EP3701730A1 - Arrangement spatial de dispositifs de diffusion sonore - Google Patents

Arrangement spatial de dispositifs de diffusion sonore

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Publication number
EP3701730A1
EP3701730A1 EP18800724.9A EP18800724A EP3701730A1 EP 3701730 A1 EP3701730 A1 EP 3701730A1 EP 18800724 A EP18800724 A EP 18800724A EP 3701730 A1 EP3701730 A1 EP 3701730A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sound
type
diffusion devices
sound diffusion
spatial arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18800724.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Heil
Florent Bernard
Christophe Combet
Etienne Corteel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
L Acoustics SAS
Original Assignee
L Acoustics SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L Acoustics SAS filed Critical L Acoustics SAS
Publication of EP3701730A1 publication Critical patent/EP3701730A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R27/00—Public address systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/2815—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type
    • H04R1/2819—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type for loudspeaker transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/40—Details of arrangements for obtaining desired directional characteristic by combining a number of identical transducers covered by H04R1/40 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/401—2D or 3D arrays of transducers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a spatial arrangement of sound diffusion devices for a performance stage such as the stage of a concert hall or outdoor festival.
  • a vertical stack 3 of M acoustic speakers is disposed to the left G of the scene 1 and the same stack 3 is disposed to the right of the scene 1, M being an integer greater than or equal to 1.
  • these vertical groups of speakers are suspended on the left G and right D of the scene 1 while remaining generally in the width L of the scene.
  • This stereo arrangement 10 also includes two identical sets 4 of subwoofers, one arranged on the left G and the other on the right D of the stage frame under the loudspeaker stackings 3, each set 4 comprising a number Y of subwoofers, Y being an integer greater than or equal to 1.
  • These sets of subwoofers 4 can be raised or placed on the ground, or distributed along a collinear line to the scene 1, on the ground where the audience 2 is located.
  • the stereo arrangement 10 as described in Figure 1a is adapted to broadcast two audio signals, identical or different.
  • Spatialization means to be able to locate, in space, the zone of emission of a specific sound like that emitted by a musical instrument located on stage 1.
  • a sound source whose emission is captured, amplified and then restored by an arrangement of sound devices, we speak of "good spatialization" when there is a concordance between the zone of the space where the sound source and the zone of the space where the listener perceives the sound emission of this same source.
  • the intensity stereophony makes it possible to modify the spatialization of the source by varying the intensity of the signal scattered by the stack 3 on the left and / or the intensity of the signal scattered by the stack 3 on the right.
  • the equivalent source can then be spatialised between the two stack 3 of loudspeakers.
  • spatialization works well for listeners located on the mediator. For listeners outside the mediator, spatialization is bad.
  • the interference phenomenon is much less marked and it is also possible to spatialize two sources at two different points. Since interference is no longer a problem (in the extreme case where each stack of loudspeakers 3 reproduces a specific audio signal), the sound engineer will seek to maximize the common coverage area of the two loudspeaker stacks 3. so listeners can hear both the broadcast audio by the stack 3 on the right and the audio signal broadcast by the stack 3 on the left. Listeners positioned outside the common coverage area will not hear the two audio signals but any of the audio signals broadcast by the left or right speaker loudspeaker stacks.
  • Figure 1b shows a view from above of a theater equipped with the stereo arrangement 10 of Figure 1a broadcasting an identical audio signal to the left and right of the scene 1.
  • the sound spatialization quality is represented in light gray for the zone of good spatialization ZBS corresponding to the zone near the perpendicular bisector 5, in dark gray for the zone where the quality of the spatialization is average ZMS and blank the zone where the quality of the spatialization is low ZFS and where the listener does not perceive all the stacks 3 of loudspeakers.
  • Figure 1c represents the sound level generated by the left and right G sound diffusion points of the stereo arrangement 10 illustrated in Figure 1a, over a frequency range from 20 Hz to 63 Hz. This figure shows the typical sound level losses of an interferential zone. The sound quality is strongly degraded.
  • each source can be reproduced by a single localized diffusion point closest to it.
  • the sound is emitted in coherence with the physical position of the source, we say that we have a good localization.
  • this reproduction is mainly made from a diffusion point, the sound quality is optimal since it is free of interference.
  • the invention relates to a spatial arrangement of sound diffusion devices for a scene, the spatial arrangement being adapted to broadcast a spatialized sound signal, the spatialized sound signal comprising N signals audio distinct from each other, N being an integer strictly greater than 3, the spatial arrangement comprising a set of N sound diffusion devices mainly distributed over the entire width of the scene, each sound broadcasting device receiving an audio signal, the sound diffusion devices being adapted to amplify and broadcast the audio signals, characterized in that each sound diffusion device is specifically adapted to reproduce and preserve the audio signals; characteristics of the received audio signal including the sound frequency bands, and the loudness of the frequency bands of the audio signal.
  • the sound diffusion devices are at least two different types by their acoustic characteristics, and one defines at least one central zone on the stage, and at least two lateral zones, the central zone comprising at least two sound diffusion devices according to a first type and each of the lateral zones comprising at least one sound diffusion device according to a second type.
  • the sound diffusion devices are globally aligned with the stage frame and located above the stage, usually mounted on standard supporting structures used in concert halls.
  • the spatial arrangement further comprises a third type of sound diffusion device, this third type of sound diffusion device being adapted to broadcast the bass and sub-bass sounds transmitted by the audio signal (s) received by the broadcasting devices the third type;
  • the diffusion devices of the third type are located in the central zone;
  • o X sound diffusion devices of the first type in the central zone including an amount of 2M / X loudspeakers or less, X being an integer greater than or equal to 2, and a number less than or equal to 2Y of sub-bass loudspeakers for constituting the third type of sound diffusion devices in order to replace a stereo arrangement comprising a first vertical stack of M acoustic speakers on the left of the stage, a second vertical stack of M acoustic speakers to the right of the scene identical to the first stack and two identical sets each comprising Y sub-bass acoustic speakers, one of the sets being disposed to the left of the scene and the other set to the right, M and Y being two integers greater than or equal to 1.
  • sound diffusion devices of the second type deliver an intrinsic maximum sound power inferior or equal to that of the first type of sound diffusion devices in the medium / acute bands;
  • sound diffusion devices of the second type deliver an intrinsic maximum sound power of at least 2dB lower than that of sound diffusion devices of the first type in the low frequency band.
  • the invention relates to a method for determining an optimized spatial arrangement of sound broadcasting devices for a scene to replace a stereo arrangement
  • the stereo arrangement comprising a first vertical stack of M acoustic speakers to the left of the scene and a second vertical stack of M acoustic speakers to the right of the scene identical to the first stack, M being an integer greater than or equal to 1,
  • the optimized spatial arrangement comprising N sound diffusion devices, and the spatial arrangement being adapted to broadcast a spatialized sound signal, the spatialized sound signal comprising N distinct audio signals from each other, N being an integer strictly greater than 3; the spatialized sound signal being derived from a sound creation process performed upstream of the broadcast, each sound broadcasting device receiving an audio signal, the sound broadcasting devices being adapted to amplify and broadcast the audio signals, the method comprising:
  • a selection step in which the sound diffusion devices are selected so as to have at least two different types by their acoustic characteristics
  • a step of setting up the sound diffusion devices in which a number X of sound diffusion devices of the first type are arranged in the central zone comprising a quantity equal to or less than 2M / X acoustic loudspeakers, X being a higher integer or equal to 2, and a number NX of sound diffusion devices of the second type are arranged in the lateral zones.
  • the stereo arrangement also includes two identical sets each comprising Y sub-bass loudspeakers, one set being arranged to the left of the scene and the other set to the right, Y being an integer greater than or equal to 1, the method is advantageously arranged as follows:
  • the sound diffusion devices are selected so as to also have a third type different from the first and second types by its acoustic characteristics
  • a number less than or equal to 2Y of sub-bass loudspeakers for constituting the sound diffusion devices of the third type are arranged in the central zone.
