Domaine technique de l'invention
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L'invention est du domaine technique des haut-parleurs intégrés dans un véhicule automobile, le haut-parleur étant apte à émettre un son de fréquences inférieures à 2000 Hz. Plus particulièrement, le haut-parleur peut émettre un son de type moyennes fréquences. Plus particulièrement encore, le haut-parleur peut émettre un son de type basses fréquences comprises entre 20 et 400 Hz.
Etat de la technique antérieure
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Les haut-parleurs généralement intégrés dans un véhicule automobile présentent des difficultés à reproduire les basses fréquences en utilisant le volume d'air présent dans les portes du véhicule. En effet, pour reproduire les basses fréquences, les haut-parleurs doivent être positionnés à l'intérieur d'un volume conséquent qui sert alors d'enceinte acoustique, un tel volume pouvant être à minima compris entre 6 et 10 litres, ce qui est pénalisant pour son intégration.
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Il est aussi connu d'employer une boite restreinte, équipée d'un tube qui, en fonction de son propre volume et celui de l'air contenu dans la boite, résonne et prend le relai du haut-parleur pour produire du son grave de type « Bass reflex ». On rappelle que le système de haut-parleur dit « Bass reflex » consiste à renvoyer l'onde arrière générée par les mouvements de la membrane du haut-parleur vers l'utilisateur, notamment par un effet de résonnance de la tuyère. La conformation de la tuyère permet ainsi de construire des basses ou moyennes fréquences puissantes et précises.
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Il est aussi recouru à des systèmes de haut-parleur ayant une tuyère extérieure à la boite acoustique, formant ainsi des enceintes dites à couplage externe, qui avantageusement requièrent une enceinte acoustique ayant un volume restreint compris entre 1,5 à 2,5 litres. De tels systèmes haut-parleur permettent une intégration plus facile dans un véhicule automobile, mais requiert une intégration de la tuyère d'autant plus délicate qu'elle évolue à l'extérieur de l'enceinte acoustique.
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De manière traditionnelle, les haut-parleurs connus pour restituer les basses et/ou moyennes fréquences sont implantés dans une porte et peuvent avoir un diamètre D qui pénalise la possibilité du rangement de porte ainsi que le design de la porte. Il est possible de remplacer ce haut-parleur par un plus petit diamètre mais les basses et moyennes fréquences s'en trouvent alors pénalisées, ce qui nécessite de compenser cette perte de fréquences sonores par l'ajout d'un système audio connexe de type subwoofer qui peut tendre à des difficultés d'intégration d'autant plus importantes qu'elle impacte directement l'architecture de la zone d'accueil, qui peut être une console centrale ou un tableau de bord.
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Il existe ainsi un problème technique pour libérer la porte d'un véhicule du dispositif sonore destiné à restituer des basses et moyennes fréquences.
Présentation de l'invention
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L'objet de la présente invention a trait à un système de haut-parleur comportant un caisson, un haut-parleur, une tuyère, selon lequel la tuyère comprend une portion interne reliée à une portion externe par un dispositif d'interfaçage, le dispositif d'interfaçage étant distinct de l'au moins une des portions interne et externe. Un tel système permet une intégration améliorée dans un véhicule en positionnant une partie du système hors de l'habitacle.
Résumé de l'invention
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Selon d'autres particularités, le système de haut-parleur objet de l'invention peut comprendre les caractéristiques suivantes, prise séparément ou en combinaison entre elles :
- le caisson comprend une première ouverture au travers de laquelle le haut-parleur est positionné, en ce que le caisson comprend une deuxième ouverture située au niveau d'une paroi de fond du caisson et prolongée par la portion interne de la tuyère, et en ce qu'une extrémité libre de la tuyère jouxte un moyen de fixation destiné à l'assemblage du caisson à un support ;
- la portion externe de la tuyère comprend au moins un conduit courbé ;
- une extrémité du conduit comprend une tubulure d'entrée, l'autre extrémité comprenant au moins un évent ;
- le conduit est de profil sensiblement en arc de cercle, notamment selon un angle compris entre 135° et 180°, de telle sorte que l'évent est décalé de la tubulure d'entrée de la portion externe, notamment par rapport à un axe transversal ;
- il comprend au moins un moyen d'étanchéité, notamment un joint d'étanchéité de type annulaire disposé au niveau d'une collerette jouxtant une extrémité libre de la portion interne de la tuyère, et/ou un joint d'étanchéité de type annulaire disposé au niveau d'une autre collerette jouxtant la première ouverture ;
- ledit moyen de fixation comprend au moins un élément de fixation s'étendant approximativement en saillie radiale hors du caisson et/ou de la portion interne de la tuyère et/ou d'un plot de fixation s'étendant hors de la paroi de fond du caisson de telle sorte qu'il rend apte un montage réversible du caisson et/ou du dispositif d'interfaçage à un support ;
- le volume du caisson est compris entre 1 litre et 3 litres, préférentiellement entre 1,5 litre et 2,5 litres.
