DISPOSITIF DE LECTURE ET D'ENREGISTREMENT D'UN MESSAGE
SONORE
La présente invention concerne un dispositif de lecture et d'enregistrement d'un message sonore alimenté en courant électrique pour une autonomie de l'ordre de quelques dizaines de secondes. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, à un dispositif électronique, sans pile, pour l'enregistrement et l'écoute d'un message sonore.
Dans la suite, on a choisi d'illustrer l'invention, consistant dans l'ensemble d'éléments apte à générer et délivrer une source d'énergie électrique, mis en œuvre dans un dispositif de lecture et d'enregistrement d'un message vocal personnalisé adapté dans une carte de faible dimension ou n'importe quel contenant sensiblement plat et présentant une épaisseur réduite. Bien entendu, ce dispositif pour la génération d'un courant électrique pourra être utilisé ou mis en œuvre dans n'importe quel autre dispositif électronique nécessitant une énergie électrique pour fonctionner.
L'art antérieur connaît déjà le brevet français N°FR 2713384 qui décrit un objet de correspondance du type constitué d'une carte postale pourvue de moyens pour l'enregistrement sonore d'un message et de moyens pour la lecture dudit enregistrement, caractérisé en ce que l'objet de correspondance est solidaire d'un boîtier dans lequel sont disposés un disque, des moyens d'entraînement du disque et des moyens de régulation de la rotation dudit disque, ledit boîtier, sur une face, étant solidaire d'une membrane reliée à un porte-stylet monté pivotant et portant deux stylets
décalés angulairement , le premier stylet étant un stylet graveur, tandis que le second est un stylet lecteur, les stylets étant destinés à coopérer avec un sillon gravé en hélice à la surface du disque et dans le fond duquel est déposée une matière tendre protégée par un masque de manière à être isolée du milieu ambiant, ce dernier devant être retiré avant l'enregistrement, la matière tendre étant telle qu'une fois démasquée elle durcit après un certain laps de temps .
Ce brevet ne divulgue aucune solution satisfaisante pour générer un courant électrique sans utiliser une pile ou une batterie. En effet, les sources chimiques de génération d'énergie électrique, sont susceptibles de s'altérer au cours du temps, par exemple simplement par évaporation ou fuite de 1 ' électrolyte qui les compose. Par ailleurs, ces piles ou ces batteries ne sont pas adaptées à une utilisation dans des petites structures ou micro-dispositif électronique en raison de leur fragilité vis-à-vis de l'environnement mais également de leur nocivité, en particulier pour les piles au mercure ou les piles/batteries au lithium.
On connaît également dans l'art antérieur le brevet français N°FR 2807865 qui décrit un objet de correspondance vocale comprenant un support d'enregistrement du son tel qu'une bande magnétique, une tête de lecture/écriture, un dispositif électronique connecté à la tête de lecture/écriture pour l'enregistrement du son sur le support d'enregistrement, un haut-parleur, un mécanisme d'entraînement de la bande magnétique et un ressort destiné à mouvoir le mécanisme d'entraînement lorsqu'il a été remonté, ainsi qu'une génératrice de courant alimentant le dispositif
électronique en énergie électrique et un moyen d'entraînement de la génératrice mû par le ressort lorsque ce dernier est remonté.
Dans ce dispositif, le ressort est armé à l'aide d'un remontoir mécanique spécifique, inséré par une petite fenêtre présente sur un des côtés de l'objet de correspondance, adapté pour remonter ledit ressort, mais rien ne permet à un utilisateur disposant de cet objet de correspondance de remonter et d'armer lui-même, simplement et de manière fiable, le ressort.
