FR3104085A1 - Appuie-tête pour siège comportant un dispositif de reproduction sonore, et véhicule automobile comportant un tel appuie-tête - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un appuie-tête (1) de siège comportant un dispositif de reproduction sonore, l’appuie-tête (1) comportant une face avant (10) destinée à accueillir la tête d’un occupant, une face arrière (12) située du côté opposé à la face avant, et deux faces latérales (14, 16) joignant les face avant et arrière ; l’appui-tête comportant au moins une enceinte (20, 21) formant une cavité interne de l’appuie-tête, l’enceinte (20, 21) comportant une ouverture avant fermée par un haut-parleur (22, 23) disposé sur la face avant (10), l’enceinte comportant en outre au moins une ouverture arrière fermée par un élément acoustiquement résistif (24, 25) disposé sur une face de l’appuie-tête (1) autre que la face avant (10), l’élément acoustiquement résistif étant configuré pour conformer la directivité du haut-parleur (22, 23) de manière à augmenter le niveau sonore émis par le haut-parleur vers l’avant tout en diminuant le niveau sonore émis vers l’arrière. Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
L’invention se rapporte au domaine des équipements de sonorisation de sièges, notamment pour des sièges de véhicules automobiles. Plus précisément, l’invention concerne un appuie-tête de siège comportant des haut-parleurs intégrés.
Avec le développement des technologies connectées, de plus en plus de services proposés à bord des véhicules automobiles nécessitent l’utilisation du système de sonorisation. De ce fait, il convient de restituer aux occupants une reproduction sonore de qualité, qui puisse être différenciée dans l'habitacle du véhicule, c’est-à-dire différente pour chaque occupant. Or, plus les haut-parleurs sont éloignés des oreilles des occupants, plus il faut d'énergie pour une même puissance perçue, et plus il est difficile contrôler efficacement les différents champs acoustiques.
Une solution connue à ce problème est de disposer une sonorisation individuelle de proximité dans un appuie-tête. Un tel appuie-tête comporte un support rigide, une garniture montée sur le support, avec une partie d'appui pour l'arrière de la tête de l'occupant, et deux voies de transmission sonore, intégrées dans ladite garniture de part et d'autre du support, et comprenant chacune un haut-parleur. Chaque haut-parleur est orienté vers la zone où se situe la tête de l’occupant du siège correspondant. Si une telle disposition améliore la qualité sonore perçue par l’occupant du siège par rapport à des haut-parleurs situés par exemple dans les portières, cette disposition n’est toutefois pas idéale pour obtenir une séparation franche des différentes zones d’écoute (une zone d’écoute correspondant à la place d’un occupant).
Les solutions connues ne permettent pas d’obtenir un écart de niveau sonore suffisant entre les différentes zones, d’autant plus qu’un habitacle automobile comporte de nombreuses surfaces réfléchissantes et diffractives. Avec des haut-parleurs de proximité disposés dans les appuie-têtes, on estime que l’écart entre deux zones d’écoute (par exemple entre les deux sièges avant) est de l’ordre de -15dB, ce qui n’est pas suffisant pour permettre d’écouter deux contenus sonores différents à deux places différentes.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l’état de la technique, et plus particulièrement ceux ci-dessus exposés, en proposant un appuie-tête permettant de générer pour son occupant une «bulle sonore», de sorte que les différents occupants de sièges voisins puissent écouter des contenus sonores différents, avec une excellente qualité sonore, le tout à moindre coût.
À cet effet l’invention concerne un appuie-tête de siège, comportant un dispositif de reproduction sonore, l’appuie-tête comportant une face avant destinée à accueillir la tête d’un occupant, une face arrière située du côté opposé à la face avant, et deux faces latérales joignant les face avant et arrière; l’appuie-tête comportant au moins une enceinte formant une cavité interne de l’appuie-tête, l’enceinte comportant une ouverture avant fermée par un haut-parleur disposé sur la face avant, l’enceinte comportant en outre au moins une ouverture arrière fermée par un élément acoustiquement résistif disposé sur une face de l’appui-tête autre que la face avant, l’élément acoustiquement résistif étant configuré pour conformer la directivité du haut-parleur de manière à augmenter le niveau sonore émis par le haut-parleur vers l’avant tout en diminuant le niveau sonore émis vers l’arrière.
