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BREVET D*INVENTION au nom de la
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Société dite 08ociété de Recherches et d'Applications Techniquesn Procédé et dispositifs applicables notamment au oinéma, à la radio- diffusion et à la télévision, et permettant en particulier d'obtenir la reproduction stéréophonique du son.
Priorité d'une demande de brevetdéposée en France le 19 février 1944
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et d'une demande de certificat d'addition déposée le 29 QW'sz+ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯------------------------------- La présente invention due à Monsieur Joseph CORDONNIER, a pour objet un procédé et des dispositifs dont le but est de permettre d'obtenir dans la reproduction sonore, directe ou enregistrée, une qualité voisine de celle de l'audition directe et des sensations auditives comparables à celles obtenues dans la réalité ou mieux susoeptibles d'ajouter à l'impression de vérité recherchée.
L'invention se réfère, en particulier, aux procédés de re- production) du son en relief.
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On-%ait que, dans le mécanisme de l'audition naturelle, qui' permet à l'homme àe lodaliser une source sonore suivant S coordonnées: la distance, la direction dans le plan horizontal (azimut), l'éléva- tion par rapport à ce plan (site), la préémiaenoe revient sans contre-
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dit à la sensation de direction due à l'audition wbinauriculaire*, Cette sensation constitue un élément essentiel de la sensation audi-
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tive de l'homme puisqu'elle permet d'indiquer non seulement la direo- tion d'Où vient un son mais encore l'identification d'un son parmi un grand nombre d'autres.
Or, tandis que la notion de distance de la source sonore mentionnée plus haut, subsiste dans les méthodes actuelles de reproduotion et peut être réglée au moyen du rapport son direct/ somme des sons réfléchis captés par le microphone, la sensation de direction disparait par contre totalement. C'est ainsi qu'à l'audition d'un con- oert, par exemple, alors que l'auditeur perçoit bien distinctement
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chaque instrument ou famille dtinstruments, chaque plan sonore qui se détache de la masse grâce aux impressions angulaires, à la repro- duotion au contraire, la source sonore étant devenue ponotuelle, toutes les impressions auditives se trouvent définitivement brouillées cependant que l'effet de masse disparait également en grande partie.
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.
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Pour conserver, à la reproduction, cette sensation direc- tionnelle, on a eu recours à une méthode de reproduction sonore connue sous le nom de reproduction stéréophonique. Cette méthode est basée sur les observations suivantes:
Le son provenant d'une direction formant un angle 0( avec le plan médian de la tête d'un auditeur (fig.l), atteint d'abord une oreille et n'agit sur l'autre qu'un certain temps après, d'Où des différence de temps.
Le son, par diffraction autour de la tête, subit une oer- taine atténuation ce qui orée des différences d'intensités aux oreil- les. Ces différences d'intensité perçues entre deux oreilles, qui se trouvent relevées sur la courbe de la fig.2 en fonction de l'an- gle [alpha] dépendent de la fréquence da son puisque les ondes sonores ne sont influencées par un obstacle que si les dimensions de cet obstaole sont du même ordre de grandeur que la longueur d'onde.
Ce caractère séleotif des différences d'intensités est exprimé par les courbes de la fig. 3 qui représentent l'affaiblisse- ment relatif à l'une des oreilles en fonction de la fréquence. Les courbes I-II- et III qui se rapportent à une source sonore pour des angles [alpha] 30, 60 et 90 , montrent que le son, pendant sa diffusion autour de la tête passe par une sorte de filtre dont la courbe de fréquence varie pour les divers angles [alpha] *
La fig. 4 représente le schéma d'une installation réalisa- ble dans un cinéma et qui est d'un type actuellement utilisé.
Le son est capté dans le studio au moyen d'une tête artifioielle de formes comparables à celles de la tête humaine et possé- dant pour oreilles deux microphones alimentant respectivement, par l'intermédiaire de voies de transmission convenables, deux haut- parleurs 1 et 2 placés à droite et à gauche de l'auditeur P. La tête artificielle est disposée de façon telle que les plans médians de la tête artificielle et de la oamera coïncident. Pour une position dé- terminée de l'artiste les intensités aux oreilles de la tête artifi- cielle sont entre eux dans un rapport donné par la courbe de la fig.
