EP3123740B1 - Appareil acoustique comprenant au moins un microphone électroacoustique, un microphone ostéophonique et des moyens de calcul d'un signal corrigé, et équipement de tête associé - Google Patents

Appareil acoustique comprenant au moins un microphone électroacoustique, un microphone ostéophonique et des moyens de calcul d'un signal corrigé, et équipement de tête associé Download PDF

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EP3123740B1
EP3123740B1 EP15711549.4A EP15711549A EP3123740B1 EP 3123740 B1 EP3123740 B1 EP 3123740B1 EP 15711549 A EP15711549 A EP 15711549A EP 3123740 B1 EP3123740 B1 EP 3123740B1
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EP
European Patent Office
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signal
electrical signal
microphone
corrected
acoustic
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Patrick Jean François ROBUCHON
Eric Bernard Jacques CLOWEZ
Julie Marie Anne ROSIER
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Elno SAS
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Elno SAS
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    • H04R2410/01—Noise reduction using microphones having different directional characteristics
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    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/13—Hearing devices using bone conduction transducers

Definitions

  • the present invention also relates to an operator head equipment comprising a protective helmet and such an acoustic device.
  • the document US 5,692,059 A describes an acoustic device of the aforementioned type, intended to be inserted into the auditory canal of the outer ear.
  • the acoustic apparatus includes an aerial microphone capable of receiving acoustic sound waves and transforming them into an electrical signal, and a vibration sensor, the vibration sensor serving to eliminate background noise.
  • the sounds picked up by the vibration sensor are a mixture of the low frequencies of the sound corresponding to the voice of the user and a small amount of background noise.
  • the acoustic apparatus further comprises an electronic circuit capable of calculating an electric signal corrected according to the electrical signals respectively from the overhead microphone and the vibration sensor.
  • the document US 7,283,850 B2 also describes an acoustic device of the aforementioned type.
  • the device is a mobile phone including an osteophonic microphone for resting against a lateral side of the skull when the user positions the phone near his ear.
  • the mobile phone further comprises an overhead microphone adapted to receive acoustic sound waves corresponding to the speech signal of the user and transforming said waves into an electrical signal.
  • the osteophonic microphone is used to eliminate noise in the speech signal received by the overhead microphone.
  • the osteophonic microphone is used especially in low frequencies.
  • EP 2 518 724 A1 also describes an acoustic device of the aforementioned type.
  • the electrical signal corresponding to the audio signal of the voice of the user, able to be delivered by such acoustic devices, is not optimal.
  • the object of the invention is therefore to provide an acoustic device for further reducing the noise in the electrical signal corresponding to the voice of the user, to improve the quality of the signal delivered.
  • the subject of the invention is an acoustic apparatus according to claim 1.
  • the invention also relates to an acoustic device according to claim 2.
  • the acoustic apparatus is according to any one of claims 3 to 7.
  • the invention also relates to a headgear according to claim 8.
  • an acoustic apparatus 10 comprises a first microphone 12, also called the first air microphone, capable of receiving acoustic sound waves and transforming them into a first electrical signal E1, and a second microphone 14, also called an osteophonic microphone, capable of receiving by bone conduction of vibratory oscillations and transform them into a second electrical signal E2.
  • the acoustic apparatus 10 comprises a processing unit 16 disposed inside a protective casing 18, the processing unit 16 being able to deliver a corrected electrical signal Sc in particular as a function of the first electrical signal E1 and the second electrical signal E2.
  • the acoustic apparatus 10 comprises a noise reduction device 20, the noise reduction device 20 being connected at the output of the first microphone 12 to reduce the noise in the first signal E1, and the processing unit 16 is then connected, on the one hand, at the output of the noise reduction device 20, and on the other hand, at the output of the second microphone 14.
  • the acoustic apparatus 10 also comprises two lateral acoustic modules 22, an upper arch 24, a rear arch 26 connecting the acoustic modules and a connection cable 28, the connection cable being equipped at its end with a connector, not shown. .
  • the first microphone 12 visible on the figure 2 , comprises a main electroacoustic transducer 32 adapted to receive acoustic sound waves of a sound signal from the vocal cords and transforming said acoustic waves into the first electrical signal E1.
  • the first microphone 12 has a protrusion 34, for example integral with the protective housing 18 and extending in a longitudinal direction X.
  • the protrusion 34 comprises a cavity 36 for receiving the main electroacoustic transducer and a cylindrical duct 38 s extending longitudinally between the cavity 36 and a free end 40 of the protuberance, the free end 40 being located opposite the protective housing 18.
  • the longitudinal direction X is oriented substantially towards the mouth of the the user when the acoustic device 10 is positioned on the head of the user.
  • the longitudinal direction X forms, for example, an angle between 45 ° and 75 °, preferably equal to 60 °, with a horizontal plane in which the rear arch 26 is arranged when it is positioned against the skull of the user.
  • the first microphone 12 additionally comprises an element 42 for holding the main electroacoustic transducer inside the cavity 36.
  • the holding element 42 is able to dampen any mechanical vibrations of the main electroacoustic transducer 32, and is produced, for example, rubber or silicone.
  • the second microphone 14 comprises a bone mechanical excitation transducer 44, visible on the figure 3 disposed in the protective housing 18, and adapted to receive by bone conduction, in particular through a corresponding bone of the skull, the vibratory waves of the sound signal from the vocal cords of the user and to transform it into the second electrical signal E2 .
  • the second microphone 14 is electrically connected to the processing unit 16.
  • the processing unit 16 is, for example, embodied as an electronic circuit 46, as shown in FIG. figure 3 .
  • the electronic circuit 46 comprises, for example, a processor 47A and a memory 47B associated with the processor.
  • the processing unit 16 comprises means 48 for calculating a corrected electrical signal Sc as a function of the first electrical signal E1 and the second electrical signal E2, the corrected electrical signal Sc being able to be delivered at the output of the acoustic device 10, possibly after being amplified by an amplifier 49.
  • the calculation means 48 are, for example, made in the form of a calculation software capable of being stored in the memory 47B of the processing unit.
  • the processing unit 16 additionally comprises the amplifier 49 adapted to amplify the corrected signal Sc and deliver an amplified signal S. at the output of the acoustic device 10.
  • the housing 18 has a wall 50 for bearing on an area of the skull and an outer protective shell 52, the protective shell 52 for protecting both the treatment unit and the bone mechanical excitation transducer of the second microphone, and being located on the opposite side to the bearing wall 50, as shown in FIG. figure 3 .
  • the noise reduction device 20 is connected at the output of the main electroacoustic transducer 32 to reduce the noise in the first signal E1.
  • the noise reduction device 20 comprises a third microphone 54 and first means 56 of determining a first corrected intermediate signal Int1.
  • the third microphone 54 also called second air microphone, comprises a secondary electroacoustic transducer 58 adapted to receive acoustic sound waves of ambient noise and to transform said acoustic waves into a third electrical signal E3.
  • the third microphone 54 is omnidirectional for capturing acoustic waves coming from several directions.
  • the first determination means 56 are for example made in the form of a first determination software able to be stored in the memory 47B of the processing unit.
  • the first corrected intermediate signal Int1 is a function of the first electrical signal E1 and the third electrical signal E3, the corrected electrical signal Sc then being a function of the first corrected intermediate signal Int1 and the second signal E2.
  • a filter is used in order to phase the signals E1 and E3 before subtracting the signal E3 from the signal E1 according to equation (1).
  • a filter is used to phase the signals E1, E2 and E3 before subtracting the signals E2 and E3 signal E1 according to equation (2).
  • Each acoustic module 22, visible on the figure 1 comprises a support plate 60 on a skull lateral flank and a bone mechanical excitation transducer 62.
  • Each plate 60 comprises a support plate 64 adapted to bear on the skull above an ear, the support plate 64 having a clearance passage of the ear in its lower part.
  • the protective housing 18 is, for example, fixed in the rear part of the support plate 64 which is intended to be positioned above the right ear.
  • the support plates 64 are made of plastic material and injection molded.
  • Each acoustic module 22 comprises a hinge 66 provided between the support plate 60 and the transducer 62.
  • a spring equips the articulation 66 and is adapted to provide a return rotation, around the hinge 66, the transducer 62 relative to the plate 60 to a rest position.
  • the upper arch 24, also called headband, is of adjustable length and adapted to be positioned on the top of the head.
  • the upper arch 24 is shaped like a strap of adjustable length.
  • the rear arch 26 made of a rigid material, is a mechanical holding bar of the osteophonic microphone 14 and each acoustic module 22 resting on a corresponding lateral side of the skull.
  • the holding bar 26 is of adjustable length, and able to be positioned under the bone of the rock behind the head, near the nape of the neck.
  • the bone mechanical excitation transducer 44 is an accelerometer, preferably a one-axis accelerometer, oriented substantially in a direction normal to the bearing wall 50, in order to allow a homogeneous reproduction of the vibratory wave transmitted by bone conduction. according to the different users.
  • the bone mechanical excitation transducer 44 is oriented towards the inside, that is to say towards the skull of the user when the acoustic apparatus 10 is positioned on the skull.
  • the calculation means 48 are connected, on the one hand, at the output of the noise reduction device 20, and on the other hand, at the output of the bone mechanical excitation transducer 44.
  • the wall 50 is in the form of a skin in contact with the accelerometer 44 of the second microphone.
  • the skin 50 visible in section on the figure 3 has a value hardness of between 45 and 85 A shores, so that the skin 50 is of mechanical impedance substantially equal to the mechanical impedance of the corresponding area of the skull.
  • the value of the hardness of the skin 50 is preferably between 55 and 80 Shore A, more preferably between 65 and 75 Shore A.
