FR2770075A1 - PERFECTED MICROPHONE DEVICE FOR HELMETS, AND HELMETS EQUIPPED WITH SUCH DEVICE - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif de microphone pour casque de motocyclette associé à des moyens de filtrage et d'amplification des signaux de sortie du microphone à émettre, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un transducteur (9), disposé dans l'habillage intérieur (5) du casque et un circuit de contrôle automatique de gain des moyens d'amplification en fonction des conditions de réception des signaux acoustiques captés par le transducteur.This motorcycle helmet microphone device associated with means for filtering and amplifying the output signals of the microphone to be transmitted, is characterized in that it comprises at least one transducer (9), arranged in the interior lining ( 5) of the headphones and an automatic gain control circuit of the amplification means according to the conditions of reception of the acoustic signals picked up by the transducer.
Description
La présente invention est relative aux casques et se rapporte plusThe present invention relates to helmets and relates more
particulièrement aux casques de motocyclistes especially to motorcycle helmets
tels que ceux couramment utilisés par la police routière. such as those commonly used by the traffic police.
Les policiers motocyclistes ont généralement besoin de communiquer soit entre eux soit avec leur base telle qu'un véhicule de commandement ou encore avec leur quartier général. Motorcycle police officers generally need to communicate either with each other or with their base such as a command vehicle or with their headquarters.
A cet effet leurs véhicules sont pourvus d'un équi- For this purpose their vehicles are provided with a
pement radio dont le microphone et les écouteurs sont dispo- radio with microphone and headphones available
sés dans le casque de l'utilisateur afin de lui permettre de in the user's helmet to allow them to
communiquer avec ses interlocuteurs en roulant. communicate with the other parties while driving.
Les équipements connus de ce type font appel à des microphones particuliers appelés ostéophones qui captent les vibrations de la boite crânienne de l'utilisateur lorsque Known equipment of this type uses special microphones called osteophones which capture the vibrations of the user's headbox when
celui-ci parle.this one speaks.
L'ostéophone, placé à l'intérieur de la coque du casque en contact avec la tête de l'utilisateur est connecté The osteophone, placed inside the helmet shell in contact with the user's head is connected
à un émetteur.to a transmitter.
Les ostéophones présentent l'inconvénient d'être peu Osteophones have the disadvantage of being little
sélectifs de sorte qu'ils captent non seulement les vibra- selective so that they not only pick up the vibra-
tions de la boite crânienne engendrées par l'élocution de tions of the skull generated by the speech of
l'utilisateur, mais également les bruits externes et inter- user, but also external and internal noise
nes au casque provoqués par le vent lorsque le motocycliste headphones caused by the wind when the motorcyclist
dépasse une vitesse déterminée.exceeds a determined speed.
Ainsi, l'émission obtenue en utilisant un ostéophone Thus, the program obtained using an osteophone
est rendue inexploitable à grande vitesse du fait que le si- is made unusable at high speed because the
gnal à transmettre est rendu inintelligible en raison notam- general to be transmitted is made unintelligible due in particular to
ment de la perte des labiales de la parole. ment of the loss of the lips of the word.
L'invention vise à remédier à cet inconvénient en The invention aims to remedy this drawback by
créant un dispositif de microphone pour casque de motocy- creating a microphone device for a motorcycle helmet
cliste qui conserve ses performances d'émission de signaux cliste which retains its signal transmission performance
aussi bien à l'arrêt qu'aux vitesses élevées de la motocy- both at standstill and at high speeds of the motorcycle
clette conduite par l'utilisateur du casque. clette driven by the helmet user.
