone electronic card 21 and a monitoring electronic card 35 connected by an electric cable 19.
  • the microphone electronic card 21 is placed in the body 14 of the respiratory mask 10.
  • the electronic monitoring card 35 is arranged away from the respiratory mask 10, in particular on the storage box 40 or another location in the cabin 5 of the aircraft.
  • the attenuation device 34, the filter 36 and the transmitter 38 are arranged on the electronic monitoring board 35.
  • controller 32 includes a first logic unit and a second logic unit.
  • the first logic unit performs a test between the first message 23 and the third message 27, the result of which is tested by the second logic unit with the second message 25 to obtain the command message 33 sent to the attenuation device 32 according to one logics explained above.
  • the first sound monitor 22, the third sound monitor 26 and the first logic unit are preferably arranged on the electronic microphone board 21, while the second sound monitor 24 and the second logic unit are arranged on the monitoring electronic board 35.
  • the first sound monitor 22, the second sound monitor 24, the third sound monitor 26, the first logic unit and the second logic unit could all be arranged on the monitoring electronic board. monitoring 35.
  • the first logic unit performs a test between the first message 23 and the second message 25, the result of which is tested by the second logic unit with the third message 27 to obtain the command message 33 sent to the device. 'mitigation.
  • the microphone transmitting the first electrical signal 52 could be a second microphone to which the second sound monitor 24 is connected, the first sound monitor 22 being connected to a first microphone different from the second microphone and/or the third sound monitor 26 could be connected to a third microphone different from the second microphone, the different microphones being able to have different acoustic responses. Consequently, the first electrical signal 52 could be notably different from the electrical signal received by the first sound monitor 22.
  • the second microphone could be selected to be particularly sensitive to voice signals and with little distortion within the voice bandwidth.
  • the first microphone and/or the third microphone could be chosen to achieve a high bandwidth response, but a low distortion requirement.
  • the microphone circuit board 21 and/or the monitoring circuit board 35 can be in the form of a printed circuit board using discrete analog components such as a filter, operational amplifiers used to amplify the signals and compare them to pre-determined levels, and logic components to control board behavior.
  • the microphone electronic card 21 and/or the monitoring electronic card 35 can be in the form of a digital card or a mixed analog/digital card, using software and a digital signal processor (DSP) to embody the functions described below.
  • DSP digital signal processor
  • an analog-digital converter can convert the signals emitted by the microphone 20 into a stream of integers representative of the sounds captured.
  • the flow integer is processed by a software-managed processor to analyze the characteristics of the captured sounds and determine the attenuation to apply as explained above.

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Abstract

Ensemble de communication (1) pour éviter les interférences dues au bruit d'écoulement d'oxygène comprenant : a) un masque respiratoire (10) comportant : un corps (14) ayant une coquille faciale (11) présentant une cavité respiratoire (12), un régulateur (16) délivrant un gaz respiratoire, b) un microphone (22) configuré pour capter un signal sonore dans la cavité respiratoire, c) un bouton de test (8) pour alimenter la cavité respiratoire en gaz respiratoire, d) un dispositif d'atténuation (34); e) un système de surveillance sonore (25), f) un contrôleur (32) configuré pour faire fonctionner le dispositif d'atténuation dans : un mode actif lorsque un bruit d'écoulement à travers la cavité respiratoire (12) lors d'une inhalation par l'utilisateur est détecté, et un mode inactif lorsque un son vocal ou un bruit d'écoulement dans la cavité respiratoire (12) dans une configuration rangée est détecté, g) un transmetteur (38) pour transmettre un signal de sortie (58).

Description

Ensemble de communication, aéronef équipé de l’ensemble de communication et procédé pour éviter les interférences dans les communications
Domaine de la divulgation
La présente divulgation concerne un ensemble de communication comprenant un masque respiratoire équipé d’un microphone, ainsi qu’un aéronef équipé de l’ensemble de communication et un procédé, l’ensemble et le procédé étant destinés à éviter les interférences dues au bruit d’écoulement d’oxygène dans les communications entre un utilisateur, membre d'équipage d’aéronef, et un autre membre d’équipage d’aéronef ou entre l’utilisateur d’aéronef et une tour de contrôle. L’utilisateur est en particulier un pilote ou un co-pilote.
Contexte de la divulgation
La plupart des avions sont équipés de systèmes de masques respiratoires pour fournir de l'oxygène aux membres d'équipage pour une utilisation dans des situations d'urgence, par exemple dans des environnements appauvris en oxygène pendant la décompression de l'avion. Au cours de ces opérations d'urgence, les pilotes, les officiers de navigation et les autres membres du personnel de bord peuvent porter un masque respiratoire comprenant un régulateur de respiration à la demande et un microphone. Il est impératif que le masque respiratoire comprenne un microphone afin que la communication avec les autres membres de l'équipage ou avec le personnel de la tour de contrôle, pendant une telle situation d'urgence, puisse être maintenue.
Dans la plupart des systèmes de microphones, les sons émis par l’utilisateur activent un microphone qui convertit les sons reçus en signal audio pour la transmission. Les sons reçus par le microphone comprennent non seulement la voix de l’utilisateur mais, malheureusement, le bruit de fond également. Lorsque l’utilisateur inhale, le son du flux de gaz sortant du régulateur est souvent particulièrement fort et est transmis sous forme de bruit ayant une grande composante comparable en fréquence et en intensité aux sons émis par une personne lorsqu'elle parle. Lorsqu'un membre d'équipage (de pilotage ou autre) portant un masque respiratoire parle, le bruit généré lors de l'inhalation par d'autres membres de l'équipage peut sérieusement gêner l'audition ou la compréhension des paroles du membre d'équipage qui parle. De plus, lorsque les membres d'équipage sont exposés à des conditions d'urgence stressantes, leur rythme respiratoire est augmenté, ce qui intensifie encore le niveau d'interférence sonore. Cette interférence pose un problème très grave, car c'est à un tel moment d'urgence qu'une communication efficace entre les membres de l'équipage et avec la tour est impérative.
En pratique, un bouton audio peut être prévu pour permettre au pilote d'activer manuellement la fonction microphone uniquement quand il parle et de couper le microphone lorsqu’il n’est pas actionné (pas de signal audio transmis).
Par ailleurs, il est connu, notamment du document W02008081226A1 un ensemble de communication comprenant un masque respiratoire. Le masque respiratoire comprend un régulateur délivrant un gaz respiratoire lors de l’inhalation du membre d’équipage. La teneur en oxygène du gaz respiratoire dépend de la pression à l’intérieur de la cabine (habitacle). Il est généralement fait référence à l’altitude cabine qui est l’altitude "standard" correspondant à la pression dans la cabine (à l’intérieur de l’aéronef, où se situe l’utilisateur). Un tel masque respiratoire comprend une coquille venant se placer sur le visage, la coquille étant étanche et s’appliquant de manière étanche sur le visage du membre d’équipage pour empêcher toute entrée, en particulier d'air ambiant, à l'intérieur de la coquille autre que le gaz respiratoire fourni à la demande et régulé en teneur d’oxygène. On évite ainsi tout phénomène de dilution avec l'air de la cabine et on protège aussi le membre d’équipage de toute fumée ou gaz nocifs éventuels.
Du fait de cette conception étanche, un tel ensemble de communication comprend un microphone disposé à l'intérieur de la coquille et délivre un signal audio vers le système audio de l'aéronef.