  • FIG. 1a shows a conventional stereo arrangement
  • FIGS. 1b and 1c show a view from above of a conventional stereo arrangement broadcasting an identical audio signal in each of the left and right acoustic loudspeaker stacks according to FIG. the quality of the spatialization of the sound diffused by the sound diffusion points, and the sound level generated by the sound diffusion points over a frequency range going from 20 Hz to 63 Hz;
  • FIGS. 2a and 2b show a spatial arrangement according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 3a represents a spatial arrangement according to a second embodiment of the invention and FIG. 3b represents the response curve in dB SPL (Sound Pressure Lifted!) as a function of the frequency of the different types of sound diffusion devices employed. in the spatial arrangement of Figure 3a;
  • FIG. 4 represents a spatial arrangement according to a third embodiment of the invention.
  • FIGS. 5 and 6 represent the amplitude in dBu of different musical instruments (or sound sources);
  • FIG. 7 represents the distribution of the energy in dBu of seven spatialized audio signals
  • FIG. 8a shows a stereo arrangement and FIG. 8b shows a spatial arrangement according to a fourth embodiment of the invention which aims to replace the stereo arrangement of FIG. 8a;
  • Fig. 9a shows a stereo arrangement
  • Fig. 9b shows a space arrangement according to a variant of the fourth embodiment of the invention which aims to replace the stereo arrangement of Fig. 9a;
  • FIGS. 10 and 11 represent spatial arrangements according to a fifth and a sixth embodiment of the invention.
  • FIGS. 12a to 12c show various diagrams of a method for determining a spatial arrangement according to the invention for the purpose of replacing a stereo arrangement
  • stage frame designates the space defined by the area occupied by the scene and the space above it.
  • spatialized sound signal corresponds to a sound signal constituted so as to restore a spatial impression in the listening area when it is returned and broadcast.
  • an audio signal may contain the spatialized sound of several instruments that will be retransmitted by the sound distribution device to which the audio signal is connected.
  • Signals from multiple sound sources may be combined to recreate a spatial sound stage to be broadcast by a particular arrangement (position only) of the sound delivery devices defined upon generation of their audio signals.
  • a "sound diffusion device” When a “sound diffusion device” is used, it may consist of one or more sources or loudspeakers whose frequency ranges or bands may be identical or different.
  • a high frequency band, HF covers the highest frequencies corresponding to so-called high-pitched sounds, typically a 1 kHz - 20 kHz interval.
  • a medium frequency band, MF covers intermediate frequencies, typically 200Hz - 1kHz.
  • a low frequency band, BF covers the low frequencies corresponding to so-called bass sounds, typically a 60Hz - 200Hz interval.
  • a very low frequency band corresponding to so-called sub-bass or sub-bass sounds, TBF optional covers the lowest frequencies, typically frequencies below 60Hz.
  • Figure 2a illustrates a first embodiment according to the invention of a spatial arrangement 1000 of sound diffusion devices 100 for a scene 1.
  • Scene 1 may be a scene of the type found in concert halls or at outdoor festivals. Typically, this kind of scene has a width between 10 m and 40 m, and a depth of between 5 m and 40 m.
  • the spatial arrangement 1000 is adapted to broadcast a spatialized sound signal comprising N audio signals distinct from each other, that is to say different from the audio information they contain, N being a number Integer strictly greater than 3.
  • N a number Integer strictly greater than 3.
  • the current stereo systems like the one illustrated previously in Figure 1a, include only two audio signals, one for the left diffusion point G and the other for the right-hand D. D. Subwoofers can receive a dedicated signal.
  • the spatial arrangement 1000 comprises a set of N sound diffusion devices 100 mainly distributed over the entire width of the scene 1.
  • Each sound distribution device 100 receives an audio signal, the sound diffusion devices 100 being adapted to amplify and broadcast the received audio signals.
  • each sound diffusion device 100 is specifically adapted to reproduce and preserve the characteristics of the music. or received audio signals including the sound frequency bands, and the loudness of the frequency bands of the transmitted sound.
  • the sound diffusion devices 100 In order to be closer to conventional spatial configurations where the density of instruments is greater in the center of the stage 1, it is advantageous for the sound diffusion devices 100 to be at least of two different types A and B. by their acoustic characteristics including their maximum intrinsic sound power, and define at least one central zone ZC on the stage 1, and at least two lateral zones ZL1 and ZL2, such that the central zone ZC comprises at least two sound diffusion devices 100 according to a first type A and such that each of the lateral zones ZL1 and ZL2 comprises at least one sound diffusion device according to a second type B, as illustrated in FIG. 2b.
  • the sound diffusion devices 100 of the second type B can deliver:
  • Figure 3a shows a spatial arrangement 1000 according to a second embodiment of the invention.
  • three sound diffusion devices 100 of the first type A are arranged in the central zone ZC of the scene 1 and each lateral zone ZL1 and ZL2 comprises a sound diffusion device 100 of the second type B.
  • Figure 3b shows the response curve in dB SPL (Sound Pressure Level) as a function of the frequency of a sound diffusion device 100 of the first type A and that of a sound diffusion device 100 of the second type B
  • the Type B sound diffusion device 100 has substantially the same gain as the Type A sound diffusion device 100 above 300 Hz, 8 dB less at 100 Hz and 22 dB lower at 50 Hz, which not only a lower intensity in the lower frequencies, but also a smaller bandwidth.
  • the sound diffusion devices 100 are generally aligned with the frame of the scene 1 and located above the scene 1. This allows on the one hand to limit the visual imprint of the sound devices 100 in the context of the scene 1, but above all it allows not to expose the people closest to the scene 1 to too high sound pressure levels.
  • Figure 4 illustrates a third embodiment of the invention.
  • the spatial arrangement 1000 further comprises a third type C of sound diffusion devices 100, different from the first and second types A and B.
  • This third type C of sound diffusion devices 100 is adapted to broadcast the bass and sub-bass sounds transmitted by the audio signal or signals received by the diffusion devices 100 of the third type C.
  • the third type C scattering devices are located in the central zone ZC.
  • the density of instruments is more important in the center. But these instruments typically require more resources, more specifically in the bass / sub-bass. The frequency content of the signals of these instruments is generally more pronounced in the bass.
  • Figures 5 and 6 illustrate the amplitude in dBu of some instruments, that is the amplitude of the sounds associated with such instruments before the spatialization step (ie before creation of the spatialized audio signals) .
  • the spatial arrangement 1000 comprises X sound diffusion devices 100 of the first type A in the central zone ZC so that these sound diffusion devices 100 of the first type A include an amount less than or equal to 2M / X loudspeakers, X being an integer greater than or equal to 2.
  • the stereo arrangement 10 comprises two identical sets 4 each comprising Y subwoofers 4, one of the sets 4 being arranged on the left of the stage and the other set 4 on the right, Y being an integer greater than or equal to 1, the spatial arrangement 1000 may furthermore comprise a number less than or equal to 2Y of subwoofers for constitute the sound diffusion devices 100 of the third type C.
  • FIG. 8a shows a conventional stereo arrangement 10.
  • the spatial arrangement 1000 also includes 24 subwoofers (ie where the number of subwoofers is 2Y) constituting four third-type C sound diffusion devices.
  • third type C are arranged in the central zone ZC, above the stage and behind the first type A scattering devices.
  • this spatial arrangement 1000 also comprises two second type B sound diffusion devices located in the lateral zones ZL1 and ZL2.
  • FIG. 9a shows a conventional stereo arrangement 10.
  • Figure 9b shows a variant of the fourth embodiment of the invention for replacing the stereo arrangement 10 of Figure 9a.
  • the lateral zones ZL1 and ZL2 each comprise a sound diffusion device of the second type B and consisting here of 12 loudspeakers.
  • the spatial arrangement 1000 also comprises 12 subwoofers constituting two sound diffusion devices of the third type C. These sound diffusion devices 100 of the third type C are arranged in the central zone ZC, above the stage and behind the first type A scattering devices.
  • Figure 10 shows a fifth embodiment of the invention.
  • each comprises a sound diffusion device 100 of the second type B and a sound diffusion device of a fourth type E.
