FR3114934A1 - Ecouteur intra-auriculaire à chambres ouvertes. - Google Patents

Ecouteur intra-auriculaire à chambres ouvertes. Download PDF

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Abstract

Ecouteur intra-auriculaire à chambres ouvertes. L’écouteur intra-auriculaire (10) comporte un boîtier (12) délimitant une chambre avant (20) s’ouvrant vers l’extérieur par une ouverture (22) de restitution sonore et une chambre arrière (24) ouverte sur l’extérieur par un passage d’évacuation (48), un transducteur électro-acoustique (26) séparant les deux chambres avant (20) et arrière (24). La chambre arrière (24) comporte un caisson avant (42) et un caisson arrière (44) relié l’un à l’autre par un passage intermédiaire (46), le caisson avant (42) contenant au moins partiellement le transducteur électromagnétique (26) et le caisson arrière (44) s’ouvrant vers l’extérieur par le passage d’évacuation (48), le caisson arrière (44) ayant une section équivalente au moins 10 fois supérieure à la surface la plus petite du passage intermédiaire (46) et du passage d’évacuation (48). Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Ecouteur intra-auriculaire à chambres ouvertes.
La présente invention concerne un écouteur intra-auriculaire, du type comportant un boîtier délimitant une chambre avant s’ouvrant vers l’extérieur par une ouverture de restitution sonore et une chambre arrière ouverte sur l’extérieur par un passage d’évacuation, un transducteur électro-acoustique séparant les deux chambres avant et arrière.
Lors de l’introduction de l’écouteur intra-auriculaire dans le conduit auditif, une surpression statique se produit dans le conduit auditif. Pour prévenir cet effet, il est connu de prévoir dans la paroi du boitier délimitant l’écouteur un passage d’évacuation de l’air vers l’extérieur.
Pour permettre la circulation de l’air depuis le conduit auditif, un passage de communication est ménagé de la chambre avant de l’écouteur jusqu’à la chambre arrière, laquelle s’ouvre sur l’extérieur pour former le passage d’évacuation.
Cette solution est décrite par exemple sur la figure 46c du document US 8, 774, 435 dans le document.
Cette circulation entre l’extérieur et le canal auditif nuit aux performances globales de l’écouteur. Elle introduit en particulier un impact négatif sur la pression aux basses fréquences au niveau du tympan. De plus, elle introduit une dégradation de l’isolation aux hautes fréquences venant de l’extérieur, lesquelles sont de plus les plus complexes à corriger à partir d’un mécanisme actif d’anti-bruit.
L’invention a pour but d’apporter une solution à ce problème de dégradation d’isolation du bruit ambiant.
A cet effet, l’invention a pour objet un écouteur intra-auriculaire du type précité, caractérisé en ce que la chambre arrière comporte un caisson avant et un caisson arrière relié l’un à l’autre par un passage intermédiaire, le caisson avant contenant au moins partiellement le transducteur électromagnétique et le caisson arrière s’ouvrant vers l’extérieur par le passage d’évacuation, le caisson arrière ayant une section équivalente au moins 10 fois supérieure à la surface la plus petite du passage intermédiaire et du passage d’évacuation.
Suivant des modes particuliers de réalisation, l’écouteur comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- il comporte un passage de communication entre la chambre avant et le caisson avant ;
- chaque passage a une section comprise entre 0,6 et 1,8 mm² ;
- chaque passage a une longueur inférieure à 1,5 mm ;
- chaque passage comporte un tampon de sorte que le passage a une résistance acoustique comprise entre 4.107Pa.s.m-3 et 6,4.108Pa.s.m-3;
- les tampons de chaque passage sont tels que passage a une résistance acoustique comprise entre 8.107Pa.s. m-3 et 3,2.108Pa.s. m-3;
- le ratio des volumes libres des caissons avant et arrière est compris entre 1 et 5 ;
- les volumes libres des deux caissons avant et arrière sont sensiblement identiques ;
- le passage intermédiaire et le passage d’évacuation sont espacés l’un de l’autre d’une distance supérieure à 5 fois la racine carrée de la plus petite section des passages intermédiaires et d’évacuation ; et
- le passage intermédiaire et le passage de communication sont espacés l’un de l’autre d’une distance supérieure à 5 fois la racine carrée de la plus petite section des passages intermédiaires et de communication.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant au dessin dont :
la figure 1 est une vue schématique d’un écouteur intra-auriculaire selon l’invention installé dans une oreille.
L’écouteur intra-auriculaire 10 comporte un boîtier 12 présentant une extrémité avant anatomique 14 propre à être insérée dans un conduit auditif 16 d’une oreille. Cette extrémité avant 14 porte un embout annulaire déformable 18 en forme d’ogive assurant une étanchéité en entrée du conduit auditif du fait de l’élasticité de la membrane le constituant. Le boîtier 12 comporte une chambre avant 20 s’ouvrant au niveau de l’embout 18 dans le conduit auditif par une ouverture 22.