Par ailleurs, le document W02008081226A1 divulgue un ensemble de communication équipé d’un microphone permettant de réduire le bruit d’injection de gaz respiratoire dans la coquille, le signal audio délivré par le microphone est automatiquement réduit (atténué) lorsqu’un bruit correspondant à l’injection d’oxygène dans la coquille est détecté. En cas de détection de parole, le signal audio délivré par le microphone n’est pas réduit (pas atténué).
Le microphone, dénommé ASM (Active switch microphone), comporte une détection de bruit d’injection de gaz respiratoire et une détection de parole. Cela fonctionne de manière parfaitement satisfaisante. Toutefois, cet ensemble de communication présente l’inconvénient par rapport au bouton audio permettant d’activer la fonction microphone de compliquer la vérification du bon fonctionnement de l’ensemble de communication. En effet, lors de la vérification, le masque respiratoire est généralement stocké dans sa boite de rangement et une pratique consiste à vérifier simultanément le bon fonctionnement de l’alimentation de la coquille en gaz respiratoire et du microphone en écoutant l’écoulement de gaz respiratoire dans la coquille via le système audio de l’aéronef.
Une solution permettant de pallier ce problème consiste à prévoir un bouton marche/arrêt inhibant la réduction (atténuation) du signal audio, même en cas de détection d’un écoulement de gaz respiratoire.
Exposé de la divulgation
Il est proposé un ensemble de communication ergonomique, fiable et robuste permettant de palier certains au moins des problèmes précités.
Pour ce faire, l’ensemble de communication, destiné à éviter les interférences dues au bruit d’écoulement d’oxygène dans les communications entre un utilisateur, membre d'équipage d’aéronef, et un autre membre d’équipage d’aéronef ou entre l’utilisateur et une tour de contrôle, comprend : a) un masque respiratoire comportant : un corps ayant une coquille faciale présentant une cavité respiratoire, ladite coquille faciale étant adaptée pour être appliquée sur le visage de l’utilisateur dans une configuration d’utilisation dans laquelle la cavité respiratoire est délimitée par ladite coquille faciale et par le visage de l’utilisateur, un régulateur comportant un orifice d'entrée destiné à être relié à une source d’oxygène et un orifice de sortie délivrant un gaz respiratoire contenant de l’oxygène, l’orifice de sortie étant en communication d'écoulement avec la cavité respiratoire pour la fourniture du gaz respiratoire à l’utilisateur dans un écoulement à travers la cavité respiratoire lors d'une inhalation de l’utilisateur, b) un bouton de test pour alimenter la cavité respiratoire en gaz respiratoire (en l’absence d’inhalation par l’utilisateur) lorsque l’ensemble de communication est dans une configuration rangée dans laquelle la cavité respiratoire n’est pas au contact du visage de l’utilisateur, c) un microphone monté sur le corps du masque respiratoire, le microphone étant configuré pour capter un signal sonore dans la cavité respiratoire et transmettre un premier signal électrique correspondant au signal sonore capté, d) un dispositif d'atténuation configuré pour recevoir le premier signal électrique et fonctionner dans au moins un premier mode ou un deuxième mode et transmettre un deuxième signal électrique, dans lequel : dans le premier mode, le dispositif d'atténuation atténue au moins une bande de fréquences centrale du premier signal électrique, ladite bande de fréquences centrale correspondant à une gamme de fréquences du signal sonore s’étendant entre 500 Hz et 1 500 Hz, et dans le deuxième mode, le dispositif d'atténuation n’atténue pas la bande de fréquences centrale du premier signal électrique ; e) un système de surveillance sonore comprenant : un premier moniteur de son configuré pour surveiller le signal sonore, détecter une première intensité sonore dans une première gamme de fréquences et analyser la première intensité sonore pour déterminer si la première intensité sonore est dans une première plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire lors de l’inhalation par l’utilisateur dans la configuration d’utilisation, et un deuxième moniteur de son configuré pour surveiller le signal sonore, détecter une deuxième intensité sonore dans une deuxième gamme de fréquences et analyser la deuxième intensité sonore pour déterminer si la deuxième intensité sonore est dans une deuxième plage de niveaux déterminée pour détecter un son vocal, la deuxième gamme de fréquences étant distincte de la première gamme de fréquences ; et f) un contrôleur configuré pour sélectionner le mode de fonctionnement du dispositif d’atténuation, afin de faire fonctionner le dispositif d'atténuation dans : le premier mode (i) lorsque la première intensité sonore analysée par le premier moniteur de son est dans la première plage de niveaux déterminée et (ii) lorsque la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur de son n'est pas dans la deuxième plage de niveaux déterminée, et le deuxième mode lorsque la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur de son est dans la deuxième plage de niveaux déterminée ; g) un transmetteur disposé en aval du dispositif d’atténuation pour transmettre un signal de sortie vers un autre membre d’équipage ou une antenne émettrice, dans lequel ensemble de communication : le système de surveillance sonore est configuré pour surveiller le signal sonore, détecter une troisième intensité sonore dans une troisième gamme de fréquences et analyser la troisième intensité sonore pour déterminer si la troisième intensité sonore est dans une troisième plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée, la troisième gamme de fréquences étant distincte de la première gamme de fréquences, et le contrôleur est configuré pour ne pas faire fonctionner le dispositif d’atténuation dans le premier mode lorsque la troisième intensité sonore est dans la troisième plage de niveaux.
Il est apparu que l’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire lorsque la cavité respiratoire n’est pas obturée par un visage pouvait être discriminée de l’écoulement dans la cavité respiratoire lorsque la cavité respiratoire est obturée par un visage. Cette possibilité de discrimination apparait due à l’absorption d’ondes sonores par le visage.
Cette solution présente l’avantage de réduire les contraintes sur l’utilisateur. D’une part, cette solution évite de requérir que le pilote actionne un bouton à chaque fois qu’il parle pour être entendu. D’autre part, cette solution évite que le bouton inhibant la réduction du signal audio soit dans une mauvaise position susceptible d’engendrer la présence de bruit d’écoulement parasitant les communications ou une détection erronée d’un disfonctionnement de l’ensemble de communication. En effet, si la fonction réduction de bruit est active lorsque le bouton de test est actionné pour vérifier le bon fonctionnement de l’ensemble de communication, le bruit d’écoulement du gaz respiratoire dans la cavité respiratoire ne sera pas perçu, ou du moins pas perçu via le système audio de l’aéronef.
Selon une autre caractéristique, dans le deuxième mode, de préférence le dispositif d’atténuation ne modifie pas le premier signal électrique.
Le deuxième signal électrique est donc identique au premier signal électrique. Le signal sonore étant considéré comme correspondant à des paroles, il n’est pas nécessaire de modifier le premier signal électrique.
Selon une autre caractéristique, de préférence le contrôleur est configuré pour faire fonctionner le dispositif d’atténuation dans le deuxième mode lorsque la troisième intensité sonore est dans la troisième plage de niveaux déterminée.
Le signal sonore étant considéré comme correspondant à un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée, l’utilisateur doit entendre ce bruit, de même que les paroles doivent être entendues. Le deuxième mode peut donc être sélectionné tant lorsque que la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur est dans la deuxième plage de niveaux déterminée que lorsque la troisième intensité sonore est dans la troisième plage de niveaux déterminée.
Selon une autre caractéristique, la troisième gamme de fréquences s’étend au moins en partie au-dessus de 2 000 Hz, de préférence au moins en partie au-dessus de 2 500 Hz. Il apparaît que la troisième gamme de fréquences permet ainsi de détecter un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée.
Selon une caractéristique complémentaire, la troisième gamme de fréquences s’étend de préférence entièrement en dessous de 5 kHz, plus préférentiellement en dessous de 4,5 kHz.