  • This fourth type E of sound diffusion devices is generally of lower power and diffuse less serious sounds than sound diffusion devices of the second type B. Indeed, the musical instruments being rather concentrated in the center of the scene 1, the more one deviates from the center of the scene 1 minus the sound diffusion devices 100 need to be powerful and / or sized to diffuse serious sounds.
  • two additional lateral zones ZL3 and ZL4 are defined in which the fourth type E diffusion devices are positioned.
  • the spatial arrangement 1000 comprises three sound diffusion devices of the first type A in the central zone ZC and two sound diffusion devices of the third type C located this time in front of the devices.
  • the first and the second lateral zones ZL1 and ZL2 each comprise a second type B sound diffusion device.
  • the distribution of the energy in dBu of seven spatialized audio signals previously presented in FIG. 7 could be quite applicable.
  • the audio signals numbered from 3 to 5 in Figure 7 would be connected to the sound diffusion devices of the first type A, those numbered 2 and 6 would be connected to the sound diffusion devices of the second type B and those numbered 1 and 7 would be connected to the fourth type E sound diffusion devices.
  • An embodiment of the invention relates in a second step to a method for determining an optimized spatial arrangement 1000 of sound scattering devices 100 for a scene 1, as previously described, to replace a stereo arrangement 10.
  • the stereo arrangement 10 comprises a first vertical stack 3 of M acoustic speakers to the left of the scene and a second vertical stack 3 of M acoustic speakers to the right of the scene identical to the first stack 3, M being an integer greater than or equal to 1, and wherein the optimized spatial arrangement 1000 comprises N sound diffusion devices 100, the spatial arrangement 1000 being adapted to broadcast a spatialized sound signal, the spatialized sound signal comprising N distinct audio signals from each other; other (ie different from the audio information they contain), N being an integer strictly greater than 3, the spatialized sound signal being derived from a sound creation process performed upstream of the broadcast, each sound diffusion 100 receiving an audio signal, the sound diffusion devices 100 being adapted to amplify and broadcast the audio signals, the method comprises mainly three steps, as shown in Figures 12a to 12c.
  • the first step S100 is a selection step in which the sound diffusion devices 100 are selected so as to have at least two different types A and B by their acoustic characteristics including their intrinsic maximum sound power;
  • the second step S200 is a step of cutting the entire width of the scene 1 in which at least one central zone ZC is defined, and at least two lateral zones ZL1, ZL2.
  • steps S100 and S200 can be successive or run in parallel, the latter being independent of one another.
  • the third step S300 is a step of setting up the sound diffusion devices 100 in which a number X of sound diffusion devices of the first type A are arranged in the central zone ZC. These sound diffusion devices 100 of the first type A comprise an amount less than or equal to 2M / X loudspeakers, X being an integer greater than or equal to 2. In addition, a number NX of sound diffusion devices 100 of the second type B are arranged in the lateral zones ZL1 and ZL2.
  • the stereo arrangement 10 also comprises two identical sets 4 each comprising Y subwoofers, one of the sets 4 being arranged on the left of the scene 1 and the other set 4 on the right, Y being a integer greater than or equal to 1, the method is thus modified:
  • the sound diffusion devices 100 are selected so as to also have a third type C different from the first and second types A and B by its acoustic characteristics;
  • a number less than or equal to 2Y of subwoofers are arranged in the central zone ZC to constitute the sound diffusion devices of the third type C are arranged in the central zone ZC.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un arrangement spatial (1000) pour optimiser la diffusion d'un signal sonore et remplacer ainsi les systèmes stéréo classiques. Pour cela l'arrangement spatial (1000) est adapté pour diffuser un signal sonore spatialisé, le signal sonore spatialisé comprenant N signaux audio distincts les uns des autres, N étant un nombre entier strictement supérieur 3, et l'arrangement spatial (1000) comprend un ensemble de N dispositifs de diffusion sonore (100) majoritairement répartis sur toute la largeur d'une scène (1). Chaque dispositif de diffusion sonore (100) reçoit un signal audio dont il va amplifier et diffuser le son transmis. En particulier, chaque dispositif de diffusion sonore (100) est spécifiquement adapté pour reproduire et conserver les caractéristiques du son transmis par le signal audio reçu notamment les bandes de fréquences sonores, et l'intensité sonore des bandes de fréquences du signal audio.

Description

ARRANGEMENT SPATIAL DE DISPOSITIFS DE DIFFUSION SONORE
DESCRIPTION
Domaine technique
[01 ] La présente invention se rapporte à un arrangement spatial de dispositifs de diffusion sonore pour une scène de spectacle telle que la scène d'une salle de concert ou d'un festival en plein air.
Etat de la technique
[02] De nos jours, la sonorisation de concert s'effectue principalement par deux points de diffusion levés, agencés à gauche et à droite du cadre de scène. La Figure 1a représente un tel arrangement stéréo 10.
[03] Dans cet exemple, un empilement vertical 3 de M enceintes acoustiques est disposé à gauche G de la scène 1 et le même empilement 3 est disposé à droite de la scène 1 , M étant un entier supérieur ou égal à 1 . Dans le cas présent, ces groupes verticaux d'enceintes acoustiques sont suspendus à gauche G et à droite D de la scène 1 tout en restant globalement dans la largeur L de la scène.
[04] Cet arrangement stéréo 10 comprend également deux ensembles identiques 4 d'enceintes sub-grave, l'un disposés à gauche G et l'autre à droite D du cadre de scène sous les empilements 3 d'enceintes acoustiques, chaque ensemble 4 comprenant un nombre Y d'enceintes sub-grave, Y étant un nombre entier supérieur ou égal à 1 .
[05] Ces ensembles d'enceintes sub-graves 4 peuvent être levés ou posés au sol, ou bien répartis le long d'une ligne colinéaire à la scène 1 , au sol où se trouve l'audience 2.
[06] L'arrangement stéréo 10 tel que décrit par la Figure 1a est adapté pour diffuser deux signaux audio, identiques ou différents.
[07] Lorsque les deux signaux diffusés par l'arrangement stéréo 10 sont identiques en contenu et en intensité, la source équivalente est alors perçue au milieu, entre les deux empilements 3 d'enceintes acoustiques, pour peu que l'auditeur soit positionné sur la médiatrice de la ligne formée par les deux points de diffusion gauche G et droit D. [08] Pour l'audience située sur cette ligne on peut de plus spatialiser les sources en jouant sur l'intensité relative du signal injecté dans les deux empilements 3 d'enceintes acoustiques.
[09] On entend par spatialisation le fait de pouvoir localiser, dans l'espace, la zone d'émission d'un son spécifique comme celui émis par un instrument de musique situé sur la scène 1 . Dans le cas d'une source sonore dont l'émission est captée, amplifiée puis restituée par un arrangement de dispositifs sonores, on parle de « bonne spatialisation » lorsqu'il y a une concordance entre la zone de l'espace où se situe la source sonore et la zone de l'espace où l'auditeur perçoit l'émission sonore de cette même source.
[10] La stéréophonie d'intensité permet de modifier la spatialisation de la source en faisant varier l'intensité du signal diffusé par l'empilement 3 de gauche et/ou l'intensité du signal diffusé par l'empilement 3 de droite. La source équivalente peut alors être spatialisée entre les deux empilement 3 d'enceintes acoustiques. Cependant, la spatialisation fonctionne correctement pour les auditeurs situés sur la médiatrice. Pour les auditeurs situés en dehors de la médiatrice, la spatialisation est mauvaise.
[1 1 ] L'utilisation de deux signaux audio identiques en contenu (source placée au centre par exemple) reproduits par les deux empilements 3 d'enceintes acoustiques gauche et droite génère des interférences perceptibles dès que l'auditeur n'est pas sur la médiatrice. Ces interférences ont pour effet de dégrader fortement la qualité de reproduction et surtout l'intelligibilité du message à reproduire. Dans ce cas l'ingénieur du son va naturellement éviter la superposition des zones de couvertures des deux empilements 3 d'enceintes acoustiques pour limiter l'ampleur des interférences.
