WO1994005372A1 - Dispositif de communication adapte a un ensemble respiratoire - Google Patents
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- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
- A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/46—Special adaptations for use as contact microphones, e.g. on musical instrument, on stethoscope
Definitions
- the present invention relates to a communication device suitable for a respiratory assembly, in particular a mask which encloses the wearer's mouth and nose and which allows hands-free communication between two people who may be distant from each other.
- patent EP-0319612A1 describes a device consisting of two coaxial tubes, which are closed at one of their ends by a wall. The inner pipe is further sealed at this end and the air by a microphone. The expiration valve is in turn disposed between the inner pipe and the outer pipe, vents are also provided on the outer pipe to allow the evacuation of air.
- This type of construction has advantageous construction characteristics due to the small size but on the other hand a very low hearing quality due to the respiratory noises especially when the user has just produced a physical effort.
- patent EP-0238 ⁇ 37 describes a transmitter-receiver device disposed at the mask of a device which allows thanks to its particular configuration to suffocate respiratory noises. This suffocation of the sounds of breathing is obtained thanks to the fact that during the conversation the flow of inspired and / or exhaled gas is interrupted by means of a switch arranged in the air circulation duct.
- the disadvantage of this type of device is to obtain a chopped conversation where all the words of the conversation are not always audible.
- the object of the present invention is therefore to propose a communication device for respiratory devices adaptable to a conventional transceiver with which the users are already equipped and in which the sounds of breathing are muffled although the conversation is fully transmitted, the user also not having to use his hands to communicate by actuation of any body.
- FIG. 1 represents a block diagram of an embodiment of the elements of the communication device
- FIG. 2 represents an exploded perspective view of a mask fitted with a microphone and an ear insert in accordance with the invention.
- the communication device object of the invention, is adapted to be installed on masks equipped with an air circuit and covering both the mouth and the user's ne2.
- This type of mask is used in particular by pilots, firefighters, soldiers, divers, etc.
- the use of such equipment is done in an environment 6 risks (pollution, fire, etc.) sometimes noisy which obliges the user to have a communication device allowing a remote communication and without the help hands as is the case with certain communication devices which require manual switching to switch from transmission mode to reception mode and vice versa.
- the mask used as a support for the communication device, in particular for the microphone has an opening made for this purpose on the external wall of the mask.
- a tubular support or end piece 2 which is produced in such a manner as as shown in FIG. 2, an open end of the end piece 2 opens into the half mask and the 'other end of the tip is closed directly by the membrane of the microphone 3.
- a threaded ring 1 disposed on the inner face of the wall of the mask, this ring 1 coming to be screwed on the threaded tubular part of the end piece 2.
- This ring 1 also has a beveled peripheral outer edge which completes the tightness of the assembly.
- the cap of a casing 4 in the form of a half-shell is capped, then the cap 4 and the microphone 3 are locked on the nozzle 2 by means of an annular screw 5.
- this assembly is only an example of mounting the microphone 3 on the mask.
- the microphone used in this communication device is preferably a high-performance magnetic microphone which provides an average electrical signal of 140 mV.
- This electrical and / or electronic box serves as an interface between the microphone 3 and the transceiver which is generally of the walkie-talkie type.
- the microphone 3 is equipped with a flexible connector terminated by a female socket 7 which cooperates with a male socket forming the free end of a cable connected and mounted integral with said housing. This cable fitted with the female plug comes to rest on the user's shoulder when the latter places the bottles on his back.
- a second cable or pipe connected to the bottles also comes to rest on the shoulder of the user and is intended to come and plug into the mask to trigger the arrival of air in said mask.
- the air circulation circuit and that of the communication are separate but designed so that they can be connected or disconnected at any time quickly and reliably.
- the simple plugging in of the male plug constituting the end of the flexible connector connected to the electrical and / or electronic box in the female socket 7 of the flexible connector connected to the microphone 3 allows connection of the together.