Par ailleurs, lors de la libération du ressort, le courant électrique généré par la génératrice n'est pas continu. En effet, au moment de la libération du ressort, ce dernier possède une énergie potentielle importante, en raison de sa compression complète lui conférant une énergie potentielle maximale, tandis que le ressort libère une énergie plus faible lorsqu'il sera plus détendu, ou étiré, qu'initialement, l'énergie potentielle étant, à ce moment, plus faible. Ceci se comprend facilement grâce à la formule de l'énergie potentielle d'un ressort :
Ep = 1/2 k x2 k : coeff icient de raideur du ressort (en N . M"1) qui est constante , x : écartement du ressort par rapport à sa position d ' équilibre (variable) ,
Cette impossibilité d ' obtenir un courant électrique d ' intensité constante a pour conséquence des dys f onc t ionnement s dommageabl e s du di spos i t i f électronique , en l ' occurrence du dispositif de lecture et d ' enregistrement du message sonore .
L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. Elle propose à cet effet un dispositif de lecture et d'enregistrement d'un message sonore constitué d'une carte sensiblement plate comportant un moyen d'enregistrement du son, un dispositif de lecture/écriture du susdit message sonore, au moins un haut-parleur, une source électromécanique de génération de courant électrique, telle qu'une génératrice, un mécanisme d'entraînement mécanique, comportant un ressort fixé à ladite carte pour remonter ledit mécanisme d'entraînement, apte à entraîner à la fois le support d'enregistrement et la source électromécanique, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement comprend une roue d'armage comportant au moins un logement et en ce que ladite carte comprend une fente semi-circulaire permettant l'accès aux dits logements grâce à un stylet, ou analogue, afin de remonter, ou réarmer, la roue d'armage du mécanisme d ' entraînement .
Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprendra un régulateur (4) apte à réduire la génération du courant électrique par la source électromécanique, de manière à obtenir une génération de courant quasi-constante au cours du temps. Selon une possibilité offerte par l'invention, le régulateur comportera au moins deux ailes, initialement repliées, aptes à se déployer lorsque ledit régulateur est mis en rotation ; le déploiement desdites ailes étant fonction de la vitesse de rotation du régulateur.
Selon un mode d'exécution de l'invention, la roue d'armage comprendra une pluralité de logements. Dans ce cas, les susdits logements seront régulièrement espacés sur la roue d'armage de sorte qu'il est toujours possible
d'atteindre un desdits logements à partir de la susdite fente. Par ailleurs, les susdits logements seront situés à proximité de l'extrémité périphérique de la roue d'armage, c'est-à-dire proche du pourtour circulaire de ladite roue.
Avantageusement, la susdite carte présentera une épaisseur comprise entre 4 et 6 millimètres.
Selon un aspect avantageux de l'invention, le dispositif comprendra un ensemble de rouages composé d'une pluralité de roues dentées, disposées entre la roue d'armage, le régulateur et la source électromécanique. De plus, le régulateur comprendra également une roue dentée en contact avec l'une des roues dentées de l'ensemble de rouages. De la même manière, la roue d'armage comprendra également une roue dentée en contact avec l'une des roues dentées de 1 ' ensemble de rouages ; la roue dentée de la roue d'armage entraînant les autres roues dentées lors du déclenchement dudit dispositif pour l'écoute ou l'enregistrement.
Par ailleurs, l'ensemble de rouages comprendra une roue à cliquet, c'est-à-dire présentant au moins une dent de taille et de forme adaptée à venir s ' encliqueter dans un dispositif d'arrêt de sorte que la roue à cliquets, et les autres roues à son contact, s'immobilisent. Dans ce cas, le dispositif selon l'invention comprendra un moyen de commande, consistant par exemple en un bouton-poussoir, pour déclencher la lecture du message sonore ; ledit moyen agissant pour libérer la roue à cliquet du dispositif d'arrêt pour mettre consécutivement les autres roues dentées en rotation. De la même manière, ce dispositif comprendra un moyen de commande, consistant par exemple en un bouton-
poussoir, pour déclencher l'enregistrement du message sonore ; ledit moyen agissant pour libérer la roue à cliquet du dispositif d'arrêt pour mettre consécutivement les autres roues dentées en rotation.
Selon un mode d'exécution de l'invention, le dispositif comprendra un moyen d'embrayage/débrayage permettant notamment de dissocier la roue d'armage et les autres éléments du mécanisme d'entraînement. Ce moyen de d'embrayage/débrayage pourra consister en un pignon oscillant .
