EP0114951B1 - Enceinte stéréophonique - Google Patents

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EP0114951B1
EP0114951B1 EP83111088A EP83111088A EP0114951B1 EP 0114951 B1 EP0114951 B1 EP 0114951B1 EP 83111088 A EP83111088 A EP 83111088A EP 83111088 A EP83111088 A EP 83111088A EP 0114951 B1 EP0114951 B1 EP 0114951B1
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EP
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loud
speakers
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baffle
partition
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Walter Schupbach
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SES Sound Electronic Systems SA
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    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers

Definitions

  • stereo speakers have been proposed grouping the two channels, left and right, in a single sound enclosure, for example the Jensen S-100 speaker.
  • These speakers use three loudspeakers directed towards the listening room in three divergent directions, the central loudspeaker being supplied by the sum of the signals "left” and “right” (L + R), the loudspeaker on the left being powered by the differential signal (L - R) and the right speaker being powered by a reverse differential signal - (L - R).
  • the disadvantage of such speakers is that they require a special transformer on each channel with isolated secondary which makes it impossible to adapt them to current amplifiers.
  • the stereophonic effect of these speakers was either unstable or imperfect and that the listening position relative to the speaker was very critical.
  • US Patent 3,933,219 describes a monolithic stereophonic enclosure as in the preamble of claim 1 comprising a bottom, a cover and side walls, two of which, forming an angle between them, each carry several speakers all directed towards the rear of the enclosure.
  • Patent FR 2,407,635 describes a monolithic stereophonic enclosure comprising two faces of trapezoidal shape forming an angle between them and each carrying several loudspeakers arranged along a diagonal of the wall.
  • the object of the present invention is to produce a single enclosure for the reproduction of stereophonic sounds, the loudspeakers of which can be supplied directly by the "left" or “right” signals of an amplifier, enabling the effect to be achieved. stable and perfect stereophonic and with which the listener is not constrained to a precise listening position.
  • the single stereophonic speaker illustrated comprises a base plate 1, provided with feet 2, on which are fixed a front wall 3 intended to face the listener and two sides 4 forming an angle of approximately 120 ° with the front wall 3 with a width of between 1/3 and 1/5 approximately of that of the front wall 3.
  • a shelf 5 closes off the top of the enclosure.
  • This enclosure has a middle partition 6 extending perpendicularly towards the rear from the front wall separating the enclosure into two chambers 7, 8. Each of these chambers 7, 8 is closed towards the rear by a wall 9, 10 perpendicular each to one of the sides 4 and forming an angle of about 60 ° with the middle partition 6.
  • These rear walls 9, 10 serve as support for the loudspeakers which are directed towards the rear of the enclosure.
  • a fabric 11, 12 stretched between the sides 4 and the middle partition 6 hides said speakers.
  • the enclosure In the service position, the enclosure is placed in front of a wall of the listening room, the front face 3 being parallel to this wall, the rear edge of the middle partition 6 being distant from this wall by a few centimeters or a few tens. generally centimeters.
  • the chambers 7 can be at least partially filled with glass wool or other sound insulation material.
  • Each rear wall 9, 10 serves as a support for several speakers, from two to five for example, but preferably three to four.
  • each rear wall 9, 10 has four speakers 13, 14, 15, 16 arranged one above the other and offset laterally with respect to each other.
  • This line passing through the centers of the speakers can be a straight line, a broken line or a curve according to the executions of the enclosure.
  • this line joining the centers of the loudspeakers extends in a sector between two straight lines a, b forming angles a, respectively 8 with the middle partition 6 respectively the bottom of the enclosure between 15 ° and 50 °.
  • the loudspeakers 13, 14, 15, 16 are preferably of the same size and can be either identical or have different frequency characteristics. In the latter case, the loudspeakers more particularly provided for the reproduction of low frequencies are placed near the bottom 1 and the middle partition 6, while the loudspeakers intended more particularly for the reproduction of treble are located towards the top of the enclosure and away from the partition 6.
