WO2021214313A1 - Enceinte acoustique directionnelle pour la communication confidentielle et attenuateur ultrasonore - Google Patents

Enceinte acoustique directionnelle pour la communication confidentielle et attenuateur ultrasonore Download PDF

Info

Publication number
WO2021214313A1
WO2021214313A1 PCT/EP2021/060715 EP2021060715W WO2021214313A1 WO 2021214313 A1 WO2021214313 A1 WO 2021214313A1 EP 2021060715 W EP2021060715 W EP 2021060715W WO 2021214313 A1 WO2021214313 A1 WO 2021214313A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
microphone
ultrasonic
expansion chamber
channel
sound
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/060715
Other languages
English (en)
Inventor
Thibault NOWAKOWSKI
Cyril Martin
Ilan KADDOUCH
Original Assignee
Akoustic Arts
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akoustic Arts filed Critical Akoustic Arts
Publication of WO2021214313A1 publication Critical patent/WO2021214313A1/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H04S7/303—Tracking of listener position or orientation
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
    • G10K11/04—Acoustic filters ; Acoustic resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/403—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers loud-speakers
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/002—Devices for damping, suppressing, obstructing or conducting sound in acoustic devices
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2869—Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself
    • H04R1/2876—Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself by means of damping material, e.g. as cladding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/406—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2217/00—Details of magnetostrictive, piezoelectric, or electrostrictive transducers covered by H04R15/00 or H04R17/00 but not provided for in any of their subgroups
    • H04R2217/03—Parametric transducers where sound is generated or captured by the acoustic demodulation of amplitude modulated ultrasonic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/02—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for preventing acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of oral or audio communication systems.
  • acoustic system which can, on the one hand, generate audible sound waves from ultrasonic waves and, on the other hand, acquire audible sound waves so as to allow oral communication between two people or between a person and an automaton.
  • the invention finds a particularly advantageous application when a sound must be broadcast to a single speaker, in a limited volume, at a distance from the speakers and only the sound coming from this speaker must be acquired.
  • It also relates to a confidential and contactless communication system and an ultrasonic attenuator.
  • each receiving and transmitting system includes a microphone to pick up the voice of one person and a speaker to broadcast the voice of the other person.
  • an acoustic system comprising:
  • an ultrasonic enclosure which comprises at least two sources and which is designed to produce a focused ultrasonic beam
  • a capture system which comprises at least one microphone and which is suitable for recording a sound wave
  • an electronic control and signal processing unit adapted to control the loudspeaker so as to produce a first audible sound in a listening area and to extract from the sound wave a second audible sound coming from a capture area superimposed at least in part on the listening area.
  • the ultrasonic enclosure according to the invention takes advantage of the properties of acoustic non-linearity of the air making it possible to recreate audible sound from ultrasound only. Indeed, when two ultrasonic waves, constituting an ultrasonic beam, emitted at a high sound level (typically above 100 dB), propagate in the air, they interact by converting part of their energy to form two new waves. whose frequencies are, on the one hand, the difference between the two ultrasonic frequencies and, on the other hand, the sum between the two ultrasonic frequencies.
  • the “difference” wave is located in the audible domain when the frequency difference between the two ultrasonic waves is less than 20 kHz.
  • This non-linear phenomenon, occurring in the air, is called “autodemodulation”.
  • This acoustic effect occurs at each point of the ultrasonic beam emitted by the loudspeaker as long as the residual energy of the ultrasonic waves is high enough to generate it.
  • All the audible waves demodulated at one point of the beam propagate along the latter and interact constructively with the audible waves demodulated at the next point (their amplitudes add up, we speak of a virtual antenna).
  • the beam, or wave, of sound appears. Its directivity is similar to that of the beam ultrasonic, because the demodulated audible waves interact little outside the ultrasonic beam.
  • the first step is to translate the audio signals, traditionally between 20 Hz and 20 kHz, in the ultrasound field.
  • amplitude modulation a method from the field of broadcasting, is implemented.
  • An ultrasonic carrier or carrier ultrasonic signal
  • the result is an amplitude modulated signal whose bandwidth, here at most 20 kHz, lies exclusively in the ultrasonic range.
  • the audio signal to be transmitted is modulated between 40 kHz and 60 kHz. After filtering and conditioning, this modulated signal is transmitted to ultrasonic transducers which vibrate and emit the corresponding waves in the air in a diffusion cone.
  • the sound wave generated by self-demodulation in the air of the ultrasonic beam can therefore be focused in a very small area called, in the context of the invention, the listening area.
  • the acoustic system also makes it possible to communicate with the speaker without the speaker having to manipulate an element of the acoustic system.
  • the use of an ultrasonic speaker avoids the need for an earpiece that the speaker would place against the ear to prevent third parties from hearing the audible sound intended for him.
  • the acoustic system therefore makes it possible to communicate without contact with the speaker, which is of great interest from a hygienic point of view.
  • the electronic unit is suitable for extracting from the sound wave, recorded using the capture system, a second audible sound coming from a capture zone superimposed on the listening zone.
  • the electronic unit is for example programmed to implement signal processing methods.
  • the acoustic system according to the invention therefore offers better conditions of confidentiality than the known systems insofar as, on the one hand, it generates a first audible sound only in the listening area and not outside of it so that people outside this area, while not far from it, cannot hear it. And, on the other hand, insofar as the privileged capture of sound is done in the listening area or in the immediate vicinity of the latter so that the speaker located in the listening area can speak normally or even in a low voice. without this altering too much the quality of the second audible sound which will be transmitted to its interlocutor by the acoustic system according to the invention. This possibility of speaking in a low voice or normally contributes to a certain discretion or even confidentiality of the exchanges between the speaker and his interlocutor.
  • the capture system comprises at least one ultrasonic attenuator as described below, positioned vis-à-vis an active surface of at least one microphone.
  • the capture system comprises a network of at least two microphones.
  • the implementation of a network of microphones makes it possible to define a reduced pick-up area. Indeed, thanks to the array of microphones, the electronic unit can target the pick-up area in a region of interest and extract audible sound only from that pick-up area, for example by lane formation. The capture zone can thus be superimposed with the listening zone only around the speaker. This increases the confidentiality of the system and reduces the processing required for noise reduction and the selection of the signal of interest.
  • each microphone is a directional microphone chosen from the group consisting of supercardioid, hypercardioid or ultracardioid microphones. Since microphones by construction have a spatially reduced pick-up area, the pick-up area can be targeted and spatially limited, typically around the speaker's head. This allows the pick-up zone to be superimposed with the listening zone only around the speaker, which increases the confidentiality of the system and simplifies the signal processing.
  • the acoustic system comprises means for reducing noise.
  • These noise reduction means make it possible, during the recording of the sound wave and during the extraction of the second audible sound, to reduce the intensity of the signals degrading the second audible sound, i.e. intensity of the signal representative of the noise present in the medium, of the signal representative of the ultrasonic beam and of the signal representative of the demodulated wave.
  • the speaker is located in a sound and ultrasonic environment.
  • the microphone is often placed near the speaker.
  • the very strong ultrasonic level that is to say the high sound pressure, generated by the enclosure can then be greater than the tolerance of the microphone. This can saturate the signal acquired by the microphone, and therefore deteriorate this signal. A high ultrasound level can even damage the microphone.
  • the ultrasonic signals emitted from the directional speaker also have a higher frequency than the sampling frequency of the microphone. Ultrasonic signals are therefore spectrally folded in the audible spectrum and add noise to the signal acquired by the microphone, making communication more complicated by degrading the intelligibility of the voice signal.
  • the demodulation of the ultrasonic beam appears from the point of emission of the signals, therefore on the surface of the enclosure.
  • the microphone is therefore subjected both to the ultrasonic acoustic field but also to the demodulated acoustic field.
  • these sound and ultrasonic waves can reflect off the speaker's head, the speaker, or other surfaces, which can interfere with signal recording.
  • the signal recorded by the microphone network therefore comprises:
  • the noise reduction means therefore makes it possible to isolate the signal of interest or at least to increase its level relative to that of the noise.
  • the reduction means include an absorbent material, at least partially surrounding each microphone, so as to isolate each microphone from the ultrasonic beam.
  • the noise reduction means therefore make it possible to effectively reduce the intensity of the signal representative of the ultrasonic beam while avoiding the spectral aliasing of this beam.
  • it makes it possible to reduce the ultrasonic sound pressure which can saturate and / or deteriorate the microphones.
  • the absorbent material is a sound insulation foam for ultrasound.
  • foams are easy to shape, so it is easy to give them a specific shape, for example a hollow cylinder into which a microphone is inserted, while retaining their attenuation properties. These foams therefore allow a wide variety of designs.
  • the absorbent material is an acoustic metamaterial, in English "acoustic metamaterial”. Metamaterials make it possible to diffract the ultrasonic beam in such a way as to create destructive interference. They are very effective in isolating a localized place in space from the ultrasound beam. Here a microphone is conveniently located in this localized spot in space.
  • the reduction means comprise at least one low-pass filter each connecting a microphone and the electronic unit. Thanks to the low-pass filters, part of the ultrasonic frequencies acquired by the transducer are eliminated. This makes it possible to reduce the intensity of the signal representative of the ultrasonic beam.
  • This filtering can, for example, be carried out in the analog domain, before an analog-to-digital conversion of the signal recorded by the microphone and / or in the digital domain after conversion of the signal recorded by the microphone.
  • each filter is a passive filter comprising at least one resistor and at least one capacitor and / or one coil. Such passive filters are easy to design and install.
  • the cutoff frequency of each filter is between 16 kHz and 40 kHz, which makes it possible to filter the non-audible frequencies.
  • the pickup band of each microphone is between 100 Hz and 20 kHz.
  • the microphones are thus designed to capture mainly audible sounds produced by a speaker.
  • the intensity of the signal representative of the ultrasonic beam is thus lower than those of the other signals, in particular that of the signal of interest.
  • the acoustic system comprises a support provided with a front face oriented towards the listening area, the enclosure and the capture system being arranged on this front face.
  • the acoustic system can therefore be designed in a compact manner while being oriented, in transmission and in reception, towards the speaker.
  • the acquisition system comprises several microphones
  • the latter are arranged on the periphery of the enclosure.
  • the latter are arranged equidistant from the center of the enclosure.
  • the array of microphones is therefore arranged to extract an audible signal in the axis of the speaker.
  • the main direction of the listening area is thus confused by design with the main direction of the capture area.
  • the network comprises between three and eight microphones.
  • the network comprises a network of at least three microphones arranged so as to determine a position of emission of the sound wave in a two-dimensional space or in a three-dimensional space. dimensions. This allows triangulation of the sound wave recorded by the microphones. The adjustment of the capture zone can then be done in the three dimensions of space.
  • the electronic unit is adapted to apply to the sound wave an active reduction of a noise generated by the enclosure during the extraction of the second audible sound.
  • This signal processing makes it possible, during the extraction of the second audible sound, that is to say the signal of interest, to reduce the intensity of the signal representative of the ultrasonic beam and of the signal representative of the noise.
  • the ultrasonic beam is predetermined since it constitutes the carrier of the message to be transmitted to the speaker.
  • the electronic unit is adapted to apply to the sound wave a correction factor representative of the first audible sound when extracting the second audible sound.
  • the demodulated sound signal is predetermined, that is to say here known a priori since it constitutes the message intended for the speaker used to generate the ultrasonic signal feeding the ultrasonic enclosure. It is therefore possible to take it into account a posteriori in order to remove it from the signal recorded by the microphones and thus to isolate the signal of interest.
  • the electronic unit is designed to apply non-linear echo suppression to the sound wave.
  • nonlinear disturbances mechanical or electronic, can appear between the speaker and the microphones generating an echo of the speaker's voice re-emitted by the speaker. Removing this nonlinear echo improves the sound signal perceived by the speaker.
  • the acoustic system comprises a means for locating a speaker in real time and for adjusting the listening area and the sensing area around the speaker's head. This makes it possible, for example, to automatically adjust the listening zone around the speaker's face and also to automatically adjust the capture zone so that it is superimposed with the listening zone.
  • the invention also provides a confidential and contactless communication system comprising an acoustic system of the hygiaphone type as described above and adapted to be arranged on a wall designed to separate two users facing each other.
  • the capture system described above makes it possible to strengthen the signal-to-noise ratio of the captured voice.
  • the speaker can therefore speak at a sufficiently low sound level to ensure the confidentiality of the exchanges.
  • This communication system can also be used to capture a voice command from a speaker, for example in a motor vehicle, and transmit it to an interpreter (that is to say to a voice recognition application) then to a network to be processed.
  • an interpreter that is to say to a voice recognition application
  • the invention also relates to an ultrasonic attenuator for a microphone.
  • an ultrasonic attenuator for a microphone comprising at least one input channel and at least one expansion chamber arranged in series to communicate with each other, the expansion chamber being located between the input channel and microphone, the channel and the expansion chamber each having a maximum passage section, the maximum passage section of the expansion chamber being strictly greater than the maximum passage section of the inlet channel.
  • the attenuator makes it possible to obtain, with a simple structure, an effective attenuation of the ultrasonic waves with a limited impact on the waves of the sound domain or audible by the human ear.
  • the expansion chamber has an internal volume greater than that of the inlet channel.
  • the maximum passage section of the expansion chamber has a larger dimension substantially equal to the largest dimension of an acquisition face of the microphone.
  • the attenuator comprises at least two expansion chambers separated by an intermediate channel, in series with each other and with the input channel, one channel always being separate from 'another channel by an expansion chamber and vice versa, the channels and the expansion chambers each having a maximum passage section, the maximum passage section of an expansion chamber being strictly greater than the maximum passage section of an adjacent channel.
  • each channel has a cylindrical shape of revolution of axis D and of diameter Di
  • each expansion chamber has a cylindrical shape of revolution of axis D 'and of diameter D 2 , the diameter of a channel D 1 being strictly less than the diameter D 2 of an adjacent expansion chamber.
  • the axes D and D ' are parallel and more particularly preferably the same.
  • Adapting the diameters of the cylindrical cavities makes it possible to modulate the frequency response of the ultrasonic attenuator, in particular for filtering the ultrasound and transmitting the audible sounds.