L'invention porte également d'une manière plus générale sur un dispositif électromécanique pour la génération d'un courant électrique, comportant un ensemble de rouages constitué d'une pluralité de roues dentées entraînant d'une part une génératrice de courant électrique et d'autre part un régulateur de vitesse apte à réguler la vitesse de rotation desdites roues dentées de manière à délivrer un courant sensiblement constant, l'une des roues dentées consistant en une roue d'armage, comportant un ressort fixé à ladite carte pour remonter ladite roue d'armage, apte à entraîner en rotation le susdit ensemble rouages, caractérisé en ce que la roue d'armage comporte au moins un logement et en ce que ladite carte comprend une fente semi-circulaire permettant l'accès aux dits logements grâce à un stylet, ou analogue, afin de remonter, ou réarmer, la roue d'armage du mécanisme d'entraînement.
Grâce à ces particularités, l'invention permet donc d'obtenir un ensemble mécanisme ressort-moteur- génératrice apte à fournir une énergie électrique à un dispositif électronique, en l'occurrence un circuit pour
la reproduction du son, avec une autonomie d'au moins 20 secondes .
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées :
- La figure 1 illustre une vue en coupe horizontale du dispositif selon l'invention ;
- La figure 2 illustre une autre vue en coupe verticale du dispositif représenté sur la figure 1 ;
- La figure 3 illustre une partie du dispositif selon l'invention, constituée par la roue d'armage, l'ensemble de rouages, le régulateur et la génératrice ;
- La figure 4 représente une vue en coupe verticale comportant les différents éléments illustrés sur la figure 3.
Le dispositif selon l'invention, représenté sur la figure 1, est plus particulièrement destiné à être intégré sur un support, ou un contenant, ayant le format d'une carte postale, d'une épaisseur sensiblement comprise entre 4 et 6 millimètres. Bien entendu, tout support ou contenant, de formes différentes, apte à loger ou supporter le dispositif électromécanique pour la génération d'un courant électrique selon l'invention pourra être envisagé.
Le dispositif, tel que représenté sur la figure 1, comprend un haut-parleur, tels qu'un microphone 1, une roue d'armage 2, un ensemble de rouage constitué par une pluralité de roues dentées 3 s 'engrenant les unes ΆVΘC les autres, un régulateur de vitesse 4, une génératrice 5 ainsi qu'un circuit imprimé et des composants électroniques 6 comportant, dans l'exemple choisi pour illustrer l'invention, des moyens numériques d'enregistrement/restitution d'un message sonore, tel que par exemple une puce comportant des moyens de codage, de mémorisation et de décodage du son, non représenté sur les figures annexées.
Dans la suite, il ne sera pas précisé d'exemple d'exécution de la génératrice 5 ou des moyens numérique d' enregistrement /restitution d'un message sonore car ces deux éléments ne constituent pas l'objet de l'invention et sont, par ailleurs, bien connus de l'art antérieur.
L'ensemble de rouages 3 comprend une pluralité de roues dentées engrenant les unes avec les autres. La roue d'armage comprend également une roue dentée en contact, ou engrenant, avec une roue cliquet 7, formant la première roue dentée de l'ensemble de rouages 3. La roue cliquet 7 engrène, ensuite, une première roue dentée, de diamètre sensiblement inférieur à celui de la roue cliquet 7, engrenant elle-même une deuxième roue dentée engrenant le régulateur de vitesse 4 et comportant une courroie 8 reliant ladite roue à la génératrice 5 pour l'entraîner en mouvement .
La roue cliquet 7 comprend au moins une dent du type cliquet, c'est-à-dire apte à venir se loger dans
un logement d'un dispositif d'arrêt 9, pour bloquer la rotation de la roue cliquet 7. Il pourra également être envisagé un dispositif d'arrêt 9 comportant au moins une dent de forme et de taille sensiblement identique à celles de la roue cliquet 7 de sorte que lorsque ledit dispositif d'arrêt 9 est mis en contact avec les dents de la roue cliquet 7, ces dernières se trouvent bloquées par la ou les dent (s) du dispositif d'arrêt 9.