  • all the speakers mounted on the same rear wall 9, 10 are all fed by the same "right", respectively "left” signal, delivered by a stereophonic amplifier, possibly via a filter correcting the frequency reproduction characteristics of the loudspeakers.
  • This enclosure allows an acoustic coupling between the chambers 7 and 8 which can be considered analogous to the mechanical coupling existing between the two channels when playing a disc using a needle or sapphire which reads the two "left” and “right” engravings and each transmits it to a transducer but necessarily with a ceratin mechanical coupling between the two signals.
  • this acoustic coupling between the two channels can be modified either by acting on the elasticity or the rigidity of the middle partition 6 which acts as a membrane between the two chambers 7 and 8 or by drilling one or more holes of appropriate size and shape to make a direct connection between chambers 7 and 8.
  • the loudspeakers 17, 17 ′ of the first pair, the lower pair, have their axes located on a vertical line, ie parallel to the middle partition 6.
  • the loudspeakers 18, 18 'of the second pair are located above the first loudspeakers and more distant than these from the middle partition 6.
  • the axes of the loudspeakers 18, 18' are connected by a straight line forming an angle 5 with the middle partition 6.
  • the loudspeakers 19, 19 ′ of the third pair are aligned on a straight line forming an angle ⁇ , larger than the angle 5, with the middle partition. These two loudspeakers 19, 19 ′ are located above the loudspeakers 18, 18 ′ and the loudspeaker 19 is more distant from the partition 6 than is the loudspeaker 18 likewise the loudspeaker speaker 19 'is further from partition 6 than speaker 18' is.
  • the loudspeakers 20, 20 ′ of the fourth pair are aligned on a horizontal straight line forming a right angle with the middle partition 6 and the loudspeakers 20, respectively 20 ′ are more distant from this partition 6 than are the loudspeakers 19, respectively 19 '.
  • each pair of speakers 17, 17 '; 18, 18 '; 19, 19 'and 20, 20' would be replaced by an elliptical loudspeaker whose major axis would be oriented as are the line segments connecting the centers of the loudspeakers of the same pair.
  • the center of the elliptical loudspeakers would be located on a line going away simultaneously from the bottom 1 and the partition 6 of the enclosure.
  • the centers or axes of all the loudspeakers are located in a sector delimited between lines a and b intersecting on the intersection of the bottom 1 and the partition 6 and forming angles a with the partition 6, respectively j3 with the bottom 1 between 15 ° and 50 °, preferably 30 °.

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Description

  • Il existe de nombreux moyens pour la restitution stéréophonique des sons dont les plus courants sont des dispositifs à deux enceintes, comprenant chacune un ou plusieurs haut-parleurs, alimentés par des signaux "gauche" respectivement "droite" délivrés par un amplificateur. L'inconvénient de ces systèmes consiste en ce qu'il est généralement nécessaire de modifier, par des filtres appropriés par exemple, les signaux "gauche" et "droite" en fonction des haut-parleurs utilisés dans chaque enceinte. Ainsi, tous les haut-parleurs d'une même enceinte ne reçoivent pas les mêmes signaux et des problèmes de déphasage peuvent se produire. De plus, le positionnement des enceintes l'une par rapport à l'autre et par rapport au local d'écoute est très critique et il est fréquent qu'une mauvaise restitution du son soit due au positionnement des enceintes.
  • Pour remédier à ce dernier inconvénient on a proposé des enceintes stéréophoniques groupant les deux voies, gauche et droite, dans une seule et même enceinte sonore telle par exemple l'enceinte Jensen S-100. Ces enceintes utilisent trois haut-parleurs dirigés vers le local d'ecoute suivant trois directions divergeantes, le haut-parleur central étant alimenté par la somme des signaux "gauche" et "droite" (G + D), le haut-parleur de gauche étant alimenté par le signal différentiel (G - D) et le haut-parleur de droite étant alimenté par un signal différentiel inverse -(G - D). L'inconvénient de telles enceintes est de nécessiter sur chaque voie un transformateur spécial possédant des secondaires isolés ce qui rend impossible leur adaptation sur des amplificateur courants. De plus, on a constaté que l'effet stéréophonique de ces enceintes était soit instable, soit imparfait et que la position d'écoute par rapport à l'enceinte était très critique.