- the air circulation device It should be noted that the connections of the communication and air circulation devices, although separate, are connected at substantially the same level with respect to the carrier so as to facilitate the maneuver. Obviously, the major advantage of the independence of these two devices makes it possible to communicate with the mask over the mouth, the air circulation circuit not being connected or, conversely, to breathe artificially without having connected the communication device in the event that an intervention requires radio silence, for example.
- the electrical and / or electronic box is generally removably mounted on the backrest of the user's bottle holder equipment.
- This case is frequently made of stainless steel and is molded with its electronic and / or electrical circuit board inside a resin which withstands high temperatures.
- the housing due to its insulation characteristics, eliminates all the risks arising from the HF emission from the transceiver.
- the box is connected to the transceiver by a first connector connected to the external microphone output of the transceiver, a second connector connected on the headphone output of the transceiver, a third connector connected to the power output of the transceiver so as to use the power source of the transceiver to supply current to the elements constituting the electrical board and / or electronics of the box and finally a last connector connecting the electrical and / or electronic box to the half-duplex of the transceiver.
- the cable ensuring the connection between the electronic and / or electrical box and the transceiver can be a shielded multi-wire cable. This shielding is external and / or wire by wire. This cable is designed to be versatile so that it can be adapted to any type of transceiver and is designed so that it can be replaced immediately in the event of a failure.
- a circuit allowing the emission of an audible signal of the level of the ear insert 6.
- the control of this circuit is carried out by means of the signal which controls the transmission communication mode of the transceiver by action on the half-wave of said transceiver.
- the user is informed of the mode of communication by means of this audible signal and knows whether or not the emission of words has triggered the control of the half-board.
- the tubular support 2 ensuring the attachment of the microphone 3 to the mask, the channeling is accomplished by extending the tubular end piece 2 into the half mask the maximum of phonic vibrations towards the microphone 3 and in parallel, this tubular end piece 2 eliminates much of the noise inherent in the microregulator responsible for supplying air to the mask.
- the signal supplied by the microphone is of the order of 140 mV. This signal is sent to the electronic and / or electrical box via preferably waterproof connectors. three points which are also preferably used for connecting the ear insert 6 to the electronic circuit board. This connection limits the risk of electric shock to the carrier during interventions, whether in direct use or awaiting communication.
- the signal is then processed according to the diagram in Figure 1.
- This signal is first preamplified before being oriented in two directions (tracks A and B), In a first direction (track A), it will pass through one or more filters so that the filtered signal does not have frequencies between 600 Hertz and 2000 hertz. Then the signal is again amplified by means of a traditional amplifier and then introduced into a comparator. The signal value is then compared to a reference value, generally a predetermined voltage. If the signal value turns out to be lower than the reference value, a signal is sent by the box towards the transceiver and controls the alternation of the latter so that it goes into reception mode.
- the board provides, via a voltage, a signal capable of controlling on the one hand the half-cycle of any type of transceiver , on the other hand the emission of a sound signal and at the same time, the LF signal processed in the second part (channel B) is routed to the "external microphone" input of the transmitter.
- this processing which the signal undergoes in channel B is only optional in an assembly and makes it possible to adapt the signal to the characteristics of the transceiver in particular with regard to its level and its impedance.
- the transceiver when it is in reception mode, it is channel C constituted by the ear insert 6 / earphone output link of the transceiver via the electronic and / or electrical box which is used if a conversation has been established between the wearer of the communication device and his interlocutor with a transceiver.
- the electronic unit must preferably include the following connections: microphone, earphone, co-timande alternat and power supply.
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de communication adapté à un ensemble respiratoire notamment à un masque comportant un microphone relié par une liaison souple à un dispositif extérieur constitué d'un dispositif émetteur-récepteur et d'un boîtier équipé d'amplificateurs et de filtres. Selon l'invention, le microphone (3) est fixé sur le masque par un embout tubulaire (2) de manière telle qu'une extrémité ouverte de l'embout débouche dans le demi-masque et que l'autre extrémité est fermée directement par la membrane du microphone (3) et en ce que le signal issu du microphone, après élimination des fréquences parasites, commande par comparaison à une valeur préétablie le mode de communication (émission ou réception) de l'émetteur-récepteur. Application aux appareils respiratoires.