2. Le même rapport existe entre les intensités sonores formées par les deux haut-parleurs de la fig.4 à l'endroit où se trouve l'auditeur., Dans ce cas, les auditeurs perçoivent bien à droite le haut parleur de droite et à gauche le haut parleur de gauche mais ils perçoivent en même temps, quoique avec un certain affaiblissement q le son du haut parleur contraire. De sorte que pratiquement chaque oreille en- tend le son qui lui est destiné plus une fraction affaiblie du son destiné à l'autre oreille, l'affaiblissement dépendant de l'angle sous lequel le haut parleur attaque la tête.
Finalement le rapport effeotif X des intensités aux deux oreilles de l'auditeur n'est pas 2 mais x - p + q
1+pq
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La différence d'intensité aux oreilles de l'auditeur est: donc toujours plus petite que oelle aux oreilles de la tête artifi- cielle , ce qui revient à dire que l'angle apparent [alpha] correspondant à X est plus faible que l'angle réel [alpha]correspondant à p et ce d'autant plus que l'affaiblissement q sera plus faible o'est à dire que l'angle sous lequel les haut parleurs attaquent la tête de l'au- diteur sera plus faible. Il en résulte que.l'effet stéréophonique recherche n'est pas atteint ou est atteint d'une façon insuffisante.
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention permet d'obtenir convenablement l'effet stéréophonique recherché. Ce procède basé sur les différences d'intensité sélectives qui se produisent lors de l'audition naturelle, oonsiste à compenser la réduction de l'angle sonore apparent, provoqué par le système de reproduction par haut-parleurs .exposé ci-dessus en oréant une différence d'intensité aux oreilles de l'auditeur supérieure à oelle de l'audition naturelle.
Niant donné qu'il existe une relation bien définie entre les rapports d'intensités et les angles, le procédé suivant l'invention peut con- sister à agir sur l'angle de oaptation sonore pour créer les diffé- renoes d'intensités reoherohées.
Suivant une autre oaraotéristique principale de l'invention le dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé défini ci- dessus est constitué par une tête électrique comportant deux micro- phones dont les propriétés directives sont essentiellement sélectives oest à dire présentent un angle de oaptation du son diminuant avec la fréquence.
Suivant l'invention, on peut prévoir un correcteur spécial unique permettant de jouer simultanément sur les oourbes de fréquence des deux canaux de transmission en vue, suivant le besoin, d'accentuer ou de diminuer l'impression angulaire.
Dans tout ce qui précède, il n'a pas été tenu oompte du com plément d'impression angulaire dû à la différence de temps aux oreilles d'un auditeur mais l'erreur ainsi introduite dans le calcul des effets de localisation peut être considérée comme étant sans importanoe.
Par contre, on sait que lors de l'enregistrement dans un studio de radiodiffusion, de grands orchestres par exemple, il impor- te pour réaliser une bonne émission de réduire la dynamique o'est , dire le rapport entre l'amplitude des tensions maxima et celle des tensions dépassant le niveau des tensions perturbatrices (bruits de fond).
. Dans la reproduction plastique d'un orchestre où l'impression de vérité est reoherohée il devient au contraire nécessaire de réta- blir cette dynamique telle qu'elle se présente réellement et par suite d'augmenter très sensiblement sa valeur.
Suivant une caractéristique essentielle de l'invention,cette augmentation de la dynamique est reproduite au moyen d'un dispositif basé sur le prinicipe bien connu de la compression expansion, mais réalisée dans des conditions telles que ce n'est plus le courant modulé
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d'un "oanal" ou voie de modulation qui commande la compression et 1''expansion mais au contraire une combinaison dépendant des deux cou- rants modulés des deux canaux utilisés et de Pelle manière que des deux modulations, c'est toujours celle dont la crête est à un instant donné la plus élevée qui commande le système de compression-expansion,
Suivant un mode de réalisation de ce dispositif appliqué à l'enregistrement sur film le courant de commande est enregistré sur une piste auxiliaire spéciale (ou combinée avec la piste principale) dont il est ensuite filtré pour commander l'amplification de la chat- ne reproductrice.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description complémentaire faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La fig.5 montre l'angle de localisation ou l'angle que fait la direction apparente du son avec la normale à la tête.