  • Le brevet US 3.933.219 décrit une enceinte stéréophonique monolithique comme dans le préambule de la revendication 1 comportant un fond, un couvercle et des parois latérales dont deux, formant un angle entre elles, portent chacune plusieurs haut-parleurs tous dirigés vers l'arrière de l'enceinte.
  • Le brevet FR 2.407.635 décrit une enceinte stéréophonique monolithique comportant deux faces de forme trapézoïdale formant un angle entre elles et portant chacune plusieurs haut-parleurs disposés suivant une diagonale de la paroi.
  • La présente invention a pour but la réalisation d'une enceinte unique pour la restitution de sons stéréophoniques dont les haut-parleurs puissent être alimentés directement par les signaux "gauche" respectivement "droite" d'un amplificateur, permettant la réalisation d'un effet stéréophonique stable et parfait et avec laquelle l'auditeur ne soit pas astreint à une position d'écoute précise.
  • Ce résultat surprenant est obtenu grâce à l'enceinte stéréophonique unique suivant l'invention qui se distingue par les caractéristiques énumérées à la revendication 1 indépendante et aux revendications dépendantes 2 à 16.
  • Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de l'enceinte stéréophonique selon l'invention.
    • La figure 1 est une vue en élévation de l'enceinte vue du local d'écoute.
    • La figure 2 est une vue de dessus de l'enceinte illustrée à la figure 1.
    • La figure 3 est une vue partielle de l'enceinte suivant la direction A de la figure 2.
    • La figure 4 illustre une variante de l'enceinte.
  • L'enceinte stéréophonique unique illustrée comporte une plaque de base 1, munie de pieds 2, sur laquelle sont fixés une paroi frontale 3 destinée à faire face à l'auditeur et deux côtés 4 formant un angle d'environ 120° avec la paroi frontale 3 d'une largeur comprise entre 1/3 et 1/5 environ de celle de la paroi frontale 3. Une tablette 5 obture le dessus de l'enceinte. Cette enceinte comporte une partition médiane 6 s'étendant perpendiculairement vers l'arrière à partir de la paroi frontale séparant l'enceinte en deux chambres 7, 8. Chacune de ces chambres 7, 8 est fermée vers l'arrière par une paroi 9, 10 perpendiculaire chacune à l'un des côtés 4 et formant un angle d'environ 60° avec la partition médiane 6. Ces parois arrières 9, 10 servent de support aux haut-pareurs qui sont dirigés vers l'arrière de l'enceinte. Un tissu 11, 12 tendu entre les côté 4 et la partition médiane 6 cache lesdits haut-parleurs.
  • En position de service, l'enceinte est disposée devant un mur du local d'écoute, la face frontale 3 étant parallèle à ce mur, l'arête arrière de la partition médiane 6 étant distante de ce mur de quelques centimètres ou de quelques dizaines de centimètres généralement.
  • Les chambres 7, peuvent être partiellement au moins remplies de laine de verre ou d'un autre matériau d'isolation sonore.
  • Chaque paroi arrière 9, 10 sert de support à plusieurs haut-parleurs, de deux à cinq par exemple, mais de préférence trois au quatre.
  • Dans l'exemple illustré, chaque paroi arrière 9, 10 présente quatre haut-parleurs 13, 14, 15, 16 disposés les uns en-dessus des autres et décalés latéralement les uns par rapport aux autres. Les distances d1, d2, d3, d4 séparant les centres des haut-parleurs 13, 1415, 16 de la partition médiane 6 allant en augmentant à partir du haut-parleur inférieur 13, de sorte que les axes de ces haut-parleurs sont situés sur une ligne allant en s'éloignant progressivement de la partition médiane 6, du haut-parleur inférieur 13 jusqu'au haut-parleur supérieur 16. Cette ligne passage par les centres des haut-parleurs peut être une droite, une ligne brisée ou une courbe suivant les exécutions de l'enceinte. De préférence, cette ligne joignant les centres des haut-parleurs, s'étend dans un secteur compris entre deux droites a, b formant des angles a, respectivement 8 avec la partition médiane 6 respectivement le fond de l'enceinte compris entre 15° et 50°.