  • the thickness E of the skin 50 is between 0.4 mm and 0.6 mm. mm, preferably equal to 0.5 mm.
  • the skin 50 is made of synthetic rubber, for example rubber based on polychloroprene.
  • the outer shell 52 has a U-shaped cross section, and is made of plastic.
  • the secondary electroacoustic transducer 58 is fixed inside the outer shell 52 of the protective casing, and is adapted to receive the acoustic waves of ambient noise via an orifice 68 formed through said outer shell 52, as shown in FIG. figure 3 .
  • the secondary electroacoustic transducer 58 is oriented substantially in the same direction as the bone mechanical excitation transducer 44, but in the opposite direction. In other words, the secondary electroacoustic transducer 58 is oriented substantially in a direction normal to the support wall 50 and outwardly, that is to say in the opposite direction to the skull of the user when the acoustic device 10 is positioned on the skull.
  • each acoustic module 22 comprises an emissive element, not shown, able to transform an electrical signal received into vibratory waves representative of the sound signal and to transmit them to the auditory nerve by bone conduction.
  • a user of the acoustic apparatus 10 begins by positioning the apparatus 10 on his head, by placing the strap 24 on top of his skull, the rear arch 26 behind his head, near his neck and the turntables. 60 support on the lateral flanks of his skull, above each respective ear. The clearance formed in the lower part of the support plates 64 ensures good ergonomics of the plate 60 relative to the upper part of the flag of the ear.
  • each bone mechanical excitation transducer 62 on the corresponding temple takes place naturally and automatically by each articulation 66.
  • the first microphone 12 picks up a sound signal comprising both a component corresponding to the voice of the user, a component corresponding to the ambient noise, and than an osteophonic component.
  • the second microphone 14, also called osteophonic microphone captures only the osteophonic component of the sound signal, and the third microphone 54 essentially captures, by its orientation, the component corresponding to the ambient noise.
  • the corrected electrical signal Sc thus essentially contains the only component corresponding to the voice of the user, since the subtraction of the third electrical signal E3 makes it possible to eliminate the component corresponding to the ambient noise , then that the subtraction of the second electrical signal E2 makes it possible to eliminate the osteophonic component of the sound signal.
  • the component corresponding to the ambient noise is eliminated from the signal delivered at the output of the acoustic apparatus 10, whereas with the acoustic apparatus of the state of the art this component corresponding to ambient noise is not attenuated.
  • the acoustic device 10 can further reduce the noise in the electrical signal corresponding to the voice of the user, to improve the quality of the signal delivered by the acoustic device.
  • FIG 5 illustrates a first variant of this first embodiment for which elements similar to those described above, are identified by identical references, and are not described again.
  • the noise reduction device 20 comprises means 70 for digital noise processing, and does not include the third microphone or the first determination means.
  • the digital noise processing means 70 are adapted to receive the first electrical signal E1 and to output the first corrected intermediate signal Int1, the first corrected intermediate signal Int1 then having a signal-to-noise ratio higher than the signal-to-noise ratio of the first signal E1.
  • the digital noise processing means 70 are for example made in the form of digital noise processing software capable of being stored in the memory 47B of the processing unit.
  • the digital noise processing means 70 are suitable for implementing a noise reduction algorithm based on Wiener filtering and on extended spectral subtraction.
  • the digital processing means 70 comprise an input 70A, an output 70B, a Wiener filter 71 connected to the input 70A, and an adder 72 connected to the output of the Wiener filter 71 via a first amplifier 73.
  • the digital processing means 70 comprise a first inverter 74 connected at the output of the adder 72 and a second amplifier 75 connecting the output of the first inverter 74 to the adder 72.
  • the digital processing means 70 comprise a first adder 76 connected to the input 70A and at the output of the adder 72, and a second inverter 77 connected between the output of the first adder 76 and the Wiener filter 71.
  • the digital processing means 70 comprise a second adder 78 connected to the input 70A and at the output of the filter of Wiener 71 via a third amplifier 79, the output of the second summator 78 being connected to the output 70B of the digital processing means 70.
  • the digital processing means 70 are adapted to receive at the input 70A at time p the module of a noise-containing speech signal, the noisy speech signal at the instant p being denoted by X p .
  • the Wiener filter 71 has a transfer function H p and is capable of outputting the noise spectrum module estimated at the instant p, the noise spectrum estimated at the instant p being denoted by N p .
  • the first amplifier 73 has a gain equal to 1- ⁇
  • the second amplifier 75 has a gain equal to ⁇ , where ⁇ is a coefficient between 0 and 1.
  • the first inverter 74 makes it possible to obtain at the output the noise spectrum module estimated at the previous instant p-1
  • the signal delivered at the output of the first adder 76 corresponds to the modulus of an average of the estimates of the speech at the instant p, the average of the estimates of the speech at the instant p being noted S p and checking the following equation:
  • the second inverter 77 makes it possible to obtain at the output the modulus of the average of the estimates of the speech at the previous instant p-1
  • the third amplifier 79 has a gain equal to K, and the signal delivered at the output of the second summer 78 corresponds to the modulus of the estimated speech signal at the instant p, the estimated speech signal at the instant p being noted ⁇ p and checking the following equation:
  • is delivered at the output 70B of the digital noise processing means 70, and corresponds to the first corrected intermediate signal Int1 which has a signal-to-noise ratio higher than the signal-to-noise ratio of the first signal E1 received at the input of the digital noise processing means 70.
  • the corrected electrical signal Sc is equal to the subtraction of the second signal E2 to the first corrected intermediate signal Int1, and then verifies the equation (2) described above.
  • the corrected electrical signal Sc therefore essentially contains the only component corresponding to the voice of the user, since the digital noise processing makes it possible to greatly reduce the component corresponding to the ambient noise. , then that the subtraction of the second electrical signal E2 makes it possible to eliminate the osteophonic component of the sound signal.
  • the component corresponding to the ambient noise is greatly reduced in the signal delivered at the output of the acoustic apparatus 10, whereas with the acoustic apparatus of the state of the technical this component corresponding to the ambient noise is not attenuated.
  • FIG 7 illustrates a second variant of this first embodiment for which elements similar to those described above, are identified by identical references, and are not described again.
  • the noise reduction device 20 comprises the third microphone 54 and the first determination means 56.
  • the noise reduction device 20 does not include digital noise processing means.
  • the acoustic apparatus 10 further comprises first filtering means 80 connected between the noise reduction device 20 and the calculation means 48, the first filtering means 80 being able to reduce the amplitude. signal for frequencies lower than a first predetermined frequency F1.
  • the first filtering means 80 form a high-pass filter with a cut-off frequency equal to the first predetermined frequency F1.
  • the first filtering means 80 are for example made in the form of a first filtering software capable of being stored in the memory 47B of the processing unit.
  • the first predetermined frequency F1 has a value, for example between 800 Hz and 1600 Hz, preferably substantially equal to 1200 Hz.
  • the acoustic apparatus 10 comprises second filtering means 82 connected between the bone mechanical excitation transducer of the second microphone 14 and the calculating means 48, the second filtering means 82 being able to reduce the amplitude of the signal for frequencies higher than a second predetermined frequency F2.
  • the second filtering means 82 form a low-pass filter with a cut-off frequency equal to the second predetermined frequency F2.
  • the second filtering means 82 are for example made in the form of a second filtering software capable of being stored in the memory 47B of the processing unit.
  • the second predetermined frequency F2 presents a value, for example between 400 Hz and 1200 Hz, preferably substantially equal to 800 Hz.
  • a filter is used to phase the signals E1, E2 and E3 before subtracting the high frequency part of the signal E3 from the high frequency part of the signal E1, and then adding the result of this subtraction from the low frequency part of the signal E2 according to equation (8).
  • the corrected electrical signal Sc thus essentially contains the high frequency portion of the component corresponding to the voice of the user and the low frequency portion of the osteophonic component of the signal.
  • the signal from the first filtering means 80 comprises a reduced osteophonic component, since the osteophonic component of the sound signal lies mainly in the low frequency domain.
  • the quality of the signal delivered by the acoustic apparatus 10 according to the invention is further improved since the low frequency part of the osteophonic component offers a better intelligibility of the sound signal coming from the vocal cords than the low frequency part. the component corresponding to the voice, especially in case of whispering of the user.
  • the low end Frequencies of the osteophonic component is substantially identical to the low frequency part of the component corresponding to the voice.
  • the component corresponding to the ambient noise is eliminated from the signal delivered at the output of the acoustic apparatus 10, while offering a better restitution of the signal in the event of a whispering of the sound. 'user.
  • FIG 8 illustrates a third variant of this first embodiment for which elements similar to those described above, are identified by identical references, and are not described again.
  • the noise reduction device 20 comprises the digital noise processing means 70, and has neither the third microphone nor the first determination means.
  • the acoustic apparatus 10 furthermore comprises the first filtering means 80 connected between the noise reduction device 20 and the calculation means 48.
  • the acoustic device 10 comprises the second filtering means 82 connected between the bone mechanical excitation transducer of the second microphone 14 and the calculation means 48.
  • the corrected electrical signal Sc is then equal to the addition of the low frequency part of the second signal E2 and the high frequency part of the first corrected intermediate signal Int1, and then verifies the equation (7) described above.
  • the corrected electrical signal Sc therefore essentially contains the high frequency part of the component corresponding to the voice of the user and the low frequency part of the osteophonic component of the sound signal, since the digital noise processing makes it possible to strongly reduce the component corresponding to the ambient noise in the first signal E1.
  • FIG 9 illustrates a fourth variant of this first embodiment for which elements similar to those described above, are identified by identical references, and are not described again.