Il apparait que la troisième gamme de fréquences permet ainsi de bien distinguer un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée d’un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration d’utilisation.
Selon une autre caractéristique, l’ensemble de communication comprend en outre une boite de rangement configurée pour recevoir le masque respiratoire dans la configuration rangée.
Ainsi, le bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée présente moins de variations dues à l’environnement de la cavité respiratoire, ce qui améliore la fiabilité de l’identification que le signal sonore correspond à l’écoulement du gaz respiratoire dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée.
Selon une caractéristique complémentaire, de préférence la troisième gamme de fréquences est centrée (le milieu de la troisième gamme de fréquences est situé) entre 2 500 Hz et 3 500 Hz.
Il apparait que placer le milieu de la troisième gamme de fréquences entre 2 500 Hz et 3 500 Hz est favorable à l’obtention d’une bonne discrimination du bruit d”écoulement du gaz respiratoire dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée par rapport d’une part à un son vocal et d’autre à un bruit d’écoulement du gaz respiratoire dans la cavité respiratoire dans la configuration d’utilisation.
Selon une autre caractéristique, de préférence la troisième gamme de fréquences s’étend entièrement au-dessus de 1 000Hz, plus préférentiellement au-dessus de 1 ,5 kHz. Il apparaît que la troisième gamme de fréquences permet ainsi de bien distinguer un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée d’un son vocal.
Selon une caractéristique alternative, la première gamme de fréquences et la troisième gamme de fréquences se chevauchent.
Dans le cas où la distinction entre un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée et un son vocal n’est pas essentiel, cette caractéristique peut être avantageuse.
Selon une caractéristique complémentaire, la première gamme de fréquences et la troisième gamme de fréquences sont identiques et, la première plage de niveaux et la troisième plage de niveaux sont identiques.
Ainsi, la détection d’un son vocal et d’un bruit d’écoulement du gaz respiratoire dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée s’effectue simultanément, indistinctement. L’ensemble de communication est par conséquent plus simple.
Selon une caractéristique alternative, de préférence le système de surveillance sonore comprend un troisième moniteur de son distinct du deuxième moniteur de son, le troisième moniteur de son étant configuré pour surveiller le signal sonore, détecter la troisième intensité sonore dans la troisième gamme de fréquences et analyser la troisième intensité sonore pour déterminer si la troisième intensité sonore est dans la troisième plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée, la troisième gamme de fréquences étant distincte de la deuxième gamme de fréquences.
Ainsi, la détection d’un son vocal est distincte de la détection d’un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée, ce qui permet une meilleure détection et une meilleure discrimination par rapport à un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration d’utilisation.
Selon une caractéristique complémentaire, de préférence le troisième moniteur de son est disposé sur une carte électronique de microphone nécessaire au fonctionnement du microphone. Ainsi, les caractéristiques du troisième moniteur de son peuvent être modifiées en remplaçant un module comprenant le microphone et la carte électronique de microphone.
De manière encore complémentaire, la carte électronique de microphone porte le premier moniteur de son, le troisième moniteur de son et une partie du contrôleur renvoyant une information intermédiaire quant à la sélection du mode de fonctionnement du dispositif d’atténuation.
Selon une caractéristique alternative, l’ensemble de communication comprend une carte électronique de microphone et, le premier moniteur de son, le deuxième moniteur de son et le troisième moniteur de son sont disposés sur une carte électronique de surveillance distincte de la carte électronique de microphone.
Ainsi, un ensemble de communication existant peut être amélioré pour éviter les interférences dues au bruit d’écoulement d’oxygène dans les communications, tout en permettant une vérification aisée du bon fonctionnement, en ajoutant la carte électronique de surveillance.
Selon une autre caractéristique conforme à la présente divulgation, de préférence l’ensemble de communication comprend en outre un filtre passe- bande pour filtrer les signaux sonores ayant une fréquence en dehors d'une bande de fréquences vocales majeure, ledit filtre passe-bande étant disposé entre le dispositif d’atténuation et le transmetteur.
Ainsi, l’ensemble de communication permet d’éliminer des bruits parasites captés en même temps que la parole de l’utilisateur, sans avoir d’effet néfaste majeur sur une bonne compréhension de la parole de l’utilisateur par la tour de contrôle ou l’autre membre d’équipage.
Selon une caractéristique complémentaire, de préférence le filtre passe-bande a une bande passante incluant (toute) la gamme de fréquences comprise entre 500 Hz et 1 500 Hz, de préférence le filtre passe-bande a une bande passante incluant (toute) la gamme de fréquences comprise entre 300 et 3 000 Hz. Selon une caractéristique complémentaire ou alternative, de préférence le filtre passe-bande coupe au moins les fréquences inférieures à 100 Hz et au moins les fréquences supérieures à 5 000 Hz.
Dans divers modes de réalisation de l’ensemble de communication, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : dans le premier mode, le dispositif d'atténuation coupe tout le signal sonore ; le contrôleur est configuré pour toujours faire fonctionner le dispositif d'atténuation dans le deuxième mode lorsque la première intensité sonore analysée par le premier moniteur de son n'est pas dans la première plage de niveaux déterminée ; le contrôleur est configuré pour faire fonctionner le dispositif d'atténuation dans le deuxième mode lorsque : la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur de son est dans la deuxième plage de niveaux déterminée, ou lorsque la troisième intensité sonore est dans la troisième plage de niveaux déterminée ; le contrôleur est configuré pour faire fonctionner le dispositif d'atténuation dans le premier mode uniquement lorsque : la première intensité sonore analysée par le premier moniteur de son est dans la première plage de niveaux déterminée, la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur de son n’est pas dans la deuxième plage de niveaux déterminée, et la troisième intensité sonore n’est pas dans la troisième plage de niveaux déterminée ; la première gamme de fréquences s’étend (entièrement) au-dessus de 10 kHz, de préférence (entièrement) au-dessus de 30 kHz ; la deuxième gamme de fréquences s’étend (entièrement) en-dessous de 1000 Hz, de préférence (entièrement) en dessous de 500 Hz, plus préférentiellement en-dessous de 300 Hz ; la deuxième gamme de fréquences s’étend (entièrement) au-dessus de 100 Hz, de préférence (entièrement) au-dessus de 130 Hz ; le premier moniteur de son, le deuxième moniteur de son et le troisième moniteur de son surveillent chacun le premier signal électrique pour surveiller le signal sonore ; le masque respiratoire comprend en outre un harnais de maintien fixé au corps du masque respiratoire.
Il est aussi proposé un aéronef équipé de l’ensemble de communication.