Elle a donc pour objet un dispositif de microphone pour casque de motocyclette associé à des moyens de filtrage et d'amplification des signaux de sortie du microphone à It therefore relates to a microphone device for a motorcycle helmet associated with means for filtering and amplifying the microphone output signals to
émettre, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un trans- transmit, characterized in that it comprises at least one trans-
ducteur, disposé dans l'habillage intérieur du casque et un conductor, arranged in the interior lining of the helmet and a
circuit de contrôle automatique de gain des moyens d'ampli- automatic gain control circuit for amplification means
fication en fonction des conditions de réception des signaux fication according to signal reception conditions
acoustiques captés par le transducteur. acoustics picked up by the transducer.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la The invention will be better understood on reading the
description qui va suivre, faite en référence aux dessins description which follows, with reference to the drawings
annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et sur les- attached, given only by way of example and on-
quels: La Fig.1 est une vue schématique en perspective avec which: Fig. 1 is a schematic perspective view with
arrachement partiel d'un casque muni d'un dispositif de mi- partial removal of a helmet fitted with a half-device
crophone suivant l'invention; la Fig.2 est une vue partielle en coupe à plus crophone according to the invention; Fig.2 is a partial sectional view at more
grande échelle montrant la disposition du dispositif de mi- large scale showing the arrangement of the mid-
crophone suivant l'invention dans le casque de la Fig.l; crophone according to the invention in the helmet of Fig.l;
la Fig.3 est un schéma synoptique du circuit de fil- Fig. 3 is a block diagram of the wire circuit-
trage et d'amplification associé au transducteur du disposi- trage and amplification associated with the transducer of the device
tif du microphone de la Fig.1; la Fig.4 est une vue schématique d'un casque équipé d'un autre mode de réalisation du dispositif de microphone suivant l'invention et tif of the microphone in Fig. 1; Fig.4 is a schematic view of a helmet equipped with another embodiment of the microphone device according to the invention and
la Fig.5 est un schéma synoptique du circuit de fil- Fig. 5 is a block diagram of the wire circuit-
trage et d'amplification associé au dispositif de microphone trage and amplification associated with the microphone device
de la Fig.4.in Fig. 4.
Sur la Fig.1 on a représenté en perspective un cas- In Fig. 1 there is shown in perspective a case-
que 1 de motocycliste comportant une mentonnière 2 articulée 1 motorcyclist with a hinged chin strap 2
sur le casque 1 par des axes 3.on helmet 1 by axes 3.
La coque du casque 1 comporte une enveloppe exté- The shell of the helmet 1 has an outer casing
rieure rigide 4 doublée d'un habillage intérieur 5. rigid 4 lined with an interior covering 5.
La coque comporte une ouverture antérieure 6 pour le The shell has an anterior opening 6 for the
visage de l'utilisateur.user face.
Dans la région supérieure 7 du bord 8 de l'ouverture In the upper region 7 of the edge 8 of the opening
6 est disposé un transducteur 9 d'un dispositif de micro- 6 is arranged a transducer 9 of a micro-device
phone suivant l'invention.phone according to the invention.
Dans le mode de réalisation de la Fig.1l, ce trans- In the embodiment of Fig. 11, this trans-
ducteur est disposé au milieu de la région supérieure 7 du conductor is arranged in the middle of the upper region 7 of the
bord 8 de l'ouverture du casque.edge 8 of the helmet opening.
On conçoit cependant qu'il pourrait également être disposé à un autre emplacement de la région supérieure 7 ou It is understood, however, that it could also be placed at another location in the upper region 7 or
bien encore dans l'une des parties latérales 10 de ce bord. well still in one of the side parts 10 of this edge.
I l I I l,....I l I I l, ....
Par ailleurs il est également possible d'envisager Furthermore it is also possible to consider
l'utilisation de plusieurs transducteurs disposés par rap- the use of several transducers arranged in relation
port à un plan axial du casque, de sorte qu'en traitant les signaux issus de ces transducteurs par leur différence de phase, une direction du signal acoustique est favorisée. De façon avantageuse et nullement limitative le ou wearing an axial plane of the helmet, so that by processing the signals from these transducers by their phase difference, a direction of the acoustic signal is favored. Advantageously and in no way limitative the or
les transducteurs sont de type électret. the transducers are of the electret type.
Le transducteur 9 est connecté à un circuit électro- The transducer 9 is connected to an electro-
nique 11 de filtrage et d'amplification des signaux du transducteur. Ce circuit 11 est à son tour connecté à un filter 11 and amplification of the transducer signals. This circuit 11 is in turn connected to a
émetteur-récepteur.12 par l'intermédiaire d'une ligne 13. transceiver. 12 via line 13.
L'émetteur-récepteur 12 est avantageusement disposé sur le véhicule. The transceiver 12 is advantageously arranged on the vehicle.
En se référant à la Fig.2 on voit que le transduc- Referring to Fig. 2 we see that the transducer
teur 9 est disposé à proximité de la région supérieure 7 du bord 8 de l'intérieur de l'habillage 5 en polystyrène du casque. Il est engagé dans un évidement 15 ménagé dans le bord antérieur de l'habillage 5 avec interposition d'un bloc tor 9 is disposed near the upper region 7 of the edge 8 of the interior of the polystyrene covering 5 of the helmet. It is engaged in a recess 15 formed in the front edge of the covering 5 with the interposition of a block
d'amortissement en mousse 16.foam cushioning 16.