Description
Dispositif de communication adapté à un ensemble respiratoire
La présente invention concerne un dispositif de communication adapté à un ensemble respiratoire en particulier un masque qui enferme la bouche et le nez du porteur et qui permet la communication à mains libres entre deux personnes qui peuvent être éloignées l'une de l'autre.
On connaît des dispositifs adaptés sur des masques respiratoires et permettant à la fois une émission sonore et la respiration. Ainsi, le brevet EP-0319612A1 décrit un dispositif constitué de deux tubes coaxiaux, qui sont fermés à l'une de leurs extrémités par une paroi. Le tuyau intérieur est en outre fermé à cette extrémité de manière étanche et l'air par un microphone. La valve d'expiration est quant à elle disposée entre le tuyau intéÀeur et le tuyau extérieur, des ouïes étant également prévues sur le tuyau extérieur pour permettre l'évacuation d'air. Ce type de construction présente des caractéristiques de construction avantageuses en raison d'un faible encombrement mais par contre une qualité auditive très faible en raison des bruits respiratoires notamment lorsque l'utilisateur vient de produire un effort physique. Un autre document, le brevet EP-0238θ37 décrit un dispositif émetteur-récepteur disposé au niveau du masque d'un dispositif
respiratoire et qui permet grâce à sa configuration particulière l'étoufferαent des bruits respiratoires. Cet όtouffement des bruits de la respiration est obtenu grâce au fait qu'on interrompt pendant la conversation le flux de gaz inspiré et/ou expiré au moyen d'un interrupteur disposé dans le conduit de circulation d'air. L'inconvénient de ce type de dispositif est d'obtenir une conversation hachée où l'ensemble des mots de la conversation ne sont pas toujours audibles. Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de communication pour appareils respiratoires adaptable sur un émetteur-récepteur classique dont sont déjà équipés les utilisateurs et dans lequel les bruits de la respiration sont étouffés bien que la conversation soit entièrement transmise, l'utilisateur n'ayant pas en outre à utiliser ses mains pour communiquer par actionnement d'un organe quelconque.
L'invention concerne à cet effet un dispositif de communication adapté à un ensemble respiratoire notamment à un masque qui enferme la bouche et le nez du porteur, du type comportant un microphone relié par une liaison souple à un dispositif extérieur constitué d'un dispositif émetteurrécepteur et d'un boîtier électrique et/ou électronique équipé notamment d'amplificateurs et de filtres, dispositif caractérisé en ce que le microphone est fixé sur le masque par un embout tubulaire de manière telle qu'une extrémité ouverte de l'embout débouche dans le demi masque et que l'autre extrémité est fermée directement par la membrane du micro et en ce que le signal issu du microphone, après élimination des hautes fréquences parasites, commande par comparaison à une valeur préétablie le mode de communication (émission ou réception) de l'émetteur-récepteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit et des dessine joints, lesquels description et dessins sont donnés surtout à titre d'exemples. Dans ces dessins :
La figure 1 représente un bloc diagramme d'un mode de réalisation des éléments du dispositif de communication ;
la figure 2 représente une vue éclatée en perspective d'un masque équipé d'un microphone et d'un insert d'oreille conformes à l'invention.