Il est également proposé un procédé pour éviter les interférences dues au bruit d’écoulement d’oxygène dans les communications entre un utilisateur, membre d'équipage d’aéronef, et un autre membre d'équipage d’aéronef ou entre l’utilisateur et une tour de contrôle. Dans ce procédé, un ensemble de communication comprend un masque respiratoire, un microphone et un bouton de test, le masque respiratoire comportant un corps et un régulateur, le corps du masque respiratoire ayant une coquille faciale, ladite coquille faciale présentant une cavité respiratoire, le régulateur alimentant la cavité respiratoire lors d'une inhalation par l’utilisateur, le microphone étant monté sur le corps du masque respiratoire et étant configuré pour capter un signal sonore dans la cavité respiratoire et transmettre un premier signal électrique correspondant au signal sonore capté, le bouton de test permettant d’alimenter la cavité respiratoire en gaz respiratoire lorsque l’ensemble de communication est dans une configuration rangée dans laquelle la cavité respiratoire n’est pas au contact du visage de l’utilisateur, un dispositif d'atténuation étant configuré pour recevoir le premier signal électrique, le procédé comprenant: placer le masque respiratoire dans une configuration d’utilisation dans laquelle la coquille faciale est appliquée sur le visage de l’utilisateur, la cavité respiratoire étant délimitée par ladite coquille faciale et par le visage de l’utilisateur ou placer la coquille faciale du masque respiratoire dans la configuration rangée et actionner le bouton de test, surveiller, dans une première gamme de fréquences, une première intensité sonore du signal sonore capté par le microphone, analyser la première intensité sonore et déterminer si la première intensité sonore est dans une première plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire lors de l'inhalation par l’utilisateur dans la configuration d’utilisation ; surveiller, dans une deuxième gamme de fréquences, une deuxième intensité sonore du signal sonore capté par le microphone, la deuxième gamme de fréquences étant distincte de la première gamme de fréquences, analyser la deuxième intensité sonore et déterminer si la deuxième intensité sonore est dans une deuxième plage de niveaux déterminée pour détecter un son vocal, surveiller, dans une troisième gamme de fréquences, une troisième intensité sonore du signal sonore capté par le microphone, la troisième gamme de fréquences étant distincte de la première gamme de fréquences et analyser la troisième intensité sonore pour déterminer si la troisième intensité sonore est dans une troisième plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire dans la configuration rangée, atténuer au moins une bande de fréquences centrale du premier signal électrique pour générer un signal de sortie, la bande de fréquences centrale du premier signal électrique correspondant à une gamme de fréquences du signal sonore s’étendant entre 500 Hz et 1 500 Hertz lorsque la première intensité sonore analysée par un premier moniteur de son est dans la première plage de niveaux déterminée et lorsque la deuxième intensité sonore analysée par un deuxième moniteur de son n'est pas dans la deuxième plage de niveaux déterminée et la troisième intensité sonore n’est pas dans la troisième plage de niveaux, ne pas atténuer la bande de fréquences centrale du premier signal électrique pour générer le signal de sortie, lorsque la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur de son est dans la deuxième plage de niveaux déterminée, et transmettre le signal de sortie vers un autre membre d’équipage ou une antenne émettrice.
Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description détaillée suivante, se référant aux dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une vue schématique d’un ensemble de communication dans une configuration d’utilisation, le dispositif de communication comprenant un masque respiratoire, une boite de rangement équipée d’un bouton de test et un ensemble de microphone ;
Fig. 2 est une vue schématique de l’ensemble de communication dans une configuration rangée ;
Fig. 3 représente schématiquement l’ensemble de microphone comprenant un microphone transmettant un premier signal électrique ;
Fig. 4 illustre une analyse spectrale du premier signal électrique dans une configuration d’utilisation, et
Fig. 5 illustre une analyse spectrale du premier signal électrique dans une configuration rangée.
Description détaillée de la divulgation
Les figures 1 et 2 illustrent un ensemble de communication 1 disposé dans une cabine 5 d’aéronef. L’ensemble de communication 1 comprend essentiellement un masque respiratoire 10, une source d’oxygène 4, une boite de rangement 40, un bouton de test 8 et un ensemble de microphone 30. L’ensemble de microphone 30 comprend un microphone 20, un système de surveillance sonore 28, un contrôleur 32, un dispositif d’atténuation 34 et un transmetteur 38.
Le masque respiratoire 10 est destiné à être utilisé par un utilisateur 2, généralement un membre d’équipage pilotant l’aéronef. Le masque respiratoire 10 comprend un corps 14, un harnais 6, une lunette 13 et un régulateur 16. Le corps 14 comporte une coquille faciale 11 présentant une cavité respiratoire 12. La coquille faciale 11 présente un bord périphérique venant au contact du visage de l’utilisateur 2, autour de la bouche et du nez de l’utilisateur, dans la configuration d’utilisation illustrée à la figure 1. Le bord périphérique est généralement recouvert de mousse ou d’un matériau souple analogue, afin de s’appliquer de manière sensiblement étanche sur le visage de l’utilisateur 2. Dans la configuration d’utilisation, la cavité respiratoire 12 est sensiblement close délimitée par la coquille faciale 11 et le visage de l’utilisateur 2. L’utilisateur inhale et exhale dans la cavité respiratoire 12.
Dans le mode de réalisation illustré, la coquille faciale 11 est de type oronasal. La lunette 13 est optionnelle et montée de manière amovible sur la coquille faciale 11. La lunette 13 comprend une coquille secondaire s’étendant autour des yeux et un écran transparent disposé en regards des yeux. La coquille secondaire définit une cavité secondaire. En variante, la coquille faciale pourrait être de type dit full-face et s’étendre autour de la bouche, du nez et des yeux en formant une unique cavité.
Le harnais 6 est relié au corps 14 et s’étend autour de la tête de l’utilisateur 2. Dans la configuration d’utilisation, le harnais 6 maintient la coquille faciale 11 appliquée sur le visage de l’utilisateur 2. Dans le mode de réalisation illustré, le harnais 6 est formé par deux tubes extensibles lors de leur gonflage sous pression. Les tubes sont maintenus sur le corps 14 à leurs extrémités.
Le régulateur 16 est monté rigidement sur le corps 14. Le régulateur présente un orifice d’entrée 15 et un orifice de sortie 17. L’orifice d’entrée 15 est relié à une source d’oxygène 4 par tuyau souple 18. L’orifice de sortie 17 est en communication avec la cavité respiratoire 12. Comme il est bien connu, le régulateur présente plusieurs modes de fonctionnement dont un mode dit normal, un mode dit 100% oxygène et un mode dit urgence. Dans le mode 100% oxygène, le régulateur 16 alimente la cavité respiratoire 12 en gaz respiratoire constitué uniquement par le gaz provenant de la source d’oxygène 4. La fourniture s’effectue à la demande, autrement dit quand l’utilisateur 2 inspire, l’utilisateur engendre une légère dépression dans la cavité respiratoire 12 par rapport à la pression ambiante dans la cabine 5 et le régulateur alimente la cavité respiratoire 12 jusqu’à ce que la pression dans la cavité respiratoire atteigne la pression ambiante. Dans le mode normal, le régulateur 16 alimente la cavité respiratoire 12 avec un gaz respiratoire constitué d’un mélange d’oxygène provenant de la source d’oxygène et d’air ambiant, la teneur en oxygène du gaz respiratoire croissant lorsque la pression ambiante diminue, la pression dans la cavité respiratoire 12 étant maintenue sensiblement égale à la pression ambiante. Dans le mode urgence, le régulateur 16 alimente la cavité respiratoire 12 en gaz respiratoire constitué par le gaz provenant de la source d’oxygène 4 et une légère surpression est maintenue dans la cavité respiratoire 12 par rapport à la pression ambiante. L’oxygène est stocké sous pression dans la source d’oxygène 4 ou produit sous pression dans la source d’oxygène 4. Le gaz fourni par la source d’oxygène 4 comprend de préférence au moins 95% d’oxygène, de préférence au moins 99% d’oxygène.
Le masque respiratoire 10 permet en outre au gaz exhalé par l’utilisateur 2 dans la cavité respiratoire 12 de s’échapper. De préférence, le régulateur 16 comprend une soupape s’ouvrant du fait d’une surpression dans la cavité respiratoire 12 pour permettre aux gaz exhalés par l’utilisateur 2 d’être évacués dans l’air ambiant.