  • D'une façon générale, plus la hauteur de centre d'un haut-parleur, par rapport au fond 1 de l'enceinte, est grande, plus la distance d séparant ce centre de la partition médiane 6 est grande.
  • De cette façon, comme les parois arrières forment un angle entre-elles, et par rapport à la paroi frontale 3, plus un haut-parleur est éloigné de la partition médiane 6, plus sa distance 01, D2, D3, D4 par rapport à cette paroi frontale 3 est faible. Inversément, plus la distance d d'un haut-parleur par rapport à la partition médiane 6 augmente, plus la distance séparant ce haut-parleur du mur de la salle d'écoute servant de réflecteur augmente.
  • Les haut-parleurs 13, 14, 15, 16 sont de préférence de même dimension et peuvent être soit identiques, soit présenter des caractéristiques de fréquences différentes. Dans ce dernier cas, les haut-parleurs plus particulièrement prévus pour la restitution des basses fréquences sont placés à proximité du fond 1 et de la partition médiane 6, tandis que les haut-parleurs prévus plus particulièrement pour la restitution des aiguës sont situés vers le haut de l'enceinte et loin de la partition 6.
  • De toute manière, tous les haut-parleurs montés sur une même paroi arrière 9, 10 sont tous allimen- tés par le même signal "droite", respectivement "gauche", délivré par un amplificateur stéréophonique, éventuellement par l'intermédiaire d'un filtre corrigeant les caractéristiques de restitution en fréquence des haut-parleurs.
  • Cette enceinte permet de réaliser un couplage accoustique entre les chambres 7 et 8 qui peut être considéré comme analogue au couplage mécanique existant entre les deux canaux lors de la lecture d'un disque à l'aide d'un aiguille ou saphir qui lit les deux gravures "gauche" et "droite" et le transmet chacune à un transducteur mais forcément avec un ceratin couplage mécanique entre les deux signaux.
  • Dans cette enceinte on peut modifier la valeur de ce couplage accoustique entre les deux voies soit en agissant sur l'élasticité ou la rigidité de la partition médiane 6 qui agit comme membrane entre les deux chambres 7 et 8 soit en perçant un ou plusieurs trous de dimension et de forme appropriées pour réaliser une liaison directe entre les chambres 7 et 8.
  • Grâce à ce couplage accoustique entre les deux voies on obtient une très bonne restitution stéréophonique due à la polarisation des sons et à une interaction des voies plus marquées sur les haut-parleurs inférieurs proches de la partition 6 que sur les haut-parleurs supérieurs éloignés de cette partition 6.
  • L'effet de cette enceinte stéréophonique, dû probablement à une écoute purement par réflexion, ainsi qu'à la polarisation des sons obtenus par la disposition très particulière des haut-parleurs, est étonnant; on retrouve toujours l'effet stéréophonique intégral. Il suffit pour cela de focaliser correctement le son en plaçant l'unité à une distance du mur réfléchissant en fonction des dimensions de la pièce.
  • Il est également surprenant de remarquer qu'avec une telle enceinte, la position de l'auditeur dans le local d'écoute est pratiquement indifférente, la restitution stéréophonique correcte du son est stable et indépendante de la position d'écoute.
  • A l'écoute de cette enceinte on remarque encore que le niveau sonore d'influence pas la restitution et la présence sonore, ce qui est surprenant. Même à faible volume, la totalité de l'image sonore est intégralement restituée ce qui est rarement le cas avec les enceintes existantes. Enfin, on observe également que l'attaque des notes est très propre ce qui prouve que les problèmes liés aux déphasages sont bien maîtrisés dans cette réalisation, malgré le système d'écoute indirect.