La fig. 6 représente schématiquement les angles de looalisa- tion caloulés pour une salle de oinéma donnée. les fig.7, 8 et 9 sont relatives à un dispositif de oorreo- tion d'angle sonore.
La fig.10 représente les caractéristiques d'un microphone présentant une directivité sélective.
La fig.ll représente les différences d'intensité entre mi- orophones d'une tête constituée de deux éléments présentant des carac- téristiques de la fig.10.
La fig.12 représente les angles d'incidence du son par rap- port au microphone d'une tête éleotrique.
La fig.13 représente le sohéma de principe de la compression expansion appliqué au cas d'un film sonore et son mode de réalisation.
La fig.14 représente la caractéristique de fonctionnement de l'un des limiteurs.
La fig.15 représente le système de reproduction.
Les fig.16, 17 et 18 représentent des diagrammes correspon- dant à d'autres particularités de l'invention.
Les fig.19 et 20 représentent schématiquement des dispositifs du type conforme à l'invention, oomportant deux voies de transmission.
Les fig.21 à 23 représentent schématiquement des dispositifs à trois voies suivant l'invention.
Comme il a été indiqué ci-dessus, le procédé qui fait l'ob-
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jet de l'invention et qui est basé sur les différences d'intensités sélectives qui se produisent lors de l'audition naturelle, oonsiste . oompenser la réduction de l'angle sonore apparent, due à la présence des deux haut-parleurs de reproduotion, en oréant aux oreilles de l'au- diteur une différenoe d'intensités supérieure à celle de l'audition naturelle.
comme, d'autre part, les rapports des intensités aux oreil- les sont liés aux angles qui les provoquent, l'invention pput oonsister à agir sur la valeur de ces angles pour obtenir des différences d'inten sites correspondant à lteffet stéréophonique recherché,
Conformément à l'invention, on peut en particulier oapter le son sous un angle double de l'angle de prise de vues* L'expérience montre alors que le spectateur occupant une place médiane dans une salle de oinéma perçoit des impressions sonores angulaires correspon- dant exactement à celles de l'opérateur de prise de vues. Autrement dit, dans ce cas on réalise exaotement l'effet de relief du son oorres- pondant à l'audition naturelle.
Le même résultat peut être obtenu si la oonstitution même de la tête électrique est telle que les éoarts d'intensité en décibels à la sortie des microphones sont doubles de ceux créés par l'audition naturelle. moyens On peut du reste utiliser une combinaison de ces deux moyens, est à dire agir sur l'angle de oaptation des sons et sur les écarts d'intensités des microphones de la tête électrique.
Il oonvient d'observer à ce sujet que la directivité séleo- tive des microphones, considérés autrefois comme un défaut, est au contraire, suivant le procédé de l'invention, pratiquement reoherchée et accentuée en vue de réaliser l'une des combinaisons précédentes*
Une courbe de directivité sélective telle que celle-désirée peut être obtenue soit par la constitution même du microphone: com- binaison d'éléments h pression et à vitesse, cavités, eto.., soit au oontraire par diffraction.
Dans ce dernier cas on peut accentuer la sélectivité de la réponse angulaire soit en augmentant le volume du microphone, soit en utilisant des éorans disposés par exemple dans le plan de la faoe sensible si l'on utilise un microphone à bobine mobile ou à condensa- teur. éventuellement on peut compléter les effets obtenus par l'une ou l'autre de ces dispositions en faisant usage de matéraux absorbants, tels que feutres ou velours, reoouvrant partiellement les microphones de faço à introduire une absorption supplémentaire sur les fréquenoes aiguës pour les angles d'attaque importants.
Comme on vient l'exposer, le procédé suivant l'invention permet de donner à un spectateur médian, 0 est à dire occupant une position médiane, des impressions de localisation sonores identiques à celles du speotateur médian assitant à une audition directe ou encore identiques à celles d'un opérateur de prise de vues, En jouant
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sur l'angle de oaptation, il est facile, dans ce dernier cas, de te- nir oompte de la variation focale des objectifs, des cameras ou pro- jecteurs de façon à obtenir une bonne correspondance entre le son et l' image.