Ainsi, en prévoyant un appuie-tête dont chaque source sonore est formée par une enceinte comportant un haut-parleur et un élément acoustiquement résistif, chaque élément acoustiquement résistif étant configuré pour que la directivité du haut-parleur soit modifiée de façon à diminuer au maximum le niveau sonore émis vers l’arrière du haut-parleur, il devient possible de maximiser le niveau sonore émis vers l’occupant du siège correspondant, tout en minimisant le niveau sonore émis dans des directions opposées, c’est-à-dire notamment vers les occupants de sièges situés à proximité. L’invention permet de diminuer efficacement, de façon simple et à moindre coût, l’intensité des sons perçus par les autres occupants du véhicule. L’invention permet donc de favoriser la création, au niveau de chaque appuie-tête, d’une «bulle sonore»: chaque passager est à-même de bénéficier de la diffusion d’un contenu sonore différent (ou de silence), en étant peu ou pas pollué par le contenu des autres passagers.
Dans une réalisation, la résistance acoustique de l’élément acoustiquement résistif présente une valeur permettant d’obtenir une directivité du haut-parleur de type cardioïde ou hypercardioïde.
Dans une réalisation, le ou les haut-parleurs disposés au niveau de la face avant sont disposés au niveau d’un renfoncement ménagé dans la face avant.
Dans une réalisation, l’élément acoustiquement résistif est disposé de manière que l’axe joignant le centre acoustique du haut-parleur correspondant et le centre acoustique de l’élément acoustiquement résistif soit orienté en direction d’une zone d’écoute située à proximité de l’appuie-tête, afin de diminuer le niveau sonore émis en direction de cette zone d’écoute.
Dans une réalisation, l'élément acoustiquement résistif est disposé sur la face arrière de l’appuie-tête.
Dans une réalisation, l'élément acoustiquement résistif est disposé de sorte que l’axe joignant le centre acoustique du haut-parleur correspondant et le centre acoustique de l’élément acoustiquement résistif soit parallèle ou faiblement incliné par rapport à un axe longitudinal de l’appuie-tête. Par faiblement incliné, on entend incliné d’un angle inférieur à 15°, de préférence inférieur à 15°, et de manière davantage préférée inférieur à 5°.
Dans une réalisation, l'élément acoustiquement résistif est disposé sur la face latérale correspondante de l’appuie-tête.
Dans une réalisation, l'élément acoustiquement résistif est disposé de sorte que l’axe joignant le centre acoustique du haut-parleur correspondant et le centre acoustique de l’élément acoustiquement résistif soit parallèle ou faiblement incliné par rapport à un axe transversal de l’appuie-tête. Par faiblement incliné, on entend incliné d’un angle inférieur à 15°, de préférence inférieur à 15°, et de manière davantage préférée inférieur à 5°.
Dans une réalisation, la ou les enceintes comportent au moins deux ouvertures arrière, chaque ouverture arrière étant fermée par un élément acoustiquement résistif distinct, les éléments acoustiquement résistifs d’une même enceinte présentant une résistance acoustique identique ou différente.
Dans une réalisation, les éléments acoustiquement résistifs d’une même enceinte sont disposés sur une même face de l’appuie-tête.
Dans une réalisation, les éléments acoustiquement résistifs d’une même enceinte sont disposés sur des faces différentes de l’appuie-tête.
L’invention concerne également un véhicule automobile comportant au moins un siège équipé d’un appuie-tête tel que défini ci-dessus.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1a est un schéma représentant la directivité d’un haut-parleur H disposé dans une enceinte E close. Le principe de fonctionnement d’un haut-parleur fait que celui-ci émet des ondes sonores à la fois vers l’avant et vers l’arrière. Disposer un haut-parleur dans une enceinte close comme représenté à la figure 1a est un moyen courant de supprimer (ou de limiter au maximum) les ondes sonores émises vers l’arrière, et ainsi d’éviter le phénomène de court-circuit acoustique. Comme représenté sur la figure 1, la directivité d’un haut-parleur dans une telle configuration est de type omnidirectionnelle, c’est-à-dire que le niveau sonore est le même quelle que soit la direction d’émission, ou, du moins, varie peu en fonction de la direction d’émission.