  • Dans une variante de l'enceinte, celle-ci pourrait comporter un plus grand nombre de haut-parleurs disposés par paires comme illustré à la figure 4, qui est une vue de face d'une des parois arrières de cette variante.
  • Les haut-parleurs 17, 17' de la première paire, la paire inférieure, ont leurs axes situés sur une droite verticale, soit parallèle à la partition médiane 6.
  • Les haut-parleurs 18, 18' de la seconde paire sont situés en dessus des premiers haut-parleurs et plus éloignés que ceux-ci de la partition médiane 6. Les axes des haut-parleurs 18, 18' sont reliés par une droite formant un angle 5 avec la partition médiane 6.
  • Les haut-parleurs 19, 19' de la troisième paire sont alignés sur une droite formant un angle ε, plus grand que l'angle 5, avec la partition médiane. Ces deux haut-parleurs 19, 19' sont situés au-dessus des haut-parleurs 18, 18' et le haut-parleur 19 est plus éloigné de la partition 6 que ne l'est le haut-parleur 18 de même le haut-parleur 19' est plus éloigné de la partition 6 que ne l'est le haut-parleur 18'.
  • Enfin, les haut-parleurs 20, 20' de la quatrième paire sont alignés sur une droite horizontale formant un angle droit avec la partition médiane 6 et les haut-parleurs 20, respectivement 20' sont plus éloignés de cette partition 6 que ne le sont les haut-parleurs 19, respectivement 19'.
  • Dans cette seconde exécution, et par analogie avec la première forme d'exécution décrite, on remarque que les points médians A, B, C, D des segments de droite reliant les centres des haut-parleurs d'une même paire sont situés sur une ligne, droite, brisée ou courbe, que s'eloigne simultanément du fond 1 et de la partition médiane 6 de l'enceinte.
  • Dans une variante, on peut utiliser des haut-parleurs elliptiques, dans ce cas chaque paire de haut-parleurs 17, 17'; 18, 18'; 19, 19' et 20, 20' serait remplacée par un haut-parleur elliptique dont le grand axe serait orientés comme le sont les segments de droite reliant les centres des haut-parleurs d'une même paire. Ici également le centre des haut-parleurs elliptiques serait situé sur une ligne allant en s'éloignant simultanément du fond 1 et de la partition 6 de l'enceinte.
  • Dans tous les cas les centres ou axes de tous les haut-parleurs sont situés dans un secteur délimité entre les lignes a et b se coupant sur l'intersection du fond 1 et de la partition 6 et formant des angles a avec la partition 6, respectivement j3 avec le fond 1 compris entre 15° et 50°, de préférence 30°.
  • Toutes ces variantes présentent les mêmes qualités d'écoute que celles mentionnées pour les premières forme d'exécution.

Claims (16)

1. Enceinte stéréophonique monolithique comprenant un fond (1) et un couvercle (5) ainsi que plusieurs parois (3, 4, 9, 10) dont deux parois arrières (9, 10) formant un angle entre elles servent de support à plusieurs,haut-parleurs (13 à 20), tous dirigés vers l'arrière de l'enceinte, caractérisée par le fait que l'enceinte est séparée en deux chambres adjacentes (7, 8) par une partition (6), perpendiculaire au fond (1), chacune des chambres (7, 8) comportant l'une des parois (9, 10) supportant des haut-parleurs (13 à 20); par le fait que les centres des haut-parleurs (13-16) portés par chaque paroi arrière (9, 10) sont situés dans un secteur de cette paroi arrière délimité par deux droites (a, b) se coupant au point d'intersection du fond (1), de la partition (6) et de la paroi (9, 10) servant de support aux haut-parleurs, formant chacune un angle a avec ladite partition, respectivement f3 avec ledit fond, ces angles étant tous deux compris entre 15° et 50°, leur somme étant inférieure à 90°.