[12] Lorsque les deux signaux audio diffusés sont différents en contenu, le phénomène d'interférences est beaucoup moins marqué et il est aussi possible de spatialiser deux sources en deux points différents. Comme les interférences ne sont plus un problème (dans le cas extrême où chaque empilement 3 d'enceintes acoustiques reproduit un signal audio spécifique), l'ingénieur du son va chercher à maximiser la zone de couverture commune des deux empilements 3 d'enceintes acoustiques pour que les auditeurs puissent entendre à la fois le signal audio diffusé par l'empilement 3 situé à droite et le signal audio diffusé par l'empilement 3 situé à gauche. Les auditeurs positionnés en dehors de la zone de couverture commune n'entendront pas les deux signaux audio mais l'un ou l'autre des signaux audio diffusés par les empilements 3 d'enceintes acoustiques de gauche ou de droite.
[13] On voit donc qu'il y a contradiction avec la recommandation faite dans le cas de signaux audio identiques.
[14] Il semble donc impossible d'allier bonne spatialisation et intelligibilité des signaux audio spatialisés pour toute l'audience avec un arrangement stéréo 10.
[15] La Figure 1 b représente une vue du dessus d'une salle de spectacle équipée de l'arrangement stéréo 10 de la Figure 1a diffusant un signal audio identique à gauche et à droite de la scène 1 . Sur cette Figure 1 b, la qualité de la spatialisation du son est représentée en gris clair pour la zone de bonne spatialisation ZBS correspondant à la zone proche de la médiatrice 5, en gris foncé pour la zone où la qualité de la spatialisation est moyenne ZMS et en blanc la zone où la qualité de la spatialisation est faible ZFS et où l'auditeur ne perçoit pas tous les empilements 3 d'enceintes acoustiques.
[1 6] La Figure 1 c représente le niveau sonore généré par les points de diffusion sonore gauche G et droit D de l'arrangement stéréo 10 illustré Figure 1a, sur une plage de fréquence allant de 20Hz à 63 Hz. On observe également sur cette figure les pertes de niveau sonore typiques d'une zone interférentielle. La qualité sonore est fortement dégradée.
[17] La sonorisation de concert a pour vocation de reproduire du mieux possible le contenu musical pour une grande audience 2 dont les auditeurs sont placés majoritairement hors de cette médiatrice 5. Fort de ce constat, commence à être adoptée la sonorisation multicanale qui consiste à remplacer les deux points de diffusion gauche G et droit D par un ensemble de points de diffusion identiques (en caractéristiques techniques et en quantités d'enceintes) répartis colinéairement à la scène.
[18] Cette disposition permet à l'ingénieur du son de positionner les signaux audio représentant les sources sonores spatialisées dans les points de diffusion qui leurs sont le plus proche. On parle alors de signaux audio spatialisés. [19] Si l'audience 2 est dans la couverture commune de ces points de diffusion, les difficultés explicitées plus haut sont résolues. En conséquence on cherchera à maximiser la zone de couverture commune des points de diffusion pour la sonorisation multicanale.
[20] En effet chaque source peut être reproduite par un seul point de diffusion localisé au plus proche d'elle. En conséquence le son est émis en cohérence avec la position physique de la source, on dit que l'on a une bonne localisation. Enfin cette reproduction étant majoritairement faite à partir d'un point de diffusion, la qualité du son est optimale puisque exempte d'interférences.
[21 ] Cependant, cette configuration n'est pas optimale dès qu'il s'agit de reproduire de la musique moderne puissante, dynamique et présentant un contenu spectral chargé dans le grave.
[22] Notamment, il semble déraisonnable, tant pour des questions d'ordre budgétaires que d'obstruction de la vision de la scène, de mettre autant d'enceintes acoustiques dans chaque point de diffusion multicanal que ce que l'on faisait en configuration gauche / droite.
[23] Il existe donc un réel besoin de prendre en compte les exigences associées à la spatialisation de la musique en sonorisation comme les différents types d'instruments et leurs spécificités, la densité des instruments, etc. palliant les défauts, inconvénients et obstacles de l'art antérieur, en particulier d'un arrangement spatial permettant de maîtriser ces différents paramètres.
Description de l'invention
[24] Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, l'invention porte sur un arrangement spatial de dispositifs de diffusion sonore pour une scène, l'arrangement spatial étant adapté pour diffuser un signal sonore spatialisé, le signal sonore spatialisé comprenant N signaux audio distincts les uns des autres, N étant un nombre entier strictement supérieur à 3, l'arrangement spatial comprenant un ensemble de N dispositifs de diffusion sonore majoritairement répartis sur toute la largeur de la scène, chaque dispositif de diffusion sonore recevant un signal audio, les dispositifs de diffusion sonore étant adaptés pour amplifier et diffuser les signaux audio, caractérisé en ce que chaque dispositif de diffusion sonore est spécifiquement adapté pour reproduire et conserver les caractéristiques du signal audio reçu notamment les bandes de fréquences sonores, et l'intensité sonore des bandes de fréquences du signal audio.
[25] Avantageusement, les dispositifs de diffusion sonore sont au moins de deux types différents par leurs caractéristiques acoustiques, et l'on définit au moins une zone centrale sur la scène, et au moins deux zones latérales, la zone centrale comprenant au moins deux dispositifs de diffusion sonore selon un premier type et chacune des zones latérales comprenant au moins un dispositif de diffusion sonore selon un deuxième type.
[26] Pour limiter l'empreinte visuelle des dispositifs de diffusion sonore dans le cadre de la scène, et pour ne pas exposer les personnes les plus proches de la scène à des niveaux de pression sonore trop élevés, les dispositifs de diffusion sonore sont globalement alignés avec le cadre de la scène et localisés au-dessus de la scène, généralement en étant montés sur les structures porteuses standards utilisées dans les salles de concert.
[27] Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont :
• l'arrangement spatial comprend en outre un troisième type de dispositifs de diffusion sonore, ce troisième type de dispositifs de diffusion sonore étant adapté pour diffuser les graves et infra-graves des sons transmis par le ou les signaux audio reçus par les dispositifs de diffusion du troisième type ;
o les dispositifs de diffusion du troisième type sont localisés dans la zone centrale ;
• l'arrangement spatial comprend :
o X dispositifs de diffusion sonore du premier type dans la zone centrale comprenant une quantité inférieure ou égale à 2M/X enceintes acoustiques, X étant un entier supérieur ou égal à 2, dans le but de remplacer un arrangement stéréo comprenant un premier empilement vertical de M enceintes acoustiques à gauche de la scène et un second empilement vertical de M enceintes acoustiques à droite de la scène identique au premier empilement, M étant un entier supérieur ou égal à 1 ; ou
o X dispositifs de diffusion sonore du premier type dans la zone centrale comprenant une quantité inférieure ou égale à 2M/X enceintes acoustiques, X étant un entier supérieur ou égal à 2, ainsi qu'un nombre inférieur ou égal à 2Y d'enceintes acoustiques sub-grave pour constituer les dispositifs de diffusions sonores de troisième type dans le but de remplacer un arrangement stéréo comprenant un premier empilement vertical de M enceintes acoustiques à gauche de la scène, un second empilement vertical de M enceintes acoustiques à droite de la scène identique au premier empilement et deux ensembles identiques comprenant chacun Y enceintes acoustiques sub-graves, l'un des ensembles étant disposé à gauche de la scène et l'autre ensemble à droite, M et Y étant deux entiers supérieurs ou égaux à 1 .
• les dispositifs de diffusion sonore du deuxième type délivrent une puissance sonore maximale intrinsèque inférieure ou égale à celle des dispositifs de diffusion sonore du premier type dans les bandes médium / aiguë ; et/ou
• les dispositifs de diffusion sonore du deuxième type délivrent une puissance sonore maximale intrinsèque inférieure d'au moins 2dB par rapport à celle des dispositifs de diffusion sonore du premier type dans la bande des basses fréquences.