  • the noise reduction device 20 comprises the third microphone 54 and the first determination means 56.
  • the noise reduction device 20 does not include digital noise processing means.
  • the acoustic apparatus 10 comprises the first filtering means 80 connected between the noise reduction device 20 and the calculation means 48.
  • the acoustic apparatus 10 comprises the second filtering means 82 connected between the mechanical excitation transducer. bone of the second microphone 14 and the calculation means 48.
  • the noise reduction device 20 further comprises second means 90 for determining a second corrected intermediate signal Int2 as a function of the first corrected intermediate signal Int1 and the second signal E2, the second determination means 90 being connected at the output of the first determination means 56.
  • the second determination means 90 are, for example, made in the form of a second determination software that can be stored in the memory 47B of the processing unit.
  • a filter is used to phase the signals E1, E2 and E3 before subtracting the signals E2 and E3 to the signal E1 according to equation (12).
  • the second corrected intermediate signal Int2 thus essentially contains the only component corresponding to the voice of the user, since the subtraction of the third electrical signal E3 makes it possible to eliminate the component corresponding to the noise ambient, and that the subtraction of the second electrical signal E2 eliminates the osteophonic component of the sound signal.
  • a filter is used to phase the signals E1, E2 and E3 before subtracting the high part frequencies of the signals E2 and E3 at the high frequency portion of the signal E1, and then add the result of this subtraction to the low frequency part of the signal E2 according to equation (11).
  • the corrected electrical signal Sc therefore contains only the high frequency portion of the component corresponding to the user's voice and the low frequency portion of the osteophonic component of the signal.
  • the subtraction of the third electrical signal E3 makes it possible to eliminate the component corresponding to the ambient noise from the first signal E1
  • the subtraction of the second electrical signal E2 makes it possible to eliminate the osteophonic component of the sound signal from the first signal E1; .
  • the quality of the signal delivered by the acoustic apparatus 10 according to the invention is further improved since the high frequency part of the delivered signal comprises only the component corresponding to the voice of the user.
  • the component corresponding to the ambient noise is eliminated from the signal delivered at the output of the acoustic apparatus 10, while offering a better restitution of the signal in case of whispering of the sound. user and better intelligibility of the signal delivered in high frequencies.
  • FIG 10 illustrates a fifth variant of this first embodiment for which elements similar to those described above, are identified by identical references, and are not described again.
  • the noise reduction device 20 comprises the digital noise processing means 70, and does not include either the third microphone or the first determination means.
  • the acoustic apparatus 10 comprises the first filtering means 80 connected between the noise reduction device 20 and the calculation means 48.
  • the acoustic apparatus 10 comprises the second filtering means 82 connected between the mechanical excitation transducer. bone of the second microphone 14 and the calculation means 48.
  • the noise reduction device 20 further comprises the second means 90 for determining a second corrected intermediate signal Int2 as a function of the first corrected intermediate signal Int1 and the second signal E2, the second determination means 90 being connected at the output of the digital noise processing means 70.
  • the corrected electrical signal Sc is then equal to the addition of the low frequency part of the second signal E2 and the high frequency part of the second corrected intermediate signal Int2, and then verifies the equation (13) described above.
  • the corrected electrical signal Sc therefore contains the high frequency part of the component corresponding to the voice of the user and the low frequency part of the osteophonic component of the sound signal, being Since the digital noise processing makes it possible to strongly reduce the component corresponding to the ambient noise in the first signal E1 and the subtraction of the second electrical signal E2 makes it possible to eliminate the osteophonic component of the sound signal from the first signal E1.
  • FIG 11 illustrates a sixth variant of this first embodiment for which elements similar to those described above, are identified by identical references, and are not described again.
  • the acoustic apparatus 10 further comprises switching means 95 able to switch between a first configuration in which the electrical signal S adapted to be delivered at the output of the acoustic apparatus 10 is a function of the electrical signal corrected Sc from the calculation means and a second configuration in which the electrical signal S adapted to be delivered at the output of the acoustic device 10 is only a function of the second electrical signal E2.
  • the switching means 95 are, for example, connected at the output, on the one hand, calculating means 48, and secondly, second filtering means 82, as shown in FIG. figure 11 .
  • the switching means 95 are controllable means according to a control law, and the control law depends on a first signal-to-noise ratio SNR 1 which is a function of the first electrical signal E1 and the second electrical signal E2.
  • the estimated energies In 1 and In 2 are calculated according to an average, such as an arithmetic average, of the values of the first E1, and respectively second E2, electrical signals during a given time period.
  • the control law is such that the switching means 95 switch in the first configuration when the first signal-to-noise ratio SNR 1 has a value greater than a first threshold.
  • the first threshold is for example equal to 15 dB.
  • control law also depends on a second signal to noise ratio SNR 2 which is a function of the first corrected intermediate signal Int1 and the second electrical signal E2.
  • the control law is then such that the switching means 95 also switch in the first configuration when the first signal to noise ratio SNR 1 has a value less than or equal to the first threshold and the difference ⁇ has a value greater than a second threshold.
  • the second threshold is for example equal to 5 dB.
  • the law of control is such that the switching means 95 switch in the second configuration.
  • the electrical signal S is then only dependent on the second electrical signal E2.
  • the figure 12 illustrates a sixth variant of this first embodiment for which elements similar to those of the fifth variant which have been described above, are identified by identical references, and are not described again.
  • the noise reduction device 20 comprises the digital noise processing means 70 in place of the third microphone and the first means for determining the fifth variant.
  • FIG 13 illustrates a second embodiment for which elements similar to those of the first embodiment described above, are identified by identical references, and are not described again.
  • the second microphone 14 is not disposed in the protective housing 18, but is arranged in an additional box 100, the additional box 100 being connected to one of the two acoustic modules 22 by two arms The bone mechanical excitation transducer 44 of the second microphone is then disposed in the additional housing 100.
  • the additional box 100 is preferably intended to be applied in contact with the right side of the skull of the user, and the additional box 100 is then preferably connected to the acoustic module 22 right.
  • the second microphone 14 is then identical to the contact microphone described in the document FR 2 945 905 A1 .
  • the arrangement of the second microphone 14 inside the additional box 100 is similar to the arrangement of the contact microphone in its protective case as described in the document FR 2 945 905 A1 .
  • the figure 14 illustrates a third embodiment for which elements similar to those of the first embodiment described above, are identified by identical references, and are not described again.
  • the first microphone 12 and the second microphone 14 are not arranged in the protective case 18, but are arranged in an additional box 200, the additional box 200 being connected to one of the two acoustic modules 22 by two connecting arms 202.
  • the main electroacoustic transducer 32 and the bone mechanical excitation transducer 44 are then each disposed in the additional housing 200.
  • the additional box 200 is preferably intended to be applied in contact with the right side of the user's skull, and the additional box 200 is then preferably connected to the right acoustic module 22, as shown in FIG. figure 14 .
  • the second microphone 14 is identical to the contact microphone described in the document FR 2 945 905 A1 .
  • the arrangement of the second microphone 14 inside the additional box 200 is analogous to the arrangement of the contact microphone in its protective case as described in the document FR 2 945 905 A1 .
  • the upper arch 24 for example in the form of a strap, allows, because of its small thickness and its flexible material, the port a heavy helmet without discomfort on the top of the head.
  • the mechanical support of the second microphone 14 and the two modules 22 in contact with the skull is provided by the rear bow 26, while the upper bow 24 has a holding role in position on the top of the head.
  • the acoustic device 10 is also suitable for use with a biker helmet, a helmet for a motor vehicle driver, a helmet for an armored vehicle, a fireman's helmet, a helmet for a security guard, a construction helmet, or even a helmet for an aircraft pilot.
  • the acoustic device 10 is a headphone for operator.
  • the acoustic device 10 can further reduce the noise in the electrical signal corresponding to the voice of the user, in order to improve the quality of the signal delivered.

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Description

  • La présente invention concerne un appareil acoustique acoustique comprenant :
    • un premier microphone, le premier microphone comportant un transducteur électroacoustique principal apte à recevoir des ondes sonores acoustiques d'un signal sonore issu des cordes vocales et à transformer lesdites ondes acoustiques en un premier signal électrique,
    • un deuxième microphone, le deuxième microphone comportant un transducteur à excitation mécanique osseuse apte à recevoir par conduction osseuse des oscillations vibratoires dudit signal sonore et à transformer lesdites oscillations vibratoires en un deuxième signal électrique, et
    • des moyens de calcul d'un signal électrique corrigé en fonction du premier signal électrique et du deuxième signal électrique, le signal électrique corrigé étant propre à être délivré en sortie de l'appareil acoustique.
  • La présente invention concerne également un équipement de tête pour opérateur comprenant un casque de protection et un tel appareil acoustique.
  • Le document US 5,692,059 A décrit un appareil acoustique du type précité, destiné à être inséré dans le conduit auditif de l'oreille externe. L'appareil acoustique comprend un microphone aérien propre à recevoir des ondes sonores acoustiques et à les transformer en un signal électrique, et un capteur de vibrations, le capteur de vibrations servant à éliminer le bruit de fond ambiant. Les sons captés par le capteur de vibrations sont un mélange des basses fréquences du son correspondant à la voix de l'utilisateur et d'une faible quantité du bruit de fond ambiant. L'appareil acoustique comprend en outre un circuit électronique apte à calculer un signal électrique corrigé en fonction des signaux électriques issus respectivement du microphone aérien et du capteur de vibrations.