  • the diameters verify the relationship 2Di ⁇ D 2 £ 6D 1 .
  • the diameter of each Di channel is between 1 mm and 3 mm and in that the diameter D2 of each expansion chamber is between 4 mm and 6 mm.
  • each channel has a length L1 measured parallel to the axis D with D1 ⁇ L1 and each expansion chamber has a length L2 measured parallel to the axis D 'L2 ⁇ D2 .
  • FIG. 1 is a schematic front view of an acoustic system according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic sectional representation, along plane AA of Figure 1, of a radiation pattern and a listening area of the acoustic system of Figure 1;
  • FIG. 3 is a schematic sectional representation, along plane AA of Figure 1, of a pickup area of the acoustic system of Figure 1;
  • FIG. 4 is a schematic sectional representation, along plane AA of Figure 1, of a situation where the capture area of Figure 3 is superimposed with the listening area of Figure 2;
  • FIG. 5 is a schematic sectional representation, along plane AA of FIG. 1, of the acoustic system of FIG. 1 comprising noise reduction means;
  • FIG. 6 is a schematic sectional representation, along plane AA of FIG. 1, of the acoustic system of FIG. 1 comprising other means of noise reduction;
  • FIG. 7 is a schematic sectional representation of the microphones of the acoustic system of FIG. 1 equipped with ultrasonic attenuators according to the invention
  • FIG. 8 is a schematic sectional representation of the microphones of the acoustic system of Figure 1 equipped with a variant of the ultrasonic attenuators of Figure 7.
  • FIG. 9 is a sectional view of an ultrasonic attenuator according to the invention.
  • FIG. 10 is a schematic representation of a communication system comprising the acoustic system of Figure 1 according to a first embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic representation of a communication system comprising the acoustic system of Figure 1 according to a second embodiment.
  • An acoustic system according to the invention as shown in Figure 1 and designated as a whole by the reference 1, comprises an ultrasonic enclosure 10 consisting of at least two ultrasonic sources (not shown).
  • the acoustic system 1 also comprises a capture system 20 which here comprises an array of six microphones 21 of which only are visible in FIGS. 2 to 6.
  • the pickup system may include a single microphone or an array of only two microphones.
  • the acoustic system 1 also comprises an electronic control and signal processing unit 30.
  • the electronic unit 30 is adapted to control the ultrasonic enclosure 10 so as to produce a first audible sound in a listening area.
  • the electronic unit 30 is connected to the pick-up system and designed to extract from the sound wave, picked up by the latter, a second audible sound coming from a pick-up zone superimposed at least in part on the listening zone.
  • the directional ultrasonic enclosure 10 can be produced in any suitable manner known to those skilled in the art and, for example, as described in document FR3020231.
  • the enclosure 10 comprises a series of ultrasonic sources comprising piezoelectric transducers.
  • the sources are supplied by supply means ensuring the processing of an input audio signal.
  • the supply means are here included in the electronic unit 30.
  • the supply means are suitable for generating from the input audio signal as many supply signals as the enclosure 10 comprises ultrasonic sources.
  • the supply means can in particular be constituted by a dedicated signal processing processor but also by any other suitable signal processing system resulting from the assembly of discrete and / or integrated electronic components.
  • the enclosure 10 is therefore designed to produce a directional ultrasonic beam 40 which is a combination of several ultrasonic waves produced by the different sources of the enclosure 10.
  • the ultrasonic beam 40 is schematically represented in FIG. 2 by its diagram of radiation.
  • the radiation pattern represents for example the volume, here the surface in the plane of Figure 2, in which the intensity of the ultrasonic beam 40 is greater than 50% of the maximum intensity.
  • the demodulation in air of the ultrasonic beam 40 produces a focused audible sound wave here called the first audible sound.
  • the first sound is called "audible" when the frequencies that compose it are perceptible by the human ear. Focused here means that a wave or a beam has a main direction of propagation of acoustic energy. Here, focused therefore means emitted in a particular direction.
  • the electronic control and signal processing unit 30 is here adapted to control the enclosure 10 so as to produce the first audible sound in a listening zone 45.
  • the electronic unit 30 comprises at minus a processor and memory. Instructions, stored in memory, can be executed by the processor. The electronic unit 30 is therefore programmed here to control the enclosure 10.
  • the listening area 45 is located at a determined distance from the enclosure 10.
  • the listening area 45 is located between a few tens of centimeters and a few meters from the enclosure 10 and preferably between 1 m and 2 m.
  • the listening area 45 is centered around an axis A1 of the enclosure 10.
  • the axis A1 of the enclosure 10 is here the axis which passes through the center 12 of the surface.
  • emitter 13 of the enclosure 10 and which is orthogonal to the emitting surface 13.
  • Listening zone 45 defines the volume of space in which a listener, the speaker in the context of the invention, can perceive the first audible sound. Outside the listening zone 45, a listener perceives the first audible sound in a distorted or very attenuated manner or even cannot hear the first sound, depending on his position relative to the listening zone. As shown in FIG. 2, the position of the listening zone 45 is spatially adjustable, for example in a direction substantially orthogonal to the axis A1 of the enclosure 10. For this, the electronic unit 30 can apply phase shifts and gains specific to each of the sources of enclosure 10.
  • the dimensions of the listening zone 45 can also be adjusted by phase shifts and gains specific to each of the sources of the enclosure 10.
  • the listening zone 45 can for example be reduced to a volume of a few centimeters. a few tens of centimeters wide to encompass the speaker's head as closely as possible. Thus, only the speaker is able to perceive the first audible sound.
  • the acoustic system 1 here comprises a support 60 provided with a front face 61.
  • the enclosure 10 and the capture system 20 are arranged on the front face 61 .
  • the support 60 is for example a box in which the electronic unit 30 is included.
  • the support 60 is for example made of plastic.
  • the support 60 also protects the electronic unit 30.
  • the front face 61 is oriented towards the listening area 45.
  • the capture system 20 is arranged on the side faces 62 of the support 60.
  • the side faces 62 here have a common edge with the front face 60
  • the side faces 62 extend for example perpendicular to the front face 61.
  • the capture system 20 comprises an array of six microphones 21 designed to record a sound wave.
  • the electronic unit 30 can extract from the sound wave a second audible sound coming from a capture zone 55.
  • the second audible sound is for example here the voice of the speaker when the latter , or to minus its mouth, is located in the capture zone 55.
  • the sound wave recorded by a microphone 21 of the network is converted into a recorded signal comprising:
  • the signal of interest should be isolated from the recorded signal in order to be able to transcribe or listen clearly and precisely to the second audible sound.
  • the signal of interest must therefore be separated or isolated from the ultrasonic signal, the demodulated signal and the noise signal.
  • the electronic unit 30 is here programmed to implement the channel formation method, better known under the Anglo-Saxon name of "beamforming".
  • the formation of channels is based on the determination of delays between the different signals picked up by the different microphones so as to put the signals back into phase. The delays are then used to determine a direction of incidence of the sound wave.
  • the formation of channels is here carried out by combining the signals picked up by the different microphones 21 so that in particular directions the signals interfere constructively while in other directions the signals interfere destructively.
  • the interferences are for example produced by correlation of the signals.
  • the particular direction in which the signals constructively interfere is the axis A1 of the enclosure 10.
  • the particular direction defines a capture zone 55 of conical shape in which an audible sound is intelligible.
  • an audible sound is intelligible, for example when the signal-to-noise ratio is greater than a threshold value.
  • the capture zone 55 also depends on the intrinsic performance of the microphones 21. In fact, the microphones 21 have their own range and directivity.
  • the position of the capture zone 55 can be adjusted, for example in a direction orthogonal to the axis A1 of the enclosure 10. This adjustment is here carried out electronically by the electronic unit 30 by applying phase shifts or delay laws to the signals picked up by the various microphones 21 of the network.
  • the width of the capture zone 55 is predetermined so that it corresponds to an average head width of a speaker located at a determined distance from the enclosure 10, for example at 1 m.
  • the capture zone 55 is therefore defined here as the volume of the space in which the electronic unit 30 extracts audible sounds, in particular the second audible sound.
  • the capture area 55 is superimposed, at least in part on the listening area 45.
  • the positions of the listening area 45 and the capture area 55 can be adjusted as previously described.
  • the speaker L, placed in the listening zone 45, here towards the center of the listening zone 45, is then also placed in the capture zone 55.
  • the network comprises between three and eight microphones 21, for example. six microphones 21 as shown in figure 1.
  • the network comprises at least three microphones 21 arranged so as to determine a position of emission of the sound wave in a two-dimensional space or in a three-dimensional space.
  • the at least three microphones 21 are non-aligned.
  • at least two of the three microphones 21 can be placed at different depths along the axis A1.
  • a microphone 21 can be placed on the front face 61 and another microphone 21 can be placed on a side face 62 of the support 60.
  • An array of three microphones 21 has the advantage, if the microphones are not aligned, of allowing triangulation to determine the area from which the sound is coming. This triangulation is for example based on a correlation of the signals picked up by each microphones 21.
  • Having more than three microphones 21 makes it possible to adjust the capture zone 55 in the three dimensions of space.
  • the network is here limited to eight microphones 21.
  • the capture system comprises a reduced number of microphones, for example a microphone or an array of two microphones.
  • each microphone is preferably a directional microphone, for example, supercardioid, hypercardioid or ultracardioid.
  • the microphones 21 are arranged on the periphery of the enclosure 10. In other words, the microphones 21 surround the enclosure 10.
  • the microphones 21 are preferably arranged from 1 cm to 10 cm each. others.
  • the microphones 21 are arranged equidistant from the center 12 of the enclosure 10.
  • the microphones 21 are more specifically arranged equidistant from the center 12 of the emitting surface 13.
  • the capture zone 55 is centered, by design, around the axis A1 of the enclosure 10, and therefore around the center of the listening area 45.
  • the array of microphones 21 is therefore arranged to preferentially extract an audible signal in the enclosure.
  • the microphones 21 can be arranged equidistant from each other, this makes it possible in particular to adjust the capture zone 55 in an equivalent manner, that is to say with an identical signal-to-noise ratio, in all directions orthogonal to axis A1 of enclosure 10.
  • the pickup band, or passband, of each microphone is between 100 Hz and 20 kHz.
  • the bandwidth of each microphone is limited, at the upper limit, to 16 kHz, which according to standard telephony standards is the maximum frequency of a signal representing a voice, or even to 12 kHz.
  • the acoustic system 1 includes noise reduction means.
  • noise reduction is understood to mean reducing the noise in the recorded signal and not reducing the source of the noise.
  • the noise can be sonic or ultrasonic noise.
  • An ultrasonic noise is for example here the ultrasonic beam itself.
  • the noise reduction means are here classified into two categories: physical reduction means which occur before an analog-to-digital conversion of the signal recorded by the microphones and digital reduction means which occur after an analog-to-digital conversion of the signal. recorded signal.
  • the physical reduction means make it possible to limit the noise picked up before the signal is digitized. Thanks to the physical reduction means, the recorded signal is mostly composed of the signal of interest.
  • the physical reduction means provide a second isolation of the signal of interest, called physical isolation. In fact, reducing the noise therefore makes it possible to reduce, in the recorded signal, the ultrasonic signal, the noise signal and the demodulated signal, since the latter are not, or only slightly, picked up and recorded.
  • the physical reduction means here comprise an absorbent material 70, at least partially surrounding each microphone 21, so as to isolate each microphone 21 from the ultrasonic beam
  • the absorbent material 70 reduces the exposure of the microphones 21 to ultrasound. This reduces the acoustic pressure, which can be strong at the level of the enclosure 10, on the microphones 21 and the risk of saturation of the latter. [0107] In addition, in an embodiment where microphones include an integrated analog-digital converter, for example when the microphones used are microelectromechanical systems, the absorbent material also makes it possible to limit the spectral aliasing of the ultrasonic beam in the audible frequencies. [0108] The absorbent material 70 therefore makes it possible to position the microphones 21 relatively close to the enclosure 10 so as to obtain a compact acoustic system 1.
  • the absorbent material 70 forms a tube in which a microphone 21 is inserted.
  • the axis of the tube is parallel to the axis A1 of the enclosure 10. This makes it possible, on the one hand, to attenuate the ultrasonic beam propagating towards the microphones 21 and, on the other hand, to allow the audible sound to pass through. of the capture zone 55 without degrading it.
  • the absorbent material 70 is, for example, a sound insulation foam for ultrasound.
  • the sound insulation foam is for example made of melamine or polyurethane. Sound insulation foam can, for example, be designed to absorb frequencies above 20 kHz. The foam can be shaped with reliefs to increase its reflectivity.
  • the sound insulation foam is preferably on the microphone in front of its membrane, that is to say in front of the piezoelectric transducer. This helps protect the microphone from ultrasound coming from different directions, for example when the ultrasound beam is reflected.
  • the absorbent material 70 is, for example, an acoustic metamaterial such as a sonic crystal or a phonic crystal.
  • the absorbent material 70 is then for example a regular mesh, for example made of tubes of small diameter, having forbidden bands which prevent the transmission of waves at certain frequencies.
  • the center frequency of a forbidden band can be modified depending on the dimensioning of the metamaterial, for example by modifying the distribution of the rods or their thickness or even the metal used.
  • the acoustic metamaterial is designed to block the transmission of the ultrasonic beam, for example by blocking frequencies above 20 kHz.
  • the physical reduction means comprise a plurality of ultrasonic attenuators 100.
  • Each attenuator ultrasound 100 is arranged opposite the membrane of one of the microphones 21, that is to say opposite an active surface of the microphone 21.
  • Each ultrasonic attenuator 100 can be considered as an acoustic metamaterial in the sense that it makes it possible to modify the frequency content of the acoustic wave picked up by the microphone 21 and in this case to attenuate the ultrasonic waves.
  • the attenuator 100 makes it possible to avoid the demodulation of the ultrasonic beam on the membrane of the microphone 21 and thus makes it possible to greatly limit the noise of the ultrasonic beam.