Ces impressions sonores qui, pour le spectateur médian à la reproduction sont exactement celles du speotateur à l'émission, restent encore naturelles pour les autres spectateurs de la salle si celle-ci a les dimensions et la forme habituelles. La fig.5 est relative à un spectateur Pn situé en dehors de l'axe de la salle. Ce spectateur a l'impression d'entendre une seule source sonore qu'il looalise virtuellement sous un certain angle x qui est l'angle que fait la direction apparente du son avec la normale N à la tête. Cet angle x dépend du rapport effectif X des intensités sonores aux oreilles. Il n'y a plus dans ce cas correspondance exacte entre l'an- gle sonore à l'enregistrement et l'angle de localisation à la reproduc- tion.
Cependant, comme le montre la fig.6, il existe une correspondan- ce convenable entre ces angles qui conduit à l'obtention d'un effet très naturel.
Soit en effet S l'emplacement sur l'écran d'une source so- nore virtuelle pour le spectateur médian placé en Po et pour lequel l'angle de localisation xo est égal à l'angle de oaptation A, Le spectateur Pl ne voit plus l'image sous l'angle xo mais sous un angle x1 plus petit que xo et pour qu'il y ait correspondance entre le son et l'image ce n'est plus xo qui est l'angle souhaitable, mais x1. De sorte que oest la correspondance entre l'angle visuel xn et l'angle sonore x, obtenu pour la position Pn ,qu'il faut vérifier.
Or on constate que l'on obtient une bonne correspondance entre les angles x et xn sauf pour les points Pn par trop voisina des haut parleurs (zones hachurées de la fig.6), de sorte que l'on peut dire que l'on obtient une impression de relief sonore analogue celle de l'audition naturelle.
Eventuellement on peut améliorer la correspondance entre le son et l'image au cours du réenregistrement dont l'emploi est aujour- d'hui généralisé dans la technique du film sonore. Le niveau de modu- lation sur chaque voie, de même qu'un correcteur spécial pourra jouer simultanément sur les courbes de fréquence des deux canaux de trans- mission en vue d'accentuer ou de diminuer l'impression angulaire.
La fig.7 représente schématiquement une telle disposition.
Chaque voie de modulation arrive respectivement à un préamplificateur A1 A2 puis à un filtre F1 F2 et à un amplificateur d'enregistrement A3 A4 pour arriver à une machine à enregistrer E1 E2 Les courbée de fréquence 8 et 9 représentent respectivement les caractéristiques d'affaiblissement introduites par les filtres et les différences d'in- tensités correspondantes*
Un tel correcteur comprend par exemple plusieurs plots et une graduation angulaire correspondante.
La position de repos est graduée 0 et à droite et à gauche de ce plot peuvent être prévuse par exemple trois ou quatre plots respectivement gradués 10, 20, 30,
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40 , -10, -20. -30, -40 correspondant aux angles d'incidence droite
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et gauohe. '-
A chaque angle oorrespondal'introduotion symétrique de deux déformations inverses dans la courbe de fréquence de la chaîne de re- production:
l'une relevant les hautes fréquenoes, l'autres,les atté- nuant et ce dans des conditions telles que les différences d'intensités ainsi introduites entre les deux voies de modulation correspondent exaotement à celles introduites entre les oreilles par l'audition na- turelle sous des angles d'incidence correspondants,
Il est même possible éventuellement de raccorder au montage oertains éléments de film enregistrés avec ce procédé stéréophonique avec d'autres éléments enregistrés avec une seule piste, à l'extérieur par exemple, cette piste unique alimentant au réenregistrement deux voies de modulation entre lesquelles le correcteur introduit les dé- calages angulaires nécessaires.
La tête artifioielle utilisée jusqu'à ce jour dans les ins- tallations de reproduction du son à l'aide de deux haut-parleurs avait pour but de provoquer entre les microphones (oreilles) des rapports d'intensités présentant à toutes fréquences une valeur sensiblement égale à celle de l'audition directe,
La tête électrique utilisée pour la mise en oeuvre du procédé de reproduction stéréophonique objet de l'invention produit ces mêmes différences non plus au moyen de la diffraction provoquée par un volu- me analogue à celui de la tête, mais au moyen des p ropriétés directives de deux microphones. A cet effet; oeux-oi présentent une directivité
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essentiellement aélective# o'est à dire un angle de captation du son diminuant avec la fréquence.