  • Le document US 7,283,850 B2 décrit également un appareil acoustique du type précité. L'appareil est un téléphone mobile comprenant un microphone ostéophonique destiné à être en appui contre un flanc latéral du crâne lorsque l'utilisateur positionne le téléphone à proximité de son oreille. Le téléphone mobile comprend en outre un microphone aérien apte à recevoir des ondes sonores acoustiques correspondant au signal de la parole de l'utilisateur et à transformer lesdites ondes en un signal électrique. Le microphone ostéophonique est utilisé pour éliminer le bruit dans le signal de parole reçu par le microphone aérien. Le microphone ostéophonique est utilisé en particulier dans les basses fréquences.
  • EP 2 518 724 A1 décrit également un appareil acoustique du type précité.
  • Toutefois, le signal électrique correspondant au signal audio de la voix de l'utilisateur, propre à être délivré par de tels appareils acoustiques, n'est pas optimal.
  • Le but de l'invention est donc de proposer un appareil acoustique permettant de réduire encore le bruit dans le signal électrique correspondant à la voix de l'utilisateur, afin d'améliorer la qualité du signal délivré.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un appareil acoustique selon la revendication 1.
  • L'invention a également pour objet un appareil acoustique selon la revendication 2.
  • Selon d'autres aspects avantageux de l'invention, l'appareil acoustique est selon l'une quelconque des revendications 3 à 7.
  • L'invention a également pour objet un équipement de tête selon la revendication 8.
  • Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un appareil acoustique selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'appareil acoustique comportant des premier et deuxième microphones aériens, un microphone ostéophonique, et une unité de traitement propre à délivrer un signal électrique corrigé à partir des signaux électriques issus des différents microphones,
    • la figure 2 est une vue schématique en coupe du premier microphone aérien de la figure 1,
    • la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un boitier de protection à l'intérieur duquel sont agencés le microphone ostéophonique, l'unité de traitement et le deuxième microphone aérien de la figure 1,
    • la figure 4 est une représentation schématique d'un traitement du signal mis en oeuvre par l'unité de traitement pour délivrer le signal corrigé à partir des signaux issus des microphones,
    • la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4 selon une première variante de réalisation,
    • la figure 6 est un schéma bloc de moyens de traitement numérique du bruit mis en oeuvre dans cette première variante,
    • les figures 7 à 12 sont des vues analogues à celle de la figure 4 selon d'autres variantes de réalisation,
    • la figure 13 est une vue analogue à celle de la figure 1 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et
    • la figure 14 est une vue analogue à celle de la figure 1 selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
  • Sur la figure 1, un appareil acoustique 10 comprend un premier microphone 12, également appelé premier microphone aérien, apte à recevoir des ondes sonores acoustiques et à les transformer en un premier signal électrique E1, et un deuxième microphone 14, également appelé microphone ostéophonique, apte à recevoir par conduction osseuse des oscillations vibratoires et à les transformer en un deuxième signal électrique E2.
  • L'appareil acoustique 10 comprend une unité de traitement 16 disposée à l'intérieur d'un boîtier de protection 18, l'unité de traitement 16 étant propre à délivrer un signal électrique corrigé Sc notamment en fonction du premier signal électrique E1 et du deuxième signal électrique E2.
  • L'appareil acoustique 10 comprend un dispositif 20 de réduction du bruit, le dispositif de réduction du bruit 20 étant connecté en sortie du premier microphone 12 pour réduire le bruit dans le premier signal E1, et l'unité de traitement 16 étant alors connectée, d'une part, en sortie du dispositif de réduction du bruit 20, et d'autre part, en sortie du deuxième microphone 14.
  • L'appareil acoustique 10 comprend également deux modules acoustiques 22 latéraux, un arceau supérieur 24, un arceau arrière 26 de liaison des modules acoustiques et un câble 28 de connexion, le câble de connexion étant équipé à son extrémité d'un connecteur, non représenté.
  • Le premier microphone 12, visible sur la figure 2, comporte un transducteur électroacoustique principal 32 apte à recevoir des ondes sonores acoustiques d'un signal sonore issu des cordes vocales et à transformer lesdites ondes acoustiques en le premier signal électrique E1.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le premier microphone 12 comporte une protubérance 34, par exemple venue de matière avec le boîtier de protection 18 et s'étendant selon une direction longitudinale X. La protubérance 34 comporte une cavité 36 de réception du transducteur électroacoustique principal et un conduit cylindrique 38 s'étendant longitudinalement entre la cavité 36 et une extrémité libre 40 de la protubérance, l'extrémité libre 40 étant située à l'opposé du boîtier de protection 18. La direction longitudinale X est orientée sensiblement en direction de la bouche de l'utilisateur lorsque l'appareil acoustique 10 est positionné sur la tête de l'utilisateur. La direction longitudinale X forme, par exemple, un angle compris entre 45° et 75°, de préférence égal à 60°, avec un plan horizontal dans lequel est agencé l'arceau arrière 26 lorsqu'il est positionné contre le crâne de l'utilisateur.
  • Le premier microphone 12 comporte en complément un élément 42 de maintien du transducteur électroacoustique principal à l'intérieur de la cavité 36. L'élément de maintien 42 est propre à amortir d'éventuelles vibrations mécaniques du transducteur électroacoustique principal 32, et est réalisé, par exemple, en caoutchouc ou encore en silicone.
  • Le deuxième microphone 14 comprend un transducteur à excitation mécanique osseuse 44, visible sur la figure 3, disposé dans le boîtier de protection 18, et apte à recevoir par conduction osseuse, notamment à travers un os correspondant du crâne, les ondes vibratoires du signal sonore issu des cordes vocales de l'utilisateur et à le transformer en le deuxième signal électrique E2. Le deuxième microphone 14 est relié électriquement à l'unité de traitement 16.
  • L'unité de traitement 16 est, par exemple, réalisée sous forme d'un circuit électronique 46, comme représenté sur la figure 3. Le circuit électronique 46 comporte, par exemple, un processeur 47A et une mémoire 47B associée au processeur.
  • L'unité de traitement 16 comporte des moyens 48 de calcul d'un signal électrique corrigé Sc en fonction du premier signal électrique E1 et du deuxième signal électrique E2, le signal électrique corrigé Sc étant propre à être délivré en sortie de l'appareil acoustique 10, éventuellement après avoir été amplifié par un amplificateur 49. Les moyens de calcul 48 sont, par exemple, réalisés sous forme d'un logiciel de calcul apte à être stocké dans la mémoire 47B de l'unité de traitement.
  • L'unité de traitement 16 comporte en complément l'amplificateur 49 adapté pour amplifier le signal corrigé Sc et délivrer en sortie de l'appareil acoustique 10 un signal amplifié S.
  • Le boîtier 18 comporte une paroi 50 d'appui sur une zone du crâne et une coque extérieure de protection 52, la coque de protection 52 permettant de protéger à la fois l'unité de traitement et le transducteur à excitation mécanique osseuse du deuxième microphone, et étant située du côté opposé à la paroi d'appui 50, comme représenté sur la figure 3.
  • Le dispositif de réduction du bruit 20 est connecté en sortie du transducteur électroacoustique principal 32 pour réduire le bruit dans le premier signal E1.
  • Dans l'exemple de réalisation des figures 1, 3 et 4, le dispositif de réduction du bruit 20 comporte un troisième microphone 54 et des premiers moyens 56 de détermination d'un premier signal intermédiaire corrigé Int1. Le troisième microphone 54, également appelé deuxième microphone aérien, comporte un transducteur électroacoustique secondaire 58 apte à recevoir des ondes sonores acoustiques d'un bruit ambiant et à transformer lesdites ondes acoustiques en un troisième signal électrique E3. Le troisième microphone 54 est omnidirectionnel afin de capter les ondes acoustiques venant de plusieurs directions. Les premiers moyens de détermination 56 sont par exemple réalisés sous forme d'un premier logiciel de détermination apte à être stocké dans la mémoire 47B de l'unité de traitement.
  • Le premier signal intermédiaire corrigé Int1 est fonction du premier signal électrique E1 et du troisième signal électrique E3, le signal électrique corrigé Sc étant alors fonction du premier signal intermédiaire corrigé Int1 et du deuxième signal E2.
  • Le premier signal intermédiaire corrigé Int1 est, par exemple, égal à la soustraction du troisième signal électrique E3 au premier signal électrique E1, et vérifie alors l'équation suivante : Int 1 = E 1 − E 3
    Figure imgb0001
  • En complément, un filtre, non représenté, est utilisé afin de mettre en phase les signaux E1 et E3 avant de soustraire le signal E3 au signal E1 selon l'équation (1).
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, le signal électrique corrigé Sc est égal à la soustraction du deuxième signal E2 au premier signal intermédiaire corrigé Int1, et vérifie alors l'équation suivante : Sc = Int 1 − E 2
    Figure imgb0002
  • Le signal électrique corrigé Sc vérifie donc l'équation suivante : Sc = E 1 − E 3 − E 2
    Figure imgb0003
  • En complément et de manière analogue, un filtre, non représenté, est utilisé afin de mettre en phase les signaux E1, E2 et E3 avant de soustraire les signaux E2 et E3 au signal E1 selon l'équation (2).
  • Chaque module acoustique 22, visible sur la figure 1, comprend une platine 60 d'appui sur un flanc latéral crâne et un transducteur 62 d'excitation mécanique osseuse. Chaque platine 60 comprend une plaque d'appui 64 propre à prendre appui sur le crâne au-dessus d'une oreille, la plaque d'appui 64 présentant un dégagement de passage de l'oreille dans sa partie basse. Le boîtier de protection 18 est, par exemple, fixé en partie arrière de la plaque d'appui 64 qui est destinée à être positionnée au-dessus de l'oreille droite. Les plaques d'appui 64 sont réalisées en matière plastique et moulées par injection.