  • the ultrasonic attenuator 100 comprises a body 101 in which are arranged an inlet channel 120 and a first expansion chamber 110 arranged in series and communicating with each other.
  • the ultrasonic attenuator 100 thus has a central recess allowing the sound wave to propagate from the capture zone 55 to the microphone 21.
  • the first expansion chamber 110 faces the microphone 21 and has an output section at the level of the latter.
  • Input channel 120 is located opposite expansion chamber 110 from microphone 21 and having an input section facing outward and the acquisition area.
  • the first expansion chamber 110 and the input channel 120 are arranged so that the acoustic wave propagating to the microphone 21 first enters the input channel 110 through the input section and then propagates through. the expansion chamber 120.
  • the input section and the output section are here orthogonal to the axis A1 of the enclosure 10.
  • the ultrasonic beam propagating in the ultrasonic attenuator 100 towards the microphone 21 has its various frequency components attenuated as a function of their frequency.
  • the ultrasonic attenuator 100 is designed to have an attenuation of less than 15 dB between 0 kHz and 10 kHz and an attenuation of greater than 30 dB between 20 kHz and 60 kHz.
  • the sound wave is much less attenuated than the ultrasonic beam.
  • the first expansion chamber 110 has an outlet section of dimensions and shape substantially similar to that of the membrane of the microphone 21 so that the entire active surface of the microphone 21 is then usable.
  • the first expansion chamber 110 is interposed between the microphone 21 and the input channel 120. [0122]
  • the outlet section of the first expansion chamber 110 has a greater dimension substantially equal to the largest dimension of the active surface of the microphone 21.
  • the first expansion chamber 110 forms a first cylindrical cavity of revolution of axis D 'and the inlet channel 120 forms a second cylindrical cavity of revolution of axis D.
  • the axes D and D ' are, on the one hand, parallel and coincident and, on the other hand, parallel to the axis A1.
  • the D and D ’axes are also centered on the center of the microphone's active surface.
  • the cylindrical cavity formed by the first expansion chamber 110 has a diameter D2 and a length L2.
  • the cylindrical cavity formed by the inlet channel 120 has a diameter D1 and a length L1.
  • the diameter D2 of the expansion chamber is strictly greater than the diameter D1 of the inlet channel.
  • the diameter D2 of the expansion chamber is between 3 mm and 8 mm, preferably between 5 mm and 6 mm, while the diameter D1 of the inlet channel is for example between 0.5 mm and 2 mm.
  • the length L2 of the expansion chamber can be greater or less than the length L1 of the channel.
  • the length L1 of the channel as well as the length L2 of the expansion chamber are each between 1 mm and 4 mm, preferably the length of the channel is between 1 mm and 3 mm.
  • the ratios between the largest dimension of the active surface of the microphone 21, that is to say here the diameter noted R of its membrane, with the dimensions of the attenuators are given by the following equations: 0.6 ⁇ R / Li ⁇ 2.5; 0.6 ⁇ R / Di ⁇ 1; 0.8 ⁇ L 2 ⁇ 3; 2 ⁇ R / D 2 ⁇ 5.
  • the diameter of the microphone 21 is for example between 2 mm and 8 mm and preferably between 5 mm and 7 mm.
  • the ultrasonic attenuator 100 can also include a second expansion chamber 130 arranged in series with the first expansion chamber 110 and the inlet channel 120.
  • the second expansion chamber 130 is separated from the first expansion chamber 110 by an intermediate channel 140.
  • the second expansion chamber 130 forms a cylindrical cavity of revolution centered on the axis. common D.
  • the intermediate channel 140 also forms a cavity cylindrical of revolution of axis D.
  • the ratios between the main dimension of the microphone 21 and the dimensions of the second expansion chamber 130 and of the second tube 140 are preferably within the ranges listed above.
  • the ultrasonic attenuator 100 can comprise a stack, along the common axis C, of alternating channels and expansion chambers.
  • the stack terminates, opposite the microphone 21, with the input channel having an input section lower than the section of the expansion chamber adjacent to it.
  • the diameters of the channels 120, 140 are smaller than the diameters of the expansion chambers 110, 130.
  • the acoustic waves propagating in the attenuator 100 towards the microphone are thus filtered as the diameter discontinuities pass.
  • the frequency response of the attenuator 100 that is to say the attenuation of an acoustic wave as a function of its frequency, can be modulated by adapting the lengths and diameters of the tubes 120, 140 and of the chambers of expansion 110, 130.
  • An ultrasonic attenuator 100 comprising two expansion chambers, as in Figure 8, and the inlet channel and one or two intermediate channels, exhibits high ultrasonic filtration capacities.
  • an attenuator 100 comprising two expansion chambers of 5 mm in diameter and two channels of 1 mm in diameter may exhibit an attenuation greater than 35 dB between 20 kHz and 60kHz.
  • An ultrasonic attenuator 100 comprising a single expansion chamber, the input channel and possibly opposite the input channel an intermediate channel, has limited ultrasound filtration capacities but is simpler and less expensive to produce.
  • the body 101 of the ultrasonic attenuator 100 can be produced by any means enabling the succession of tubes and expansion chambers to be produced.
  • the body of the ultrasonic attenuator 100 is preferably made of a rigid material such as a composite material, metal or plastic.
  • the body 101 of the attenuator is, for example, made in one piece by 3D printing or additive machining.
  • the body of the attenuator can also be made in several sub-parts each forming a channel or an expansion chamber or even a channel. and a chamber
  • the sub-parts can then be produced separately by machining or molding and then assembled. It is thus also possible to make the sub-parts in different materials.
  • the first expansion chamber 110 and the inlet channel 110 are formed by the same sub-part and are fitted to the second expansion chamber 130 and the second channel 140 which are also carried out by the same subpart.
  • the ultrasonic attenuator 100 may include fins 160 designed to fit over or around the microphone 21 and thus hold the ultrasonic attenuator 100 thereon.
  • the fins 160 are more particularly designed to at least partially envelop the microphone 21 at the periphery of its membrane.
  • a third channel 150 is designed to be arranged in part in contact with the membrane of the microphone 21.
  • the input channel is produced by piercing an external protective box, for example made of plastic, surrounding the communication system.
  • the first expansion chamber can then consist of a washer fixed to this protective surface facing the microphone.
  • the physical reduction means also include low-pass filters 71 connecting each microphone 21 and the electronic unit 30.
  • the low-pass filters 71 more specifically connect the piezoelectric transducers included in the microphones. 21 and the electronic unit 30.
  • the filters are here analog filters made with discrete components.
  • Each filter 71 is for example an RC type passive filter comprising at least one resistor and one capacitor or an RL type filter comprising at least one resistor and one coil, also called inductance.
  • Each filter 71 is thus for example a first order filter. Provision is also made for the filters to be passive filters of the second order RLC type.
  • the filters 71 can also be composed of first and / or second order filters mounted in cascade.
  • the low-pass filters 71 filter the high frequencies located outside the audible range that the microphones 21 pick up.
  • the filtered frequencies are here those located in the upper portion of the bandwidth of the microphones 21.
  • the cutoff frequency of each filter is between 16 kHz and 40 kHz. Indeed, according to standard telephony standards, 16 kHz is the maximum frequency of a signal representing a voice, so higher frequencies can be filtered out.
  • the digital reduction means are based on signal processing methods implemented by the electronic unit 30 to separate the signal of interest from the recorded signal. Digital reduction means provide a third isolation of the signal of interest, called electronic isolation.
  • the electronic unit 30 is here adapted to implement the signal processing methods described below. By “adapted” is meant here that the electronic unit 30 is programmed to process the recorded signal, independently or in a manner supervised by a user.
  • the electronic unit 30 is for example suitable for applying to the sound wave, that is to say to the recorded signal, an active reduction of a noise generated by the enclosure during the extraction of the second. its audible.
  • the active reduction of a noise can for example consist in estimating beforehand the behavior of the microphone 21 in response to the ultrasound emitted by the enclosure 10 to determine the correction functions used to denoise the signal. Active noise reduction can also consist of implementing known voice extraction algorithms.
  • This signal processing, which is applied to the recorded signal is based on knowledge of the input signal. The input signal is determined and makes it possible, for example, to estimate the frequency content of the ultrasound beam. Provision is made here to estimate this frequency content and the way in which it can be spectrally folded.
  • the electronic unit 30 is here adapted to apply to the sound wave, that is to say to the signal. recorded, a correction factor representative of the first audible sound during the extraction of the second audible sound.
  • the first audible sound, produced by demodulation of the ultrasonic beam is in fact determined: it represents the sound to be transmitted to the speaker located in the listening zone 45.
  • the correction factor is determined on the basis of the signal d input and / or first audible sound. It is then possible, for example, to provide for subtracting the correction factor from the recorded signal.
  • the signal of interest is then isolated from the demodulated signal since the latter is removed from the recorded signal. Those operations are preferably performed in the frequency domain.
  • the demodulated signal can be determined by a theoretical model, such as Berktay's equations, which indicates how the frequency components of the ultrasonic signal demodulate (their relative amplitudes for example), and which predicts the harmonic and intermodulation distortions between these components. Moreover, by taking into account the transfer function of the transducers on the ultrasonic signal, the demodulated signal can be determined very precisely.
  • the electronic unit 30 is for example also suitable for applying to the sound wave, that is to say to the recorded signal, a suppression of a nonlinear echo.
  • Echo overpressure techniques commonly called “acoustic echo suppression” or “acoustic echo cancellation” in English, are known in the field of telephony. This here allows the speaker not to hear an echo of his own voice re-emitted from the speaker 10.
  • the acoustic system 1 further comprises a means (not shown) for real-time localization of the speaker and for adjusting the listening zone 45 and the pick-up zone 55 around of the speaker's head.
  • Localization can be based on emitting a wavefront and receiving an echo similar to sonar. Localization can also be based on the use of optical sensors, for example used to measure the time of flight of a light pulse, or thermal.
  • the adjustment of the listening zone 45 and of the sensing zone 55 can then be carried out automatically by the electronic unit 30, for example by defining appropriate phase shifts and delay laws.
  • the implementation of the acoustic system 1 makes it possible to produce a confidential and contactless communication system 2.
  • the acoustic system 1 being focused in reception and in transmission, the communication system 2 makes it possible to communicate a message only to the speaker located in the listening zone 45, that is to say at a distance from the acoustic system 1. , and to capture only the voice of the speaker L because the capture zone 55 is partly superimposed with the listening zone 45 (as illustrated in FIG. 4).
  • the volume included both in the listening zone and in the capture zone then defines a confidentiality zone 50 for the speaker L.
  • the communication system 2 is therefore confidential and contactless for the speaker L located in the zone. confidentiality 50, that is to say here in front of the enclosure 10, for example here on the axis A1 of the enclosure 10.
  • the communication system 2 can for example be used in an intelligent terminal. For example, in a bank, a distributor equipped with the communication system 2 can allow a partially sighted speaker to carry out operations by voice commands in a confidential manner.
  • the communication system 2 can also be used as a hands-free kit, for example in a vehicle so that a driver can make calls confidentially.
  • the communication system 2 comprises a headset 80 and a microphone 81, connected to the electronic unit 30.
  • the headset 80 and the microphone 81 can be connected to the electronic unit 30 in a wired manner, for example by means of a USB or radio type interface, for example by the implementation of a type protocol. Bluetooth or DECT.
  • Speaker U then uses headset 80 and microphone 81 to converse with speaker L who uses acoustic system 1 for him.
  • the speaker U and the speaker L are separated by a transparent wall such as a window 90.
  • a transparent wall such as a window 90.
  • Such a communication system 2, illustrated in FIG. 7, can for example be used at a hospital counter. .
  • the window 90 thus protects the interlocutor U against a projection of pathogenic germs or against a physical attack.
  • the acoustic system 1 is then located on one side of the window 90, here on the speaker side, by being fixed to the latter.
  • the headset 80 and the microphone 81 are located on the other side of the glass 90, on the interlocutor side, where they ensure the confidentiality of the conversation.
  • the confidentiality zone 50 can be materialized by a marking on the ground. The marking is carried out so that the head of the speaker L in a standing position is located in the confidentiality zone 50.
  • the device for reproducing the sound coming from the listening area is not necessarily a headset but can be a conventional loudspeaker. If the interlocutor is the only one behind the window, the conversation is still confidential. As a variant, provision can also be made for the two parts of the communication system, the helmet and the microphone and the acoustic system, to be positioned several meters apart, as in the case of an intercom.
  • the communication system 2 can then be "half-duplex", that is to say able to transmit a message either from the speaker U to the speaker L or from the speaker. speaker L to speaker U, or “full-duplex”, that is to say able to transmit in both directions simultaneously.
  • the communication system 2 comprises two acoustic systems 1. Following the example of the hospital counter, each acoustic system 1 can for example be fixed on one side. of the window 90. Each acoustic system 1 then defines a confidentiality zone 50 in which is located either the speaker L or the interlocutor U. [0162]
  • the communication system 2 thus allows two people physically isolated from one of the '' other to communicate confidentially, without contact between them or with the communication system 2.
  • Each interlocutor thus has at his disposal a source of sound reproduction and a sound capture system which do not need to be manipulated .
  • the communication system 2 is therefore confidential and contactless for the speaker L and for his interlocutor U.
  • the confidential and contactless communication system 2 finds particular application in all situations where confidentiality is essential, for example at a customs or immigration post at an airport, at a store checkout or at a bank counter.
  • the communication system 2 allows exchanges with good audio quality.
  • the present invention is in no way limited to the embodiments described and shown, but those skilled in the art will know how to make any variant in accordance with the invention.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

L'invention concerne un atténuateur ultrasonore (100) pour microphone (21) comprenant au moins un canal d'entrée (120, 140) et au moins une chambre d'expansion (110, 130) agencés en série pour communiquer entre eux, la chambre d'expansion (110, 130) étant située entre le canal d'entrée et microphone (21), le canal et la chambre d'expansion présentant chacun une section de passage maximale, la section de passage maximale de la chambre d'expansion étant strictement supérieure à la section de passage maximale du canal d'entrée. L'invention concerne également un système acoustique (1) comprenant: - une enceinte ultrasonore (10) qui comprend au moins deux sources et qui est conçue pour produire un faisceau ultrasonore focalisé; - un système de captation (20) qui comprend au moins un microphone (21) et qui est adapté à enregistrer une onde sonore; - une unité électronique de commande et de traitement du signal adaptée à piloter l'enceinte de manière à produire un premier son audible dans une zone d'écoute et à extraire de l'onde sonore un second son audible provenant d'une zone de captation superposée au moins en partie à la zone d'écoute.