La fig.10 donne à titre d exemple non limitatif les caractéristiques d'un microphone de ce type.
De tels microphones, disposés d'une façon analogue à celle des oreilles sur la tête, o'est à dire à une distance de l'ordre de 20 om avec un angle [alpha] de l'ordre de 10 à 30 ; présentent pour un son d'incidence donné, un rapport d'intensité aisément calculable depuis les courbes de directivité. La fig.ll donne à titre d'exemple non limitatif les différences d'intensités en fonotion de l'angle d'incidence obtenues pour une tête électrique constituée avec deux microphones ayant des caractéristiques telles que oelles de la fig.10
Xn effet, si A est l'angle d'incidence du son par rapport à la tête éleotrique, AG et AD les angles d'incidence par rapport aux microphones gauche et droit (fig.12) on a :
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2 n - d, - À .
JM a yr (J ' Â et les courbes des fig.10 et 11 donnent à chaque fréquence les inten- sites qui correspondent aux deux angles. Leur rapport p - IG dépend :
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a) des propriétés directives du microphone choisi b) de l'angle Ó c) dans uhe certaine mesure de D.
En jouant sur ces trois quantités il est facile d'obtenir aux différents angles un rapport p en fonction de la fréquence, voisin de celui qui existe aux oreilles dans l'audition naturelle.
La néoessité d'augmenter la valeur de la dynamique, afin d'ajouter à l'impression de vérité recherchée conformément à la pré- sente invention, a été exposée plus haut. Cette augmentation de la dy- namique s'effectue au moyen d'un dispositif basé sur le prinoipe bien connu de la compression expansion dans lequel, conformément à l'inven- tion, on contr8le l'enregistrement,et la reproduction au moyen d'un seul courant de commande provenant à un instant donné non pas d'une voie de modulation donnée mais de celle qui présente momentanément le niveau de modulation le plus élevé.
On a représenté sur la fig.13 du dessin annexé un mode de réalisation de ce dispositif appliqué au cas de l'enregistrement sur film photographique utilisé pour le cinéma. Sur cette figure, A1 et A2 désignent deux chaînes d'amplification identiques correspondant aux deux canaux de modulation, Li et L2 deux étages fonctionnant en "limi- teurs" de modulation, Dl et D2 deux systèmes détecteurs constitués par exemple par des doubles diodes commandées par le courant modulé après passage dans l'étage limiteur. A3 représente un amplificateur du cou- rant de oontr8le et L3 est la liaison à l'enregistreur.
Lorsque le niveau de modulation dépasse une certaine valeur prédéterminée, les tensions de contre-polarisation transmises par les résistances Ri R'1 et R2 R'2 sont surmontées et un courant redressé apparaît aux bornes de C,R, qui jouent le rôle de filtre et détermi- nent la constante de temps du système.
Les plaques de Dl et D2 attaquent en parallèle le circuit C R et les variations du potentiel,oontinu en 0 sont transmises simulta- nément aux deux étages limiteurs L1 L2 constitués par exemple par des lampes à pente variable dont la polarisation se trouve ainsi modifiée de telle façon que l'amplification est réduite.
Soit OPQ (fig.14) la caractéristique de fonctionnement de 1' un des limiteurs (0 est à dire la caraotéristique de la tension de 'ortie Us en fonction de la tension d'entrée Ue) P le point critique 0 est à dire le point au delà duquel l'angle Ó oesse de définir l'amplifi- cation du système, op la tension d'entrés correspondante. Si oml est la tension correspondant à une crête sur la ohaine d'amplification A1, la tension de sortie correspondante est M1M1 et l'amplification de l'étage est définie par Ó 1.
Si maintenant on réalise le montage de la fig.13 et que oml soit à uh moment donné la crête la plus élevée sur les deux chaînes
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e'est la tension redressée produite par omi qui définira à cet instant le point de fonctionnement Ml et le nouveau coefficient d'amplification Ó des deux étages limiteurs.