  • Chaque module acoustique 22 comprend une articulation 66 prévue entre la platine d'appui 60 et le transducteur 62. Un ressort, non représenté, équipe l'articulation 66 et est propre à assurer un rappel en rotation, autour de l'articulation 66, du transducteur 62 par rapport à la platine 60 vers une position de repos.
  • L'arceau supérieur 24, également appelé arceau de tête, est de longueur réglable et apte à être positionné sur le dessus de la tête. Dans l'exemple de la figure 1, l'arceau supérieur 24 est en forme d'une sangle de longueur réglable.
  • L'arceau arrière 26, réalisé avec un matériau rigide, est un arceau de maintien mécanique du microphone ostéophonique 14 et de chaque module acoustique 22 en appui sur un flanc latéral correspondant du crâne. L'arceau de maintien 26 est de longueur réglable, et apte à être positionné sous l'os du rocher derrière la tête, près de la nuque.
  • Le transducteur à excitation mécanique osseuse 44 est un accéléromètre, de préférence un accéléromètre à un axe, orienté sensiblement selon une direction normale à la paroi d'appui 50, afin de permettre une restitution de l'onde vibratoire transmise par conduction osseuse qui soit homogène en fonction des différents utilisateurs. Le transducteur à excitation mécanique osseuse 44 est orienté vers l'intérieur, c'est-à-dire vers le crâne de l'utilisateur lorsque l'appareil acoustique 10 est positionné sur le crâne.
  • Les moyens de calcul 48 sont connectés, d'une part, en sortie du dispositif de réduction du bruit 20, et d'autre part, en sortie du transducteur à excitation mécanique osseuse 44.
  • La paroi 50 est en forme de peau en contact avec l'accéléromètre 44 du deuxième microphone. La peau 50, visible en coupe sur la figure 3, présente une dureté de valeur comprise entre 45 et 85 shores A, de sorte que la peau 50 est d'impédance mécanique sensiblement égale à l'impédance mécanique de la zone correspondante du crâne. La valeur de la dureté de la peau 50 est de préférence comprise entre 55 et 80 shores A, de préférence encore comprise entre 65 et 75 shores A. L'épaisseur E de la peau 50 est comprise entre 0,4 mm et 0,6 mm, de préférence égale à 0,5 mm. La peau 50 est réalisée en caoutchouc synthétique, par exemple en caoutchouc à base de polychloroprène.
  • La coque extérieure 52 présente une section transversale en forme de U, et est réalisée en matière plastique.
  • Le transducteur électroacoustique secondaire 58 est fixé à l'intérieur de la coque extérieure 52 du boîtier de protection, et est adapté pour recevoir les ondes acoustiques du bruit ambiant via un orifice 68 ménagé à travers ladite coque extérieure 52, comme représenté sur la figure 3.
  • Le transducteur électroacoustique secondaire 58 est orienté sensiblement selon la même direction que le transducteur à excitation mécanique osseuse 44, mais dans le sens opposé. Autrement dit, le transducteur électroacoustique secondaire 58 est orienté sensiblement selon une direction normale à la paroi d'appui 50 et vers l'extérieur, c'est-à-dire dans le sens opposé au crâne de l'utilisateur lorsque l'appareil acoustique 10 est positionné sur le crâne.
  • Le transducteur d'excitation mécanique osseuse 62 de chaque module acoustique 22 comprend un élément émissif, non représenté, apte à transformer un signal électrique reçu en ondes vibratoires représentatives du signal sonore et à les transmettre au nerf auditif par conduction osseuse.
  • Ainsi, un utilisateur de l'appareil acoustique 10 commence par positionner l'appareil 10 sur sa tête, en plaçant la sangle 24 sur le dessus de son crâne, l'arceau arrière 26 derrière sa tête, près de sa nuque et les platines d'appui 60 sur les flancs latéraux de son crâne, au-dessus de chaque oreille respective. Le dégagement ménagé dans la partie basse des plaques d'appui 64 assure une bonne ergonomie de la platine 60 par rapport à la partie supérieure du pavillon de l'oreille.
  • Après avoir positionné l'appareil 10 sur sa tête, l'utilisateur ajuste l'arceau supérieur 24 sur sa tête, puis l'arceau arrière 26 sur sa nuque. L'ajustement de la position de chaque transducteur d'excitation mécanique osseuse 62 sur la tempe correspondante s'opère naturellement et automatiquement de par chaque articulation 66.
  • Lorsque l'appareil acoustique 10 est positionné de cette manière sur la tête de l'utilisateur, le premier microphone 12 capte un signal sonore comportant à la fois une composante correspondant à la voix de l'utilisateur, une composante correspondant au bruit ambiant, ainsi qu'une composante ostéophonique. Le deuxième microphone 14, également appelé microphone ostéophonique, capte uniquement la composante ostéophonique du signal sonore, et le troisième microphone 54 capte essentiellement, de par son orientation, la composante correspondant au bruit ambiant.
  • D'après l'équation (3), le signal électrique corrigé Sc contient donc essentiellement la seule composante correspondant à la voix de l'utilisateur, étant donné que la soustraction du troisième signal électrique E3 permet d'éliminer la composante correspondant au bruit ambiant, puis que la soustraction du deuxième signal électrique E2 permet d'éliminer la composante ostéophonique du signal sonore.
  • Autrement dit, avec l'appareil acoustique 10 selon l'invention, la composante correspondant au bruit ambiant est éliminée du signal délivré en sortie de l'appareil acoustique 10, alors qu'avec l'appareil acoustique de l'état de la technique cette composante correspondant au bruit ambiant n'est pas atténuée.
  • On conçoit ainsi que l'appareil acoustique 10 selon l'invention permet de réduire encore le bruit dans le signal électrique correspondant à la voix de l'utilisateur, afin d'améliorer la qualité du signal délivré par l'appareil acoustique.
  • La figure 5 illustre une première variante de ce premier mode de réalisation pour laquelle les éléments analogues à ceux qui ont été décrits précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Selon cette première variante de réalisation, le dispositif de réduction du bruit 20 comporte des moyens 70 de traitement numérique du bruit, et ne comporte ni le troisième microphone, ni les premiers moyens de détermination.
  • Les moyens de traitement numérique du bruit 70 sont propres à recevoir le premier signal électrique E1 et à délivrer en sortie le premier signal intermédiaire corrigé Int1, le premier signal intermédiaire corrigé Int1 présentant alors un rapport signal sur bruit supérieur au rapport signal sur bruit du premier signal E1.
  • Les moyens de traitement numérique du bruit 70 sont par exemple réalisés sous forme d'un logiciel de traitement numérique du bruit apte à être stocké dans la mémoire 47B de l'unité de traitement.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, les moyens de traitement numérique du bruit 70 sont propres à mettre en oeuvre un algorithme de réduction de bruit basé sur le filtrage de Wiener et sur une soustraction spectrale étendue. Les moyens de traitement numérique 70 comportent une entrée 70A, une sortie 70B, un filtre de Wiener 71 connecté à l'entrée 70A, et un additionneur 72 connecté en sortie du filtre de Wiener 71 via un premier amplificateur 73. Les moyens de traitement numérique 70 comportent un premier inverseur 74 connecté en sortie de l'additionneur 72 et un deuxième amplificateur 75 connectant la sortie du premier inverseur 74 à l'additionneur 72. Les moyens de traitement numérique 70 comportent un premier sommateur 76 connecté à l'entrée 70A et en sortie de l'additionneur 72, et un deuxième inverseur 77 connecté entre la sortie du premier sommateur 76 et le filtre de Wiener 71. Les moyens de traitement numérique 70 comportent un deuxième sommateur 78 connecté à l'entrée 70A et en sortie du filtre de Wiener 71 via un troisième amplificateur 79, la sortie du deuxième sommateur 78 étant connectée à la sortie 70B des moyens de traitement numérique 70.
  • Les moyens de traitement numérique 70 sont propres à recevoir à l'entrée 70A à l'instant p le module d'un signal de parole contenant du bruit, le signal de parole bruité à l'instant p étant noté Xp. Le filtre de Wiener 71 présente une fonction de transfert Hp et est propre à délivrer en sortie le module du spectre du bruit estimé à l'instant p, le spectre du bruit estimé à l'instant p étant noté N̂p . Le premier amplificateur 73 présente un gain égal à 1-λ, et le deuxième amplificateur 75 présente un gain égal à λ, où λ est un coefficient compris entre 0 et 1. Le signal délivré en sortie de l'additionneur 72 représente une moyenne des estimations spectrales du bruit, notée N p , et vérifie l'équation suivante : N ‾ p = 1 − λ × | N ^ p | + λ × | N ‾ p − 1 |
    Figure imgb0004
  • Le premier inverseur 74 permet d'obtenir en sortie le module du spectre du bruit estimé à l'instant précédent p-1 | N p-1|, à partir du module du spectre du bruit estimé à l'instant p | N p | reçu en entrée.
  • Le signal délivré en sortie du premier sommateur 76 correspond au module d'une moyenne des estimations de la parole à l'instant p, la moyenne des estimations de la parole à l'instant p étant notée S p et vérifiant l'équation suivante : | S ‾ p | = | X p | − N ‾ p
    Figure imgb0005
  • Le deuxième inverseur 77 permet d'obtenir en sortie le module de la moyenne des estimations de la parole à l'instant précédent p-1 | S p-1| à partir du module de la moyenne des estimations de la parole à l'instant p | S p | reçu en entrée.