[28] Dans un second aspect, l'invention porte sur une méthode pour déterminer un arrangement spatial optimisé de dispositifs de diffusion sonore pour une scène pour remplacer un arrangement stéréo,
- l'arrangement stéréo comprenant un premier empilement vertical de M enceintes acoustiques à gauche de la scène et un second empilement vertical de M enceintes acoustiques à droite de la scène identique au premier empilement, M étant un entier supérieur ou égal à 1 ,
- l'arrangement spatial optimisé comprenant N dispositifs de diffusion sonore, et l'arrangement spatial étant adapté pour diffuser un signal sonore spatialisé, le signal sonore spatialisé comprenant N signaux audio distincts les uns des autres, N étant un nombre entier strictement supérieur à 3, le signal sonore spatialisé étant issu d'un processus de création sonore réalisé en amont de la diffusion, chaque dispositif de diffusion sonore recevant un signal audio, les dispositifs de diffusion sonore étant adaptés pour amplifier et diffuser les signaux audio, la méthode comprenant :
- une étape de sélection dans laquelle les dispositifs de diffusion sonore sont sélectionnés de sorte à avoir au moins deux types différents par leurs caractéristiques acoustiques ;
- une étape de découpage de toute la largeur de la scène dans laquelle on définit au moins une zone centrale, et au moins deux zones latérales ;
- une étape de mise en place des dispositifs de diffusion sonore dans laquelle un nombre X de dispositifs de diffusion sonore du premier type sont disposés dans la zone centrale comprenant une quantité inférieure ou égale à 2M/X enceintes acoustiques, X étant un entier supérieur ou égal à 2, et un nombre N-X de dispositifs de diffusion sonore du deuxième type sont disposés dans les zones latérales.
[29] Lorsque l'arrangement stéréo comprend également deux ensembles identiques comprenant chacun Y enceintes acoustiques sub-grave, l'un des ensembles étant disposé à gauche de la scène et l'autre ensemble à droite, Y étant un entier supérieur ou égal à 1 , la méthode est avantageusement aménagée comme suit :
- lors de l'étape de sélection, les dispositifs de diffusion sonore sont sélectionnés de sorte à avoir également un troisième type différent du premier et du deuxième types par ses caractéristiques acoustiques ; et
- lors de l'étape de mise en place des dispositifs de diffusion sonore, un nombre inférieur ou égal à 2Y d'enceintes acoustiques sub-grave pour constituer les dispositifs de diffusion sonore du troisième type sont disposés dans la zone centrale.
Brève description des figures
[30] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d'exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles :
- la figure 1 a représente un arrangement stéréo classique;
- les figures 1 b et 1 c représentent une vue du dessus d'un arrangement stéréo classique diffusant un signal audio identique dans chacun des empilements d'enceintes acoustiques gauche et droit selon la figure 1 a illustrant respectivement la qualité de la spatialisation du son diffusé par les points de diffusion sonore, et le niveau sonore généré par les points de diffusion sonore sur une plage de fréquence allant de 20Hz à 63 Hz ;
- les figures 2a et 2b représentent un arrangement spatial selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3a représente un arrangement spatial selon un deuxième mode de réalisation de l'invention et la figure 3b représente la courbe de réponse en dB SPL {Sound Pressure Levé!) en fonction de la fréquence des différents types de dispositifs de diffusion sonore employés dans l'arrangement spatial de la figure 3a ;
- la figure 4 représente un arrangement spatial selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
- les figures 5 et 6 représentent l'amplitude en dBu de différents instruments de musique (ou sources sonores) ;
- la figure 7 représente la répartition de l'énergie en dBu de sept signaux audio spatialisés ;
- la figure 8a représente un arrangement stéréo et la figure 8b représente un arrangement spatial selon un quatrième mode de réalisation de l'invention qui a pour but de remplacer l'arrangement stéréo de la figure 8a ;
- la figure 9a représente un arrangement stéréo et la figure 9b représente un arrangement spatial selon une variante du quatrième mode de réalisation de l'invention qui a pour but de remplacer l'arrangement stéréo de la figure 9a ;
- les figures 10 et 1 1 représentent des arrangements spatiaux selon un cinquième et un sixième mode de réalisation de l'invention ;
- les figures 12a à 12c représentent différents synoptiques d'une méthode pour déterminer un arrangement spatial selon l'invention dans le but de remplacer un arrangement stéréo ;
Définitions
[31 ] Pour la suite de la description, le terme « cadre de scène » désigne l'espace défini par la surface occupée par la scène ainsi que l'espace situé au-dessus de cette surface. [32] Le terme « signal sonore spatialisé » correspond quant à lui à un signal sonore constitué de manière à restituer une impression spatiale dans la zone d'écoute lorsque celui-ci sera restitué et diffusé.
[33] Il peut être issu d'un processus de création sonore en amont de la diffusion publique en anticipant la disposition physique de dispositifs de diffusion sonore utilisés lors de l'événement ou bien en temps réel à partir de dispositifs de captation sur scène et/ou de sons enregistrés (situation Live).
[34] Ceci suppose dans tous les cas d'associer à chaque son des informations spatiales (azimut, distance, élévation, largeur de source, ...) formant ainsi une « source sonore ». Un dispositif (processeur, programme informatique) permet alors de créer les signaux audio qui seront transmis à un ou plusieurs dispositifs de diffusion en fonction de leur position, du signal sonore spatialisé et des informations spatiales associés à chaque source sonore.
[35] Le processeur/programme va pour cela se baser sur une technique de spatialisation dont on peut donner des exemples :
• extension de la stéréophonie d'intensité (ex : Vector Based Amplitude Panning) ;
• technique basée sur des solutions orthogonales de l'équation des ondes (ex :
High Order Ambisonics en 3D pour les coordonnées sphériques, en 2 dimensions pour les coordonnées polaires) ;
· technique basée sur une formulation aux limites (ex : Wave Field Synthesis) [36] Toutes ces techniques définissent des opérations de filtrage permettant la modification du signal associé à chacune des sources sonores afin de créer les signaux audio qui seront transmis à un ou plusieurs dispositifs de diffusion sonore et de créer l'impression spatiale requise. Ainsi, un signal audio peut contenir le son spatialisé de plusieurs instruments qui sera retransmis par le dispositif de diffusion sonore auquel le signal audio est relié.
[37] Les signaux de multiples sources sonores peuvent être combinés de façon à recréer une scène sonore spatiale destinée à être diffusée par un arrangement particulier (position uniquement) des dispositifs de diffusion sonore défini lors de la génération de leurs signaux audio. [38] Lorsqu'il est question d'un « dispositif de diffusion sonore », celui-ci peut être constitué d'une ou plusieurs sources ou enceintes acoustiques dont les plages ou bandes de fréquences peuvent être identiques ou différentes.
[39] Un découpage, arbitraire, mais fréquemment utilisé dans le métier, découpe le spectre sonore, couvrant au moins partiellement le spectre audible de l'homme : 20 Hz - 20 kHz, en trois ou quatre bandes de fréquences. Une bande haute fréquence, HF, couvre les fréquences les plus hautes correspondant à des sons dits aigus, soit typiquement un intervalle 1 kHz - 20kHz. Une bande moyenne fréquence, MF, couvre les fréquences intermédiaires, soit typiquement un intervalle 200Hz - 1 kHz. Une bande basse fréquence, BF, couvre les fréquences basses correspondant à des sons dits graves, soit typiquement un intervalle 60Hz - 200Hz. Enfin une bande très basse fréquence correspondant à des sons dits sub-graves ou infra-graves, TBF, optionnelle couvre les fréquences les plus basses, soit typiquement les fréquences inférieures à 60Hz.
Modes de réalisation
[40] La Figure 2a illustre un premier mode de réalisation selon l'invention d'un arrangement spatial 1000 de dispositifs de diffusion sonore 100 pour une scène 1 .
[41 ] La scène 1 peut être une scène du type de celles que l'on trouve dans les salles de concert ou lors de festivals en plein air. Typiquement, ce genre de scène à une largeur comprise entre 10 m et 40 m, et une profondeur comprise entre 5 m et 40 m.