Le transducteur est en outre protégé par un élément The transducer is further protected by an element
coupe-vent 17 en matière plastique. L'ensemble ainsi consti- windbreaker 17 made of plastic. The whole thus constituted
tué est recouvert d'un tissu 18.killed is covered with a cloth 18.
L'habillage 5 est relié à son extrémité avant avec le bord antérieur de la coque 4 par l'intermédiaire d'un joint 19 qui assure le maintien du tissu 18 entre la coque 4 The covering 5 is connected at its front end with the front edge of the shell 4 by means of a seal 19 which maintains the fabric 18 between the shell 4
et l'habillage 5.and dressing 5.
Comme représenté à la Fig.3, le transducteur 9 du dispositif de microphone suivant l'invention est relié à un circuit électronique 11 de filtrage et d'amplification. Ce As shown in Fig.3, the transducer 9 of the microphone device according to the invention is connected to an electronic circuit 11 for filtering and amplification. This
circuit délimité par une ligne entrée mixte comporte un cir- circuit delimited by a mixed input line includes a circuit
cuit 20 de filtrage du signal de sortie du transducteur con- cooked 20 filtering the transducer output signal con-
necté à la sortie de celui-ci et dont la sortie est connec- connected to its output and whose output is connected
tée à un circuit pré-amplificateur à gain variable et de ted to a variable gain pre-amplifier circuit and
filtrage variable 21.variable filtering 21.
La sortie de ce circuit 21 est connectée par un cir- The output of this circuit 21 is connected by a circuit
cuit 22 d'adaptation à l'émetteur-récepteur 12. La sortie du cooked 22 adaptation to the transceiver 12. The output of the
circuit adaptateur 22 est connecté par la ligne 13 à l'émet- adapter circuit 22 is connected by line 13 to the transmitter
teur-récepteur 12 comme déjà indiqué en référence à la Fig.1. tor-receiver 12 as already indicated with reference to Fig. 1.
Entre le circuit 20 de filtrage des signaux de sor- Between the circuit 20 for filtering the output signals
tie du transducteur et le pré-amplificateur 21 est en outre connecté un circuit contrôleur de gain 23 dont la sortie est tie of the transducer and the preamplifier 21 is further connected a gain controller circuit 23 whose output is
connectée à une entrée de commande 24 du circuit pré- connected to a control input 24 of the pre-circuit
amplificateur à gain variable et de filtrage variable 21. Le fonctionnement de dispositif de microphone qui variable gain amplifier and variable filter 21. The operation of microphone device which
vient d'être décrit en référence au Fig.1 à 3 est le sui- has just been described with reference to Fig. 1 to 3 is the following
vant: Le transducteur 9 reçoit les signaux de la parole émis par le porteur du casque, une partie de ces signaux vant: The transducer 9 receives the speech signals emitted by the wearer of the helmet, part of these signals
étant renvoyée par la mentonnière 2 tandis qu'une partie im- being returned by the chin rest 2 while a part
portante atteint le transducteur directement. bearing reaches the transducer directly.
Les signaux de sortie du transducteur sont filtrés par le circuit de filtrage 20 et sont appliqués d'une part au pré-amplificateur à gain variable 21 et d'autre part au The transducer output signals are filtered by the filter circuit 20 and are applied on the one hand to the variable gain preamplifier 21 and on the other hand to the
contrôleur de gain 23.gain controller 23.
Le contrôleur 23 détermine si les signaux émis par The controller 23 determines whether the signals transmitted by
le transducteur 9 et filtrés par le circuit 20 ont une qua- the transducer 9 and filtered by the circuit 20 have a qua-
lité suffisante pour être transmis au pré-amplificateur à gain variable et à filtrage variable sans modifier le gain et la bande passante du pré-amplificateur 21. Si tel est le cas les signaux de sortie du circuit 20 sont transmis par l'amplificateur à gain variable et à filtrage variable au sufficient to be transmitted to the variable gain pre-amplifier with variable filtering without modifying the gain and the bandwidth of the pre-amplifier 21. If this is the case, the output signals of circuit 20 are transmitted by the gain amplifier variable and variable filtering at
circuit d'adaptation 22 sans que ni le gain ni la bande pas- matching circuit 22 without neither the gain nor the band passing
sante 21 ne subissent de modifications de la part du circuit health 21 do not undergo modifications from the circuit
de contrôle 23.23.