A ce moment se produit en effet sur la chaine A2 une crête de modulation om2 qui par hypothèse est infé- rieure à oml, et à oette 'orête om2 correspond non pas la tension de sortie m2M2 (qui se produirait si .La travaillait isolément) mais seu- lement m2 M'2 correspondant à la droite OK d'amplification Ó Si par la suite c'est orna qui devient supérieur à omi, le phénomène s'in- verse et il se produit un nouveau ooeffieient d'amplification Ó qui règle les tensions de sortie sur les deux chaînes.
Les sorties 81 et S2 des deux limiteurs sont alors oonneo- tées aux amplificateurs d'enregistrement B1 B2 qui attaquent respecti- vement deux modulateurs Ml, Ma de lumière traçant sur le film deux pistes séparées. les différenossd'amplitude entre les modulations sur les deux chaînes n'étant jamais très considérables et l'action de limita- tion n'apparaissant que pour un niveau de modulation relativement élevé la réduction dmamplification de la voie la plus modulée n'entraîne pas sur l'autre voie une réduction telle que le bruit de fond apparaisse.
Parallèlement à l'inscription des pistes de modulation se fait également délie du courant de contrôle de la limitation qui est amplifiée directement ou module une fréquence porteuse en vue de l'ins- oription d'une troisième piste.
A la reproduction les deux pistes principales après lecture par les cellules c1 c2 et préamplification AC1 AC2 attaquant doux étages limiteurs AP1 AP2 analogues aux précédents, mais qui ,fonction- nent de façon exactement inverse. Le oourant de contrôle obtenu après lecture c3 de la troisième piste et détection en AD s'il y a lieu attaque en parallèle les deux étages limiteurs de reproduction, de telle sorte que l'impulsion de courant qui introduisait , l'enregis- trement tina diminution de m décibels dans le gain d'un amplificateur introduise après lecture une variation identique de m décibels, mais en sens contraire, c'est à dire en augmentation.
Les rapports des intensités respectives sont alors repro- duites fidèlement par les deux chaînes et l'augmentation effective de la dynamique correspond sensiblement à la réduction de gain admis- sible sur le limiteur d'enregistrement.
Le dispositif proposé n'a bien entendu auoun caractère li- mitatif et d'autres exemples d'application basés sur le même principe -sont faciles à concevoir. En effet, le contrôle des deux pistes au moyen de l'enregistrement d'un unique courant de commande correspon- dant à une même réduction de gain sur les deux chaînes est applicable quel que soit le mode de réàlisation du système compresseur limiteur.
En particulier l'étage de limitation peut être réalisé par des lampes à pente variable ou par des résistances ou redresseurs.De même la détection peut se faire par doubles diodes, ou,même par les deux sor- ties d'une diode unique si l'on néglige le caractère dissymétrique de la modulation.
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11 en .., le OU du système de reproduotion qui peut être constitué par n'importe quel oompresseur-limiteur pourvu que ce der- nier présente effectivement la caractéristique inverse de celui de la ohaine d'enregistrement et que bien entendu l'on ait toujours une par- faite symétrie de constitution et de fonctionnement entre les deux canaux de modulation.
Au lieu d'utiliser trois canaux de transmission comme indi- qué ci-dessus, on peut également, conformément à l'invention, utiliser seulement deux canaux de transmission ou au contraire conserver les trois canaux de transmission, mais en les utilisant de façon plus fa- vorable à l'extension de la dynamique.
Pour réaliser la transmission au moyen de deux voies seule- ment, on opère, conformément à l'invention, de la façon suivante:
L'une des deux voies de modulation (dont la fig.16 représen- te la caractéristique des fréquences), qui transmettent normalement de gamme 30 à 12.000 périodes environ, est amputée de toutes les fré- quenoes pour lesquelles l'effet stéréophonique est peu marqué, otest à dire toutes les fréquences qui sont perçues aux oreilles avec une intensité sensiblement égale quel que soit l'azimut et l'espace ainsi libéré est utilisé pour les signaux de commande du niveau.
Le schéma de la fig.17 montre la disposition ainsi adoptée.