[42] L'arrangement spatial 1000 est adapté pour diffuser un signal sonore spatialisé comprenant N signaux audio distincts les uns des autres, c'est-à-dire différents par rapport à l'information audio qu'ils contiennent, N étant un nombre entier strictement supérieur à 3. Pour rappel, il est à noter que les systèmes stéréo actuels, comme celui illustré précédemment en Figure 1a, ne comprennent que deux signaux audio, l'un destiné au point de diffusion gauche G et l'autre destiné au point de diffusion droit D. Les dispositifs sub-grave peuvent recevoir un signal dédié.
[43] De plus, l'arrangement spatial 1000 comprend un ensemble de N dispositifs de diffusion sonore 100 majoritairement répartis sur toute la largeur de la scène 1 . [44] Chaque dispositif de diffusion sonore 100 reçoit un signal audio, les dispositifs de diffusion sonore 100 étant adaptés pour amplifier et diffuser les signaux audio reçus.
[45] De plus, afin de prendre en compte les spécificités de la musique diffusée notamment les différents types d'instruments, leur intensité et leurs plages de fréquences respectives, chaque dispositif de diffusion sonore 100 est spécifiquement adapté pour reproduire et conserver les caractéristiques du ou des signaux audio reçus notamment les bandes de fréquences sonores, et l'intensité sonore des bandes de fréquences du son transmis.
[46] De sorte à être au plus proche des configurations spatiales conventionnelles où la densité d'instruments est plus importante au centre de la scène 1 , il est avantageux que les dispositifs de diffusion sonore 100 soient au moins de deux types A et B différents par leurs caractéristiques acoustiques notamment par leur puissance sonore maximale intrinsèque, et de définir au moins une zone centrale ZC sur la scène 1 , et au moins deux zones latérales ZL1 et ZL2, telles que la zone centrale ZC comprenne au moins deux dispositifs de diffusion sonore 100 selon un premier type A et telles que chacune des zones latérales ZL1 et ZL2 comprenne au moins un dispositif de diffusion sonore selon un deuxième type B, comme illustré sur la Figure 2b.
[47] Par exemple, les dispositifs de diffusion sonore 100 du deuxième type B peuvent délivrer :
• une intensité, dans le sens de puissance sonore maximale intrinsèque, inférieure ou égale à l'intensité des dispositifs de diffusion sonore 100 de type A, dans les bandes médium / aiguë ; et/ou
· une intensité, dans le sens de puissance sonore maximale intrinsèque, inférieure d'au moins 2dB par rapport à l'intensité des dispositifs de diffusion sonore 100 de type A dans la bande des basses fréquences.
[48] Par exemple, la Figure 3a représente un arrangement spatial 1000 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans celui-ci, trois dispositifs de diffusion sonore 100 du premier type A sont disposés dans la zone centrale ZC de la scène 1 et chaque zone latérale ZL1 et ZL2 comprend un dispositif de diffusion sonore 100 du deuxième type B. [49] La Figure 3b représente la courbe de réponse en dB SPL (Sound Pressure Level) en fonction de la fréquence d'un dispositif de diffusion sonore 100 du premier type A et celle d'un dispositif de diffusion sonore 100 du deuxième type B. Le dispositif de diffusion sonore 100 de type B a sensiblement le même gain que le dispositif de diffusion sonore 100 de type A au-dessus de 300 Hz, 8 dB de moins à 100 Hz et 22 dB de moins à 50 Hz, ce qui traduit non seulement une intensité dans les basses fréquences plus faible mais aussi une bande passante moins étendue.
[50] Avantageusement, les dispositifs de diffusion sonore 100 sont globalement alignés avec le cadre de la scène 1 et localisés au-dessus de la scène 1 . Cela permet d'une part de limiter l'empreinte visuelle des dispositifs sonores 100 dans le cadre de la scène 1 , mais surtout cela permet de ne pas exposer les personnes les plus proches de la scène 1 à des niveaux de pression sonore trop élevés.
[51 ] La Figure 4 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention.
[52] Dans ce mode de réalisation, l'arrangement spatial 1000 comprend en outre un troisième type C de dispositifs de diffusion sonore 100, différent du premier et du second types A et B. Ce troisième type C de dispositifs de diffusion sonore 100 est adapté pour diffuser les graves et infra-graves des sons transmis par le ou les signaux audio reçus par les dispositifs de diffusion 100 du troisième type C.
[53] Ces dispositifs de diffusion sonore 100 de type C permettent de résoudre les problèmes liés à l'inefficacité globale des systèmes de diffusion du grave et de l'infra-grave dans les systèmes gauche/droite classiques, très fortement interfèrent avec des grosses disparités de niveau entre le centre (position de référence, ingénieur du son) et le reste de l'audience comme illustré précédemment sur la Figure 1 c.
[54] De préférence, les dispositifs de diffusion du troisième type C sont localisés dans la zone centrale ZC. En effet, dans les configurations spatiales conventionnelles la densité d'instruments est plus importante au centre. Or ces instruments demandent typiquement plus de ressources, plus spécifiquement dans les graves/infra graves. Le contenu fréquentiel des signaux de ces instruments est généralement plus prononcé dans le grave. [55] Les Figures 5 et 6 illustrent l'amplitude en dBu de quelques instruments, c'est- à-dire l'amplitude des sons associés à de tels instruments avant l'étape de spatialisation (i.e. avant création des signaux audio spatialisés).
[56] On voit bien que quelques instruments sont très largement dominants (>3dB par rapport aux autres). Ces instruments sont généralement placés au centre et de façon statique. Les techniques de spatialisations utilisées auront ainsi tendance à répartir l'énergie de ces instruments très majoritairement dans les signaux audio qui seront connectés aux dispositifs de diffusion sonore 100 situés dans la zone centrale ZC.
[57] La Figure 7 illustre la répartition de l'énergie en dBu sur les dispositifs de diffusion sonore 100 d'un arrangement spatial 1000 composé ici de sept dispositifs de diffusion sonore 100 (soit N = 7) qui reçoivent un signal sonore spatialisé comprenant N signaux audio distincts les uns des autres, chaque dispositif de diffusion sonore 100 étant relié à un signal audio. Comme énoncé précédemment, pour des raisons évidentes de place, d'installation et de coût, il est très rare d'avoir un dispositif de diffusion sonore par instrument de musique / source audio différente qui soit de plus suspendu juste au-dessus de l'instrument / de la source audio. Ainsi, comme indiqué dans les définitions, il existe tout un processus de création sonore en amont de la diffusion publique d'un concert fonction, entre autre, du nombre et de la position des dispositifs de captation du son et du nombre et de la position / de l'arrangement des dispositifs de diffusion sonore par rapport à la scène 1 .
[58] Dans le but de remplacer un arrangement stéréo 10 comprenant un premier empilement 3 vertical de M enceintes acoustiques à gauche de la scène 1 et un second empilement 3 vertical de M enceintes acoustiques 3 à droite de la scène 1 identique au premier empilement 3, M étant un entier supérieur ou égal à 1 , il est avantageux que l'arrangement spatial 1000 comprenne X dispositifs de diffusion sonore 100 du premier type A dans la zone centrale ZC de telle sorte que ces dispositifs de diffusion sonore 100 du premier type A comprennent une quantité inférieure ou égale à 2M/X enceintes acoustiques, X étant un entier supérieur ou égal à 2.
[59] Si de plus l'arrangement stéréo 10 comprend deux ensembles 4 identiques comprenant chacun Y enceintes acoustiques sub-grave 4, l'un des ensembles 4 étant disposé à gauche de la scène et l'autre ensemble 4 à droite, Y étant un entier supérieur ou égal à 1 , l'arrangement spatial 1000 peut comprendre en outre un nombre inférieur ou égal à 2Y d'enceintes acoustiques sub-grave pour constituer les dispositifs de diffusion sonore 100 du troisième type C.
[60] Pour illustrer ces deux cas, la Figure 8a représente un arrangement stéréo classique 10. Cet arrangement stéréo 10 comprend M = 18 enceintes acoustiques empilées verticalement à gauche G et M = 18 enceintes acoustiques empilées verticalement à droite D. De plus, cet arrangement stéréo 10 comprend également 2Y = 24 enceintes acoustiques sub-grave disposées de manière égale à gauche G et à droite D, au sol, sous les empilements 3 verticaux d'enceintes acoustiques.