2. Enceinte selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les centres des haut-parleurs (13 à 20) portés par chacune des parois arrières (9, 10) sont situés sur un ligne allant en s'écartant simultanément du fond (1) de l'enceinte ainsi que de la partition médiane (6) séparant les deux chambres (7, 8) de l'enceinte.
3. Enceinte selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle comporte une paroi frontale pleine (3) et par le fait que plus la distance séparant le centre des haut-parleurs (13 à 20) de la partition médiane (6) augmente, plus la distance séparant le centre de ces haut-parleurs (13 à 20) de la paroi frontale (3) diminue.
4. Enceinte selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la ligne sur laquelle les centres des haut-parleurs (13 à 20) sont situés est une droite.
5. Enceinte selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la ligne sur laquelle les centres des haut-parleurs (13 à 20) sont situés est une ligne brisée.
6. Enceinte selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la ligne sur laquelle les centres des haut-parleurs (13 à 20) sont situés est une courbe.
7. Enceinte selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que tous les haut-parleurs (13 à 20) d'une même paroi arrière (9, 10) sont alimentés par un même signal "droite", respectivement "gauche".
8. Enceinte selon la revendication 7, caractérisée par le fait que tous les haut-parleurs (13 à 20) présentent un même diamètre.
9. Enceinte selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les haut-parleurs (13 à 20) sont eliptiques et par le fait que plus le centre d'un haut-parleur s'éloigne du fond (1) et de partition médiane (6), plus l'angle formé entre la partition médiane (6) et la direction du grand axe du haut-parleur est grand; le grand axe du haut-parleur inférieur (1; 17) étant vertical tandis que celui du haut-parleur supérieur (16; 20) est horizontal.
10. Enceinte selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisée par le fait que tous les haut-parleurs (13 à 20) présentent les mêmes caractéristiques.
11. Enceinte selon l'une des revendications 1, 8 ou 9, caractérisée par le fait que les haut-parleurs (1; 17') présentant des caractéristiques prévues pour la restitution de basses fréquences sont situés à proximité du fond (1) et de la partition médiane (6), tandis que les haut-parleurs supérieurs (16; 20) sont plus particulièrement prévus pour la restitution des fréquences élevées.
12. Enceinte selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les chambres (7, 8) sont partiellement au moins remplies d'un matériau d'isolation.
13. Enceinte selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les parois arrières (9, 10) forment chacune un angle de 60° avec la partition médiane (6).
14. Enceinte selon la revendication 7, caractérisée par le fait que chaque paroi arrière (9, 10) comporte des paires de haut-parleurs (17, 17' à 20, 20') disposés de telle sorte que les points médians (A, B, C, D) des segments de droite reliant les centres de deux haut-parleurs d'une même paire sont situés sur une ligne allant en s'écartant simultanément du fond (1) de l'enceinte et de la partition médiane (6) séparant les deux chambres (7, 8) de l'enceinte.
15. Enceinte selon les revendications 7, 9 ou 14, caractérisée par lefait que la partition médiane (6) couple accoutiquement les deux chambres adjacentes (7, 8).
16. Enceinte selon la revendication 15, caractérisée par le fait que la partition médiane (6) comporte des ouvertures reliant les deux chambres (7, 8) adjacentes.
EP83111088A 1982-12-23 1983-11-07 Enceinte stéréophonique Expired EP0114951B1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT83111088T ATE24813T1 (de) 1982-12-23 1983-11-07 Stereophonisches lautsprechergehaeuse.
MYPI87002512A MY102183A (en) 1982-12-23 1987-09-30 Stereophonic single baffle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH7517/82A CH663872A5 (fr) 1982-12-23 1982-12-23 Enceinte stereophonique.
CH7517/82 1982-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0114951A1 EP0114951A1 (fr) 1984-08-08
EP0114951B1 true EP0114951B1 (fr) 1987-01-07

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ID=4326387

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