Les signaux de sortie du circuit adaptateur 22 sont appliqués à l'entrée de l'émetteur-récepteur 12 et émis par The output signals of the adapter circuit 22 are applied to the input of the transceiver 12 and emitted by
la partie émission de cet émetteur-récepteur. the transmission part of this transceiver.
Si au contraire, en raison du fonctionnement du transducteur 9 dans un environnement défavorable dû par If on the contrary, due to the operation of the transducer 9 in an unfavorable environment due to
exemple à l'utilisation du système de microphone par le por- example of the use of the microphone system by the
teur du casque roulant à grande vitesse, le transducteur 9 reçoit non seulement les signaux de la parole du porteur du casque mais également les signaux des bruits extérieurs et In order to avoid the helmet moving at high speed, the transducer 9 receives not only the speech signals from the wearer of the helmet but also the signals from external noises and
intérieurs au casque.helmet interiors.
Le contrôleur de gain 23 détecte cette situation et adapte le gain et la bande passante de l'amplificateur 21 à gain variable et à filtrage variable de manière que celui-ci puisse compenser la qualité des signaux transmis vers The gain controller 23 detects this situation and adapts the gain and the bandwidth of the variable gain amplifier 21 with variable filtering so that it can compensate for the quality of the signals transmitted to
l'émetteur-récepteur 12.the transceiver 12.
Le dispositif de microphone qui vient d'être décrit en référence Fig.1 à 3 s'applique aussi bien à un casque à mentonnière qu'à un casque sans mentonnière. The microphone device which has just been described with reference to Fig. 1 to 3 applies equally to a helmet with a chin guard as to a helmet without a chin guard.
Sur la Fig.4 on a représenté une variante de dispo- In Fig. 4 a variant of arrangement is shown.
sitif de microphone suivant l'invention, selon laquelle un casque 21 du type à mentonnière 22 articulée sur la coque du microphone sitive according to the invention, according to which a helmet 21 of the chin type 22 articulated on the shell of the
casque 21 au moyen d'axes 23 est pourvu dans la partie su- helmet 21 by means of pins 23 is provided in the upper part
périeure de son ouverture antérieure 24 d'un transducteur 25 analogue à celui décrit en référence aux Fig. 2 et 3. Comme dans le mode de réalisation précédent le transducteur 25 est relié par une ligne 26 à un circuit ou carte électronique d'amplification et de filtrage 27 qui à son tour est relié par une ligne 28 à un émetteur-récepteur 29 extérieur au casque. De façon avantageuse le casque de la Fig.4 comporte of its front opening 24 of a transducer 25 similar to that described with reference to FIGS. 2 and 3. As in the previous embodiment, the transducer 25 is connected by a line 26 to an amplification and filtering circuit or electronic card 27 which in turn is connected by a line 28 to an external transceiver 29 headphones. Advantageously, the helmet of FIG. 4 comprises
en outre une visière 31 articulée elle aussi sur la coque. in addition a visor 31 hinged also on the shell.
Le dispositif de microphone de la Fig.4 diffère de celui décrit précédemment en ce qu'il comporte en outre un The microphone device of Fig. 4 differs from that described above in that it further comprises a
détecteur 30 de la position de la visière connecté au cir- visor position detector 30 connected to the circuit
cuit 27 d'amplification et de filtrage. cooked 27 amplification and filtering.
Le circuit électronique associé au transducteur 25 The electronic circuit associated with the transducer 25
est représenté à la Fig.5.is shown in Fig. 5.
Il comporte comme dans le mode de réalisation de la Fig.3 un circuit 32 de filtrage et de transmission du signal de sortie du transducteur 25. La sortie du circuit 32 est It includes, as in the embodiment of FIG. 3, a circuit 32 for filtering and transmitting the output signal from the transducer 25. The output of the circuit 32 is
connectée à un pré-amplificateur à gain variable et à fil- connected to a variable gain and wire preamplifier
trage variable 33 dont la sortie est à son tour connectée à variable trage 33 whose output is in turn connected to
un circuit adaptateur 34.an adapter circuit 34.