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L'invention a aussi trait à un agencement d'une partie centrale d'un véhicule comportant une console intérieure centrale, un plancher et un système de haut-parleur ayant tout ou partie des caractéristiques susmentionnées, selon lequel le plancher comprend une ouverture au travers de laquelle s'étend le dispositif d'interfaçage de telle sorte que le système de haut-parleur est pour partie disposé à l'intérieur de l'habitacle, notamment par le caisson fixé par la portion interne de la tuyère à une face intérieure du plancher, la portion externe de la tuyère étant disposée sous le plancher du véhicule, notamment par le dispositif d'interfaçage fixé contre la face extérieure du plancher.
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L'invention concerne également un véhicule, notamment de type à propulsion électrique, comportant un système de haut-parleur susmentionné, ou l'agencement mentionné ci-dessus.
Présentation des figures
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D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée uniquement en tant qu'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées, sur lesquelles :
- la [Fig.1] illustre une vue en perspective d'un système de haut-parleur selon l'invention ;
- la [Fig.2] illustre une vue en perspective éclatée d'éléments du système de haut-parleur de la [Fig.1] ;
- la [Fig.3] illustre une vue d'un côté intérieur du plancher du véhicule intégrant le système de haut-parleur de la [Fig.1] ;
- la [Fig.4] illustre une vue d'un côté extérieur du plancher du véhicule intégrant une partie du système de haut-parleur de la [Fig.1] ;
- la [Fig.5] illustre une vue d'un côté extérieur du plancher du véhicule intégrant l'intégralité du système de haut-parleur de la [Fig.1].
Description détaillé
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Dans la suite de la description, les conventions suivantes sont utilisées. Le repère X désigne la direction longitudinale du véhicule, orienté vers l'arrière. Le repère Y désigne la direction transversale du véhicule, orienté vers la droite. Le repère Z désigne la direction verticale vers le haut. Les termes « vers l'intérieur » ou « interne » et « vers l'extérieur » ou « externe » sont donnés par rapport à l'habitacle du véhicule : ce qui est « externe » ou dirigé « vers l'extérieur » est dirigé vers l'extérieur de l'habitacle, ce qui est « interne » ou dirigé « vers l'intérieur » est dirigé vers l'intérieur de l'habitacle.
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La [Fig.1] illustre un système de haut-parleur 1 comprenant un caisson 10 associé à un dispositif de couplage externe constitué d'une tuyère 12 de conception particulière, en ce sens que la tuyère 12 comprend avantageusement une portion interne 121 reliée à une portion externe par un dispositif d'interfaçage 13.
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Le caisson 10 comprend une ouverture 101 au travers de laquelle le haut-parleur 11 est positionné. Le haut-parleur 11 est préférentiellement de profil elliptique, notamment de taille 6x9" ce qui permet avantageusement une intégration facilitée du système de haut-parleur au niveau de la partie centrale du véhicule.
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Le caisson 10 comprend une paroi de fond 102 dans laquelle est conformée une deuxième ouverture 102. La deuxième ouverture 102 débouche dans la tuyère 12, plus particulièrement dans la portion interne 121 de la tuyère 12.
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Le caisson 10 et la portion interne de la tuyère 12 peuvent former un ensemble monobloc réalisé d'un seul tenant, notamment par moulage d'une matière plastique.
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Le caisson 10 comprend un bord périphérique encerclant le haut-parleur 11 qui est sensiblement plan afin de recevoir un joint d'étanchéité 14 contre lequel une grille 61 est apte à venir en appui.
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Sur la [Fig.2], un moyen de fixation 30 du système de haut-parleur est représenté au niveau d'une extrémité libre de la portion interne 121. Ainsi illustré de trois quart arrière, l'extrémité libre de la portion interne de la tuyère est rendue visible. On y découvre un plot de fixation 34 bordant latéralement l'ouverture de l'extrémité libre de la portion interne 121 de la tuyère.