La boite de rangement 40 présente un espace de rangement 42 dans lequel est reçu le masque respiratoire 10 dans la configuration rangée illustrée à la figure 2. Dans le mode de réalisation illustré, la boite de rangement 40 comprend quatre parois latérales 44, une paroi de fond 46 et des portes 48 délimitant l’espace de rangement 42. La boite de rangement 40 est métallique. La boite de rangement 40 présente une ouverture d’accès permettant l’insertion du masque respiratoire 10 dans l’espace de rangement 42, ou au contraire de sortir le masque respiratoire de la boite de rangement 42. Les portes 48 sont disposées à l’opposé de la paroi de fond 46. Les portes 48 obturent sensiblement l’ouverture d’accès lorsqu’elles sont fermées et libèrent l’ouverture d’accès lorsqu’elles sont ouvertes. Dans la configuration rangée, le régulateur 16 est dans le mode urgence qui est le plus protecteur pour l’utilisateur. Généralement, la boite de rangement 40 est équipée d’une vanne d’alimentation (non représentée) qui est fermée lorsque les portes 48 sont fermées de manière à éviter que de l’oxygène s’échappe par la cavité respiratoire 12. La vanne d’alimentation s’ouvre lorsque les portes 48 sont ouvertes ou un moyen analogue permet d’ouvrir la vanne d’alimentation automatiquement lorsque le masque respiratoire est sorti de la boite de rangement 40. Le bouton de test 8 permet d’ouvrir la vanne d’alimentation tout en maintenant l’ensemble de communication dans la configuration rangée et les portes 48 fermées, en particulier tout en maintenant le masque respiratoire 10 dans l’espace de rangement 42 (et les portes 48 fermées). Dans le mode de réalisation, le bouton de test 8 est monté sur la boite de rangement 40 à proximité de l’ouverture d’accès.
Le microphone 20 est monté sur le corps 14, capte le signal sonore dans la cavité respiratoire 12 et convertit le signal sonore en un premier signal électrique 52.
Le dispositif d’atténuation 34 reçoit le premier signal électrique 52 du microphone et transmet un deuxième signal électrique 54. Le dispositif d’atténuation 34 comprend au moins un premier mode (de fonctionnement) et un deuxième mode (de fonctionnement). De préférence, le premier mode est un mode actif et le deuxième mode est un mode inactif. Le deuxième mode est avantageusement de type "pass-through" dans lequel le dispositif d’atténuation 34 ne modifie pas le premier signal électrique 52 provenant du microphone 30, de sorte que le deuxième signal électrique 54 est identique au premier signal électrique 52. Tout du moins, dans le premier mode, une bande de fréquences centrale n’est pas atténuée. La bande de fréquences centrale s’étend entre 500 Hz et 1 500 Hz. Dans le premier mode, le dispositif d’atténuation 34 diminue au moins de moitié l’intensité sonore du premier signal électrique 52, au moins la bande de fréquences centrale. De préférence, le dispositif d’atténuation 34 coupe le premier signal électrique 52, au moins la bande de fréquences centrale. Plus préférentiellement, dans le premier mode, le dispositif d’atténuation 32 agit sur toute la gamme de fréquences sonores audible et coupe le premier signal électrique. Dans un mode de réalisation, le dispositif d’atténuation 34 peut être un interrupteur, le premier mode consistant à couper le premier signal électrique 52 et le deuxième mode consistant à transmettre le premier signal électrique 52 sans le modifier. Dans un mode de réalisation alternatif, le dispositif d’atténuation 34 peut comprendre un composant électronique ou un logiciel conçu pour réduire l'intensité du premier signal électrique dans le premier mode. Dans le mode de réalisation illustré, le deuxième signal électrique 54 est reçu par un filtre passe-bande 36 qui est optionnel. Le filtre passe-bande 36 transmet un troisième signal électrique 56 au transmetteur 38. Le filtre passe- bande 36 est donc disposé entre le dispositif d’atténuation 34 et le transmetteur 38. Le filtre passe-bande 36 a une bande passante de préférence incluse dans une gamme de fréquences vocales majeure, la gamme de fréquences vocales majeure s’étendant entre 300 Hz et 3 500 Hz, de préférence entre 300 Hz et 3 000 Hz. Ainsi, lorsque le dispositif d'atténuation 34 est dans le deuxième mode, les bruits parasites se trouvant hors de la gamme de fréquences vocales majeure sont éliminés par le filtre passe-bande 36.
La gamme de fréquences d'une parole est essentiellement compris entre 300 Hz à 3000 Hz. En téléphonie, la gamme des fréquences transmise s’étend généralement entre 300 Hz et 3 400 Hz. 99% de la puissance d'une parole se trouve à une fréquence inférieure à 3 000 Hz. Par conséquent, le filtre passe-bande 36 exclut essentiellement les bruits parasites, pas les paroles.
Dans le mode de réalisation illustré, le transmetteur 38 émet un signal de sortie 58 vers d'autres membres d'équipage et/ou vers la tour de contrôle, de préférence par l’intermédiaire du système audio de l’aéronef.
Dans le mode de réalisation illustré, le système de surveillance sonore 28 comprend un premier moniteur de son 22, un deuxième moniteur de son 24 et un troisième moniteur de son 26. Le premier moniteur de son 22, le deuxième moniteur de son 24 et le troisième moniteur de son 26 sont reliés en parallèle à la sortie du microphone 20. Plus précisément le premier moniteur de son 22, le deuxième moniteur de son 24 et le troisième moniteur de son 26 reçoivent le premier signal électrique 52.
Le premier moniteur de son 22 surveille une première gamme de fréquences afin de déterminer si le premier signal électrique 52 correspond à un bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire 12 lors de l’inhalation par l’utilisateur 2 alors que le masque respiratoire 10 est dans la configuration d’utilisation. Autrement dit, la première gamme de fréquences est choisie pour réaliser une discrimination satisfaisante en particulier entre d’une part un bruit d’écoulement du gaz respiratoire sous pression dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration d’utilisation et d’autre part un son de parole ou un bruit d’écoulement du gaz respiratoire sous pression dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration rangée. D’autres bruits peuvent être captés par le microphone 20, notamment un bruit d’écoulement de la cavité respiratoire 12 vers l’air ambiant de la cabine 5 lorsque l’utilisateur exhale. Mais, dans le mode de réalisation illustré ces autres bruits ne sont pas discriminés, étant donné que leur niveau sonore global est apparu suffisamment faible pour ne pas gêner notablement la bonne compréhension des paroles.
Dans la configuration d’utilisation, la cavité respiratoire 12 est sensiblement close (le gaz respiratoire s’écoule à travers la cavité respiratoire 12 vers les poumons de l’utilisateur 2), délimitée d’une part par la coquille faciale 11 et d’autre part par le visage de l’utilisateur 2. Dans la configuration rangée, la cavité respiratoire 12 est ouverte, de sorte que le gaz respiratoire s’écoulant dans la cavité respiratoire 12 peut s’échapper dans l’air ambiant de la cabine 5.
La figure 4 illustre une première courbe 62 représentant l’intensité sonore d’un bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire 12 dans la configuration d’utilisation capté par le microphone 20 en fonction de la fréquence. Autrement dit, la première courbe 61 est une représentation fréquentielle du premier signal électrique 52 lors de l’inhalation par l’utilisateur 2.
La figure 5 illustre une deuxième courbe 64 représentant l’intensité sonore d’un bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire 12 dans la configuration rangée en fonction de la fréquence. Autrement dit, la deuxième courbe 62 est une représentation fréquentielle du premier signal électrique 52 lors d’un test avec le masque respiratoire 10 à l’intérieur de la boite de rangement 40.