  • Le troisième amplificateur 79 présente un gain égal à K, et le signal délivré en sortie du deuxième sommateur 78 correspond au module du signal de parole estimé à l'instant p, le signal de parole estimé à l'instant p étant noté Ŝp et vérifiant l'équation suivante : | S ^ p | = | X p | − K × | N ^ p |
    Figure imgb0006
  • Le module du signal de parole estimé à l'instant p |Ŝp | est délivré en la sortie 70B des moyens de traitement numérique du bruit 70, et correspond au premier signal intermédiaire corrigé Int1 qui présente un rapport signal sur bruit supérieur au rapport signal sur bruit du premier signal E1 reçu en entrée des moyens de traitement numérique du bruit 70.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 5, le signal électrique corrigé Sc est égal à la soustraction du deuxième signal E2 au premier signal intermédiaire corrigé Int1, et vérifie alors l'équation (2) décrite précédemment.
  • D'après l'équation (2), le signal électrique corrigé Sc contient donc essentiellement égale à la seule composante correspondant à la voix de l'utilisateur, étant donné que le traitement numérique du bruit permet de réduire fortement la composante correspondant au bruit ambiant, puis que la soustraction du deuxième signal électrique E2 permet d'éliminer la composante ostéophonique du signal sonore.
  • Autrement dit, avec l'appareil acoustique 10 selon l'invention, la composante correspondant au bruit ambiant est fortement réduite dans le signal délivré en sortie de l'appareil acoustique 10, alors qu'avec l'appareil acoustique de l'état de la technique cette composante correspondant au bruit ambiant n'est pas atténuée.
  • La figure 7 illustre une deuxième variante de ce premier mode de réalisation pour laquelle les éléments analogues à ceux qui ont été décrits précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Selon cette deuxième variante de réalisation, le dispositif de réduction du bruit 20 comporte le troisième microphone 54 et les premiers moyens de détermination 56. Le dispositif de réduction du bruit 20 ne comporte pas de moyens de traitement numérique du bruit.
  • Selon cette deuxième variante de réalisation, l'appareil acoustique 10 comprend en outre des premiers moyens de filtrage 80 connectés entre le dispositif de réduction du bruit 20 et les moyens de calcul 48, les premiers moyens de filtrage 80 étant propres à diminuer l'amplitude du signal pour des fréquences inférieures à une première fréquence prédéterminée F1. Autrement dit, les premiers moyens de filtrage 80 forment un filtre passe-haut avec une fréquence de coupure égale à la première fréquence prédéterminée F1.
  • Les premiers moyens de filtrage 80 sont par exemple réalisés sous forme d'un premier logiciel de filtrage apte à être stocké dans la mémoire 47B de l'unité de traitement. La première fréquence prédéterminée F1 présente une valeur, par exemple comprise entre 800 Hz et 1600 Hz, de préférence sensiblement égale à 1200 Hz.
  • En complément, selon deuxième variante de réalisation, l'appareil acoustique 10 comprend des deuxièmes moyens de filtrage 82 connectés entre le transducteur à excitation mécanique osseuse du deuxième microphone 14 et les moyens de calcul 48, les deuxièmes moyens de filtrage 82 étant propres à diminuer l'amplitude du signal pour des fréquences supérieures à une deuxième fréquence prédéterminée F2. Autrement dit, les deuxièmes moyens de filtrage 82 forment un filtre passe-bas avec une fréquence de coupure égale à la deuxième fréquence prédéterminée F2.
  • Les deuxièmes moyens de filtrage 82 sont par exemple réalisés sous forme d'un deuxième logiciel de filtrage apte à être stocké dans la mémoire 47B de l'unité de traitement. La deuxième fréquence prédéterminée F2présente une valeur, par exemple comprise entre 400 Hz et 1200 Hz, de préférence sensiblement égale à 800 Hz.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 7, le signal électrique corrigé Sc est alors égal à l'addition d'une partie basses fréquences du deuxième signal E2 et d'une partie hautes fréquences du premier signal intermédiaire corrigé Int1, et vérifie alors l'équation suivante : Sc = Int 1 HF + E 2 BF
    Figure imgb0007
  • Le signal électrique corrigé Sc vérifie donc l'équation suivante : Sc = E 1 − E 3 HF + E2 BF
    Figure imgb0008
  • En variante, le signal électrique corrigé Sc est alors égal à la soustraction d'une partie basses fréquences du deuxième signal E2 et d'une partie hautes fréquences du premier signal intermédiaire corrigé Int1, et vérifie alors l'équation suivante : Sc = Int 1 HF − E 2 BF
    Figure imgb0009
  • Selon cette variante, le signal électrique corrigé Sc vérifie alors l'équation suivante : Sc = E 1 − E 3 HF − E2 BF
    Figure imgb0010
  • En complément, un filtre, non représenté, est utilisé afin de mettre en phase les signaux E1, E2 et E3 avant de soustraire la partie hautes fréquences du signal E3 à la partie hautes fréquences du signal E1, puis d'ajouter le résultat de cette soustraction à la partie basses fréquences du signal E2 selon l'équation (8).
  • Par la suite, on entend par « partie basses fréquences », les fréquences du signal inférieures à la deuxième fréquence F2, c'est-à-dire celles qui n'ont pas été atténuées par les deuxièmes moyens de filtrage 82. De manière analogue, on entend par « partie hautes fréquences », les fréquences du signal supérieures à la première fréquence F1, c'est-à-dire celles qui n'ont pas été atténuées par les premiers moyens de filtrage 80.
  • D'après ce qui précède, ainsi que l'équation (8), le signal électrique corrigé Sc contient donc essentiellement la partie hautes fréquences de la composante correspondant à la voix de l'utilisateur et la partie basses fréquences de la composante ostéophonique du signal sonore, étant donné que la soustraction du troisième signal électrique E3 permet d'éliminer du premier signal E1 la composante correspondant au bruit ambiant. En outre, le signal issu des premiers moyens de filtrage 80 comporte une composante ostéophonique de valeur réduite, puisque la composante ostéophonique du signal sonore se situe principalement dans le domaine des basses fréquences.
  • Selon cette deuxième variante de réalisation, la qualité du signal délivré par l'appareil acoustique 10 selon l'invention est encore améliorée puisque la partie basses fréquences de la composante ostéophonique offre une meilleure intelligibilité du signal sonore issu des cordes vocales que la partie basses fréquences de la composante correspondant à la voix, notamment en cas de chuchotement de l'utilisateur. L'homme du métier observera également que lorsque l'utilisateur parle normalement, la partie basses fréquences de la composante ostéophonique est sensiblement identique à la partie basses fréquences de la composante correspondant à la voix.
  • Autrement dit, avec l'appareil acoustique 10 selon cette deuxième variante de réalisation, la composante correspondant au bruit ambiant est éliminée du signal délivré en sortie de l'appareil acoustique 10, tout en offrant une meilleure restitution du signal en cas de chuchotement de l'utilisateur.
  • La figure 8 illustre une troisième variante de ce premier mode de réalisation pour laquelle les éléments analogues à ceux qui ont été décrits précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Selon cette troisième variante de réalisation, le dispositif de réduction du bruit 20 comporte les moyens 70 de traitement numérique du bruit, et ne comporte ni le troisième microphone, ni les premiers moyens de détermination.
  • Selon cette troisième variante de réalisation, l'appareil acoustique 10 comprend en outre les premiers moyens de filtrage 80 connectés entre le dispositif de réduction du bruit 20 et les moyens de calcul 48.
  • En complément, selon troisième variante de réalisation, l'appareil acoustique 10 comprend les deuxièmes moyens de filtrage 82 connectés entre le transducteur à excitation mécanique osseuse du deuxième microphone 14 et les moyens de calcul 48.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 8, le signal électrique corrigé Sc est alors égal à l'addition de la partie basses fréquences du deuxième signal E2 et de la partie hautes fréquences du premier signal intermédiaire corrigé Int1, et vérifie alors l'équation (7) décrite précédemment.
  • D'après l'équation (7) et ce qui précède, le signal électrique corrigé Sc contient donc essentiellement la partie hautes fréquences de la composante correspondant à la voix de l'utilisateur et la partie basses fréquences de la composante ostéophonique du signal sonore, étant donné que le traitement numérique du bruit permet de réduire fortement la composante correspondant au bruit ambiant dans le premier signal E1.
  • Les avantages de cette troisième variante de réalisation sont analogues à ceux de la deuxième variante de réalisation décrite précédemment.
  • La figure 9 illustre une quatrième variante de ce premier mode de réalisation pour laquelle les éléments analogues à ceux qui ont été décrits précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Selon cette quatrième variante de réalisation, le dispositif de réduction du bruit 20 comporte le troisième microphone 54 et les premiers moyens de détermination 56. Le dispositif de réduction du bruit 20 ne comporte pas de moyens de traitement numérique du bruit.
  • L'appareil acoustique 10 comprend les premiers moyens de filtrage 80 connectés entre le dispositif de réduction du bruit 20 et les moyens de calcul 48. En complément, l'appareil acoustique 10 comprend les deuxièmes moyens de filtrage 82 connectés entre le transducteur à excitation mécanique osseuse du deuxième microphone 14 et les moyens de calcul 48.
  • Selon cette quatrième variante de réalisation, le dispositif de réduction du bruit 20 comporte en outre des deuxièmes moyens 90 de détermination d'un deuxième signal intermédiaire corrigé Int2 en fonction du premier signal intermédiaire corrigé Int1 et du deuxième signal E2, les deuxièmes moyens de détermination 90 étant connectés en sortie des premiers moyens de détermination 56.