A la reproduction, les hauts parleurs droit 1 et gauche 2 qui produi- sent l'effet stéréophonique comprennent des éléments séparés affectés les uns la-2a à la reproduotion des fréquences basses, et les autres lb-2b , la reproduction des fréquences moyennes et aiguës. Les éléments la-2a sont alimentéspar les signaux à basse fréquence contenus dans la.modulation non tronquée enregistrée sur la piste I et les éléments lb-2b sont alimentés par les signaux de fréquences moyennes ou aiguës respectivement contenues dans les deux voies de modulation L et II.
Chaque haut parleur reproduit donc bien la totalité de la modulation, oependant que les différences d'intensité sélectives néoes- saires pour recréer les impressions de localisation sont intégralement maintenues aux seules fréquences où elles se produisent, otest à dire aux fréquences moyennes et aiguës.
Les signaux de compression-expansion dont la partie figurant la gamme est représentée sans hachures sur la fig.17 sont par ailleurs extraits de la piste convenable, o'est à dire la piste II dans l'exem- ple considéré, par un filtrage approprié et utilisés pour contrôler la dynamique sur les deux voies de modulation.
Le schéma de la fig.18 montre l'autre disposition, conforme à l'invention, qui est adoptée dans le cas où on conserve trois pistes I. II et III et qui permet d'obtenir un meilleur rapport signal sur bruit, c'est à dire une meilleure dynamique (ou une dynamique égale pour une largeur de piste plus faible), en distribuant de façon diffé- rente les courants modulés.
Les éléments la-2a basses-fréquences des hauts parleurs 1
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2 pouvant être alimentés à partir de l'une quelconque des deux voies de modulation, on extrait de l'une quelconque des deux voies de modu- laion, ou des deux, les fréquences inférieures 350 périodes en vue de les enregistrer sur la piste III en même temps que les courants de compression-expansion (dont'la gamme est représentée' sans haohures sur la figure), Ces signaux peuvent se trouver sur une partie quelconque de la bande des fréquences supérieures à 250 ou 350 périodes.
Les deux autres pistes I et II sont alors uniquement utili- sées pour l'enregistrement des fréquences supérieures à 350 périodes se trouvant respectivement dans les deux voies de modulation.
Avant de décrire ces applications, on rappellera qu'il est connu que, pour améliorer le rendement et la répartition de l'énergie rayonnée, on réalise généralement les hauts- parleurs modernes au moyen de deux éléments spécialement adaptés l'un la reproduction des fréquences basses, l'autre à la reproduction des fréquences moyens nes et aig#es. Un filtrage présentant une courbe analogue à celle de la fig.16 sépare à cet effet les courants modulés à la sortie de l'am- plifioateur de puissanoe et les envoie respectivement sur les éléments appropriés du haut-parleur. La coupure du filtre n'est pas brutale et le point de raccordement des deux oourbes se situe vers 300 périodes.
Si l'on utilise de tels hauts- parleurs conformément au pro- cédé de reproduction faisant l'objet du brevet principal; on constate que les éléments à basse fréquence des hauts parleurs droite et gauche sont parcourus par des courants identiques, ce qui est normal puisque les différences d'intensité dues à l'angle d'incidence sont pratique- ment négligeables au-dessous de 350 périodes.
Il n'y a donc aucun inconvénient à alimenter, partir d'un même courant, pris sur l'une ou .l'autre voie de modulation, les éléments à basse fréquence des deux hauts-parleurs de droite et de gauche, pour- vu que les éléments aigus soient parcourus par les courants appropriés respectivement issus des voies de modulation droite et gauche. Si les niveaux respectifs entre basses et aiguës sont respectés, l'effet stê- réophonique n'est pas modifié.
Dans la fig.l9, P M1 et P M2 sont les deux préamplificateurs miorophoniques alimentés respectivement par les microphones ml et m2, l1 et La, les deux amplifioateurs limiteurs utilisés pour la compres- sion, El et E2 les deux amplificateurs d'enregistrement, Dl le déteo- teur commun parcouru par les courants de oompression. Ce dernier modu- le le courant d'un osoillateur 0 donnant une fréquence de l'ordre de 100 à 150 périodes.