La roue d'armage 2, la roue cliquet 7 et l'ensemble de rouages 3 constituent le mécanisme d'entraînement de la génératrice 5.
Dans le dispositif de l'invention, le dispositif d'arrêt 9 est commandé par deux moyens de commande 10 et 11, consistant chacun en un bouton- poussoir, qui lorsqu'il est enfoncé, libère le cliquet (de la roue cliquet 7) ainsi que la roue d'armage 2. Les deux moyens de commande 10, 11 servent à déclencher respectivement l'enregistrement d'un message sonore et la lecture dudit message sonore.
La roue d'armage 2 comprend un ressort barillet 12 dont l'une des extrémités est fixée à la carte logeant l'ensemble du dispositif selon l'invention. Ce ressort 12 sert à développer une énergie potentielle qui sera, lors de sa libération, transmise à la roue d'armage 2 qui tournera et entraînera dans sa suite l'ensemble des autres roues dentées 7, 3 et celle du régulateur 4. Lorsque l'un ou l'autre des moyens de commande 10 ou 11, pour l'enregistrement ou la lecture, est utilisé, le susdit ressort barillet 12 est libéré, en même temps que la roue cliquet 7, de sorte que la roue d'armage 2 commence à tourner et engrène les autres roues dentées 3,
7, le régulateur de vitesse 4 et la génératrice 5 pour créer du courant électrique.
La carte, logeant l'ensemble des dispositifs présentés précédemment, comporte une fente 13 semi- circulaire donnant, ou s 'ouvrant, directement sur une pluralité de logements 14, ou trous, circulaires répartis sur le pourtour de la circonférence circulaire de la roue d'armage 2. Comme cela est visible sur la figure 2, grâce à la pointe d'un stylo ou d'un stylet 15, un utilisateur peut remonter aisément la roue d'armage 2 et ainsi compresser à nouveau le ressort barillet 12. La largeur de la fente 13 semi-circulaire est sensiblement voisine du diamètre des susdits trous ou logements 14.
Le dispositif selon l'invention comprend également un pignon oscillant, non visible sur les figures, apte à opérer un débrayage de l'ensemble des roues dentées 3, pendant l'armage, comportant la roue cliquet 7, en contact avec la roue d'armage 2, l'ensemble de rouages 3 et la roue dentée du régulateur 4. Ainsi, lorsque le ressort 12 est réarmé ou recompressé, le pignon oscillant embraye notamment la roue cliquet 7 de sorte de la roue d'armage 2 tourne, lorsque le ressort 12 est compressé. Lorsque le ressort 12 est complètement compressé, le pignon oscillant ramène la roue cliquet 7, et l'ensemble des autres roues dentées 3, en contact avec la roue d'armage 2 de sorte que la libération du ressort 12 puisse effectivement entraîner en rotation les roues dentées 3, 7 et produire l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement des moyens numériques d'enregistrement/restitution d'un message sonore.
Dans le dispositif de l'invention, on entend classiquement par régulateur de vitesse 4, tout régulateur mécanique centrifuge constitué par un arbre entraînant des masselottes, en l'occurrence deux ailes 16, 17 de forme elliptique, qui tendent à s'écarter sous l'action de la force centrifuge et à se resserrer sous l'action de ressorts antagonistes. Les deux ailes 16, 17 se présentent, une fois réunies en position non déployée, sensiblement sous la forme d'un anneau, de sorte qu'elles peuvent enserrer le pourtour du régulateur rotatif 4. Dans l'exemple choisi pour illustrer l'invention, le régulateur de vitesse 4 comprend une roue dentée, entraînée en rotation par l'engrenage d'une autre roue dentée en contact avec cette dernière. L'écartement des deux ailes 16, 17, agissant comme des masselottes, est obtenu par suite d'un accroissement de la vitesse de rotation de la roue dentée du régulateur 4. Inversement, lorsque la vitesse de rotation de la roue dentée du régulateur 4 diminue, les deux ailes 16, 17 se resserrent ou se rapprochent de la circonférence circulaire de la roue dentée.