  • Les deuxièmes moyens de détermination 90 sont, par exemple, réalisés sous forme d'un deuxième logiciel de détermination apte à être stocké dans la mémoire 47B de l'unité de traitement.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 9, le deuxième signal intermédiaire corrigé Int2 est égal à la soustraction du deuxième signal E2 au premier signal intermédiaire corrigé Int1, et vérifie alors l'équation suivante : Int 2 = Int 1 − E 2
    Figure imgb0011
  • Le deuxième signal intermédiaire corrigé Int2 vérifie donc l'équation suivante : Int 2 = E 1 − E 3 − E 2
    Figure imgb0012
  • En complément, un filtre, non représenté, est utilisé afin de mettre en phase les signaux E1, E2 et E3 avant de soustraire les signaux E2 et E3 au signal E1 selon l'équation (12).
  • D'après l'équation (3), le deuxième signal intermédiaire corrigé Int2 contient donc essentiellement la seule composante correspondant à la voix de l'utilisateur, étant donné que la soustraction du troisième signal électrique E3 permet d'éliminer la composante correspondant au bruit ambiant, puis que la soustraction du deuxième signal électrique E2 permet d'éliminer la composante ostéophonique du signal sonore.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 9, le signal électrique corrigé Sc est alors égal à l'addition d'une partie basses fréquences du deuxième signal E2 et d'une partie hautes fréquences du deuxième signal intermédiaire corrigé Int2, et vérifie alors l'équation suivante : Sc = Int 2 HF + E 2 BF
    Figure imgb0013
  • Le signal électrique corrigé Sc vérifie donc l'équation suivante : Sc = E 1 − E 3 − E 2 HF + E2 BF
    Figure imgb0014
  • En complément et de manière analogue, un filtre, non représenté, est utilisé afin de mettre en phase les signaux E1, E2 et E3 avant de soustraire la partie hautes fréquences des signaux E2 et E3 à la partie hautes fréquences du signal E1, puis d'ajouter le résultat de cette soustraction à la partie basses fréquences du signal E2 selon l'équation (11).
  • D'après ce qui précède, ainsi que l'équation (14), le signal électrique corrigé Sc contient donc seulement la partie hautes fréquences de la composante correspondant à la voix de l'utilisateur et la partie basses fréquences de la composante ostéophonique du signal sonore, étant donné que la soustraction du troisième signal électrique E3 permet d'éliminer du premier signal E1 la composante correspondant au bruit ambiant, puis que la soustraction du deuxième signal électrique E2 permet d'éliminer du premier signal E1 la composante ostéophonique du signal sonore.
  • Selon cette quatrième variante de réalisation, la qualité du signal délivré par l'appareil acoustique 10 selon l'invention est encore améliorée puisque la partie hautes fréquences du signal délivré ne comporte que la composante correspondant à la voix de l'utilisateur.
  • Autrement dit, avec l'appareil acoustique 10 selon cette quatrième variante de réalisation, la composante correspondant au bruit ambiant est éliminée du signal délivré en sortie de l'appareil acoustique 10, tout en offrant une meilleure restitution du signal en cas de chuchotement de l'utilisateur et une meilleure intelligibilité du signal délivré dans les hautes fréquences.
  • La figure 10 illustre une cinquième variante de ce premier mode de réalisation pour laquelle les éléments analogues à ceux qui ont été décrits précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Selon cette cinquième variante de réalisation, le dispositif de réduction du bruit 20 comporte les moyens 70 de traitement numérique du bruit, et ne comporte ni le troisième microphone, ni les premiers moyens de détermination.
  • L'appareil acoustique 10 comprend les premiers moyens de filtrage 80 connectés entre le dispositif de réduction du bruit 20 et les moyens de calcul 48. En complément, l'appareil acoustique 10 comprend les deuxièmes moyens de filtrage 82 connectés entre le transducteur à excitation mécanique osseuse du deuxième microphone 14 et les moyens de calcul 48.
  • Selon cette cinquième variante de réalisation, le dispositif de réduction du bruit 20 comporte en outre les deuxièmes moyens 90 de détermination d'un deuxième signal intermédiaire corrigé Int2 en fonction du premier signal intermédiaire corrigé Int1 et du deuxième signal E2, les deuxièmes moyens de détermination 90 étant connectés en sortie des moyens de traitement numérique du bruit 70.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 10, le signal électrique corrigé Sc est alors égal à l'addition de la partie basses fréquences du deuxième signal E2 et de la partie hautes fréquences du deuxième signal intermédiaire corrigé Int2, et vérifie alors l'équation (13) décrite précédemment.
  • D'après l'équation (13) et ce qui précède, le signal électrique corrigé Sc contient donc la partie hautes fréquences de la composante correspondant à la voix de l'utilisateur et la partie basses fréquences de la composante ostéophonique du signal sonore, étant donné que le traitement numérique du bruit permet de réduire fortement la composante correspondant au bruit ambiant dans le premier signal E1 et que la soustraction du deuxième signal électrique E2 permet d'éliminer du premier signal E1 la composante ostéophonique du signal sonore.
  • Les avantages de cette cinquième variante de réalisation sont analogues à ceux de la quatrième variante de réalisation décrite précédemment.
  • La figure 11 illustre une sixième variante de ce premier mode de réalisation pour laquelle les éléments analogues à ceux qui ont été décrits précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Selon cette sixième variante de réalisation, l'appareil acoustique 10 comprend en outre des moyens de commutation 95 propres à commuter entre une première configuration dans laquelle le signal électrique S propre à être délivré en sortie de l'appareil acoustique 10 est fonction du signal électrique corrigé Sc issu des moyens de calcul et une deuxième configuration dans laquelle le signal électrique S propre à être délivré en sortie de l'appareil acoustique 10 est fonction uniquement du deuxième signal électrique E2.
  • Les moyens de commutation 95 sont, par exemple, connectés en sortie, d'une part, des moyens de calcul 48, et d'autre part, des deuxièmes moyens de filtrage 82, comme représenté sur la figure 11.
  • En complément, les moyens de commutation 95 sont des moyens commandables suivant une loi de commande, et la loi de commande dépend d'un premier rapport signal sur bruit SNR1 qui est fonction du premier signal électrique E1 et du deuxième signal électrique E2.
  • Le premier rapport signal sur bruit SNR1 vérifie, par exemple, l'équation suivante : SN R 1 = 20 × log 10 E n 2 E n 2 − E n 1
    Figure imgb0015
     où En1 et En2 sont les énergies estimées respectives des premier et deuxième signaux électriques E1 et E2.
  • Les énergies estimées En1 et En2 sont calculées en fonction d'une moyenne, telle qu'une moyenne arithmétique, des valeurs des premier E1, et respectivement deuxième E2, signaux électriques au cours d'une période temporelle donnée.
  • La loi de commande est telle que les moyens de commutation 95 commutent dans la première configuration lorsque le premier rapport signal sur bruit SNR1 présente une valeur supérieure à un premier seuil. Le premier seuil est par exemple égal à 15 dB.
  • En complément, la loi de commande dépend également d'un deuxième rapport signal sur bruit SNR2 qui est fonction du premier signal intermédiaire corrigé Int1 et du deuxième signal électrique E2.
  • Le deuxième rapport signal sur bruit SNR2 vérifie par exemple l'équation suivante : SN R 2 = 20 × log 10 E n 2 E n 2 − E n 3
    Figure imgb0016
     où En2 et En3 sont les énergies estimées respectives du deuxième signal électrique E2 et du premier signal intermédiaire corrigé Int1.
  • On définit également un écart Δ de la manière suivante : Δ = SN R 2 − SN R 1
    Figure imgb0017
  • La loi de commande est alors telle que les moyens de commutation 95 commutent également dans la première configuration lorsque le premier rapport signal sur bruit SNR1 présente une valeur inférieure ou égale au premier seuil et que l'écart Δ présente une valeur supérieure à un deuxième seuil. Le deuxième seuil est par exemple égal à 5 dB.
  • Dans les autres cas, c'est-à-dire lorsque que le premier rapport signal sur bruit SNR1 présente une valeur inférieure ou égale au premier seuil et que l'écart Δ présente une valeur inférieure ou égale au deuxième seuil, la loi de commande est telle que les moyens de commutation 95 commutent dans la deuxième configuration. Le signal électrique S est alors fonction uniquement du deuxième signal électrique E2.
  • Plus généralement, les moyens de commutation 95 sont propres à délivrer en sortie un signal corrigé amélioré Sca vérifiant l'équation suivante : Sca = A x E 2 BF + B x Sc
    Figure imgb0018
     où A et B sont des coefficients de pondération dont la valeur dépend des premier et deuxième rapports signal sur bruit SNR1, SNR2.
  • La figure 12 illustre une sixième variante de ce premier mode de réalisation pour laquelle les éléments analogues à ceux de la cinquième variante qui ont été décrits précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Selon cette sixième variante de réalisation, le dispositif de réduction du bruit 20 comporte les moyens 70 de traitement numérique du bruit en lieu et place du troisième microphone et des premiers moyens de détermination de la cinquième variante.
  • La figure 13 illustre un deuxième mode de réalisation pour lequel les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation décrit précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Selon le deuxième mode de réalisation, le deuxième microphone 14 n'est pas disposé dans le boîtier de protection 18, mais est disposé dans un boîtier additionnel 100, le boîtier additionnel 100 étant relié à l'un des deux modules acoustique 22 par deux bras de liaison 102. Le transducteur à excitation mécanique osseuse 44 du deuxième microphone est alors disposé dans le boîtier additionnel 100.
  • Le boîtier additionnel 100 est de préférence destiné à être appliqué au contact du côté droit du crâne de l'utilisateur, et le boîtier additionnel 100 est alors de préférence relié au module acoustique 22 droit.
  • Le deuxième microphone 14 est alors identique au microphone de contact décrit dans le document FR 2 945 905 A1 . L'agencement du deuxième microphone 14 à l'intérieur du boîtier additionnel 100 est analogue à l'agencement du microphone de contact dans son boîtier de protection tel que décrit dans le document FR 2 945 905 A1 .