La figure 1b est un schéma représentant la directivité d’un haut-parleur H, disposé dans une enceinte comportant à l’arrière une ouverture obstruée par un élément acoustiquement résistif R. Dans une telle configuration, comme représentée à la figure 1b, la directivité d’un haut-parleur est de type cardioïde, c’est-à-dire que le niveau sonore émis est maximal vers l’avant, et est très réduit vers l’arrière. Plus précisément, le niveau minimum et le niveau maximum se trouvent sur l’axe joignant le centre acoustique du haut-parleur H au centre acoustique de l’élément acoustiquement résistif R.La résistance acoustique Ra nécessaire pour obtenir que la directivité du haut-parleur H soit de type cardioïde est donnée par l’équation:
Ra=(ρc ∆l)/V,
dans laquelle
ρ est la masse volumique de l’air,
c est la célérité du son dans l’air,
∆l est la distance entre le centre acoustique du haut-parleur H et le centre acoustique de l’élément acoustiquement résistif R correspondant, et
V est le volume de l’enceinte E.
Bien entendu, d’autre types de directivités peuvent être obtenus en fonction de la valeur de la résistance acoustique de l’élément acoustiquement résistif, par exemple une directivité de type hypercardioïde.
La figure 2 représente un appuie-tête conforme à l’invention vu de dessus. L’appuie-tête 1 comporte une face avant 10 et une face arrière 12, ainsi que deux faces latérales 14, 16, soit une face latérale gauche 14 et une face latérale droite 16. La face avant 10 comporte un renfoncement 18 délimitant une zone d’appui pour la tête d’un occupant d’un siège auquel l’appuie-tête est rattaché (non représenté). La face avant 10 est donc positionnée vers l’avant du véhicule lorsque l’appuie-tête est monté sur l’un des sièges dudit véhicule. L’axe médian perpendiculaire à la face avant 10 constitue un axe longitudinal de l’appui-tête, cet axe longitudinal étant parallèle à celui du véhicule lorsque l’appuie-tête est monté dans un véhicule.
L’appuie-tête 1 comporte dans l’exemple de la figure 2 deux dispositifs de reproduction sonore indépendants, c’est-à-dire que ces dispositifs peuvent être commandés par des signaux électriques distincts, de façon à reproduire des signaux sonores différents, notamment pour constituer un ensemble stéréophonique. Chaque dispositif de reproduction sonore équipant l’appui-tête 1 comporte une enceinte 20, 21 disposée dans l’appuie-tête 1 et formant une cavité interne de volume V dans l’appuie-tête. Chaque cavité 20, 21 comporte un haut-parleur 22, 23 et un élément acoustiquement résistif 24, 25. Conformément à l’invention, dans chaque enceinte 20, 21, l’élément acoustiquement résistif 24, 25 présente une résistance acoustique permettant d’obtenir que la directivité du haut-parleur 22, 23 soit conformée de façon à augmenter le niveau sonore émis vers l’avant, et surtout à diminuer drastiquement le niveau sonore émis vers l’arrière. Par exemple, l’élément acoustiquement résistif peut être configuré pour obtenir une directivité de type cardioïde ou hypercardioïde. Pour obtenir une directivité de type cardioïde, la résistance acoustique adéquate est donnée par l’équation mentionnée plus haut, en fonction notamment du volume V de l’enceinte 20, 21, et de la distance ∆l entre les centres acoustiques de l’élément acoustiquement résistif 24, 25 et du haut-parleur correspondant 22, 23. Dans l’exemple de la figure 2, les haut-parleurs 22, 23 sont disposés au sein du renfoncement 18 de façon à ce que les haut-parleurs soient disposés à proximité immédiate des oreilles d’un occupant du siège correspondant. Le haut-parleur gauche 22 et le haut-parleur droite 23 sont avantageusement disposés dans l’appuie-tête de façon à être orientés vers la position normalement occupée par la tête de l’occupant.
Dans l’exemple de la figure 2, les éléments acoustiquement résistifs 24, 25 sont disposés sur les faces latérales 14, 16 respectives de l’appuie-tête 1.
La configuration avantageuse des éléments acoustiquement résistifs représentée sur la figure 2 est explicitée ci-après à l’aide des figures 3 et 4.
La figure 3 représente deux appuie-têtes 1, 2 juxtaposés, ceux-ci étant représentés dans la même disposition que lorsqu’ils sont liés aux sièges avant d’un véhicule automobile. Chaque appuie-tête 1, 2 définit une zone d’écoute Z1, Z2 correspondant à la zone où est positionnée la tête d’un occupant du siège correspondant. Les appuie-têtes 1, 2 de la figure 3 présentent une forme générale identique. Lorsqu’un tel appuie-tête est équipé de dispositifs de reproduction sonore tels que ceux visibles sur la figure 1, il apparait que, pour que la zone d’écoute Z2 de l’appuie-tête 4 soit le moins affectée possible par les ondes sonores émises par le haut-parleur 23 de l’appuie-tête 1, il convient de disposer l’élément acoustiquement résistif 25 correspondant de façon que l’axe Ca joignant les centres acoustiques de l’élément résistif 25 et du haut-parleur 23 soit dirigé vers la zone Z2. Ainsi, on limite au maximum les ondes sonores perçues au niveau de la zone Z2. En effet, cette disposition a pour effet de contrôler la directivité du haut-parleur 23 de telle sorte que la zone Z2 se trouve dans l’axe (arrière) de la cardioïde, là où le niveau sonore est le plus faible.