Le boîtier 12 délimite en outre une chambre arrière 24 séparée de la chambre avant 20 par un transducteur électroacoustique 26 assurant l’étanchéité entre les deux chambres.
Dans l’exemple représenté, le transducteur 26 est porté par une paroi 28 de séparation des chambre 20 et 24.
Le transducteur électroacoustique 26 de l’écouteur est formé par exemple d’un haut-parleur dont l’une des faces de la membrane délimite partiellement la chambre avant 20 et dont l’autre face de la membrane délimite partiellement la chambre arrière 24.
La paroi 28 présente un passage de communication 30 entre les chambres avant 20 et arrière 24, propre à assurer une circulation fluidique évitant une surpression statique dans le conduit auditif pendant et après la mise en place de l’écouteur intra-auriculaire.
Selon l’invention, la chambre arrière 24 est séparée en deux caissons avant 42 et arrière 44 montés en cascade et communiquant entre eux et pour l’un d’eux seulement avec l’extérieur. Les caissons avant et arrière 42, 44 sont séparés l’un de l’autre par une paroi pleine 45.
Plus précisément, le caisson avant 42, reçoit au moins partiellement le transducteur 26 et communique avec la chambre avant 20 par le passage de communication 30 ménagé dans la paroi pleine 28. Ce caisson 42 est dépourvu de passage direct vers l’extérieur.
Le caisson avant 42 communique avec le caisson arrière 44 par un passage intermédiaire 46 aménagé dans la paroi pleine 45. Le caisson arrière 44 s’ouvre sur l’extérieur par un passage d’évacuation 48.
Le caisson arrière 44 comporte intérieurement des organes nécessaires au fonctionnement de l’écouteur intra-auriculaire et notamment une batterie 50, des moyens 52 de réception du signal audio à reproduire, des moyens d’amplification 54 et des moyens de traitement de l’information 56.
Les passages 30, 46 et 48 ont chacun une section comprise entre 0,6 et 1,8 mm2, pour une longueur maximale de 1,5 mm correspond à l’épaisseur de la paroi dans laquelle ces passages sont aménagés.
Chacun des passages est pourvu d’un tampon résistif 58 formé par un tissu de maillage adapté assurant une résistance acoustique du passage comprise entre 4.107 Pa.s.m-3et 6,4.108 Pa.s.m-3. Avantageusement, chaque passage a une résistance acoustique comprise entre 8.107 Pa.s.m-3 et 3,2.108 Pa.s.m-3.
Idéalement, les résistances acoustiques des passages sont sensiblement les mêmes. En variante, elles varient dans un rapport de 1 à 5.
La longueur équivalente d’un caisson est par définition la distance séparant les deux passages par lesquels s’ouvre le caisson, à savoir le passage de communication 30 et le passage intermédiaire 46 pour le caisson avant 42, et le passage intermédiaire 46 et le passage d’évacuation 48 pour le caisson arrière 44. Ces distances sont définies comme étant le plus court chemin de propagation acoustique entre ces deux passages. Elles sont schématisées en trait mixte sur la figure.
Avantageusement, les deux passages d’un même caisson espacés l’un de l’autre, c’est-à-dire que leur distance est supérieure à 5 fois la racine carrée de la plus petite section des deux passages. Par exemple, pour une section de 1 mm² des deux passages, la longueur équivalente séparant les deux passages est supérieure à 5 mm et est par exemple de 8 mm.
Le volume de chaque caisson est suffisant pour que les caissons ne forment pas des tubes. Ainsi, la section équivalente de chaque caisson, définie par le volume libre du caisson divisé par la longueur équivalente du caisson est au moins dix fois supérieure à la section la plus petite des deux passages du caisson. En pratique, ce rapport est avantageusement d’environ 25.
Le volume libre d’un caisson est formé du volume de ce caisson réduit du volume des organes contenus dans ce caisson.
Ainsi, les caissons forment des volumes supérieurs au volume d’un tube de section constante qui aurait relié les deux passages du caisson.
Avantageusement, les deux caissons 42, 44 ont des volumes libres respectifs compris dans un rapport de 1 à 5 et idéalement de 1 à 3.
On comprend que la présence de deux caissons successifs montés en cascade permet de réduire le bruit ambiant perçu à l’intérieur du canal auditif, tout en permettant l’évacuation de la surpression dans le canal auditif lors de la mise en place de l’écouteur.
Les deux caissons successifs agissent comme des capacités dans une analogie électrique et assurent une bonne atténuation passive des hautes fréquences. Ceci est particulièrement utile, puisque les systèmes d’anti-bruit sont peu performants aux fréquences élevées.
Avantageusement, leurs volumes sont sensiblement égaux.
Suivant un mode de réalisation, le passage de communication 30 est supprimé et les chambres avant et arrière sont isolées l’une de l’autre. La chambre avant 30 présente alors un passage directement avec l’extérieur pour éviter les surpressions.
Dans ce cas également, la présence des deux caissons 42, 44 reliés en série permet de réduire le bruit ambiant perçu à l’intérieur du canal auditif en comparaison à un appareil disposant d’un seul caisson à l’arrière.