  • Le fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation est identique à celui du premier mode de réalisation décrit précédemment, et n'est pas décrit à nouveau.
  • Les avantages de ce deuxième mode de réalisation sont identiques à ceux du premier mode de réalisation décrit précédemment, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • La figure 14 illustre un troisième mode de réalisation pour lequel les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation décrit précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Selon le troisième mode de réalisation, le premier microphone 12 et le deuxième microphone 14 ne sont pas disposés dans le boîtier de protection 18, mais sont disposés dans un boîtier additionnel 200, le boîtier additionnel 200 étant relié à l'un des deux modules acoustique 22 par deux bras de liaison 202.
  • Le transducteur électroacoustique principal 32 et le transducteur à excitation mécanique osseuse 44 sont alors chacun disposés dans le boîtier additionnel 200.
  • Le boîtier additionnel 200 est de préférence destiné à être appliqué au contact du côté droit du crâne de l'utilisateur, et le boîtier additionnel 200 est alors de préférence relié au module acoustique 22 droit, comme représenté sur la figure 14.
  • Le deuxième microphone 14 est identique au microphone de contact décrit dans le document FR 2 945 905 A1 . L'agencement du deuxième microphone 14 à l'intérieur du boîtier additionnel 200 est analogue à l'agencement du microphone de contact dans son boîtier de protection tel que décrit dans le document FR 2 945 905 A1 .
  • Le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation est identique à celui du premier mode de réalisation décrit précédemment, et n'est pas décrit à nouveau.
  • Les avantages de ce troisième mode de réalisation sont identiques à ceux du premier mode de réalisation décrit précédemment, et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Quel que soit le mode de réalisation et/ou quelle que soit la variante de réalisation du premier mode de réalisation, l'arceau supérieur 24, par exemple en forme de sangle, permet, de par sa faible épaisseur et sa matière souple, le port d'un casque lourd sans gêne sur le dessus de la tête. L'arceau arrière 26, étant positionné sous l'os du rocher derrière la tête, permet également le port de tous les casques lourds de combat.
  • Le maintien mécanique du deuxième microphone 14 et des deux modules 22 au contact du crâne est assuré par l'arceau arrière 26, alors que l'arceau supérieur 24 a un rôle de maintien en position sur le dessus de la tête.
  • L'appareil acoustique 10 est également apte à être utilisé avec un casque de motard, un casque pour pilote de véhicule automobile, un casque pour véhicule blindé, un casque de pompier, un casque pour agent de sécurité, un casque de chantier, ou encore un casque pour pilote d'aéronef.
  • En variante, l'appareil acoustique 10 est un casque pour standardiste.
  • On conçoit ainsi que l'appareil acoustique 10 selon l'invention permet de réduire encore le bruit dans le signal électrique correspondant à la voix de l'utilisateur, afin d'améliorer la qualité du signal délivré.

Claims (8)

  1. Appareil acoustique (10) comprenant :
    - un premier microphone (12), le premier microphone (12) comportant un transducteur électroacoustique principal (32) apte à recevoir des ondes sonores acoustiques d'un signal sonore issu des cordes vocales et à transformer lesdites ondes acoustiques en un premier signal électrique (E1),
    - un deuxième microphone (14), le deuxième microphone (14) comportant un transducteur à excitation mécanique osseuse (44) apte à recevoir par conduction osseuse des oscillations vibratoires dudit signal sonore et à transformer lesdites oscillations vibratoires en un deuxième signal électrique (E2),
    - des moyens (48) de calcul d'un signal électrique corrigé (Sc) en fonction du premier signal électrique (E1) et du deuxième signal électrique (E2), le signal électrique corrigé (Sc) étant propre à être délivré en sortie de l'appareil acoustique (10),
    - un dispositif de réduction du bruit (20), le dispositif de réduction du bruit (20) étant connecté en sortie du transducteur électroacoustique principal (32) pour réduire le bruit dans le premier signal électrique (E1) et les moyens de calcul (48) étant connectés, d'une part, en sortie du dispositif de réduction du bruit (20), et d'autre part, en sortie du transducteur à excitation mécanique osseuse (44),
    le dispositif de réduction du bruit (20) comportant un troisième microphone (54) et des premiers moyens (56) de détermination d'un premier signal intermédiaire corrigé (Int1), le troisième microphone (54) comportant un transducteur électroacoustique secondaire (58) apte à recevoir des ondes sonores acoustiques d'un bruit ambiant et à transformer lesdites ondes acoustiques en un troisième signal électrique (E3), le premier signal intermédiaire corrigé (Int1) étant fonction du premier signal électrique (E1) et du troisième signal électrique (E3),
    le premier signal intermédiaire corrigé (Int1) vérifiant l'équation suivante : Int 1 = E 1 − E 3
    Figure imgb0019
     où E1 représente le premier signal électrique, et
    E3 représente le troisième signal électrique,
    le dispositif de réduction du bruit (20) comportant des moyens de détermination d'un deuxième signal intermédiaire corrigé (Int2) en fonction du premier signal intermédiaire corrigé (Int1) et du deuxième signal (E2), les moyens de détermination étant connectés en sortie des premiers moyens de détermination (56), et le signal électrique corrigé (Sc) étant alors fonction du deuxième signal intermédiaire corrigé (Int2),
    caractérisé en ce que le deuxième signal intermédiaire corrigé (Int2) vérifie l'équation suivante : Int 2 = Int 1 − E 2
    Figure imgb0020
     où Int1 représente le premier signal intermédiaire corrigé, et
    E2 représente le deuxième signal électrique.
  2. Appareil acoustique (10) comprenant :
    - un premier microphone (12), le premier microphone (12) comportant un transducteur électroacoustique principal (32) apte à recevoir des ondes sonores acoustiques d'un signal sonore issu des cordes vocales et à transformer lesdites ondes acoustiques en un premier signal électrique (E1),
    - un deuxième microphone (14), le deuxième microphone (14) comportant un transducteur à excitation mécanique osseuse (44) apte à recevoir par conduction osseuse des oscillations vibratoires dudit signal sonore et à transformer lesdites oscillations vibratoires en un deuxième signal électrique (E2),
    - des moyens (48) de calcul d'un signal électrique corrigé (Sc) en fonction du premier signal électrique (E1) et du deuxième signal électrique (E2), le signal électrique corrigé (Sc) étant propre à être délivré en sortie de l'appareil acoustique (10),
    - un dispositif de réduction du bruit (20), le dispositif de réduction du bruit (20) étant connecté en sortie du transducteur électroacoustique principal (32) pour réduire le bruit dans le premier signal électrique (E1) et les moyens de calcul (48) étant connectés, d'une part, en sortie du dispositif de réduction du bruit (20), et d'autre part, en sortie du transducteur à excitation mécanique osseuse (44),
    le dispositif de réduction du bruit (20) comportant des moyens de traitement numérique du bruit (70) propres à recevoir le premier signal électrique (E1) et à délivrer un premier signal intermédiaire corrigé (Int1), le premier signal intermédiaire corrigé (Int1) présentant un rapport signal sur bruit supérieur au rapport signal sur bruit du premier signal (E1),
    le dispositif de réduction du bruit (20) comportant des moyens de détermination d'un deuxième signal intermédiaire corrigé (Int2) en fonction du premier signal intermédiaire corrigé (Int1) et du deuxième signal (E2), les moyens de détermination étant connectés en sortie des moyens de traitement numérique du bruit (70), et le signal électrique corrigé (Sc) étant alors fonction du deuxième signal intermédiaire corrigé (Int2), caractérisé en ce que le deuxième signal intermédiaire corrigé (Int2) vérifie l'équation suivante : Int 2 = Int 1 − E 2
    Figure imgb0021
     où Int1 représente le premier signal intermédiaire corrigé, et
    E2 représente le deuxième signal électrique.
  3. Appareil acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil acoustique (10) comprend en outre des premiers moyens de filtrage (80) connectés entre le dispositif de réduction du bruit (20) et les moyens de calcul (48), les premiers moyens de filtrage (80) étant propres à diminuer l'amplitude du signal pour des fréquences inférieures à une première fréquence prédéterminée (F1).
  4. Appareil acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil acoustique (10) comprend en outre des deuxièmes moyens de filtrage (82) connectés entre le transducteur à excitation mécanique osseuse (44) et les moyens de calcul (48), les deuxièmes moyens de filtrage (82) étant propres à diminuer l'amplitude du signal pour des fréquences supérieures à une deuxième fréquence prédéterminée (F2).
  5. Appareil acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil acoustique (10) comprend en outre des moyens de commutation (95) propres à commuter entre une première configuration dans laquelle le signal électrique (S) propre à être délivré en sortie de l'appareil acoustique (10) est fonction du signal électrique corrigé (Sc) issu des moyens de calcul et une deuxième configuration dans laquelle le signal électrique (S) propre à être délivré en sortie de l'appareil acoustique (10) est fonction uniquement du deuxième signal électrique (E2).
  6. Appareil acoustique (10) selon la revendication 5, dans lequel les moyens de commutation (95) sont des moyens commandables suivant une loi de commande, et la loi de commande dépend d'un rapport signal sur bruit qui est fonction du premier signal électrique (E1) et du deuxième signal électrique (E2).
  7. Appareil acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil acoustique (10) comprend en outre deux modules acoustiques latéraux (22) en appui sur les flancs latéraux du crâne et propres à transmettre un signal sonore au nerf auditif.
  8. Équipement de tête pour opérateur comprenant un casque de protection, caractérisé en ce qu'il comporte un appareil acoustique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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