La sortie de ce dernier est connectée à l'émetteur- The output of the latter is connected to the transmitter-
récepteur 29.receiver 29.
Le détecteur 30 de position de la visière 31 est The visor position detector 30 is
connecté par sa sortie à un circuit de mise en forme de si- connected by its output to a circuit for shaping of
gnal 35 relié à une entrée de commande du pré-amplificateur gnal 35 connected to a preamplifier control input
à gain variable 33 par l'intermédiaire d'un circuit à fonc- variable gain 33 via a function circuit
tion d'hystérésis 36 dont le rôle est de fixer pour le dé- tion of hysteresis 36 whose role is to fix for the de-
clenchement de la commande du pré-amplificateur 33 un seuil différent selon que la visière 31 est ouverte ou rabattue activation of the preamplifier control 33 a different threshold depending on whether the visor 31 is open or folded down
sur le visage de l'utilisateur.on the user's face.
Le détecteur de position 30, le circuit de mise en forme 35 et le circuit à hystérésis 36 assurent la même fonction que celle du circuit contrôleur de gain 23 du mode The position detector 30, the shaping circuit 35 and the hysteresis circuit 36 perform the same function as that of the gain controller circuit 23 of the mode
de réalisation de la Fig.3.Fig. 3.
Dans le circuit de la Fig.5, l'ouverture de la vi- In the circuit of Fig. 5, the opening of the vi-
sière 31 du casque est détectée par le détecteur 30 qui par l'intermédiaire du circuit de mise en forme 35 et du circuit helmet 31 is detected by the detector 30 which via the shaping circuit 35 and the circuit
à fonction d'hystérésis 36 commande le gain et la bande pas- with hysteresis function 36 controls the gain and the pass band
sante du pré-amplificateur à gain variable et à filtrage va- health of the variable gain pre-amplifier with variable filtering
riable 33 pour l'adapter à des conditions d'environnement différentes dues au fait que le visage de l'utilisateur du casque peut se trouver entièrement à découvert ou à couvert et par conséquent que les signaux de la parole émis par l'utilisateur vers le transducteur 25 sont accompagnés de bruits intérieurs et extérieurs au casque surtout lorsque reliable 33 to adapt it to different environmental conditions due to the fact that the face of the user of the helmet may be entirely exposed or covered and therefore that the speech signals emitted by the user to the transducer 25 are accompanied by noises inside and outside the helmet especially when
l'utilisateur roule à grande vitesse. the user is traveling at high speed.
En revanche lors de la fermeture de la visière 31 However when closing the visor 31
sur le visage de l'utilisateur, le casque constitue une en- on the user's face, the helmet constitutes a
ceinte fermée et les signaux de la parole parviennent au girdle closed and the speech signals reach the
transducteur dans des conditions différentes et sont trans- transducer under different conditions and are trans-
mis par le pré-amplificateur à gain variable et à filtrage set by variable gain pre-amplifier and filtering
variable vers l'émetteur-récepteur 29. Le détecteur de posi- variable to the transceiver 29. The position detector
tion 30 qui détecte la position de fermeture de la visière 31 laisse le pré-amplificateur 33 transmettre les signaux provenant du transducteur 25 sans provoquer d'intervention tion 30 which detects the closed position of the visor 31 lets the pre-amplifier 33 transmit the signals coming from the transducer 25 without causing any intervention
sur son gain ou sa bande passante.on its gain or its bandwidth.
Dans les modes de réalisation qui viennent d'être In the embodiments which have just been
décrits la carte électronique comprenant le circuit d'ampli- described the electronic card comprising the amplifier circuit
fication et de filtrage d'une part et le circuit du contrôle de gain d'autre part est montée dans le casque, par exemple fication and filtering on the one hand and the gain control circuit on the other hand is mounted in the helmet, for example
dans un logement de l'habillage de celui-ci. On conçoit ce- in a housing for the covering thereof. We design this-
pendant que ce circuit électronique peut être également dis- while this electronic circuit can also be dis-
posé à l'extérieur du casque.placed outside the helmet.
Grâce à l'agencement qui vient d'être décrit, le dispositif de microphone pour casque suivant l'invention présente des performances nettement améliorées par rapport Thanks to the arrangement which has just been described, the microphone device for headphones according to the invention has significantly improved performance compared to
aux dispositifs existants.existing devices.
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EP0910225A3 (en) | 2000-03-15 |
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