Les courants issus de L1 et de 0 sont, après passages dans les filtres passe-bandes appropriée, mélangés l'entrée de l'amplifi- cateur Itl pour être enregistrés sur une piste unique p1 Cette piste contient donc dans les fréquences inférierues à 350 : le courant por'- teur à 125 périodes modulé, et dans les fréquences supérieures à 350 : la modulation de la voie p1. Les filtres passe-bandes F et F' servent à éviter les mélanges des deux sortes de courant.
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A A la reproduction, la sortie du préamplificateur de la cel- lule P c1 est filtrée en vue de séparer ces deux derniers. Le courant porteur modulé est envoyé sur un détecteur D2 qui donne à sa sortie le courant de commande destiné aux expanseurs cependant que le oourant modulé oontenant les fréquences supérieures à 350 est dirigé sur l'entrée de l'amplificateur expanseur Ei.
Dans ce système, la compression de Li et de L2 est donc commandée directement par le courant issu de D1 qui est sensiblement égal à celui issu de D2
Dans une variante du dispositif, la commande de la compres- sion peut se faire par le courant d'un détecteur D3 placé sur la sor- tie du filtre F' de façon à ce que les courants de compression et d' expansion soient rigoureusement identiques (fig.20).
Les sorties détendues des expanseurs E'1 et E2 (fig.19) attaquent les filtres F1 et f2 qui alimentent les hauts-parleurs 1 et 2,
F1 donne uniquement les fréquences aigues de la voie, F1 et F2 donne d'une part les fréquences aiguës de la voie F2, et. d autre part, les fréquences basses des deux oanaux de modulation. Un réglage de niveau approprié restitue les rapports d'amplitude entre fréquences basses et aiguës, cependant que l'ensemble des deux chaînes de modulation est réglé pour que le gain à 1.000 périodes soit identi- que sur les deux voies.
La fig.2I,relative à la transmission avec trois pistes, donne un exemple de montage dans lequel la séparation des fréquences graves est faite avant limiteur, ces fréquenoes étant enregistrées en mélange aveo le courant de compression, et reproduites au moyen d'un amplifioateur séparé. Ce dispositif permet d enregistrer sur X1 et E2 le maxi- mum d'énergie haute fréquence, le signal étant, d'une part comprimé puis étendu et, d'autre part, modifié en courbe de fréquences en A1 et Bi et A2 et B2 de telle sorte que l'enregistrement se fasse pour une modulation musicale avec des amplitudes sensiblement constantes en fonction de la fréquenoe.
La piste P3 contient alors, d'une part, un courant porteur à 1.000 ou 2.000 périodes modulé par le signal de compression et, d'autre part, la partie fréquences basses de la modulation. Il est moins nécessaire de prendre des précautions pour le bruit de fond de cette dernière puisque la piste est toujours impressionnée par le si- gnal de compression en l'absence de toute modulation, et que 1+on peut délibérément couper les fréquences supérieures à 300 périodes à la sortie B3 de l'amplificateur de reproduction correspondante
La fig.22 dorne une variante du même dispositif dans laquelle les.fréquences graves sont séparées après compression de la modulation ce qui impose soit de repasser par l'un des amplificateurs expanseurs à la reproduction, soit, au contraire,
de reproduire les fréquences graves à travers un troisième expanseur commandé en même temps que les deux autres (fig. 23),
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Dans les deux cas, .il est également intéressant d'utiliser en Al et B1 et A2 et B2 des filtres tels que ceux utilisés couramment dans l'industrie.cinématographique pour enregistrer sensiblement à niveau constant en fonction de la fréquence gist et post égaliseurs) REVENDICATIONS
1) Procédé applicable notamment aucinéma, à la radio- diffusion et à la télévision et permettant d'obtenir dans la reproduc- tion sonore une qualité voisine de oelle de l'audition directe notam- ment par réalisation de l'effet stéréophonique,
ce procédé étant du type autant lequel on utilise à la prise de sons deux microphones qui alimentent par deux canaux de transmission deux hauts-parleurs pour l'audition et étant caractérisé par le fait que l'on orée aux oreilles de l'auditeur une différence d'intensités sonores supérieure à celle de l'audition naturelle.