La figure 4 montre comment la configuration de l’appuie-tête 1 de la figure 1 permet de limiter l’influence des surfaces réfléchissantes, constituées typiquement par les vitres latérales d’un véhicule. Sur la figure 4, on a représenté une vitre latérale 4 disposée du côté gauche de l’appuie-tête 1, qui correspond par exemple à l’appuie-tête du siège conducteur. La surface réfléchissante que constitue la vitre latérale 4 se comporte acoustiquement comme un miroir, et il est donc nécessaire de limiter les ondes sonores émises vers cette surface. C’est le rôle de l’élément acoustiquement résistif 24, dont l’action permet de limiter les ondes émises vers la vitre latérale 4, et par conséquent les ondes sonores réfléchies vers la zone d’écoute Z1 de l’appuie-tête 1. L’élément acoustiquement résistif est donc disposé de façon symétrique à l’élément acoustiquement résistif 25.
La figure 5 montre un exemple d’appuie-tête 1 conforme à l’invention, dans une configuration dans laquelle les éléments acoustiquement résistifs 24, 25 sont disposés à l’arrière de l’appuie-tête 1, sur la face arrière 12. Une telle configuration permet de réduire l’émission d’ondes sonores vers l’arrière de l’appuie-tête 1, et permet ainsi de limiter les ondes sonores émises vers un siège disposé en arrière du siège dont l’appuie-tête 1 dépend. On a représenté sur la figure 5 une configuration dans laquelle les appuie-têtes 1, 3, sont disposés l’un derrière l’autre. Dans un tel cas, si l’on s’intéresse à la zone Z2, qui est la zone d’écoute correspondant à l’appuie-tête 3 du siège arrière, on limite l’émission d’ondes sonores grâce à des éléments acoustiquement résistifs disposés de façon que l’axe Cb joignant le centre acoustique de l‘élément acoustiquement résistif et le centre acoustique du haut-parleur 22, 23 correspondant soit dirigé vers la zone Z2. On notera que les haut-parleurs 22, 23 de la figure 5 sont situés dans la partie centrale du renfoncement 18 de la face avant 10 de l’appuie-tête, mais que cette configuration n’est pas liée à la position de la zone Z2. En effet, le même résultat peut être obtenu avec des haut-parleurs disposés dans les parties latérales du renfoncement 18, comme sur la figure 1.
Dans le cadre de l’invention, les éléments résistifs 24, 25 peuvent être réalisés dans tous matériaux présentant les caractéristiques requises, et en particulier présentant la résistance acoustique requise. Par exemple les éléments acoustiquement résistifs peuvent être réalisés dans un tissu comportant des fibres synthétiques et/ou non synthétiques, ou dans un tissu comportant des mailles métalliques. Des éléments acoustiquement résistifs peuvent également être réalisés à partir d’un matériau micro-perforé (présentant par exemple une pluralité de trous de diamètre inférieur ou égal à environ 1 mm), ou à partir d’un matériau poreux.
L’ appuie-tête 1 conforme à l’invention permet de créer à moindre coût de véritables «bulles sonores» pour leurs occupants: au sein de chaque appuie-tête, il est possible de restituer un contenu sonore avec une grande qualité, en étant peu ou pas pollué par le contenu sonore diffusé au niveau du ou des autres appuie-têtes. En effet, la disposition avantageuse des haut-parleurs et des éléments acoustiquement résistifs décrite ci-dessus permet de diminuer fortement, au niveau de chaque appuie-tête, le niveau sonore provenant d’un appui-tête voisin. Il est alors possible, pour chaque occupant d’un véhicule équipé d’appuie-têtes conformes à l’invention, de profiter d’un contenu sonore de qualité (ou d’un silence de qualité) en étant peu ou pas pollué par le contenu sonore diffusé pour les autres occupants du véhicule.