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L’INVENTION : ENCEINTE ACOUSTIQUE DIRECTIONNELLE POUR LA
COMMUNICATION CONFIDENTIELLE ET ATTENUATEUR ULTRASONORE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine des systèmes de communication orale ou audio.
[0002] Elle concerne plus particulièrement un système acoustique pouvant, d’une part, générer des ondes sonores audibles à partir d’ondes ultrasonores et, d’autre part, acquérir des ondes sonores audibles de manière à permettre une communication orale entre deux personnes ou entre une personne et un automate. [0003] L’invention trouve une application particulièrement avantageuse lorsqu’un son doit être diffusé à destination d’un seul locuteur, dans un volume limité, à distance des enceintes et que seul le son provenant de ce locuteur doit être acquis. [0004] Elle concerne également un système de communication confidentiel et sans contact et un atténuateur ultrasonore.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0005] Dans de nombreuses circonstances, il est nécessaire de permettre à deux personnes de se parler tout en étant en présence l’une de l’autre mais séparées physiquement par une paroi transparente à fonction sanitaire et sécuritaire. Ainsi, de nombreux lieux accueillant du public sont équipés de guichets comprenant chacun une paroi transparente séparant physiquement un agent et un usager. La paroi transparente protège alors l’agent d’une éventuelle contamination ou d’une agression physique. Afin de permettre une communication orale entre l’agent et l’usager, le guichet est équipé d’un système d’interphonie comprenant deux systèmes de réception et d’émission reliés. Un premier système de réception et d’émission est situé d’un côté de la paroi transparente, coté agent, tandis qu’un deuxième est situé côté locuteur, de l’autre côté de la paroi séparatrice. Classiquement, chaque système de réception et d’émission comprend un microphone pour capter la voix d’une personne et d’un hautparleur pour diffuser la voix de l’autre personne.
[0006] Le guichet étant généralement, situé dans un espace public, l’usager se trouve souvent entouré de personnes tierces susceptibles d’entendre les paroles de l’agent qui lui sont destinées et diffusées par le hautparleur et cela nonobstant le caractère confidentiel ou personnel qu’elles pourraient présenter.
[0007] Il est donc apparu le besoin d’un système d’interphonie qui offre de meilleures conditions de confidentialité ou discrétion.
PRESENTATION DE L'INVENTION
[0008] Afin d’atteindre ces objectifs, l’invention propose un système acoustique comprenant :
- une enceinte ultrasonore qui comprend au moins deux sources et qui est conçue pour produire un faisceau ultrasonore focalisé ;
- un système de captation qui comprend au moins un microphone et qui est adapté à enregistrer une onde sonore ;
- une unité électronique de commande et de traitement du signal adaptée à piloter l’enceinte de manière à produire un premier son audible dans une zone d’écoute et à extraire de l’onde sonore un second son audible provenant d’une zone de captation superposée au moins en partie à la zone d’écoute.
[0009] L’enceinte ultrasonore selon l’invention met à profit les propriétés de non- linéarité acoustique de l’air permettant de recréer du son audible à partir d’ultrasons uniquement. En effet, lorsque deux ondes ultrasonores, constituant un faisceau ultrasonore, émises à un fort niveau sonore (typiquement au-dessus de 100 dB), se propagent dans l’air, elles interagissent en convertissant une partie de leur énergie pour former deux nouvelles ondes dont les fréquences sont, d’une part, la différence entre les deux fréquences ultrasonores et, d’autre part, la somme entre les deux fréquences ultrasonores. Si l’onde « somme » se situe dans le domaine ultrasonore et est donc inaudible, l’onde « différence » se situe dans le domaine audible dès lors que l’écart fréquentiel entre les deux ondes ultrasonores est inférieur à 20 kHz. Ce phénomène non-linéaire, survenant dans l’air, est appelé « l’autodémodulation ». Cet effet acoustique survient en chaque point du faisceau ultrasonore émis par le haut-parleur tant que l’énergie résiduelle des ondes ultrasonores est suffisamment élevée pour le générer. Toutes les ondes audibles démodulées en un point du faisceau se propagent le long de ce dernier et interagissent de façon constructive avec les ondes audibles démodulées au point suivant (leurs amplitudes s’additionnent, on parle d’antenne virtuelle). De ce fait, le faisceau, ou onde, sonore apparaît. Sa directivité est semblable à celle du faisceau ultrasonore, car les ondes audibles démodulées interagissent peu en dehors du faisceau ultrasonore.
[0010] Afin de mettre en place un système d’émission ultra-directionnel pour diffuser des signaux audio en exploitant le phénomène d’autodémodulation, la première étape est de translater les signaux audio, traditionnellement compris entre 20 Hz et 20 kHz, dans le domaine ultrasonore. Pour cela, une modulation en amplitude, méthode issue du domaine de la radiodiffusion, est mise en oeuvre. Une porteuse ultrasonore (ou signal ultrasonore porteur) est modulée en amplitude par le signal audio appliqué à l’entrée. En résulte un signal modulé en amplitude dont la bande passante, ici au plus de 20kHz, se situe exclusivement dans le domaine ultrasonore. Par exemple, avec une porteuse à 40 kHz, le signal audio à émettre est modulé entre 40 kHz et 60 kHz. Après filtrage et conditionnement, ce signal modulé est transmis à des transducteurs ultrasonores qui entrent en vibration et émettent dans l’air les ondes correspondantes selon un cône de diffusion.
[0011] L’onde sonore générée par auto-démodulation dans l’air du faisceau ultrasonore peut donc être focalisée dans une zone très réduite appelée, dans le contexte de l’invention, la zone d’écoute.
[0012] Par ailleurs, le système acoustique permet aussi de communiquer avec le locuteur sans que le locuteur ait à manipuler un élément du système acoustique. En effet l’usage d’une enceinte ultrasonore, évite le recours à un écouteur que le locuteur se placerait contre l’oreille pour éviter que des tiers n’entendent le son audible qui lui est destiné. Le système acoustique permet donc de communiquer sans contact avec le locuteur ce qui présente un grand intérêt d’un point de vue hygiénique.
[0013] De plus, l’unité électronique est adaptée à extraire de l’onde sonore, enregistrée grâce au système de captation, un second son audible provenant d’une zone de captation superposée à la zone d’écoute. Pour cela, l’unité électronique est par exemple programmée pour mettre en oeuvre des méthodes de traitement du signal.
[0014] Ceci permet, d’une part, d’assurer la confidentialité du côté du locuteur, l’interlocuteur ne pouvant pas entendre les conversations de personnes situées à proximité du locuteur. Ceci permet, d’autre part, d’améliorer le signal audio transmis à l’interlocuteur puisque les bruits situés hors de la zone de captation ne sont pas extraits. [0015] Superposer la zone d’écoute et la zone de captation permet ainsi de créer une zone de confidentialité où seul le locuteur peut entendre le premier son audible et où seule la voix du locuteur, ici le second son audible, est captée et extraite. [0016] Le système acoustique selon l’invention offre de donc de meilleures conditions de confidentialité que les systèmes connus dans la mesure où, d’une part, il génère un premier son audible seulement dans la zone d’écoute et pas en dehors de celle-ci de sorte que des personnes situées en dehors de cette zone, tout en étant peu éloignées de celle-ci, ne peuvent l’entendre. Et, d’autre part, dans la mesure où la captation privilégiée du son se fait dans la zone d’écoute ou à proximité immédiate de cette dernière de sorte que le locuteur situé dans la zone d’écoute peut parler normalement voire à voix basse sans que cela altère trop la qualité du second son audible qui sera transmis à son interlocuteur par le système acoustique selon l’invention. Cette possibilité de parler à voix basse ou normalement contribue à une certaine discrétion voire confidentialité des échanges entre le locuteur et son interlocuteur.
[0017] Selon une caractéristique de l’invention, le système de captation comprend au moins un atténuateur ultrasonore tel que décrit ci-après, positionné en vis-à-vis d’une surface active d’au moins un microphone.
[0018] Selon une caractéristique de l’invention, le système de captation comprend un réseau d’au moins deux microphones. La mise en oeuvre d’un réseau de microphones permet de définir une zone de captation réduite. En effet, grâce au réseau de microphones, l’unité électronique peut cibler la zone de captation dans une région d’intérêt et extraire un son audible uniquement de cette zone de captation, par exemple par formation de voie. La zone de captation peut ainsi être superposé avec la zone d’écoute uniquement autour du locuteur. Cela permet ainsi d’augmenter la confidentialité du système et de réduire les traitements nécessaires à la réduction du bruit et la sélection du signal d’intérêt.
[0019] Selon une autre caractéristique de l’invention, chaque microphone est un microphone directif choisi dans le groupe constitué des microphones supercardioïdes, hypercardioïdes ou ultracardioïdes. De tels microphones ayant par construction une zone de captation spatialement réduite, la zone de captation peut être ciblée et limitée spatialement, typiquement autour de la tête du locuteur. Cela permet de superposer la zone de captation avec la zone d’écoute uniquement autour du locuteur, ce qui augmente la confidentialité du système et simplifie le traitement du signal.
[0020] Selon une caractéristique de l’invention, le système acoustique comprend des moyens de réduction d’un bruit. Ces moyens de réduction du bruit permettent, lors de l’enregistrement de l’onde sonore et lors de l’extraction du second son audible, de réduire l’intensité des signaux dégradant le second son audible, c’est- à-dire l’intensité du signal représentatif du bruit présent dans le milieu, du signal représentatif du faisceau ultrasonore et du signal représentatif de l’onde démodulée. [0021] En effet, en pratique, le locuteur est situé dans un environnement sonore et ultrasonore. De plus, pour garder un système acoustique compact, le microphone est souvent placé à proximité de l’enceinte.
[0022] Le très fort niveau ultrasonore, c’est-à-dire la pression acoustique élevée, généré par l’enceinte peut alors être supérieur à la tolérance du microphone. Cela peut saturer le signal acquis par le microphone, et donc détériorer ce signal. Un niveau ultrasonore élevé peut même aller jusqu’à l’endommagement du microphone.
[0023] Les signaux ultrasonores émis par l’enceinte directionnelle ont aussi une fréquence plus élevée que la fréquence d’échantillonnage du microphone. Les signaux ultrasonores sont donc repliés spectralement dans le spectre audible et ajoutent du bruit au signal acquis par le microphone, rendant plus compliquée la communication en dégradant l’intelligibilité du signal vocal.
[0024] Enfin, la démodulation du faisceau ultrasonore apparaît dès le point d’émission des signaux, donc à la surface de l’enceinte. Le microphone est donc soumis à la fois au champ acoustique ultrasonore mais également au champ acoustique démodulé. De plus, ces les ondes sonores et ultrasonores peuvent se réfléchir sur la tête du locuteur, sur l’enceinte ou sur d’autres surfaces, ce qui contribue à perturber l’enregistrement du signal.
[0025] Le signal enregistré par le réseau de microphone comprend donc :
- un signal représentatif du faisceau ultrasonore émis par l’enceinte ;
- un signal représentatif de l’onde sonore démodulée ;
- un signal représentatif du bruit présent dans le milieu ;
- un signal d’intérêt représentatif du son à capter, par exemple émis par le locuteur. [0026] La mise en oeuvre les moyens de réduction du bruit permet donc d’isoler le signal d’intérêt ou tout au moins d’augmenter son niveau par rapport à celui du bruit. [0027] Selon une variante de cette caractéristique, les moyens de réduction comprennent un matériau absorbant, entourant au moins partiellement chaque microphone, de manière à isoler chaque microphone du faisceau ultrasonore. Ici, les moyens de réductions du bruit permettent donc de réduire efficacement l’intensité du signal représentatif du faisceau ultrasonore en évitant le repliement spectral de ce faisceau. De plus, cela permet de réduire la pression acoustique ultrasonore qui peut saturer et/ou détériorer les microphones.
[0028] Selon une alternative de cette variante, le matériau absorbant est une mousse d’isolation phonique pour ultrasons. De telles mousses sont simples à façonner, il est ainsi aisé de leur donner une forme spécifique, par exemple un cylindre creux dans lequel est inséré un microphone, tout en conservant leurs propriétés d’atténuation. Ces mousses permettent donc une grande variété de conceptions.
[0029] Selon une autre alternative de cette variante, le matériau absorbant est un métamatériau acoustique, en anglais « acoustic metamaterial ». Les métamatériaux permettent de diffracter le faisceau ultrasonore de manière à créer des interférences destructrices. Ils sont très efficaces pour isoler du faisceau ultrasonore un endroit localisé de l’espace. Ici un microphone est avantageusement situé dans cet endroit localisé de l’espace.
[0030] Selon une autre variante de cette caractéristique, les moyens de réduction comprennent au moins un filtre passe-bas connectant chacun un microphone et l’unité électronique. Grâce aux filtres passe-bas, une partie des fréquences ultrasonores acquises par le transducteur est supprimée. Cela permet de réduire l’intensité du signal représentatif du faisceau ultrasonore. Ce filtrage peut, par exemple, être réalisé dans le domaine analogique, avant une conversion analogique-numérique du signal enregistré par le microphone et/ou dans le domaine numérique après conversion du signal enregistré par le microphone. [0031] Selon une alternative de cette variante, chaque filtre est un filtre passif comprenant au moins une résistance et au moins un condensateur et/ou une bobine. De tels filtres passifs sont simples à concevoir et à mettre en place.
[0032] Selon une autre alternative de cette variante, la fréquence de coupure de chaque filtre est comprise entre 16 kHz et 40 kHz, ce qui permet de filtrer les fréquences non audibles.