La différence entre la première courbe 62 illustrée à la figure 4 et la deuxième courbe 64 illustrée à la figure 5 apparait due en particulier au fait que le gaz respiratoire s’écoule dans la cavité respiratoire 12 fermée versus la cavité respiratoire 12 est ouverte sur l’air ambiant et au fait que le visage de l’utilisateur présente des caractéristiques d’absorption des sons différents de la boite de rangement 40 ou de l’air ambiant.
Une analyse spectrale de la première courbe 62 et de la deuxième courbe 64 montre que le bruit d’écoulement du gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 est porche d’un bruit blanc tant dans la configuration d’utilisation que dans la configuration rangée, c'est-à-dire que le bruit d’écoulement du gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 a approximativement la même intensité sur une large gamme de fréquences. Malgré tout, il apparait des différences entre la première courbe 62 et la deuxième courbe 64. L'analyse montre en particulier une composante de haute intensité de la première courbe 62 au-dessus de 10 kHz et plus particulièrement de 30 kHz.
Lorsque le premier moniteur de son 22 détecte que le premier signal électrique 52 présente, dans la première gamme de fréquences, une première intensité qui est comprise dans une première plage de niveaux déterminée, le premier moniteur de son 22 envoie un premier message 23 au contrôleur 32 qui correspond à la détection d’un bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire 12 dans la configuration d’utilisation. Dans le cas contraire, le premier message 23 envoyé par le premier moniteur de son 22 au contrôleur 32 correspond à une absence de détection de bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire 12 dans la configuration d’utilisation. Le premier message 23 envoyé au contrôleur 32 est donc binaire.
Par conséquent, si le premier moniteur de son 22 détecte un son avec des fréquences supérieures à 10 kHz et avec une intensité supérieure à 60 dBa dans cette gamme de fréquences, on peut en déduire que le premier signal électrique 52 correspond au bruit du gaz respiratoire inhalé par l’utilisateur 2 dans la configuration d’utilisation.
Le deuxième moniteur de son 24 surveille une deuxième gamme de fréquences afin de déterminer si le premier signal électrique 52 correspond à un son vocal. Autrement dit, la deuxième gamme de fréquences est choisie pour réaliser une discrimination satisfaisante en particulier entre d’une part un son de parole et d’autre part ou un bruit d’écoulement d’oxygène sous pression dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration d’utilisation ou dans la configuration rangée. Là encore d’autres bruits peuvent être captés par le microphone 20. On comprend par son vocal, une parole humaine, en particulier la parole de l’utilisateur 2.
Lorsque le deuxième moniteur de son 24 détecte que le premier signal électrique 52 présente dans la deuxième gamme de fréquences une deuxième intensité qui est comprise dans une deuxième plage de niveaux déterminée, le deuxième moniteur de son 24 envoie un deuxième message 25 au contrôleur 32 qui correspond à la détection d’un son vocal. Dans le cas contraire, le deuxième message 25 envoyé par le deuxième moniteur de son 24 au contrôleur 32 correspond à une absence de détection de son vocal. Le deuxième message 25 envoyé au contrôleur 32 est également binaire.
Le second moniteur 24 est configuré pour détecter un son dans une deuxième gamme de fréquences caractéristique d’un son vocal. De préférence, la deuxième gamme de fréquences s’étend en-dessous de 1 000 Hz, par exemple en-dessous de 500 Hz et plus préférentiellement entre 130 Hz et 230 Hz. En variante, la deuxième gamme de fréquences pourrait être centrée sur 180 Hz plus ou moins 25 Hz et présenter une amplitude comprise entre 50 Hz et 250 Hz.
Dans le mode de réalisation illustré, la deuxième intensité s’étend au-dessus d’un deuxième niveau, par exemple au-dessus de 60 dBa.
Le troisième moniteur de son 26 surveille une troisième gamme de fréquences afin de déterminer si le premier signal électrique 52 correspond à un bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire 12 lorsque le masque respiratoire 10 est dans la configuration rangée. Autrement dit, la troisième gamme de fréquences est choisie pour réaliser une discrimination satisfaisante en particulier entre d’une part un bruit d’écoulement de gaz respiratoire sous pression dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration rangée et d’autre part un son de parole ou un bruit d’écoulement de gaz respiratoire sous pression dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration d’utilisation. Les autres bruits pouvant être captés par le microphone 20 ne sont pas discriminés dans le mode de réalisation illustré. Il est apparu que pour effectuer une bonne discrimination entre un son vocal et un bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration rangée, la troisième gamme de fréquence est sélectionnée de préférence au-dessus de 1 000 Hz, plus préférentiellement au-dessus de 1 500 Hz. En outre, la troisième gamme de fréquence doit s’étendre de préférence (au moins en partie) au-dessus de 2 000 Hz, plus préférentiellement au-dessus de 2 500 Hz.
En outre, pour effectuer une bonne discrimination un bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration rangée et un bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration d’utilisation, la troisième gamme de fréquence est sélectionnée de préférence (entièrement) en-dessous de 5 000 Hz, plus préférentiellement en-dessous de 4 500 Hz.
En outre, il est apparu que lorsque le masque respiratoire est dans la boite de rangement 40, un pic d’intensité apparait dans une plage d’environ
2 500 Hz à 3 500 Hz selon les caractéristiques de la boite de rangement 40. Par conséquent, la troisième gamme de fréquences est de préférence centrée entre 2 500 Hz et 3 500 Hz et la largeur de la deuxième gamme de fréquences est de préférence inférieure à 2 000 Hz plus préférentiellement inférieure à 500 Hz.
Dans le mode de réalisation illustré, de préférence la troisième gamme de fréquences est centrée sur 2 800 Hz, et s’étend 200 Hz de part et d’autre, autrement dit, la deuxième gamme de fréquences s’étend entre 2 600 Hz et
3 000 Hz.
De préférence, la troisième gamme de fréquences surveillée par le troisième moniteur de son 26 est déterminée par un filtre d’ordre supérieur ou égal à 2, de préférence supérieur ou égal à 4.
Dans le mode de réalisation illustré, la troisième intensité s’étend au-dessus d’un troisième niveau, par exemple au-dessus de 60 dBa.
Le contrôleur 32 reçoit le premier message 23 du premier moniteur de son 22, le deuxième message 25 du deuxième moniteur de son 24 et le troisième message 27 du troisième moniteur de son 26. Lorsque le deuxième message 25 correspond à la détection de son vocal, le contrôleur 32 envoie un message de commande 33 au dispositif d’atténuation 32 pour le placer dans le deuxième mode, quelque soit le premier message 23 et le troisième message 27. Autrement dit, le deuxième message 25 prime sur le premier message 23 et le troisième message 27.
Lorsque le troisième message 27 correspond à la détection de bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration rangée, le contrôleur 32 envoie un message de commande 33 au dispositif d’atténuation 32 pour le placer dans le deuxième mode, quel que soit le premier message 23. Autrement dit, le troisième message 27 prime sur le premier message 23. Ainsi, même si le premier moniteur de son 22 détecte un bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 dans la configuration d’écoulement, alors qu’en réalité l’ensemble de communication est dans la configuration rangée, l’ensemble de communication 1 peut être testé (le son n’est pas atténué). En variante, il pourrait être prévu que le premier message 23 prime sur le troisième message 27, autrement dit que lorsque le deuxième message 25 correspond à l’absence de détection de son vocal et que le premier message correspond à la détection de bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12, le contrôleur place le dispositif d’atténuation 34 dans le premier mode quelque soit le troisième message 27.