Claims (10)

  1. Ecouteur intra-auriculaire (10) comportant un boîtier (12) délimitant une chambre avant (20) s’ouvrant vers l’extérieur par une ouverture (22) de restitution sonore et une chambre arrière (24) ouverte sur l’extérieur par un passage d’évacuation (48), un transducteur électro-acoustique (26) séparant les deux chambres avant (20) et arrière (24),
    caractérisé en ce que la chambre arrière (24) comporte un caisson avant (42) et un caisson arrière (44) relié l’un à l’autre par un passage intermédiaire (46), le caisson avant (42) contenant au moins partiellement le transducteur électromagnétique (26) et le caisson arrière (44) s’ouvrant vers l’extérieur par le passage d’évacuation (48), le caisson arrière (44) ayant une section équivalente au moins 10 fois supérieure à la surface la plus petite du passage intermédiaire (46) et du passage d’évacuation (48).
  2. Ecouteur intra-auriculaire (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte un passage de communication (30) entre la chambre avant (20) et le caisson avant (42).
  3. Ecouteur intra-auriculaire (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque passage (30, 46, 48) a une section comprise entre 0,6 et 1,8 mm².
  4. Ecouteur intra-auriculaire (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque passage (30, 46, 48) a une longueur inférieure à 1,5 mm.
  5. Ecouteur intra-auriculaire (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque passage (30, 46, 48) comporte un tampon (50) de sorte que le passage a une résistance acoustique comprise entre 4.107Pa.s.m-3et 6,4.108Pa.s.m-3.
  6. Ecouteur intra-auriculaire (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les tampons (50) de chaque passage (30, 46, 48) sont tels que passage (30, 46, 48) a une résistance acoustique comprise entre 8.107Pa.s. m-3et 3,2.108Pa.s. m-3.
  7. Ecouteur intra-auriculaire (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ratio des volumes libres des caissons avant (42) et arrière (44) est compris entre 1 et 5.
  8. Ecouteur intra-auriculaire (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les volumes libres des deux caissons avant (42) et arrière (46) sont sensiblement identiques.
  9. Ecouteur selon l’une quelconque des revendications, caractérisé en ce que le passage intermédiaire (46) et le passage d’évacuation (48) sont espacés l’un de l’autre d’une distance supérieure à 5 fois la racine carrée de la plus petite section des passages intermédiaires (46) et d’évacuation (48).
  10. Ecouteur selon l’une quelconque des revendications prise avec la revendication 2, caractérisé en ce que le passage intermédiaire (46) et le passage de communication (30) sont espacés l’un de l’autre d’une distance supérieure à 5 fois la racine carrée de la plus petite section des passages intermédiaires (46) et de communication (30).
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