[0033] Selon encore une autre caractéristique de l’invention, la bande de captation de chaque microphone est comprise entre 100 Hz et 20 kHz. Les microphones sont ainsi conçus pour capter majoritairement des sons audibles produits par un locuteur. Ainsi, dans le signal délivré par chaque microphone, l’intensité du signal représentatif du faisceau ultrasonore est ainsi inférieure à celles des autres signaux, notamment à celle du signal d’intérêt.
[0034] Selon une caractéristique de l’invention, le système acoustique comprend un support pourvu d’une face avant orientée vers la zone d’écoute, l’enceinte et le système de captation étant agencés sur cette face avant. Le système acoustique peut donc être conçu de façon compacte tout en étant orienté, en émission et en réception, vers le locuteur.
[0035] Selon une variante de cette caractéristique, et lorsque le système d’acquisition comprend plusieurs microphones, ces derniers sont disposés en périphérie de l’enceinte. De préférence, ces derniers sont disposés à équidistance du centre de l’enceinte. Le réseau de microphones est donc disposé pour extraire un signal audible dans l’axe de l’enceinte. En d’autres termes, la direction principale de la zone d’écoute est ainsi confondue par conception avec la direction principale de la zone de captation. Selon une autre caractéristique de l’invention, le réseau comprend entre trois et huit microphones.
[0036] Selon une autre caractéristique de l’invention, le réseau comprend un réseau d’au moins trois microphones agencés de manière à déterminer une position d’émission de l’onde sonore dans un espace à deux dimensions ou dans un espace à trois dimensions. Cela permet une triangulation de l’onde sonore enregistrée par les microphones. L’ajustement de la zone de captation peut alors se faire dans les trois dimensions de l’espace.
[0037] Selon encore une autre caractéristique de l’invention, l’unité électronique est adaptée à appliquer à l’onde sonore une réduction active d’un bruit généré par l’enceinte lors de l’extraction du second son audible. Ce traitement du signal permet, lors de l’extraction du second son audible, c’est-à-dire du signal d’intérêt, de réduire l’intensité du signal représentatif du faisceau ultrasonore et du signal représentatif du bruit. En effet, par exemple, le faisceau ultrasonore est prédéterminé puisqu’il constitue la porteuse du message à faire passer au locuteur. En estimant la fonction de transfert de l’enceinte, il est possible d’estimer le contenu fréquentiel du faisceau ultrasonore et de le prendre en compte.
[0038] Selon encore une autre caractéristique de l’invention, l’unité électronique est adaptée à appliquer à l’onde sonore un facteur de correction représentatif du premier son audible lors de l’extraction du second son audible. En effet, le signal sonore démodulé est prédéterminé, c’est-à-dire ici connu a priori puisqu’il constitue le message à destination locuteur utiliser pour générer le signal ultrasonore alimentant l’enceinte ultrasonore. Il est donc possible de le prendre en compte a posteriori pour le supprimer du signal enregistré par les microphones et ainsi d’isoler le signal d’intérêt.
[0039] Selon une caractéristique de l’invention, l’unité électronique est conçue pour appliquer à l’onde sonore une suppression d’un écho non linéaire. En effet, des perturbations non linéaires, mécaniques ou électroniques, peuvent apparaître entre l’enceinte et les microphones générant un écho de la voix du locuteur réémis par l’enceinte. Supprimer cet écho non linéaire améliore le signal sonore perçu par le locuteur.
[0040] Selon une autre caractéristique de l’invention, le système acoustique comprend un moyen de localisation en temps réel d’un locuteur et d’ajustement de la zone d’écoute et de la zone de captation autour de la tête du locuteur. Cela permet par exemple d’ajuster automatiquement la zone d’écoute autour du visage du locuteur et aussi d’ajuster automatiquement la zone de captation pour qu’elle soit superposée avec la zone d’écoute.
[0041] L’invention propose également un système de communication confidentiel et sans contact comprenant un système acoustique de type hygiaphone tel que décrit ci-dessus et adapté pour être agencé sur une paroi conçue pour séparer deux utilisateurs se faisant face.
[0042] Grâce à ce système de communication, deux personnes isolées physiquement, voire éloignées, l’une de l’autre peuvent communiquer de manière confidentielle, sans contact entre elles, et sans contact avec le système acoustique. [0043] Avantageusement, le système de captation décrit ci-dessus permet de renforcer le rapport signal-sur-bruit de la voix captée. Le locuteur peut donc parler à un niveau sonore suffisamment faible pour assurer la confidentialité des échanges.
[0044] Ce système de communication peut aussi être utilisé pour capturer une commande vocale d’un locuteur, par exemple dans un véhicule automobile, et la transmettre à un interpréteur (c’est-à-dire à une application de reconnaissance vocale) puis à un réseau pour être traitée.
[0045] L’invention concerne aussi un atténuateur ultrasonore pour microphone comprenant au moins un canal d’entrée et au moins une chambre d’expansion agencés en série pour communiquer entre eux, la chambre d’expansion étant située entre le canal d’entrée et microphone, le canal et la chambre d’expansion présentant chacun une section de passage maximale, la section de passage maximale de la chambre d’expansion étant strictement supérieure à la section de passage maximale du canal d’entrée. Un tel mode de réalisation de l’atténuateur permet d’obtenir avec une structure simple une atténuation efficace des ondes ultrasonores avec un impact limité sur les ondes du domaine sonore ou audible par l’oreille humaine. D’une manière préférée, la chambre d’expansion présente un volume interne supérieur à celui du canal d’entrée
[0046] Selon une caractéristique de l’invention la section de passage maximale de la chambre d’expansion présente une plus grande dimension sensiblement égale à la plus grande dimension d’une face d’acquisition du microphone.
[0047] Selon une autre caractéristique de l’invention, l’atténuateur comprend au moins deux chambres d’expansion séparées par un canal intermédiaire, en série les uns avec les autres et avec le canal d’entrée, un canal étant toujours séparé d’un autre canal par une chambre d’expansion et réciproquement, les canaux et les chambres d’expansion présentant chacun une section de passage maximale, la section de passage maximale d’un chambre d’expansion étant strictement supérieure à la section de passage maximale d’un canal adjacent. Un tel enchaînement des canaux et des chambres d’extension permet d’accroître la sélectivité de l’atténuateur.
[0048] Selon encore une autre caractéristique de l’invention, chaque canal possède une forme cylindrique de révolution d’axe D et de diamètre Di, et chaque chambre d’expansion possède une forme cylindrique de révolution d’axe D’ et de diamètre D2, le diamètre d’un canal D1 étant strictement inférieur au diamètre D2 d’une chambre d’expansion adjacente. De manière préférée, les axe D et D’ sont parallèles et de manière plus particulièrement préférée confondus.
[0049] Adapter les diamètres des cavités cylindriques permet de moduler la réponse fréquentielle de l’atténuateur ultrasonore, notamment pour filtrer les ultrasons et transmettre les sons audibles.
[0050] Selon une variante de cette caractéristique, les diamètres vérifient la relation 2Di < D2 £ 6D1.
[0051] Selon une autre variante de cette caractéristique, le diamètre de chaque canal Di est compris entre 1 mm et 3 mm et en ce que le diamètre D2 de chaque chambre d’expansion est compris entre 4 mm et 6 mm.
[0052] Selon encore une autre variante de cette caractéristique, chaque canal possède une longueur L1 mesurée parallèlement à l’axe D avec D1 < L1 et chaque chambre d’expansion possède une longueur L2 mesurée parallèlement à l’axe D’ L2 < D2.
[0053] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
[0054] Par ailleurs, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes non limitatives de réalisation d’un système acoustique conforme à l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0055] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
[0056] Sur les dessins annexés :
[0057] [Fig. 1] est une représentation schématique de face d’un système acoustique selon l’invention ;
[0058] [Fig. 2] est une représentation schématique en coupe, selon le plan AA de la figure 1, d’un diagramme de rayonnement et d’une zone d’écoute du système acoustique de la figure 1 ;
[0059] [Fig. 3] est une représentation schématique en coupe, selon le plan AA de la figure 1 , d’une zone de captation du système acoustique de la figure 1 ;
[0060] [Fig. 4] est une représentation schématique en coupe, selon le plan AA de la figure 1 , d’une situation où la zone de captation de la figure 3 est superposée avec la zone d’écoute de la figure 2 ;
[0061] [Fig. 5] est une représentation schématique en coupe, selon le plan AA de la figure 1, du système acoustique de la figure 1 comprenant des moyens de réduction du bruit ;
[0062] [Fig. 6] est une représentation schématique en coupe, selon le plan AA de la figure 1, du système acoustique de la figure 1 comprenant d’autres moyens de réduction du bruit ;
[0063] [Fig. 7] est une représentation schématique en coupe, des microphones du système acoustique de la figure 1 équipés d’atténuateurs ultrasonores selon l’invention ;
[0064] [Fig. 8] est une représentation schématique en coupe, des microphones du système acoustique de la figure 1 équipés d’une variante des atténuateurs ultrasonores de la figure 7.
[0065] [Fig. 9] est une vue en coupe d’un atténuateur ultrasonore selon l’invention. [0066] [Fig. 10] est une représentation schématique d’un système de communication comprenant le système acoustique de la figure 1 selon un premier mode de réalisation ; et
[0067] [Fig. 11] est une représentation schématique d’un système de communication comprenant le système acoustique de la figure 1 selon un deuxième mode de réalisation.
[0068] Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références. [0069] Un système acoustique selon l’invention, tel que représenté à la figure 1 et désigné dans son ensemble par la référence 1 , comprend une enceinte ultrasonore 10 constituée d’au moins deux sources ultrasonores (non représentées). Le système acoustique 1 comprend également un système de captation 20 qui comprend ici un réseau de six microphones 21 dont seulement sont visibles aux figures 2 à 6.
[0070] Toutefois, selon d’autres modes de réalisation, le système de captation peut comprendre un seul microphones ou un réseau de seulement deux microphones. [0071] Le système acoustique 1 comprend aussi une unité électronique de commande et de traitement du signal 30. L’unité électronique 30 est adaptée à piloter l’enceinte ultrasonore 10 de manière à produire un premier son audible dans une zone d’écoute. L’unité électronique 30 est raccordée au système de captation et conçue pour extraire de l’onde sonore, captée par ce dernier, un second son audible provenant d’une zone de captation superposée au moins en partie à la zone d’écoute.
[0072] L’enceinte ultrasonore 10 directionnelle peut être réalisée de toute manière approprié connue de l’homme du métier et, par exemple, comme cela est décrit dans le document FR3020231 . [0073] Dans le cas présent, l’enceinte 10 comprend une série de sources ultrasonores comprenant des transducteurs piézoélectriques. Les sources sont alimentées par des moyens d’alimentation assurant le traitement d’un signal audio d’entrée. Les moyens d’alimentation sont ici compris dans l’unité électronique 30. Les moyens d’alimentation sont adaptés pour générer à partir du signal audio d’entrée autant de signaux d’alimentation que l’enceinte 10 comprend de sources ultrasonores. Les moyens d’alimentation peuvent notamment être constitués par un processeur de traitement du signal dédié mais aussi par tout autre système de traitement du signal adapté résultant de l’assemblage de composants électroniques discrets et/ou intégrés.
[0074] L’enceinte 10 est donc conçue pour produire un faisceau ultrasonore 40 directionnel qui est une combinaison de plusieurs ondes ultrasonores produites par les différentes sources de l’enceinte 10. Le faisceau ultrasonore 40 est schématiquement représenté en figure 2 par son diagramme de rayonnement. Le diagramme de rayonnement représente par exemple le volume, ici la surface dans le plan de la figure 2, dans lequel l’intensité du faisceau ultrasonore 40 est supérieure à 50% de l’intensité maximum.
[0075] Comme expliqué en introduction, la démodulation dans l’air du faisceau ultrasonore 40 produit une onde sonore audible focalisée appelée ici premier son audible. Le premier son est qualifié « d’audible » lorsque les fréquences qui le composent sont perceptibles par l’oreille humaine. On entend ici par focalisé qu’une onde ou un faisceau présente une direction principale de propagation de l’énergie acoustique. Ici, focalisé signifie donc émis dans une direction particulière.
[0076] L’unité électronique de commande et de traitement du signal 30 est ici adaptée à piloter l’enceinte 10 de manière à produire le premier son audible dans une zone d’écoute 45. Pour cela, l’unité électronique 30 comprend au moins un processeur et une mémoire. Des instructions, enregistrée sur la mémoire, peuvent être exécutées par le processeur. L’unité électronique 30 est donc ici programmée pour piloter l’enceinte 10.
[0077] Comme le montre la figure 2, la zone d’écoute 45 est située à une distance déterminée de l’enceinte 10. Ici, la zone d’écoute 45 est située entre quelques dizaines de centimètres et quelques mètres de l’enceinte 10 et de préférence entre 1 m et 2 m. Ici, la zone d’écoute 45 est centrée autour d’un axe A1 de l’enceinte 10. L’axe A1 de l’enceinte 10 est ici l’axe qui passe par le centre 12 de la surface émettrice 13 de l’enceinte 10 et qui est orthogonal à la surface émettrice 13.
[0078] La zone d’écoute 45 définit le volume de l’espace dans lequel un auditeur, le locuteur dans le contexte de l’invention, peut percevoir le premier son audible. Hors de la zone d’écoute 45, un auditeur perçoit le premier son audible de manière déformée ou très atténuée voire ne peut entendre le premier son, selon sa position par rapport à la zone d’écoute. Comme représenté en figure 2, la position de la zone d’écoute 45 est ajustable spatialement, par exemple dans une direction sensiblement orthogonale à l’axe A1 de l’enceinte 10. Pour cela, l’unité électronique 30 peut appliquer des déphasages et des gains spécifiques à chacune des sources de l’enceinte 10.
[0079] Les dimensions de la zone d’écoute 45 peuvent aussi être ajustées par des déphasages et des gains spécifiques à chacune des sources de l’enceinte 10. La zone d’écoute 45 peut par exemple être réduite à un volume de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres de large pour englober au plus près la tête du locuteur. Ainsi, seul le locuteur est en mesure de percevoir le premier son audible.