[61 ] Un quatrième mode de réalisation de l'invention permettant de remplacer cet arrangement stéréo 10 est présenté Figure 8b. Dans celui-ci l'arrangement spatial 1000 comprend X = 3 dispositifs de diffusion sonore 100 de premier type A, chacun constitué de 12 enceintes acoustiques (i.e. cas où la quantité d'enceintes est égale à 2M/X). De plus l'arrangement spatial 1000 comprend également 24 enceintes acoustiques sub-grave (i.e cas où le nombre d'enceintes sub-graves est égal à 2Y) constituant quatre dispositifs de diffusion sonore du troisième type C. Ces dispositifs de diffusion sonore 100 du troisième type C sont disposés dans la zone centrale ZC, au-dessus de la scène et à l'arrière des dispositifs de diffusion du premier type A. Enfin, cet arrangement spatial 1000 comprend également deux dispositifs de diffusion sonore de deuxième type B situés dans les zones latérales ZL1 et ZL2.
[62] De la même manière que précédemment, la Figure 9a représente un arrangement stéréo classique 10. Cet arrangement stéréo 10 comprend deux empilements verticaux 3 de M = 12 enceintes acoustiques disposés à gauche G et à droite D de la scène 1 , ainsi que deux ensembles 4 identiques de Y = 6 enceintes acoustiques sub-grave disposés à gauche G et à droite D, au sol, sous les empilements verticaux 3 d'enceintes acoustiques.
[63] La Figure 9b représente une variante du quatrième mode de réalisation de l'invention permettant de remplacer l'arrangement stéréo 10 de la Figure 9a. Dans celui-ci l'arrangement spatial 1000 comprend X = 3 dispositifs de diffusion sonore 100 de type A dans la zone centrale ZC de la scène 1 , chacun est constitué, dans cet exemple, de 2M/X = 8 enceintes acoustiques. Les zones latérales ZL1 et ZL2 comprennent chacune un dispositif de diffusion sonore du deuxième type B et constitué ici de 12 enceintes acoustiques. Enfin, l'arrangement spatial 1000 comprend également 12 enceintes acoustiques sub-graves constituant deux dispositifs de diffusion sonore du troisième type C. Ces dispositifs de diffusion sonore 100 du troisième type C sont disposés dans la zone centrale ZC, au-dessus de la scène et à l'arrière des dispositifs de diffusion du premier type A.
[64] La Figure 10 représente un cinquième mode de réalisation de l'invention.
[65] Dans ce nouvel arrangement spatial 1000, seulement deux dispositifs de diffusion sonore 100 du premier type A sont disposés dans la zone centrale ZC de la scène 1 . Quant aux zones latérales ZL1 et ZL2, chacune comprend un dispositif de diffusion sonore 100 du deuxième type B ainsi qu'un dispositif de diffusion sonore d'un quatrième type E.
[66] Ce quatrième type E de dispositifs de diffusion sonore est en général de plus faible puissance et diffuse moins de sons graves que les dispositifs de diffusion sonore du deuxième type B. En effet, les instruments de musique étant plutôt concentrés au centre de la scène 1 , plus on s'écarte du centre de la scène 1 moins les dispositifs de diffusion sonore 100 ont besoin d'être puissants et/ou dimensionnés pour diffuser des sons graves.
[67] Selon un sixième mode de réalisation de l'invention présenté Figure 11 , on définit deux zones latérales supplémentaires ZL3 et ZL4 dans lesquelles sont positionnés les dispositifs de diffusion du quatrième type E.
[68] Dans ce cas présent, l'arrangement spatial 1000 comprend trois dispositifs de diffusion sonore du premier type A dans la zone centrale ZC ainsi que deux dispositifs de diffusion sonore du troisième type C situés cette fois-ci à l'avant des dispositifs de diffusion sonore du premier type A. Enfin, comme dans la figure précédente, la première et la deuxième zones latérales ZL1 et ZL2 comprennent chacune un dispositif de diffusion sonore du deuxième type B.
[69] Selon ce sixième mode de réalisation, la répartition de l'énergie en dBu de sept signaux audio spatialisés précédemment présentée Figure 7 pourrait tout à fait être applicable. Ainsi les signaux audio numérotés de 3 à 5 sur la Figure 7 seraient reliés aux dispositifs de diffusion sonore du premier type A, ceux numérotés 2 et 6 seraient reliés aux dispositifs de diffusion sonore du deuxième type B et ceux numérotés 1 et 7 seraient reliés aux dispositifs de diffusion sonore du quatrième type E.
[70] Un mode de réalisation de l'invention porte dans un second temps sur une méthode pour déterminer un arrangement spatial 1000 optimisé de dispositifs de diffusion sonore 100 pour une scène 1 , comme précédemment décrits, pour remplacer un arrangement stéréo 10.
[71 ] Dans le cas où l'arrangement stéréo 10 comprend un premier empilement vertical 3 de M enceintes acoustiques à gauche de la scène et un second empilement vertical 3 de M enceintes acoustiques à droite de la scène identique au premier empilement 3, M étant un entier supérieur ou égal à 1 , et où l'arrangement spatial 1000 optimisé comprend N dispositifs de diffusion sonore 100, l'arrangement spatial 1000 étant adapté pour diffuser un signal sonore spatialisé, le signal sonore spatialisé comprenant N signaux audio distincts les uns des autres (i.e. différents par rapport à l'information audio qu'ils contiennent), N étant un nombre entier strictement supérieur à 3, le signal sonore spatialisé étant issu d'un processus de création sonore réalisé en amont de la diffusion, chaque dispositif de diffusion sonore 100 recevant un signal audio, les dispositifs de diffusion sonore 100 étant adaptés pour amplifier et diffuser les signaux audio, la méthode comprend principalement trois étapes, comme illustré aux Figures 12a à 12c.
[72] La première étape S100 est une étape de sélection dans laquelle les dispositifs de diffusion sonore 100 sont sélectionnés de sorte à avoir au moins deux types différents A et B par leurs caractéristiques acoustiques notamment par leur puissance sonore maximale intrinsèque ;
[73] La deuxième étape S200 est une étape de découpage de toute la largeur de la scène 1 dans laquelle on définit au moins une zone centrale ZC, et au moins deux zones latérales ZL1 , ZL2.
[74] Comme illustré dans les Figures 12a à 12c, ces étapes S100 et S200 peuvent être successives ou bien se dérouler en parallèle, celles-ci étant indépendantes l'une de l'autre.
[75] La troisième étape S300 est une étape de mise en place des dispositifs de diffusion sonore 100 dans laquelle un nombre X de dispositifs de diffusions sonores du premier type A sont disposés dans la zone centrale ZC. Ces dispositifs de diffusions sonores 100 du premier type A comprennent une quantité inférieure ou égale à 2M/X enceintes acoustiques, X étant un entier supérieur ou égal à 2. De plus, un nombre N-X de dispositifs de diffusions sonores 100 du deuxième type B sont disposés dans les zones latérales ZL1 et ZL2.
[76] Lorsque l'arrangement stéréo 10 comprend également deux ensembles identiques 4 comprenant chacun Y enceintes acoustiques sub-grave, l'un des ensembles 4 étant disposé à gauche de la scène 1 et l'autre ensemble 4 à droite, Y étant un entier supérieur ou égal à 1 , la méthode est ainsi modifiée :
- lors de l'étape de sélection S100, les dispositifs de diffusion sonore 100 sont sélectionnés de sorte à avoir également un troisième type C différent du premier et du deuxième type A et B par ses caractéristiques acoustiques ; et
lors de l'étape de mise en place S300 des dispositifs de diffusion sonore 100, un nombre inférieur ou égal à 2Y d'enceintes acoustiques sub-grave sont disposées dans la zone centrale ZC pour constituer les dispositifs de diffusion sonore du troisième type C sont disposées dans la zone centrale ZC.