Lorsque le premier message 23 correspond à la détection de bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 dans une configuration d’utilisation et le deuxième message 25 correspond à l’absence de détection de son vocal et le troisième message correspond à l’absence de détection de bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 dans une configuration rangée, le contrôleur 32 envoie un message de commande 33 au dispositif d’atténuation 32 pour le placer dans le premier mode.
Lorsque le premier message 23 correspond à l’absence de détection de bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 dans une configuration d’utilisation, le deuxième message 25 correspond à l’absence de détection de son vocal et le troisième message correspond à l’absence de détection de bruit d’écoulement de gaz respiratoire dans la cavité respiratoire 12 dans une configuration rangée, le contrôleur 32 place le dispositif d’atténuation 32 dans le deuxième mode. Toutefois, en variante, le contrôleur 32 pourrait envoyer un message de commande 33 au dispositif d’atténuation 32 pour le placer dans le premier mode, s’il était constaté qu’une telle situation correspond à un bruit parasite autre, tel que l’expiration de l’utilisateur 2 à travers la cavité respiratoire 12.
Le contrôleur 2 peut être configuré pour réaliser des tests logiques deux à deux entre le premier message 22, le deuxième message 24 et le troisième message 26, le message de commande 33 étant le résultat des différents tests logiques.
L’ensemble de microphone 30 comprend une carte électronique de microphone 21 et une carte électronique de surveillance 35 reliée par un câble électrique 19. La carte électronique de microphone 21 est disposé dans le corps 14 du masque respiratoire 10. La carte électronique de surveillance 35 est disposée à l’écart du masque respiratoire 10, en particulier sur la boite de rangement 40 ou un autre emplacement dans la cabine 5 de l’aéronef. Le dispositif d’atténuation 34, le filtre 36 et le transmetteur 38 sont disposés sur la carte électronique de surveillance 35.
Dans un mode de réalisation, le contrôleur 32 comprend une première unité logique et une deuxième unité logique. La première unité logique réalise un test entre le premier message 23 et le troisième message 27 dont le résultat est testé par la deuxième unité logique avec le deuxième message 25 pour obtenir le message de commande 33 envoyé au dispositif d’atténuation 32 selon l’une des logiques explicitées supra. D’autre part, le premier moniteur de son 22, le troisième moniteur de son 26 et la première unité logique sont de préférence disposés sur la carte électronique de microphone 21 , tandis que le deuxième moniteur de son 24 et la deuxième unité logique sont disposés sur la carte électronique de surveillance 35. En variante, le premier moniteur de son 22, le deuxième moniteur de son 24, le troisième moniteur de son 26, la première unité logique et la deuxième unité logique pourraient tous être disposés sur la carte électronique de surveillance 35. Dans un autre mode de réalisation, la première unité logique réalise un test entre le premier message 23 et le deuxième message 25 dont le résultat est testé par la deuxième unité logique avec le troisième message 27 pour obtenir le message de commande 33 envoyé au dispositif d’atténuation.
Bien que la présente divulgation ait été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente, cette illustration et cette description doivent être considérées comme un exemple illustratif et non limitatif. Par exemple, le microphone transmettant le premier signal électrique 52 pourrait être un deuxième microphone auquel est relié le deuxième moniteur de son 24, le premier moniteur de son 22 étant relié à un premier microphone différent du deuxième microphone et/ou le troisième moniteur de son 26 pourrait être connectés à un troisième microphone différent du deuxième microphone, les différents microphones pouvant avoir des réponses acoustiques différentes. Par conséquent, le premier signal électrique 52 pourrait être notamment différent du signal électrique reçu par le premier moniteur de son 22.
En particulier, le deuxième microphone pourrait être sélectionné pour être particulièrement sensible aux signaux vocaux et avec peu de distorsions à l'intérieur de la bande passante vocale. Le premier microphone et/ou le troisième microphone pourraient être choisis pour obtenir une réponse à large bande passante, mais une faible exigence concernant la distorsion.
La carte électronique de microphone 21 et/ou la carte électronique de surveillance 35 peuvent être sous forme d'une carte électronique imprimée en utilisant des composants analogiques discrets tels qu'un filtre, des amplificateurs opérationnels utilisés pour amplifier les signaux et les comparer à des niveaux prédéterminés, et des composants logiques pour contrôler le comportement de la carte.
La carte électronique de microphone 21 et/ou la carte électronique de surveillance 35 peuvent être sous forme de carte numérique ou de carte mixte analogique/numérique, en utilisant un logiciel et un processeur de signal numérique (DSP) pour incarner les fonctions décrites ci-dessus. Par exemple, un convertisseur analogique-numérique peut convertir les signaux émis par le microphone 20 en un flux d'entiers représentatifs des sons capturés. Le flux d'entiers est traité par un processeur géré par logiciel pour analyser les caractéristiques des sons capturés et déterminer l'atténuation à appliquer comme expliqué ci-dessus.

Claims

26 REVENDICATIONS
1 . Ensemble de communication (1 ) pour éviter les interférences dues au bruit d’écoulement d’oxygène dans les communications entre un utilisateur (2), membre d'équipage d’aéronef, et un autre membre d’équipage d’aéronef ou entre l’utilisateur et une tour de contrôle, ledit ensemble de communication comprenant : a) un masque respiratoire (10) comportant : un corps (14) ayant une coquille faciale (11 ) présentant une cavité respiratoire (12), ladite coquille faciale (11 ) étant adaptée pour être appliquée sur le visage de l’utilisateur (2) dans une configuration d’utilisation dans laquelle la cavité respiratoire (12) est délimitée par ladite coquille faciale (11 ) et par le visage de l’utilisateur (2), un régulateur (16) comportant un orifice d'entrée (15) destiné à être relié à une source d’oxygène (4) et un orifice de sortie (17) délivrant un gaz respiratoire contenant de l’oxygène, l’orifice de sortie (17) étant en communication d'écoulement avec la cavité respiratoire (12) pour la fourniture du gaz respiratoire à l’utilisateur (2) dans un écoulement à travers la cavité respiratoire (12) lors d'une inhalation de l’utilisateur (2), b) un bouton de test (8) pour alimenter la cavité respiratoire en gaz respiratoire lorsque l’ensemble de communication est dans une configuration rangée dans laquelle la cavité respiratoire (12) n’est pas au contact du visage de l’utilisateur (2), c) un microphone (20) monté sur le corps (14) du masque respiratoire (10), le microphone (20) étant configuré pour capter un signal sonore dans la cavité respiratoire (12) et transmettre un premier signal électrique (52) correspondant au signal sonore capté, d) un dispositif d’atténuation (34) configuré pour recevoir le premier signal électrique (52) et fonctionner dans au moins un premier mode ou un deuxième mode et transmettre un deuxième signal électrique (54), dans lequel : dans le premier mode, le dispositif d'atténuation (34) atténue au moins une bande de fréquences centrale du premier signal électrique (52), ladite bande de fréquences centrale correspondant à une gamme de fréquences du signal sonore s’étendant entre 500 Hz et 1 500 Hz, et dans le deuxième mode, le dispositif d’atténuation (34) n’atténue pas la bande de fréquences centrale du premier signal électrique (52) ; e) un système de surveillance sonore (28) comprenant : un premier moniteur de son (22) configuré pour surveiller le signal sonore, détecter une première intensité sonore dans une première gamme de fréquences et analyser la première intensité sonore pour déterminer si la première intensité sonore est dans une première plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire (12) lors de l'inhalation par l’utilisateur dans la configuration d’utilisation, et un deuxième moniteur de son (24) configuré pour surveiller le signal sonore, détecter une deuxième intensité sonore dans une deuxième gamme de fréquences et analyser la deuxième intensité sonore pour déterminer si la deuxième intensité sonore est dans une deuxième plage de niveaux déterminée pour détecter un son vocal, la deuxième gamme de fréquences étant distincte de la première gamme de fréquences ; et f) un contrôleur (32) configuré pour sélectionner le mode de fonctionnement du dispositif d’atténuation, afin de faire fonctionner le dispositif d'atténuation dans : le premier mode (i) lorsque la première intensité sonore analysée par le premier moniteur de son (22) est dans la première plage de niveaux déterminée et (ii) lorsque la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur de son n'est pas dans la deuxième plage de niveaux déterminée, et le deuxième mode lorsque la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur de son est dans la deuxième plage de niveaux déterminée ; g) un transmetteur (38) disposé en aval du dispositif d’atténuation (34) pour transmettre un signal de sortie (58) vers un autre membre d’équipage ou une antenne émettrice, dans lequel ensemble de communication : le système de surveillance sonore (28) est configuré pour surveiller le signal sonore, détecter une troisième intensité sonore dans une troisième gamme de fréquences et analyser la troisième intensité sonore pour déterminer si la troisième intensité sonore est dans une troisième plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire (12) dans la configuration rangée, la troisième gamme de fréquences étant distincte de la première gamme de fréquences, et le contrôleur (32) est configuré pour ne pas faire fonctionner le dispositif d’atténuation (34) dans le premier mode lorsque la troisième intensité sonore est dans la troisième plage de niveaux.