On a décrit ci-dessus un exemple de réalisation de l’invention adapté à un véhicule automobile, mais il est entendu que l’invention s’applique à d’autres domaines (tels que des sièges de cinéma, de théâtre, de salle de conférence, etc.), et notamment à d’autres types de moyens de transport.
Claims (10)
- Appuie-tête (1) de siège comportant un dispositif de reproduction sonore, l’appuie-tête (1) comportant une face avant (10) destinée à accueillir la tête d’un occupant, une face arrière (12) située du côté opposé à la face avant, et deux faces latérales (14, 16) joignant les face avant et arrière; l’appui-tête comportant au moins une enceinte (20, 21) formant une cavité interne de l’appuie-tête, l’enceinte (20, 21) comportant une ouverture avant fermée par un haut-parleur (22, 23) disposé sur la face avant (10), l’enceinte comportant en outre au moins une ouverture arrière fermée par un élément acoustiquement résistif (24, 25) disposé sur une face de l’appuie-tête (1) autre que la face avant (10), l’élément acoustiquement résistif étant configuré pour conformer la directivité du haut-parleur (22, 23) de manière à augmenter le niveau sonore émis par le haut-parleur vers l’avant tout en diminuant le niveau sonore émis vers l’arrière.
- Appuie-tête (1) selon la revendication précédente, dans lequel la résistance acoustique de l’élément acoustiquement résistif (24, 25) présente une valeur permettant d’obtenir une directivité du haut-parleur de type cardioïde ou hypercardioïde.
- Appuie-tête (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le ou les haut-parleurs (20, 21) disposés au niveau de la face avant (10) sont disposés au niveau d’un renfoncement (18) ménagé dans la face avant.
- Appuie-tête (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément acoustiquement résistif (24, 25) est disposé de manière que l’axe joignant le centre acoustique du haut-parleur (22, 23) correspondant et le centre acoustique de l’élément acoustiquement résistif (24, 25) soit orienté en direction d’une zone d’écoute (Z2) située à proximité de l’appuie-tête (1), afin de diminuer le niveau sonore émis en direction de cette zone d’écoute (Z2).
- Appuie-tête selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l'élément acoustiquement résistif (24, 25) est disposé sur la face arrière (12) de l’appuie-tête (1), l'élément acoustiquement résistif (24, 25) étant de préférence disposé de sorte que l’axe joignant le centre acoustique du haut-parleur (22, 23) correspondant et le centre acoustique de l’élément acoustiquement résistif (24, 25) soit parallèle ou faiblement incliné par rapport à un axe longitudinal de l’appuie-tête.
- Appuie-tête selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l'élément acoustiquement résistif (24, 25) est disposé sur la face latérale (14, 16) correspondante de l’appuie-tête (1), l'élément acoustiquement résistif (24, 25) étant de préférence disposé de sorte que l’axe joignant le centre acoustique du haut-parleur (22, 23) correspondant et le centre acoustique de l’élément acoustiquement résistif (24, 25) soit parallèle ou faiblement incliné par rapport à un axe transversal de l’appuie-tête.
- Appuie-tête (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la ou les enceintes (20, 21) comportent au moins deux ouvertures arrière, chaque ouverture arrière étant fermée par un élément acoustiquement résistif distinct, les éléments acoustiquement résistifs d’une même enceinte (20, 21) présentant une résistance acoustique identique ou différente.
- Appuie-tête (1) selon la revendication précédente, dans lequel les éléments acoustiquement résistifs d’une même enceinte (20, 21) sont disposés sur une même face de l’appuie-tête (1).
- Appuie-tête (1) selon la revendication 7, dans lequel éléments acoustiquement résistifs d’une même enceinte (20, 21) sont disposés sur des faces différentes de l’appuie-tête (1).
- Véhicule automobile comportant au moins un siège équipé d’un appuie-tête (1) conforme à l’une des revendications 1 à 9.
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| US9706291B1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-07-11 | Bose Corporation | Vehicle headrests |
| US20190215606A1 (en) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | Hyundai Motor Company | Vehicle and method for controlling the same |
-
2019
- 2019-12-09 FR FR1913989A patent/FR3104085B1/fr active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9706291B1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-07-11 | Bose Corporation | Vehicle headrests |
| US20190215606A1 (en) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | Hyundai Motor Company | Vehicle and method for controlling the same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Acoustical engineering", 2 May 1957, D. VAN NOSTRAND COMPANY, ISBN: 978-0-19-300704-8, article F. OLSON: "Acoustical engineering", pages: 77 - 90, XP055735697 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3104085B1 (fr) | 2021-11-05 |
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