Conformément à la figure 2, le dispositif de communication, objet de l'invention , est adapté pour être installé sur des masques équipés d'un circuit d'air et recouvrant à la fois la bouche et le ne2 de l'utilisateur. Ce type de masque est notamment utilisé par les pilotes, les pompiers, les militaires, les plongeurs, etc. En général, l'utilisation d'un tel matériel se fait dans un environnement 6 risques (pollution, feu, etc) parfois bruyant qui oblige l'utilisateur à disposer d'un dispositif de communication permettant une communication à distance et sans l'aide des mains comme c'est le cas de certains appareils de communication qui nécessitent une commutation manuelle pour passer du mode émission au mode réception et inversement. Le masque utilisé comme support du dispositif de communication, en particulier du microphone, comporte une ouverture ménagée a cet effet sur la paroi externe du masque. Pour insérer le microphone 3 de manière étanche dans le masque respiratoire, on utilise un support ou embout tubulaire 2 qui est réalisée de Manière telle que comme le montre la figure 2, une extrémité ouverte de l'embout 2 débouche dans le demi masque et l'autre extrémité de l'embout est fermée directement par la membrane du microphone 3. Pour permettre le maintien άudit embout 2 sur le masque, on utilise par exemple une bague 1 taraudée disposée sur la face intérieure de la paroi du masque, cette bague 1 venant se visser sur la partie tubulaire filetée de l'embout 2. Cette bague 1 présente en outre un bord extérieur périphérique biseauté qui parfait l'étanchéité de l'ensemble. Pour rendre l'ensemble parfaitement étanche, on coiffe l'embout d'une enveloppe 4 en forme de demi coquille puis on verrouille la coiffe 4 et le microphone 3 sur l'embout 2 au moyen d'une vis annulaire 5. Bien évidemment cet assemblage ne constitue qu'un exemple de montage du microphone 3 sur le masque. On pourrait
en effet imaginer un dispositif plus compact où seuls subsisteraient l'embout tubulaire 2 pénétrant dans le demi masque et le microphone 3. Le microphone utilisé dans ce dispositif de communication est de préférence un microphone magnétique à haut rendement qui fournit un signal électrique moyen de 140 mV.
Dans l'exemple représenté à la figure 2, on notera également la présence d'un insert d'oreille 6 formant écouteur qui est relié au microphone 4 par un connecteur souple pour des raisons de simplification des connections entre le microphone
3 et un boîtier électrique ou électronique. Ce boîtier électrique et/ou électronique sert d'interface entre le microphone 3 et l'émetteur-récepteur qui est généralement du type talkie-walkie. En outre, le microphone 3 est équipé d'un connecteur souple terminé par une prise femelle 7 qui coopère avec une prise mâle formant l'extrémité libre d'un câble relié et monté solidaire dudit boîtier. Ce câble équipé de la prise femelle vient reposer sur l'épaule de l'utilisateur lorsque ce dernier place les bouteilles sur son dos.
Un second câble ou tuyau relié aux bouteilles vient également reposer sur l'épaule de l'utilisateur et est destiné & venir s'enficher dans le masque pour déclencher l'arrivée d'air dans ledit masque.
Grâce à cette configuration particulière, le circuit de circulation d'air et celui de la communication sont distincts mais réalisés de telle sorte qu'ils peuvent être connectés ou déconnectés à tout moment de manière rapide et fiable.
Ainsi, dans le cas du dispositif de communication, le simple enfichage de la prise mâle constituant l'extrémité du connecteur souple relié au boîtier électrique et/ou électronique dans la prise femelle 7 du connecteur souple relié au microphone 3 permet une connexion de l'ensemble.
Il en est de même pour le dispositif de circulation d'air. Il est à noter que les connections des dispositifs de communication et de circulation d'air bien que distincts sont connectés sensiblement au même niveau par rapport au porteur de manière à faciliter la manoeuvre. Bien évidemment,, l'avantage majeur d'une indépendance de ces deux dispositifs permet de communiquer avec le masque sur la bouche, le circuit de circulation d'air n'étant pas connecté ou à l'inverse de respirer artificiellement sans avoir branché le dispositif de communication dans le cas où une intervention exige un silence radio par exemple.