[0080] Comme le montrent par exemple les figures 1 , 2 et 3, le système acoustique 1 comprend ici un support 60 pourvu d’une face avant 61. L’enceinte 10 et le système de captation 20 sont agencés sur la face avant 61 . Le support 60 est par exemple un caisson dans lequel est incluse l’unité électronique 30. Le support 60 est par exemple réalisé en matière plastique. Le support 60 permet aussi de protéger l’unité électronique 30. Comme le montre la figure 2, la face avant 61 est orientée vers la zone d’écoute 45.
[0081] Dans un mode de réalisation non représenté, le système de captation 20 est agencé sur des faces latérales 62 du support 60. Comme le montre par exemple la figure 2, les faces latérales 62 présentent ici une arrête commune avec la face avant 60. Les faces latérales 62 s’étendent par exemple perpendiculairement à la face avant 61 .
[0082] Comme cela ressort plus particulièrement de la figure 1 , le système de captation 20 comprend un réseau de six microphones 21 conçu pour enregistrer une onde sonore.
[0083] Grâce au réseau de microphones 21 , l’unité électronique 30 peut extraire de l’onde sonore un second son audible provenant d’une zone de captation 55. Le second son audible est par exemple ici la voix du locuteur lorsque ce dernier, ou au moins sa bouche, est situé dans la zone de captation 55.
[0084] L’onde sonore enregistrée par un microphone 21 du réseau est convertie en un signal enregistré comprenant :
- un signal ultrasonore représentatif du faisceau ultrasonore 40 émis par l’enceinte 10 ;
- un signal démodulé représentatif de l’onde sonore démodulée ;
- un signal de bruit représentatif du bruit présent dans le milieu ;
- un signal d’intérêt représentatif du son à capter, par exemple émis par le locuteur, c’est-à-dire ici du second son audible.
[0085] Il convient d’isoler, dans le signal enregistré, le signal d’intérêt pour pouvoir retranscrire ou écouter de façon claire et précise le second son audible. Le signal d’intérêt doit donc être séparé ou isolé du signal ultrasonore, du signal démodulé et du signal de bruit.
[0086] Pour extraire le second son audible uniquement de la zone de captation 55, l’unité électronique 30 est ici programmée pour mettre en oeuvre la méthode de formation de voies, plus connue sous le nom anglosaxon de « beamforming ». La formation de voies est basée sur la détermination de délais entre les différents signaux captés par les différents microphones de manière à remettre les signaux en phase. Les délais permettent ensuite de déterminer une direction d’incidence de l’onde sonore.
[0087] La formation de voies est ici réalisée en combinant les signaux captés par les différents microphones 21 de manière à ce que dans des directions particulières les signaux interfèrent de façon constructive tandis que dans d’autres directions les signaux interfèrent de façon destructive. Les interférences sont par exemple réalisées par corrélation des signaux.
[0088] Ici, sur la figure 3, la direction particulière selon laquelle les signaux interfèrent constructivement est l’axe A1 de l’enceinte 10. La direction particulière définit une zone de captation 55 de forme conique dans laquelle un son audible est intelligible. Ici, un son audible est intelligible par exemple lorsque le rapport signal sur bruit est supérieur à une valeur seuil. La zone de captation 55 dépend aussi des performances intrinsèques des microphones 21. En effet, les microphones 21 ont une portée et une directivité propre.
[0089] Comme le montre la figure 3, la position de la zone de captation 55, peut être ajustée, par exemple dans une direction orthogonale à l’axe A1 de l’enceinte 10. Cet ajustement est ici réalisé de façon électronique par l’unité électronique 30 en appliquant des déphasages ou des lois de retard aux signaux captés par les différents microphones 21 du réseau. De préférence, la largeur de la zone de captation 55 est prédéterminée de sorte qu’elle corresponde à une largeur de tête moyenne d’un locuteur situé à une distance déterminée de l’enceinte 10, par exemple à 1 m.
[0090] La zone de captation 55 est donc ici définie comme le volume de l’espace dans lequel l’unité électronique 30 extrait des sons audibles, en particulier le second son audible.
[0091] Ici, comme le montre la figure 4, la zone de captation 55 est superposée, au moins en partie à la zone d’écoute 45. Pour cela, les positions de la zone d’écoute 45 et de la zone de captation 55 peuvent être ajustées comme décrit précédemment. Le locuteur L, placé dans la zone d’écoute 45, ici vers le centre de la zone d’écoute 45, est alors aussi placé dans la zone de captation 55.
[0092] Superposer la zone de captation 55 avec la zone d’écoute 45, par exemple en utilisant la méthode de formation de voie, dans laquelle se trouve le locuteur L permet une première isolation du signal d’intérêt appelée isolation spatiale. En effet, des sons audibles extérieurs à la zone de captation 55 pouvant être captés par les microphones ne sont pas extraits de l’onde sonore. Cela permet donc de réduire, dans le signal enregistré, le signal de bruit représentatif du bruit présent dans le milieu. Cela permet aussi d’isoler le second son audible d’un son émis par un autre locuteur situé hors de la zone de captation 55. En d’autres termes, le bruit présent dans le milieu où se situe le locuteur n’est pas, ou faiblement, capté et enregistré. Le signal d’intérêt est donc isolé du signal de bruit, le bruit pouvant comprendre des sons audibles produits par des personnes situées hors de la zone de captation 55. [0093] Ici, le réseau comprend entre trois et huit microphones 21 , par exemple six microphones 21 comme illustré en figure 1 .
[0094] Ici, le réseau comprend au moins trois microphones 21 agencés de manière à déterminer une position d’émission de l’onde sonore dans un espace à deux dimensions ou dans un espace à trois dimensions. De préférence, les au moins trois microphones 21 sont non-alignés. En pratique, pour déterminer une position d’émission selon la dimension de l’axe A1 de l’enceinte 10, au moins deux des trois microphones 21 peuvent être placés à différentes profondeurs selon l’axe A1. Par exemple, un microphone 21 peut être placé sur la face avant 61 et un autre microphone 21 peut être placé sur une face latérale 62 du support 60.
[0095] Un réseau de trois microphones 21 présente l’avantage, si les microphones ne sont pas alignés, de permettre une triangulation pour déterminer la zone dont le son provient. Cette triangulation est par exemple basée sur une corrélation des signaux captés par chaque microphones 21 .
[0096] Avoir plus de trois microphones 21 , permet d’ajuster dans les trois dimensions de l’espace la zone de captation 55. Plus le nombre de microphones est important plus les dimensions de la zone de captation 55 peuvent être petites, c’est-à-dire plus le cône illustré en figure 3 est fin. Grâce à un réseau comprenant entre trois et huit microphones 21 , la zone de captation 55 peut ainsi être réduite autour de la tête ou même de la bouche du locuteur. Pour limiter l’encombrement, le réseau est ici limité à huit microphones 21 .
[0097] Dans un mode de réalisation le système de captation comprend un nombre réduit de microphones, par exemple un microphone ou un réseau de deux microphones. Dans ce cas chaque microphone est, de préférence un microphone directif, par exemple, supercardioïde, hypercardioïde ou ultracardioïde. Cela permet d’augmenter la directivité du système de captation, c’est-à-dire de réduire les dimensions latérales de la zone d’écoute. La zone de captation peut donc être superposée à la zone d’écoute dans un volume limité, ici autour de la tête du locuteur, malgré le nombre réduit de microphones.
[0098] Ici, les microphones 21 sont disposés en périphérie de l’enceinte 10. En d’autres termes, les microphones 21 entourent l’enceinte 10. Ici, les microphones 21 sont de préférence disposés de 1 cm à 10 cm les uns des autres.
[0099] Comme illustré en figure 1 , les microphones 21 sont disposés à équidistance du centre 12 de l’enceinte 10. Les microphones 21 sont plus spécifiquement disposés à équidistance du centre 12 de la surface émettrice 13. Ainsi, la zone de captation 55 est centrée, par conception, autour de l’axe A1 de l’enceinte 10, et donc autour du centre de la zone d’écoute 45. Le réseau de microphones 21 est donc disposé pour extraire de façon préférentielle un signal audible dans l’axe A1 de l’enceinte 10.
[0100] De plus, les microphones 21 peuvent être disposés à équidistance les uns des autres, cela permet notamment d’ajuster la zone de captation 55 de façon équivalente, c’est-à-dire avec un rapport signal sur bruit identique, dans toutes les directions orthogonales à l’axe A1 de l’enceinte 10. [0101] Ici, la bande de captation, ou bande passante, de chaque microphone est comprise entre 100 Hz et 20 kHz. De préférence, la bande passante de chaque microphone est limitée, en borne supérieure, à 16 kHz, ce qui est d’après les normes standards en téléphonie la fréquence maximum d’un signal représentant une voix, voire même à 12 kHz.
[0102] Pour mieux isoler le signal d’intérêt, le système acoustique 1 comprend des moyens de réduction d’un bruit. Ici, par réduction d’un bruit, on entend réduire le bruit dans le signal enregistré et non pas réduire la source du bruit. Le bruit peut être un bruit sonore ou ultrasonore. Un bruit ultrasonore est par exemple ici le faisceau ultrasonore lui-même.
[0103] Les moyens de réduction du bruit sont ici classés en deux catégories : des moyens de réduction physique qui interviennent avant une conversion analogique- numérique du signal enregistré par les microphones et des moyens de réduction numérique qui interviennent après une conversion analogique-numérique du signal enregistré.
[0104] Les moyens de réduction physique permettent de limiter le bruit capté avant que le signal soit numérisé. Grâce aux moyens de réduction physique, le signal enregistré est en majorité composé par le signal d’intérêt. Les moyens de réduction physique permettent une deuxième isolation du signal d’intérêt, appelée isolation physique. En effet, réduire le bruit permet donc de réduire, dans le signal enregistré, le signal ultrasonore, le signal de bruit et le signal démodulé, puisque ces derniers ne sont pas, ou faiblement, captés et enregistrés.
[0105] Comme le montre la figure 5, les moyens de réduction physique comprennent ici un matériau absorbant 70, entourant au moins partiellement chaque microphone 21 , de manière à isoler chaque microphone 21 du faisceau ultrasonore
[0106] Le matériau absorbant 70 réduit l’exposition des microphones 21 aux ultrasons. Cela diminue la pression acoustique, qui peut être forte au niveau de l’enceinte 10, sur les microphones 21 et le risque de saturation de ces derniers. [0107] De plus, dans un mode de réalisation où microphones comprennent un convertisseur analogique-numérique intégré, par exemple lorsque les microphones utilisés sont des microsystèmes électromécaniques, le matériau absorbant permet aussi de limiter le repliement spectral du faisceau ultrasonore dans les fréquences audibles. [0108] Le matériau absorbant 70 permet donc de positionner les microphones 21 relativement près de l’enceinte 10 de manière à obtenir un système acoustique 1 compact.
[0109] Selon l’exemple illustré, le matériau absorbant 70 forme un tube dans lequel un microphone 21 est inséré. Ici, l’axe du tube est parallèle à l’axe A1 de l’enceinte 10. Cela permet d’une part d’atténuer le faisceau ultrasonore se propageant vers les microphones 21 et d’autre part de laisser passer le son audible provenant de la zone de captation 55 sans le dégrader.
[0110] En variante, on pourrait prévoir que le matériau absorbe aussi en partie les sons audibles pour isoler les microphones du signal démodulé dès la surface de l’enceinte.
[0111] En variante, on pourrait prévoir que le matériau absorbant entoure complètement chaque microphone ou encore que chaque microphone soit placé dans une cavité aménagée dans le matériau absorbant.
[0112] Le matériau absorbant 70 est par exemple une mousse d’isolation phonique pour ultrasons. La mousse d’isolation phonique est par exemple réalisée en mélamine ou en polyuréthane. La mousse d’isolation phonique peut par exemple être conçue pour absorber les fréquences supérieures à 20 kHz. La mousse peut être façonnée avec des reliefs pour augmenter sa réflectivité.
[0113] La mousse d’isolation phonique est de préférence sur le microphone devant sa membrane, c’est-à-dire devant le transducteur piézoélectrique. Cela permet de protéger le microphone d’ultrasons provenant de différentes directions, par exemple lorsque le faisceau ultrasonore est réfléchi.
[0114] Le matériau absorbant 70 est par exemple un métamatériau acoustique tel qu’un cristal sonique ou un cristal phonique. Le matériau absorbant 70 est alors par exemple un maillage régulier, par exemple fait de tubes de faible diamètre, présentant des bandes interdites qui empêchent la transmission d’ondes à certaines fréquences. La fréquence centrale d’une bande interdite peut être modifiée en fonction du dimensionnement du métamatériau, par exemple en modifiant la répartition des tiges ou leur épaisseur ou encore le métal utilisé. Ici, le métamatériau acoustique est conçu pour bloquer la transmission du faisceau ultrasonore par exemple en bloquant les fréquences supérieures à 20 kHz.
[0115] Dans un mode de réalisation, les moyens de réduction physique comprennent une pluralité d’atténuateurs ultrasonores 100. Chaque atténuateur ultrasonore 100 est agencée en face de la membrane d’un des microphones 21 , c’est-à-dire en vis-à-vis d’une surface active du microphone 21 .
[0116] Chaque atténuateur ultrasonore 100 peut être considéré comme un métamatériau acoustique dans le sens où il permet de modifier le contenu fréquentiel de l’onde acoustique captée par le microphone 21 et dans le cas présent d’atténuer les ondes ultrasonores. L’atténuateur 100 permet d’éviter la démodulation du faisceau ultrasonore sur la membrane du microphone 21 et permet ainsi de grandement limiter le bruit du faisceau ultrasonore.
[0117] Comme le montre la figure 7, l’atténuateur ultrasonore 100 comprend un corps 101 dans lequel sont aménagés un canal d’entrée 120 et une première chambre d’expansion 110 agencés en série et communiquant l’un avec l’autre. L’atténuateur ultrasonore 100 présente ainsi un évidement central permettant à l’onde sonore de se propager de la zone captation 55 au microphone 21.