2. Ensemble de communication selon la revendication 1 dans lequel la troisième gamme de fréquences s’étend au moins en partie au-dessus de
2 000 Hz, de préférence au moins en partie au-dessus de 2 500 Hz.
3. Ensemble de communication selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la troisième gamme de fréquences s’étend entièrement en dessous de 5 kHz, de préférence en dessous de 4,5 kHz.
4. Ensemble de communication selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’ensemble de communication comprend en outre une boite de rangement (40) configurée pour recevoir le masque respiratoire (10) dans la configuration rangée.
5. Ensemble de communication selon la revendication précédente dans lequel la troisième gamme de fréquences est centrée entre 2 500 Hz et
3 500 Hz. 29
6. Ensemble de communication selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la troisième gamme de fréquences s’étend entièrement au-dessus de 1 000Hz, de préférence entièrement au- dessus de 1 ,5 kHz.
7. Ensemble de communication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de surveillance sonore (28) comprend un troisième moniteur de son (26) distinct du deuxième moniteur de son (22), le troisième moniteur de son (26) étant configuré pour surveiller le signal sonore, détecter la troisième intensité sonore dans la troisième gamme de fréquences et analyser la troisième intensité sonore pour déterminer si la troisième intensité sonore est dans la troisième plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire (12) dans la configuration rangée, la troisième gamme de fréquences étant distincte de la deuxième gamme de fréquences.
8. Ensemble de communication selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel, dans le premier mode, le dispositif d’atténuation (34) coupe tout le signal sonore.
9. Ensemble de communication selon la revendication précédente dans lequel le contrôleur (32) est configuré pour faire fonctionner le dispositif d’atténuation (34) dans le premier mode uniquement lorsque : la première intensité sonore analysée par le premier moniteur de son (22) est dans la première plage de niveaux déterminée, la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur de son (24) n’est pas dans la deuxième plage de niveaux déterminée, et la troisième intensité sonore n’est pas dans la troisième plage de niveaux déterminée.
10. Aéronef équipé d’un ensemble de communication selon l’une quelconques des revendications précédentes.
11 . Procédé pour éviter les interférences dues au bruit d’écoulement d’oxygène dans les communications entre un utilisateur (2), membre d'équipage d’aéronef, et un autre membre d'équipage d’aéronef ou entre l’utilisateur et une tour de contrôle, dans lequel un ensemble de communication (1 ) comprend un 30 masque respiratoire (10), un microphone (20) et un bouton de test (8), le masque respiratoire (10) comportant un corps (14) et un régulateur (16), le corps (14) du masque respiratoire (10) ayant une coquille faciale (11 ), ladite coquille faciale (11 ) présentant une cavité respiratoire (12), le régulateur (16) alimentant la cavité respiratoire (12) lors d'une inhalation par l’utilisateur (2), le microphone (20) étant monté sur le corps (14) du masque respiratoire (10) et étant configuré pour capter un signal sonore dans la cavité respiratoire (12) et transmettre un premier signal électrique (52) correspondant au signal sonore capté, le bouton de test (8) permettant d’alimenter la cavité respiratoire (12) en gaz respiratoire lorsque le masque respiratoire (10) est dans une configuration rangée dans laquelle la cavité respiratoire (12) n’est pas au contact du visage de l’utilisateur (2), un dispositif d’atténuation (34) étant configuré pour recevoir le premier signal électrique (52), le procédé comprenant: placer le masque respiratoire (10) dans une configuration d’utilisation dans laquelle la coquille faciale (11 ) est appliquée sur le visage de l’utilisateur (2), la cavité respiratoire (12) étant délimitée par ladite coquille faciale (11 ) et par le visage de l’utilisateur (2) ou placer la coquille faciale (11 ) du masque respiratoire (12) dans la configuration rangée et actionner le bouton de test (8), surveiller, dans une première gamme de fréquences, une première intensité sonore du signal sonore capté par le microphone (20), analyser la première intensité sonore et déterminer si la première intensité sonore est dans une première plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement à travers la cavité respiratoire (12) lors de l'inhalation par l’utilisateur (2) dans la configuration d’utilisation ; surveiller, dans une deuxième gamme de fréquences, une deuxième intensité sonore du signal sonore capté par le microphone (20), la deuxième gamme de fréquences étant distincte de la première gamme de fréquences, analyser la deuxième intensité sonore et déterminer si la deuxième intensité sonore est dans une deuxième plage de niveaux déterminée pour détecter un son vocal, surveiller, dans une troisième gamme de fréquences, une troisième intensité sonore du signal sonore capté par le microphone (20), la troisième 31 gamme de fréquences étant distincte de la première gamme de fréquences et analyser la troisième intensité sonore pour déterminer si la troisième intensité sonore est dans une troisième plage de niveaux déterminée pour détecter un bruit d’écoulement dans la cavité respiratoire (12) dans la configuration rangée, atténuer au moins une bande de fréquences centrale du premier signal électrique (52) pour générer un signal de sortie (58), la bande de fréquences centrale du premier signal électrique (52) correspondant à une gamme de fréquences du signal sonore s’étendant entre 500 Hz et 1 500 Hertz lorsque (i) la première intensité sonore analysée par un premier moniteur de son (22) est dans la première plage de niveaux déterminée et (ii) lorsque la deuxième intensité sonore analysée par un deuxième moniteur de son (24) n'est pas dans la deuxième plage de niveaux déterminée et (iii) la troisième intensité sonore n’est pas dans la troisième plage de niveaux, ne pas atténuer la bande de fréquences centrale du premier signal électrique pour générer le signal de sortie (58), lorsque la deuxième intensité sonore analysée par le deuxième moniteur de son (24) est dans la deuxième plage de niveaux déterminée et transmettre le signal de sortie vers un autre membre d’équipage ou une antenne émettrice.
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