Le boîtier électrique et/ou électronique est généralement monté amovible sur le dosseret de l'équipement portebouteilles de l'utilisateur. Ce boîtier est fréquemment en inox et est moulé avec sa platine électronique et/ou électrique à l'intérieur d'une résine qui résiste aux températures élevées. En outre le boîtier, en raison de ses caractéristiques d'isolation, supprime tous les risques issus de l'énission HF de l'émetteur-récepteur. Outre sa liaison par enfichage avec le microphone 3 et l'écouteur insert d'oreille 6, le boîtier est relié à l'émetteur-récepteur par un premier connecteur branché sur la sortie microphone extérieur de l'émetteur-récepteur, un deuxième connecteur branché sur la sortie écouteur de l'émetteur-récepteur, un troisième connecteur branché sur la sortie alimentation de l'émetteurrécepteur de manière à utiliser la source d'alimentation de l'émetteur-récepteur pour alimenter en courant les éléments constituant la platine électrique et/ou électronique du boîtier et enfin un dernier connecteur reliant le boîtier électrique et/ou électronique à l'alternat de l'émetteurrécepteur. Bien évidemment toutes les liaisons électriques qui sont établies entre l'émetteur-récepteur et le boîtier électronique peuvent être installées même si l'utilisateur n'a pas installé l'ensemble de l'équipement sur lui. Ainsi lorsque l'utilisateur veut intervenir, il lui suffit de mettre son masque et d'enficher la prise 7 dans la prise correspondante du câble provenant du boîtier électronique et/ou électrique
comme cela a été expliqué précédemment. Le câble assurant la liaison entre le boîtier électronique et/ou électrique et l'émetteur-récepteur peut être un câble multi-fils blindé. Ce blindage est externe et/ou fil par fil. Ce câble est réalisé de manière à être polyvalent pour pouvoir s'adapter sur tout type d'émetteur-récepteur et est réalisé de telle sorte qu'il peut être remplacé immédiatement en cas de défaillance.
Il peut être éqalement prévu à l'intérieur du boîtier électrique et/ou électronique un circuit permettant l'émission d'un signal sonore du niveau de l'insert d'oreille 6. La commande de ce circuit s'effectue au moyen du signal qui commande le mode de communication émission de l'émetteurrécepteur par action sur l'alternat dudit émetteur-récepteur. De ce fait, l'utilisateur est informé du mode de communication grâce à ce signal sonore et sait si ou non l'émission de paroles a déclenché la commande de l'alternat.
Grâce à de tels branchements électriques et au positionnement particulier du microphone, on obtient un fonctionnement du dispositif tel que suit.
Lorsque l'utilisateur, c'est à dire le porteur du masque parle, il entraine la vibration de la membrane du microphone et en conséquence l'émission d'un signal basse fréquence. Grâce au support tubulaire 2 assurant la fixation du microphone 3 sur le masque, on canalise grâce au prolongement de l'embout tubulaire 2 jusque dans le demi masque le maximum de vibrations phoniques vers le microphone 3 et parallèlement on élimine grâce à cet embout tubulaire 2 une grande partie du bruit inhérent au microrégulateur chargé de l'amenée d'air vers le masque. Le signal fourni par le micro est de l'ordre de 140 mV. Ce signal est achewiné vers le boîtier électronique et/ou électrique via une connectique de préférence étanche. trois points servant également de préférence à la liaison de 1' insert d'oreille 6 vers la platine électronique. Cette connectique permet de limiter les risques d'électrocution du
porteur pendant les interventions, que ce soit en utilisation directe ou en attente de communication.
Le signal est alors traité conformément au diagramme de la figure 1. Ce signal est tout d'abord préamplifié avant d'être orienté vers deux directions (voies A et B), Dans une première direction (voie A), il va passer à travers un ou plusieurs filtres de telle sorte que le signal filtré ne présente pas de fréquences comprises entre 600 Hertz et 2 000 hertz. Ensuite le signal est de nouveau amplifié au moyen d'un amplificateur traditionnel puis introduit dans un comparateur. La valeur du signal est alors comparée à une valeur de référence généralement une tension prédéterminée. Si la valeur du signal se révèle être inférieure à la valeur de référence, un signal est émis par le boîtier en direction de l'émetteur-récepteur et commande l'alternat de ce dernier pour qu'il se place en mode réception. Si au contraire, la valeur du signal est supérieure à la valeur de référence préétablie, la platine fournit, par l'intermédiaire d'une tension, un signal susceptible de commander d'une part l'alternat de tout type d'émetteur-récepteur, d'autre part l'émission d'un signal sonore et dans le même temps, le signal BF traité dans la seconde partie (voie B) est acheminé vers l'entrée "micro extérieur" de l'émetteur. Il est à noter que ce traitement que subit le signal dans la voie B n'est que facultatif dans un montage et permet d'adapter le signal aux caractéristiques de l'émetteur-récepteur notamment en ce qui concerne son niveau et son impédance. Bien évidemment, lorsque l'émetteur-récepteur est en mode réception, c'est la voie C constituée par la liaison insert d'oreille 6/sortie écouteur de l'émetteur-récepteur via le boîtier électronique et/ou électrique qui est utilisée si une conversation s'est établie entre le porteur du dispositif de communication et son interlocuteur disposant d'un émetteurrécepteur.