[0118] La première chambre d’expansion 110 fait face au microphone 21 et présente une section de sortie au niveau de ce dernier. Le canal d’entrée 120 est situé à l’opposé de la chambre d’expansion 110 par rapport au microphone 21 et présentant une section d’entrée orientée vers d’extérieur et la zone d’acquisition. La première chambre d’expansion 110 et le canal d’entrée 120 sont agencés de sorte que l’onde acoustique se propageant vers le microphone 21 pénètre d’abord dans le canal d’entrée 110 par la section d’entrée puis se propage dans la chambre d’expansion 120.
[0119] La section d’entrée et la section de sortie sont ici orthogonales à l’axe A1 de l’enceinte 10.
[0120] Le faisceau ultrasonore se propageant dans l’atténuateur ultrasonore 100 vers le microphone 21 voit ses différentes composantes fréquentielles atténuées en fonction de leur fréquence. De préférence, l’atténuateur ultrasonore 100 est conçu pour présenter une atténuation inférieure à 15 dB entre 0 kHz et 10 kHz et une atténuation supérieure à 30 dB entre 20 kHz et 60 kHz. Ainsi, l’onde sonore est bien moins atténuée que le faisceau ultrasonore.
[0121] Sur l’exemple illustré en figure 7, la première chambre d’expansion 110 présente une section de sortie de dimensions et de forme sensiblement analogue à celle de la membrane du microphone 21 de sorte que toute la surface active du microphone 21 est alors utilisable. La première chambre d’expansion 110 est interposée entre le microphone 21 et le canal d’entrée 120. [0122] Ainsi, la section de sortie de la première chambre d’expansion 110 présente une plus grande dimension sensiblement égale à la plus grande dimension de la surface active du microphone 21 .
[0123] Comme représenté en figure 7, la première chambre d’expansion 110 forme une première cavité cylindrique de révolution d’axe D’ et le canal d’entrée 120 forme une deuxième cavité cylindrique de révolution d’axe D. Dans le cas présent, les axes D et D’ sont, d’une part, parallèles et confondus et, d’autre part, parallèle à l’axe A1 . Les axes D et D’ sont en outre centrés sur le centre de la surface active du microphone.
[0124] La cavité cylindrique formée par la première chambre d’expansion 110 présente un diamètre D2 et une longueur L2. La cavité cylindrique formée par le canal d’entrée 120 présente un diamètre D1 et une longueur L1.
[0125] Le diamètre D2 de la chambre d’expansion est strictement supérieur au diamètre D1 du canal d’entrée. Ici, le diamètre D2 de la chambre d’expansion est compris entre 3 mm et 8 mm de préférence compris entre 5 mm et 6 mm, tandis que le diamètre D1 du canal d’entrée est par exemple compris entre 0,5 mm et 2 mm.
[0126] La longueur L2 de chambre d’expansion peut être supérieure ou inférieure à la longueur L1 du canal. Dans le cas présent, la longueur L1 du canal ainsi que la longueur L2 de la chambre d’expansion sont chacune comprise entre 1 mm et 4 mm, de manière préférée la longueur du canal est comprise entre 1 mm et 3 mm.
[0127] De préférence mais non nécessairement, les rapports entre la plus grande dimension de la surface active du microphone 21 , c’est-à-dire ici le diamètre noté R de sa membrane, avec les dimensions de l’atténuateurs sont donnés par les équations suivantes : 0,6<R/Li<2.5 ; 0,6<R/Di<1 ; 0.8<L2<3 ; 2<R/D2<5.
[0128] Ici, le diamètre du microphone 21 est par exemple compris entre 2 mm et 8 mm et de préférence entre 5 mm et 7 mm.
[0129] Comme le montre la figure 8, l’atténuateur ultrasonore 100 peut aussi comprendre une deuxième chambre d’expansion 130 agencée en série avec la première chambre d’expansion 110 et le canal d’entrée120. La deuxième chambre d’expansion 130 est séparée de la première chambre d’expansion 110 par un canal intermédiaire 140. Comme la première chambre d’expansion 110, la deuxième chambre d’expansion 130 forme une cavité cylindrique de révolution centrée sur l’axe commun D. De même, le canal intermédiaire 140 forme également une cavité cylindrique de révolution d’axe D.
[0130] Les rapports entre la dimension principale du microphone 21 et les dimensions de la deuxième chambre d’expansion 130 et du deuxième tube 140 sont de préférence compris dans les intervalles listés ci-dessus.
[0131] De façon générale, l’atténuateur ultrasonore 100 peut comprendre un empilement, selon l’axe commun C, d’une alternance de canaux et de chambres d’expansion. L’empilement se terminant, à l’opposé du microphone 21 , par le canal d’entrée présentant une section d’entrée inférieur à la section de la chambre d’expansion qui lui est adjacente.
[0132] De façon générale, les diamètres des canaux 120, 140 sont inférieurs aux diamètres des chambres d’expansion 110, 130. Les ondes acoustiques se propageant dans l’atténuateur 100 vers le microphone sont ainsi alors filtrées au passage des discontinuités de diamètre. La réponse fréquentielle de l’atténuateur 100, c’est-à-dire l’atténuation d’une onde acoustique en fonction de sa fréquence, peut être modulée en adaptant les longueurs et les diamètres des tubes 120, 140 et des chambres d’expansion 110, 130.
[0133] Un atténuateur ultrasonore 100 comprenant deux chambres d’expansion, comme sur la figure 8, et le canal d’entrée et un ou deux canaux intermédiaires, présente des capacités de filtration des ultrasons élevées. Par exemple, un atténuateur 100 comprenant deux chambres d’expansion de 5 mm de diamètre et deux canaux de 1 mm de diamètre peut présenter une atténuation supérieure à 35 dB entre 20 kHz et 60kHz.
[0134] Un atténuateur ultrasonore 100 comprenant une seule chambre d’expansion, le canal d’entrée et éventuellement à l’opposé du canal d’entrée un canal intermédiaire, présente des capacités de filtration des ultrasons limitées mais se relève plus simple et moins coûteux à produire.
[0135] Le corps 101 de T’atténuateur ultrasonore 100 peut être réalisé par tout moyen permettant de réaliser la succession de tubes et de chambres d’expansion. Le corps de l’atténuateur ultrasonore 100 est, de préférence, réalisé dans un matériau rigide tel qu’en matériau composite, en métal ou en matière plastique. Le corps 101 de l’atténuateur est, par exemple, réalisé de manière monobloc en impression 3D ou usinage additif.
[0136] Le corps de l’atténuateur peut également être réalisé en plusieurs sous- parties chacune formant un canal ou une chambre d’expansion ou encore un canal et une chambre Les sous-parties peuvent être alors réalisées séparément par usinage ou moulage et ensuite assemblées. Il est ainsi également possible de réaliser les sous-parties dans des matériaux différents.
[0137] Dans l’exemple illustré en figure 9, la première chambre d’expansion 110 et le canal d’entrée 110 sont formés par une même sous partie et sont emboîtés à la deuxième chambre d’expansion 130 et le deuxième canal 140 qui sont également réalisés par une même sous-partie.
[0138] Comme le montre en particulier la figure 9, l’atténuateur ultrasonore 100 peut comprendre des ailettes 160 conçues pour s’emboîter sur le ou autour du microphone 21 et ainsi maintenir l’atténuateur ultrasonore 100 sur ce dernier. Les ailettes 160 sont plus particulièrement conçues pour envelopper au moins partiellement le microphone 21 en périphérie de sa membrane.
[0139] Dans l’exemple illustré en figure 9, un troisième canal 150 est conçu pour être agencé en partie au contact de la membrane du microphone 21 .
[0140] Dans un mode de réalisation non représenté, le canal d’entrée est réalisé en perçant un boiter de protection externe, par exemple en plastique, entourant le système de communication. La première chambre d’expansion peut alors être constituée d’une rondelle fixée sur cette surface de protection en vis-à-vis du microphone.
[0141] Comme le montre la figure 6, les moyens de réduction physique comprennent aussi des filtres passe-bas 71 connectant chaque microphone 21 et l’unité électronique 30. Les filtres passe-bas 71 connectent plus spécifiquement les transducteurs piézoélectriques compris dans les microphones 21 et l’unité électronique 30.
[0142] Les filtres sont ici des filtres analogiques réalisés avec des composants discrets. Chaque filtre 71 est par exemple un filtre passif de type RC comprenant au moins une résistance et un condensateur ou un filtre de type RL comprenant au moins une résistance et une bobine, aussi appelée inductance. Chaque filtre 71 est ainsi par exemple un filtre du premier ordre. Il est aussi prévu que les filtres puissent être des filtres passifs de type RLC du deuxième ordre. Enfin, les filtres 71 peuvent aussi être composés de filtres du premier et/ou du deuxième ordre montés en cascade.
[0143] Ici, les filtres passe-bas 71 filtrent les hautes fréquences situées hors du domaine audible que les microphones 21 captent. Les fréquences filtrées sont ici celles situées dans la portion supérieure de la bande passante des microphones 21.
[0144] Pour cela, la fréquence de coupure de chaque filtre est comprise entre 16 kHz et 40 kHz. En effet, d’après les normes standard en téléphonie, 16 kHz est la fréquence maximum d’un signal représentant une voix, les fréquences supérieures peuvent donc être filtrées.
[0145] Les moyens de réduction numérique, non représentés, sont basés sur des méthodes de traitement du signal mises en œuvre par l’unité électronique 30 pour séparer le signal d’intérêt du signal enregistré. Les moyens de réduction numérique permettent une troisième isolation du signal d’intérêt, appelée isolation électronique. [0146] L’unité électronique 30 est ici adaptée à mettre en œuvre les méthodes de traitement du signal décrites ci-dessous. On entend ici par « adaptée » que l’unité électronique 30 est programmée pour traiter le signal enregistré, de façon autonome ou de façon supervisée par un utilisateur.
[0147] L’unité électronique 30 est par exemple adaptée à appliquer à l’onde sonore, c’est-à-dire au signal enregistré, une réduction active d’un bruit généré par l’enceinte lors de l’extraction du second son audible. La réduction active d’un bruit peut par exemple consister à estimer au préalable le comportement des microphone 21 en réponse aux ultrasons émis par l’enceinte 10 pour déterminer des fonctions de corrections utilisées pour débruiter le signal. La réduction active d’un bruit peut aussi consister à mettre en œuvre des algorithmes connus d’extraction de voix. [0148] Ce traitement du signal, qui est appliqué au signal enregistré, est basé sur la connaissance du signal d’entrée. Le signal d’entrée est déterminé et permet par exemple d’estimer le contenu fréquentiel du faisceau ultrasonore. Il est ici prévu d’estimer ce contenu fréquentiel et la façon dont il peut se replier spectralement [0149] En particulier, l’unité électronique 30 est ici adaptée à appliquer à l’onde sonore, c’est-à-dire au signal enregistré, un facteur de correction représentatif du premier son audible lors de l’extraction du second son audible.
[0150] Le premier son audible, produit par démodulation du faisceau ultrasonore est en effet déterminé : il représente le son à transmettre au locuteur situé dans la zone d’écoute 45. Ici, le facteur de correction est déterminé sur la base du signal d’entrée et/ou premier son audible. On peut ensuite par exemple prévoir de soustraire le facteur de correction au signal enregistré. Le signal d’intérêt est alors isolé du signal démodulé puisque ce dernier est supprimé du signal enregistré. Ces opérations sont de préférences effectuées dans le domaine fréquentiel.
[0151] Le signal démodulé peut être déterminé par un modèle théorique, tel que des équations de Berktay, qui indique comment les composantes fréquentielles du signal ultrasonore se démodulent (leurs amplitudes relatives par exemple), et qui prédit les distorsions harmoniques et d’intermodulation entre ces composantes. De plus, en prenant en compte la fonction de transfert des transducteurs sur le signal ultrasonore, le signal démodulé peut être déterminé très précisément.
[0152] L’unité électronique 30 est par exemple aussi adaptée à appliquer à l’onde sonore, c’est-à-dire au signal enregistré, une suppression d’un écho non linéaire. Les techniques de surpression d’écho, couramment appelées « acoustic écho suppression » ou « acoustic écho cancellation » en anglais, sont connues dans le domaine de la téléphonie. Cela permet ici au locuteur de ne pas entendre un écho de sa propre voix réémis par l’enceinte 10.
[0153] Selon l’exemple illustré, le système acoustique 1 comprend, en outre, un moyen (non représenté) de localisation en temps réel du locuteur et d’ajustement de la zone d’écoute 45 et de la zone de captation 55 autour de la tête du locuteur. La localisation peut être basée sur l’émission d’un front d’onde et la réception d’un écho à la manière d’un sonar. La localisation peut aussi être basée sur l’utilisation de capteurs optiques, par exemple utilisés pour mesurer le temps de vol d’une impulsion lumineuse, ou thermiques. L’ajustement de la zone d’écoute 45 et de la zone de captation 55 peut ensuite être réalisé de manière automatique par l’unité électronique 30, par exemple en définissant des déphasages et des lois de retard appropriés.
[0154] La mise en oeuvre du système acoustique 1 permet de réaliser un système de communication 2 confidentiel et sans contact. En effet, le système acoustique 1 étant focalisé en réception et en émission, le système de communication 2 permet de communiquer un message uniquement au locuteur situé dans la zone d’écoute 45, c’est-à-dire à distance du système acoustique 1 , et de capter uniquement la voix du locuteur L car la zone de captation 55 est en partie superposée avec la zone d’écoute 45 (comme illustré en figure 4). Le volume compris à la fois dans la zone d’écoute et dans la zone de captation définit alors une zone de confidentialité 50 pour le locuteur L. Le système de communication 2 est donc confidentiel et sans contact pour le locuteur L situé en dans la zone de confidentialité 50, c’est-à-dire ici en face de l’enceinte 10, par exemple ici sur l’axe A1 de l’enceinte 10. [0155] Le système de communication 2 peut par exemple être utilisé dans une borne intelligente. Par exemple, dans une banque, un distributeur équipé du système de communication 2 peut permettre à un locuteur mal voyant d’effectuer des opérations par des commandes vocales de façon confidentielle. Le système de communication 2 peut aussi être utilisé comme un kit main libre, par exemple dans un véhicule pour qu’un conducteur puisse passer des appels de façon confidentiel. [0156] Selon l’exemple de mise en œuvre illustré à la figure 7, afin de permettre au locuteur L de communiquer avec un interlocuteur U, le système de communication 2 comprend un casque 80 et un microphone 81 , relié à l’unité électronique 30. Le casque 80 et le microphone 81 peuvent être reliés à l’unité électronique 30 de façon filaire, par exemple au moyen d’une interface de type USB, ou radio, par exemple par la mise en œuvre d’un protocole de type Bluetooth ou DECT.