À l'état initial, ou quand la vitesse de la roue dentée du régulateur 4 est nulle ou quasi nulle, les deux ailes 16, 17 sont disposées contiguës à la susdite circonférence circulaire de la roue dentée. Lorsque la roue dentée est mise en rotation, et plus sa vitesse augmente, plus les deux ailes 16, 17, chacune fixée par l'une de leurs extrémités à la roue dentée du régulateur 4, s'écarte de la roue dentée de manière à agir à l'identique d'un frein forçant le régulateur 4 à diminuer sa vitesse de rotation lorsque cette dernière devient trop importante ou dépasse un certain seuil prédéfini. Bien entendu, la taille et la forme des ailes 16, 17, ou des
masselottes, du régulateur 4 seront choisies pour se déployer et réduire la vitesse de rotation du régulateur 4, agissant en conséquence pour réduire la vitesse de rotation de l'ensemble rouages 3, de manière à ce que la génératrice 5 produise un courant électrique sensiblement constant au cours du temps .
La tension du ressort 12 de la roue d'armage 2, le régulateur de vitesse 4 et les rapports des pignons des différentes roues dentées, s ' engrenant les unes avec les autres dans le dispositif de l'invention, sont choisis pour obtenir une rotation en continu de la génératrice 5 pendant au moins une vingtaine de secondes avec une vitesse d'environ 3000 tours par minute (tr/ in) . Dans ce mode d'exécution, le régulateur 4 tournera avec une vitesse d'environ 6000 tr/min et la roue d'armage 2 avec une vitesse voisine de 12 tr/min.
Initialement, on considérera que le ressort barillet 12 est désarmé, c'est-à-dire que le ressort 12 n'est pas compressé, et la génératrice 5 n'est pas activée ; le pignon oscillant ayant débrayé, ou désolidarisé, les différentes roues dentées 3, 7 de celle de la roue d'armage 2. Ainsi, lorsqu'un utilisateur souhaite enregistrer un message sonore, par exemple un message vocal personnalisé, il arme ou compresse le ressort 12, par exemple à l'aide de la pointe d'un stylo 15, en faisant tourner la roue d'armage 2 dans un sens particulier. La pointe du stylo 15 est insérée dans le ou les logements 14, disposé (s) en regard de la fente 13, que l'utilisateur peut atteindre à partir de ladite fente 13. Lorsque la roue d'armage 2, et son ressort 12, est armée, le pignon ramène la roue cliquet 7, et l'ensemble de rouages 3 ainsi que le régulateur 4, dans une position de
contact avec la roue d'armage 2 de sorte que cette dernière peut engrainer les roues dentées. Le déclenchement de l'enregistrement s'effectue dès que l'utilisateur appuie sur le bouton-poussoir 10 destiné à l'enregistrement, ce dernier agit mécaniquement sur un levier qui retire le dispositif d'arrêt 9 de la roue cliquet 7 de sorte que cette dernière se trouve libérée et peut tourner en rotation, sous l'impulsion de la roue d'armage 2, et entraîner consécutivement la génération d'énergie électrique.
De manière similaire, lorsque l'utilisateur souhaite écouter le signal sonore enregistré, il doit armer la roue d'armage 2 en compressant le ressort barillet 12 à l'identique de l'étape d'enregistrement. Ensuite, l'utilisateur appuie sur un second bouton- poussoir 11 agissant également sur un levier pour écarter le dispositif d'arrêt de la roue cliquet et ainsi la libérer. Bien entendu, selon une possibilité offerte par l'invention, le dispositif pourra comprendre un unique bouton-poussoir agissant consécutivement pour l'enregistrement puis pour l'écoute d'un message sonore.
L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes du dispositif selon l'invention, notamment concernant la taille et la forme de la fente 13 ou du nombre, de l'emplacement et de la taille des logements 14 en regard de la fente 13, sans pour autant sortir du cadre du brevet.