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De manière plus particulière, le plot 34 de la [Fig.2] comprend deux trous taraudés. Le moyen de fixation 30 que comprend la portion interne 121 est complété d'une patte 31 saillante située au niveau d'un côté opposé au plot 34.
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Une collerette 127 s'étend radialement en saillie hors de l'extrémité libre de la portion interne 121. La collerette 127 est formée par une face libre du plot 34, la patte 31 et une nervure reliant le plot 34 à la patte 31. La collerette 127 est espacée du bord d'extrémité de la portion interne 121 de la tuyère de telle sorte qu'il est délimité un logement destiné à l'accueil d'un moyen d'étanchéité 15, de type joint annulaire. L'ouverture de la portion interne 121 est de section sensiblement rectangulaire, dont un des côtés présente un profil sensiblement incurvé. La patte 31 de fixation s'étend préférentiellement en saillie de la partie sommitale du côté incurvé.
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Une telle conception permet avantageusement un auto-centrage de la tuyère au travers de l'ouverture pratiquée dans le support l'accueillant, à savoir le plancher du véhicule et/ou le dispositif d'interfaçage.
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Le joint d'étanchéité 15 est de préférence en mousse de telle sorte qu'il assure l'étanchéité à l'air et à l'eau une fois comprimé par l'assemblage de la portion interne 121 de la tuyère 12 sur le plancher 50.
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Sur la [Fig.3], les éléments intérieurs du système de haut-parleur 1 sont rendus visibles. Le caisson 10 comprend un élément de fixation de type bras de fixation 32 s'étendant en saillie selon une direction opposée à celle de la patte de fixation 31 situé au niveau de la portion interne 121 de la tuyère 12. Le bras de fixation 32 est ainsi situé à l'arrière de la patte de fixation 31.
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A titre d'exemple, le bras de fixation 32 permet de créer un premier point de fixation avec le support 50 formé par le plancher du véhicule, tandis que la patte de fixation 31 permet de créer un second point de fixation avec le support. Le plot 34 de fixation permet de créer des troisième et quatrième points de fixation espacés transversalement l'un de l'autre. Le premier point de fixation peut être situé sensiblement à équidistance du second point de fixation par rapport aux troisième et quatrième points de fixation pour créer une stabilité d'attache au support. Une telle stabilité est destinée à être complétée par un placement de la tuyère sur un dispositif d'interfaçage 13 qui fait pour partie saillie hors d'une face intérieure 52, au travers d'une ouverture 51 ménagée au niveau du plancher, qui est avantageusement complémentaire à la partie saillant du dispositif d'interfaçage 13 qui va à présent être décrit.
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Sur la [Fig.4], la face extérieure 53 du plancher 50 est représentée afin de mettre en évidence la position relative du dispositif d'interfaçage 13 pris isolément par rapport au plancher 50 d'accueil. Le dispositif d'interfaçage comprend un moyen de fixation 30 se présentant sous la forme d'une plaque en saillie desquelles s'étendent au moins un élément de fixation 33, notamment trois éléments de fixation dont le répartition angulaire est uniformément répartie par rapport à la normale de l'ouverture centrale 131.
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L'ouverture centrale 131 est asymétrique par rapport au moyen de fixation 30 de telle sorte que ces derniers n'interfèrent pas avec les autres éléments de fixation qui sont positionnés sur la face intérieure 52 du plancher pour la fixation de la portion interne 121 de la tuyère 12. Compte tenu de l'ouverture 131 ménagée au niveau d'une plaque de fixation, le dispositif d'interfaçage 13 comprend un anneau intérieur 132 autour duquel l'extrémité libre de la portion interne 121 de la tuyère 12 est emmanchée. Le dispositif d'interfaçage 13 comprend un anneau extérieur 133 s'étendant en saillie hors du moyen de fixation 30. L'anneau extérieur 133 peut être sensiblement coaxial à l'anneau intérieur 132. Les anneaux intérieur 132 et extérieur 133 sont disposés de part et d'autre dudit moyen de fixation 30 du dispositif d'interfaçage 13 au plancher 50. Les particularités de répartition des éléments de fixation 31, 32, 33 et 34 confèrent un décalage, notamment une alternance de positionnement, des écrous dudit moyen de fixation 30 qui sont préalablement assemblés au plancher 50.
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L'anneau extérieure 133 du dispositif d'interfaçage 13 est en outre prolongé par au moins un élément 134 d'un moyen de verrouillage de la portion externe 122 de la tuyère 12 au dispositif d'interfaçage 13. L'au moins un élément 134 d'un moyen de verrouillage comprend des parois discontinues 134 qui sont assimilables à des créneaux qui apportent, par leur espacement, des logements 54 destinés aux parties complémentaires de l'extrémité de la portion externe 122 de la tuyère 12.