LISTES DES REFERENCES
1 scène
2 audience
3 empilement d'enceintes acoustiques
4 ensemble d'enceintes sub-grave
5 médiatrice
10 arrangement stéréo
100 dispositif de diffusion sonore
1000 arrangement spatial selon l'invention
A dispositif de diffusion sonore de type A
B dispositif de diffusion sonore de type B
C dispositif de diffusion sonore de type C
D point de diffusion droit
E dispositif de diffusion sonore de type E
G point de diffusion gauche
L Largeur de la scène
SPL Sound Pressure Level (Niveau de Pression Sonore)
ZBS Zone de « Bonne » Spatialisation
ZC zone centrale
ZFS Zone de « Faible » Spatialisation
ZL1 zone latérale 1
ZL2 zone latérale 2
ZL3 zone latérale 3
ZL4 zone latérale 4
ZMS Zone de « Moyenne » Spatialisation

Claims

REVENDICATIONS
Arrangement spatial (1000) de dispositifs de diffusion sonore (100) pour une scène (1 ), l'arrangement spatial (1000) étant adapté pour diffuser un signal sonore spatialisé, le signal sonore spatialisé comprenant N signaux audio distincts les uns des autres, N étant un nombre entier strictement supérieur à 3, l'arrangement spatial (1000) comprenant un ensemble de N dispositifs de diffusion sonore (100) majoritairement répartis sur toute la largeur de la scène (1 ), chaque dispositif de diffusion sonore (100) recevant un signal audio, les dispositifs de diffusion sonore (100) étant adaptés pour amplifier et diffuser les signaux audio, caractérisé en ce que chaque dispositif de diffusion sonore (100) est spécifiquement adapté pour reproduire et conserver les caractéristiques du signal audio reçu notamment les bandes de fréquences sonores, et l'intensité sonore des bandes de fréquences du signal audio.
Arrangement spatial (1000) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dispositifs de diffusion sonore (100) sont au moins de deux types différents (A, B) par leurs caractéristiques acoustiques, et en ce qu'on définit au moins une zone centrale sur la scène (ZC), et au moins deux zones latérales (ZL1 , ZL2), la zone centrale (ZC) comprenant au moins deux dispositifs de diffusion sonore (100) selon un premier type (A) et chacune des zones latérales (ZL1 , ZL2) comprenant au moins un dispositif de diffusion sonore selon un deuxième type (B).
Arrangement spatial (1000) selon la revendication 2 caractérisé en ce que les dispositifs de diffusion sonore (100) sont globalement alignés avec le cadre de la scène (1 ) et localisés au-dessus de la scène (1 ).
Arrangement spatial (1000) selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'arrangement spatial (1000) comprend en outre un troisième type (C) de dispositifs de diffusion sonore (100), ce troisième type (C) de dispositifs de diffusion sonore (100) étant adapté pour diffuser les graves et infra-graves des sons transmis par le ou les signaux audio reçus par les dispositifs de diffusion (100) du troisième type (C).
5. Arrangement spatial (1000) selon la revendication 4 caractérisé en ce que les dispositifs de diffusion du troisième type (C) sont localisés dans la zone centrale (ZC). 6. Arrangement spatial (1000) selon l'une des revendications 2 à 5 comprenant X dispositifs de diffusion sonore du premier type (A) dans la zone centrale (ZC) comprenant une quantité inférieure ou égale à 2M/X enceintes acoustiques, X étant un entier supérieur ou égal à 2, dans le but de remplacer un arrangement stéréo (10) comprenant un premier empilement (3) vertical de M enceintes acoustiques à gauche de la scène et un second empilement (3) vertical M enceintes acoustiques (3) à droite de la scène identique au premier empilement (3), M étant un entier supérieur ou égal à 1 . 7. Arrangement spatial (1000) selon l'une des revendications 4 à 5 comprenant X dispositifs de diffusions sonores du premier type (A) dans la zone centrale (ZC) comprenant une quantité inférieure ou égale à 2M/X enceintes acoustiques, X étant un entier supérieur ou égal à 2, ainsi qu'un nombre inférieur ou égal à 2Y d'enceintes acoustiques sub- grave pour constituer les dispositifs de diffusions sonores du troisième type (C) dans le but de remplacer un arrangement stéréo (10) comprenant un premier empilement (3) vertical de M enceintes acoustiques à gauche de la scène et, un second empilement (3) vertical de M enceintes acoustiques à droite de la scène identique au premier empilement (3) et deux ensembles (4) identiques comprenant chacun Y enceintes acoustiques sub-grave, l'un des ensembles (4) étant disposé à gauche de la scène et l'autre ensemble (4) à droite, M et Y étant deux entiers supérieurs ou égaux à 1 .
8. Arrangement spatial (1000) selon l'une des revendications 2 à 7 dans lequel les dispositifs de diffusion sonore (100) du deuxième type (B) délivrent une puissance sonore maximale intrinsèque inférieure ou égale à celle des dispositifs de diffusion sonore (100) du premier type (A) dans les bandes médium / aiguë. 9. Arrangement spatial (1000) selon l'une des revendications 2 à 8 dans lequel les dispositifs de diffusion sonore (100) du deuxième type (B) délivrent une puissance sonore maximale intrinsèque inférieure d'au moins 2dB par rapport à celle des dispositifs de diffusion sonore (100) du premier type (A) dans la bande des basses fréquences.
10. Méthode pour déterminer un arrangement spatial (1000) optimisé de dispositifs de diffusion sonore (100) pour une scène (1 ) pour remplacer un arrangement stéréo (10),
l'arrangement stéréo (10) comprenant un premier empilement vertical (3) de M enceintes acoustiques (3) à gauche de la scène et un second empilement vertical (3) de M enceintes acoustiques à droite de la scène identique au premier empilement (3), M étant un entier supérieur ou égal à 1 ,
l'arrangement spatial (1000) optimisé comprenant N dispositifs de diffusion sonore (100), et l'arrangement spatial (1000) étant adapté pour diffuser un signal sonore spatialisé, le signal sonore spatialisé comprenant N signaux audio distincts les uns des autres, N étant un nombre entier strictement supérieur à 3, le signal sonore spatialisé étant issu d'un processus de création sonore réalisé en amont de la diffusion, chaque dispositif de diffusion sonore (100) recevant un signal audio, les dispositifs de diffusion sonore (100) étant adaptés pour amplifier et diffuser les signaux audio,
la méthode comprenant :
- une étape de sélection (S100) dans laquelle les dispositifs de diffusion sonore (100) sont sélectionnés de sorte à avoir au moins de deux types différents (A, B) par leurs caractéristiques acoustiques ;
- une étape de découpage (S200) de toute la largeur de la scène dans laquelle on définit au moins une zone centrale (ZC), et au moins deux zones latérales (ZL1 , ZL2) ;
- une étape de mise en place (S300) des dispositifs de diffusion sonore (100) dans laquelle un nombre X de dispositifs de diffusion sonore du premier type (A) sont disposés dans la zone centrale (ZC) comprenant une quantité inférieure ou égale à 2M/X enceintes acoustiques, X étant un entier supérieur ou égal à 2, et un nombre N- X de dispositifs de diffusion sonore (100) du deuxième type (B) sont disposés dans les zones latérales (ZL1 , ZL2). Méthode selon la revendication 10, dans laquelle,
lorsque l'arrangement stéréo (10) comprend également deux ensembles identiques (4) comprenant chacun Y enceintes acoustiques sub-grave, l'un des ensembles (4) étant disposé à gauche de la scène (1 ) et l'autre ensemble (4) à droite, Y étant un entier supérieur ou égal à 1 ,
- lors de l'étape de sélection (S100), les dispositifs de diffusion sonore (100) sont sélectionnés de sorte à avoir également un troisième type (C) différent du premier et du deuxième type (A, B) par ses caractéristiques acoustiques ; et
- lors de l'étape de mise en place (S300) des dispositifs de diffusion sonore (100), un nombre inférieur ou égal à 2Y d'enceintes acoustiques sub-grave pour constituer les dispositifs de diffusions sonores du troisième type (C) sont disposées dans la zone centrale
(ZC).
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