En conclusion pour obtenir les caractéristiques du dispositif de communication décrites ci-dessus, le boîtier électronique doit comporter de préférence les connections suivantes : microphone, écouteur, co-timande alternat et alimentation.
Claims
1 . Dispositif de communication adapté à un ensemble respiratoire notamment à un masque qui enferme la bouche et le nez du porteur, du type comportant un microphone relié par une liaison souple h un dispositif extérieur constitué d'un dispositif émetteur-récepteur et d'un boîtier électrique et/ou électronique équipé d'amplificateurs et de filtres, dispositif caractérisé en ce que le microphone (3) est fixé sur le masque de manière telle que la prise de son s'effectue danεi le demimasque et
en ce que le signal issu du microphone, après élimination des fréquences parasites, commande par comparaison à une valeur préétablie le mode de communication (émission ou réception) de l'émetteur -récepteur.
2. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le microphone est fixé sur le masque par un embout tubulaire (2) dont une extrémité ouverte de l'embout débouche dans le demi masque et dont l'autre extrémité est fermée directement par la membrane du microphone (3).
3. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le boîtier électrique et/ou électronique constitue l'interface entre le microphone (3) et l'émetteur-récepteur de telle sorte qu'un siqnal issu du microphone (3), supérieur à la valeur préétablie provoque via le boîtier électrique ou électronique l'omission d'un signal tel qu'une tension électrique qui actionne l'alternat de l'émetteur-récepteur pour établir le mode émission de l'émetteur-récepteur.
4. Dispositif selon la revendication 3,
caractérisé en ce que en ce que le signal qui actionne l'alternat de l'émetteur-récepteur pour établir le morte émission de l'émetteur-récepteur commande égaleroem un circuit électronique disposé dans le boîtier électronique, ledit circuit générant un signal sonore audible par le porteur de l'ensemble respiratoire.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que les fréquences parasites éliminées par les filtres disposés à l'intérieur du boîtier électronique ou électrique constituant l'interface entre le microphone (3) et l'émetteur-récepteur sont des fréquences comprises entre 600 et 2 000 Hertz.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que le microphone (3) est un microphone magnétique à haut rendement»
7. Dispositif de communication selon la revendication 6, caractérisé en ce que le connecteur assurant la liaison entre le boîtier électrique ou électronique et l'entrée "microphone extérieur de l'émetteur-récepteur est monté amovible et configuré de manière à être adaptable sur tout type d'émetteur-récepteur.
8. Dispositif de communication selon la revendication 7 , caractérisé en ce que le signal issu du microphone est, indépendamment de sa valeur, réglé au moyen d'un potentiomètre pour adapter ledit signal aux spécificités de l''metteur-récepteur.
9. Dispositif de communication selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce qu'un inεert d'oreille (6) est relié au microphone (3) et utilise les mêmes connections que ledit microphone pour sa liaison avec le boîtier électrique co électronique.
10. Dispositif de communication selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit insert d'oreille est relié via le boîtier électrique ou électronique à la sortie écouteur de l'émetteur-récepteur.
11. Dispositif de communication selon l'une des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce que l'alimentation électrique du boîtier électrique ou électronique est fournie par l'émetteurrécepteur,
Applications Claiming Priority (2)
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