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La portion externe 122 comprend une tubulure d'entrée 124 qui est destinée à prolonger la portion interne 121 de la tuyère 12 par l'intermédiaire du dispositif d'interfaçage 13. La fixation de la portion externe 122 au dispositif d'interfaçage 13 s'effectue par un montage de la portion interne 122 dans ledit moyen de verrouillage 134. Les créneaux dudit moyen de verrouillage s'intercalent entre des nervures 1221, notamment entre quatre nervures 1221, de telle sorte que les créneaux du dispositif d'interfaçage sont prolongés par des portions de nervures 1221 périphériques à l'extrémité de la portion externe 122 du la tuyère 12. Les nervures 1221 et les créneaux 134 sont ainsi disposés de manière alternée, les uns à la suite des autres lorsque la portion externe 122 est montée créant ainsi un emboitement de ces pièces. Pour parfaire le verrouillage, un anneau déformable (non représenté) est monté à l'intérieur de canaux ménagés à la fois sur les nervures 1221 et les créneaux 134. La fixation par emboitement et le verrouillage garantit un montage pérenne de la portion externe 122 de la tuyère 12.
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Sur la [Fig.5], un mode de réalisation préféré de la portion externe 122 de la tuyère 12 est représenté. La portion externe 122 comprend deux conduits 123 reliés l'un à l'autre par une chambre commune 126 formée par la tubulure d'entrée 124. Chaque conduit présente un profil incurvé, sensiblement en arc de cercle, de telle sorte que les évents de sortie sont disposés au regard de la face extérieure 53 du plancher. Plus particulièrement, chaque conduit 123 est de profil sensiblement en arc de cercle, notamment selon un angle compris entre 135° et 180°, de telle sorte que l'évent 125 est décalé de la tubulure d'entrée 124, notamment par rapport à un axe transversal Y.
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Une telle conformation de la portion externe 122 vise à réduire l'encombrement de la tuyère, notamment dans sa partie située hors de l'habitacle.
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Les rayons de courbure des conduits 123 sont de préférences différents de telle sorte qu'un des conduits est plus long, voire de longueur plus grande, que l'autre des conduits. Les sections des conduits peuvent également être différentes. Cela permet au système de haut-parleur une double restitution sonore, l'une dédiée aux basses fréquences, par le conduit externe de grande dimension, l'autre aux moyennes fréquences, par le conduit externe de plus petite dimension.
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Selon le mode de réalisation de la figure 5, les conduits 123 sont de section transversale rectangulaire. Les conduits sont respectivement tangents à la normale d'axe A-A de la tubulure d'entrée 124. Les conduits 123 suivent des directions opposées par rapport à l'axe A-A, le conduit 123 destiné aux basses fréquences est orienté selon l'axe Y, le conduit 123 destiné aux moyennes fréquences est orienté selon un sens opposé à l'axe Y.
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Chacun des évents 125 est disposé au regard d'une déformation localisée du plancher de telle sorte que l'espace entre l'évent et la plancher respecte une distance prédéterminée, notamment comprise entre 10 mm et 50 mm, préférentiellement de 40 mm.
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La sortie des évents est en forme évasée, notamment de type trompette, pour éviter tout bruit audio parasite de type « bouche », phénomène audio connu comme un son parasite généré par le flux d'air dans un conduit au niveau d'un changement de section brutale, notamment cela est notamment le cas en sortie du conduit, comme ici en sortie des conduits 123 de la tuyère 12. Le système de haut-parleur 1 traverse le plancher 50 ce qui permet avantageusement de disposer hors de l'habitacle une partie de la fonction acoustique. Une telle architecture permet avantageusement de réduire l'encombrement occupé par le système haut-parleur 1, ce qui facilite d'autant son intégration dans l'habitacle, notamment au niveau de la console centrale.
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De manière avantageuse, la géométrie du caisson 10 permet un placement incliné du haut-parleur 11 de telle sorte que le cône de diffusion des ondes sonores est plus largement orienté vers les occupants du véhicule.
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Avantageusement, l'invention propose l'usage d'un haut-parleur 11 elliptique, ce qui permet une intégration dans ou sous une console flottante, selon une direction longitudinale, ce qui contribue à réduire l'encombrement du système de haut-parleur 1, mais aussi la largeur de la console centrale.