[0157] L’interlocuteur U utilise alors le casque 80 et le microphone 81 pour converser avec le locuteur L qui lui utilise le système acoustique 1 . Selon l’exemple illustré, l’interlocuteur U et le locuteur L sont séparés par une paroi transparente telle qu’une vitre 90. Un tel système de communication 2, illustré en figure 7, peut par exemple être utilisé à un guichet d’hôpital. La vitre 90 protège ainsi l’interlocuteur U contre une projection de germes pathogènes ou contre une agression physique. Le système acoustique 1 est alors situé d’un côté de la vitre 90, ici du côté locuteur, en étant fixé à cette dernière. Le casque 80 et le microphone 81 sont situés de l’autre côté de la vitre 90, côté interlocuteur, où ils assurent la confidentialité de la conversation.
[0158] Coté locuteur, la zone de confidentialité 50 peut être matérialisée par un marquage au sol. Le marquage est réalisé de telle sorte que la tête du locuteur L en position debout soit située dans la zone de confidentialité 50.
[0159] Il est à noter que le dispositif de restitution du son en provenance de la zone d’écoute n’est pas nécessairement un casque mais peut être un hautparleur classique. Si l’interlocuteur est seul situé dernière la vitre, la conversation est tout de même confidentielle. En variante, on peut aussi prévoir que les deux parties du système de communication, le casque et le microphone et le système acoustique, soient positionnées à plusieurs mètres d’écart, comme dans le cas d’un interphone. [0160] Le système de communication 2 peut alors être « half-duplex », c’est-à-dire pouvant transmettre un message soit de l’interlocuteur U au locuteur L soit du locuteur L à l’interlocuteur U, ou « full-duplex », c’est-à-dire pouvant transmettre dans les deux sens de façon simultanée.
[0161 ] Selon une variante de réalisation plus particulièrement illustrée à la figure 8, le système de communication 2 comprend deux systèmes acoustiques 1. Suivant l’exemple du guichet d’hôpital, chaque système acoustique 1 peut par exemple être fixé d’un côté de la vitre 90. Chaque système acoustique 1 définit alors une zone de confidentialité 50 dans laquelle se trouve soit le locuteur L soit l’interlocuteur U. [0162] Le système de communication 2 permet ainsi à deux personnes isolées physiquement l’une de l’autre de communiquer de manière confidentielle, sans contact entre elles ni avec le système de communication 2. Chaque interlocuteur a ainsi à sa disposition une source de restitution du son et un système de captation du son qui n’ont pas besoin d’être manipulés. Le système de communication 2 est donc confidentiel et sans contact pour le locuteur L et pour son interlocuteur U. [0163] Le système de communication 2 confidentiel et sans contact trouve une application particulière dans toutes les situations où la confidentialité est primordiale, par exemple à un poste de douane ou d’immigration d’un aéroport, à la caisse d’un magasin ou au guichet d’une banque. De plus, grâce au système acoustique 1, le système de communication 2 permet des échanges avec une bonne qualité audio. [0164] La présente invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l’homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Atténuateur ultrasonore (100) pour microphone (21) comprenant au moins un canal d’entrée (120, 140) et au moins une chambre d’expansion (110, 130) agencés en série pour communiquer entre eux, la chambre d’expansion (110 ,130) étant située entre le canal d’entrée et microphone (21), le canal et la chambre d’expansion présentant chacun une section de passage maximale, la section de passage maximale de la chambre d’expansion étant strictement supérieure à la section de passage maximale du canal d’entrée.
[Revendication 2] Atténuateur ultrasonore (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section de passage maximale de la chambre d’expansion (110, 130) présente une plus grande dimension sensiblement égale à la plus grande dimension d’une face d’acquisition du microphone (21).
[Revendication 3] Atténuateur ultrasonore (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que qu’il comprend au moins deux chambres d’expansion séparées par un canal intermédiaire, en série les uns avec les autres et avec le canal d’entrée, un canal étant toujours séparé d’un autre canal par une chambre d’expansion et réciproquement, les canaux et les chambres d’expansion présentant chacun une section de passage maximale, la section de passage maximale d’un chambre d’expansion étant strictement supérieure à la section de passage maximale d’un canal adjacent.
[Revendication 4] Atténuateur ultrasonore (100) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque canal possède une forme cylindrique de révolution d’axe D et de diamètre Di, et chaque chambre d’expansion (110, 130) possède une forme cylindrique de révolution d’axe D’ et de diamètre D2, le diamètre D1 d’un canal étant strictement inférieur au diamètre D2 d’une chambre d’expansion adjacente.
[Revendication 5] Atténuateur ultrasonore (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les diamètres vérifient la relation 2Di < D2 £ 6D1.
[Revendication 6] Atténuateur ultrasonore (100) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le diamètre de chaque canal D1 est compris entre 1 mm et 3 mm et en ce que le diamètre D2 de chaque chambre d’expansion est compris entre 4 mm et 6 mm.
[Revendication 7] Atténuateur ultrasonore (100) selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que chaque canal possède une longueur Li mesurée parallèlement à l’axe D avec Di < Li et chaque chambre d’expansion possède une longueur L2 mesurée parallèlement à l’axe D’ l_2 £ D2.
[Revendication 8] Système acoustique (1) comprenant :
- une enceinte ultrasonore (10) qui comprend au moins deux sources et qui est conçue pour produire un faisceau ultrasonore (40) focalisé ;
- un système de captation (20) qui comprend au moins un microphone (21) et qui est adapté à enregistrer une onde sonore ;
- une unité électronique de commande et de traitement du signal (30) adaptée à piloter l’enceinte (10) de manière à produire un premier son audible dans une zone d’écoute (45) et à extraire de l’onde sonore un second son audible provenant d’une zone de captation (55) superposée au moins en partie à la zone d’écoute (45).
[Revendication 9] Système acoustique (1) selon la revendication 8, comprenant au moins un atténuateur ultrasonore (100) selon l’une des revendications 1 à 7 positionné en vis-à-vis d’une surface active du au moins un microphone (21).
[Revendication 10] Système acoustique (1) selon l’une des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que chaque microphone est un microphone directif choisi dans le groupe constitué des microphones supercardioïdes, hypercardioïdes ou ultracardioïdes.
[Revendication 11] Système acoustique (1) selon l’une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend un matériau absorbant (70), entourant au moins partiellement chaque microphone (21), de manière à isoler chaque microphone (21) du faisceau ultrasonore.
[Revendication 12] Système acoustique (1) selon l’une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que les moyens de réduction comprennent au moins un filtre passe-bas passif (71), comprenant au moins une résistance et au moins un condensateur et/ou une bobine et connectant chacun un microphone (21) et l’unité électronique (30).
[Revendication 13] Système acoustique (1 ) selon l’une des revendications 8 à 12, comprenant un réseau d’au moins trois microphones agencés de manière à déterminer une position d’émission de l’onde sonore dans un espace à deux dimensions ou dans un espace à trois dimensions.
[Revendication 14 Système acoustique (1) selon la revendication 13, caractérisé en ce que les microphones (21) sont disposés en périphérie de l’enceinte (10).
[Revendication 15] Système acoustique (1 ) selon l’une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que, l’unité électronique (30) est adaptée à appliquer à l’onde sonore une réduction active d’un bruit généré par l’enceinte lors de l’extraction du second son audible.
[Revendication 16] Système acoustique (1 ) selon l’une des revendications 8 à 15, caractérisé en ce que l’unité électronique (30) est adaptée à appliquer à l’onde sonore un facteur de correction représentatif du premier son audible lors de l’extraction du second son audible.
[Revendication 17] Système acoustique (1 ) selon l’une des revendications 8 à 16, comprenant un moyen de localisation en temps réel d’un locuteur (L) et d’ajustement de la zone d’écoute (45) et de la zone de captation (55) autour de la tête du locuteur (L).
[Revendication 18] Système de communication (2) confidentiel et sans contact de type hygiaphone comprenant un système acoustique (1) selon l’une des revendications 8 à 17 et adapté pour être agencé sur une paroi (90) conçue pour séparer deux utilisateurs se faisant face.
PCT/EP2021/060715 2020-04-23 2021-04-23 Enceinte acoustique directionnelle pour la communication confidentielle et attenuateur ultrasonore WO2021214313A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2004080A FR3109687B1 (fr) 2020-04-23 2020-04-23 Système Acoustique
FRFR2004080 2020-04-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021214313A1 true WO2021214313A1 (fr) 2021-10-28

Family

ID=72088231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/060715 WO2021214313A1 (fr) 2020-04-23 2021-04-23 Enceinte acoustique directionnelle pour la communication confidentielle et attenuateur ultrasonore

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3109687B1 (fr)
WO (1) WO2021214313A1 (fr)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434924A (en) * 1987-05-11 1995-07-18 Jay Management Trust Hearing aid employing adjustment of the intensity and the arrival time of sound by electronic or acoustic, passive devices to improve interaural perceptual balance and binaural processing
JP2005333574A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 音声通話装置
US20140205121A1 (en) * 2011-04-13 2014-07-24 Oticon A/S Hearing device with two or more microphones and two or more resonators having different lengths and the same resonant frequency
FR3020231A1 (fr) 2014-04-18 2015-10-23 Akoustic Arts Enceinte sonore unidirectionnelle
CN204948327U (zh) * 2015-06-23 2016-01-06 北京芝视界科技有限公司 一种窗口对讲***
CN106954136A (zh) * 2017-05-16 2017-07-14 成都泰声科技有限公司 一种集成麦克风接收阵列的超声定向发射参量阵
US20190349703A1 (en) * 2017-01-05 2019-11-14 Noveto Systems Ltd. An audio communication system and method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434924A (en) * 1987-05-11 1995-07-18 Jay Management Trust Hearing aid employing adjustment of the intensity and the arrival time of sound by electronic or acoustic, passive devices to improve interaural perceptual balance and binaural processing
JP2005333574A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 音声通話装置
US20140205121A1 (en) * 2011-04-13 2014-07-24 Oticon A/S Hearing device with two or more microphones and two or more resonators having different lengths and the same resonant frequency
FR3020231A1 (fr) 2014-04-18 2015-10-23 Akoustic Arts Enceinte sonore unidirectionnelle
CN204948327U (zh) * 2015-06-23 2016-01-06 北京芝视界科技有限公司 一种窗口对讲***
US20190349703A1 (en) * 2017-01-05 2019-11-14 Noveto Systems Ltd. An audio communication system and method
CN106954136A (zh) * 2017-05-16 2017-07-14 成都泰声科技有限公司 一种集成麦克风接收阵列的超声定向发射参量阵

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FLANAGAN J L: "ACOUSTIC FILTERS TO AID DIGITAL VOICE", BELL SYSTEM TECHNICAL JOURNAL, AMERICAN TELEPHONE AND TELEGRAPH CO. NEW YORK, US, vol. 58, no. 4, 1 April 1979 (1979-04-01), pages 903 - 944, XP000794256 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR3109687A1 (fr) 2021-10-29
FR3109687B1 (fr) 2022-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0606387B1 (fr) Systeme de prise de son, et appareil de prise et de restitution de son
EP2518724B1 (fr) Combiné audio micro/casque comprenant des moyens de débruitage d&#39;un signal de parole proche, notamment pour un système de téléphonie &#34;mains libres&#34;
EP2597889B1 (fr) Casque audio a controle actif de bruit de type non-adaptatif
CA1265063A (fr) Procedes et dispositifs pour attenuer les bruits d&#39;origine externe parvenant au tympan et ameliorer l&#39;intelligibilite des communications electro- acoustiques
FR2919454A1 (fr) Systeme de reproduction sonore a enceinte a events.
WO2004098235A1 (fr) Casque acoustique pour la restitution spatiale d’un son.
FR2911241A1 (fr) Systeme de haut-parleur avec rayonnement de son arriere reduit
EP1728409B1 (fr) Dispositif de sonorisation a contrôle de rayonnement géométrique et électronique
FR2742960A1 (fr) Antenne acoustique pour station de travail informatique
WO1997027723A1 (fr) Systeme de prise de son et d&#39;ecoute pour equipement de tete en ambiance bruitee
FR2552291A1 (fr) Transducteur acoustique directionnel
WO2021214313A1 (fr) Enceinte acoustique directionnelle pour la communication confidentielle et attenuateur ultrasonore
CA2928995C (fr) Systeme de sonorisation a directivite reglable amelioree
WO2020079377A1 (fr) Enceinte acoustique et procédé de modulation pour une enceinte acoustique
FR2632474A1 (fr) Dispositif d&#39;attenuation active de vibrations et notamment de bruit sans retard acoustique
EP3469812B1 (fr) Transducteur electrodynamique large bande pour casque audio et casque audio associe
EP0710427B1 (fr) Appareil de prise et de restitution de son, et son application a l&#39;audio-conference
FR2774796A1 (fr) Dispositif anti-bruit a detection de seuil
FR2559325A1 (fr) Appareillage permettant de capter et de transmettre au loin la parole d&#39;une personne placee dans un milieu perturbe afin d&#39;effectuer un traitement de cette parole
EP4029288A1 (fr) Dispositif de diffusion sonore a directivite large bande controlee
WO2007080346A1 (fr) Telephone bande elargie a deux ecouteurs
FR3135586A1 (fr) Équipement de communication permettant un duplex intégral avec une prise de son dans l’oreille et système de communication le comprenant
EP2599287B1 (fr) Terminal de communication mains libres a acoustique amelioree
FR2828326A1 (fr) Procede et dispositif de reduction d&#39;echo a la prise de son
FR3043869A1 (fr) Procede de communication par multiplexage

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21720503

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 150323)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21720503

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1