FR2911241A1

FR2911241A1 - Systeme de haut-parleur avec rayonnement de son arriere reduit

Info

Publication number: FR2911241A1
Application number: FR0708230A
Authority: FR
Inventors: Matthias Christner
Original assignee: D&B Audiotechnik AG
Current assignee: D & B Audiotechnik & Co Kg De GmbH
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2007-11-23
Publication date: 2008-07-11
Anticipated expiration: 2027-11-23
Also published as: CN101198197A; DE102006058009B3; US20080137894A1; CN101198197B; FR2911241B1; US8842866B2

Abstract

Un système de haut-parleur comporte une enceinte de haut-parleur avant (30) comportant au moins un premier haut-parleur (20) et une enceinte de haut-parleur arrière (50) comportant au moins un second haut-parleur (60). L'enceinte de haut-parleur arrière (50) se présente sous la forme d'une enceinte passe-bande.

Description

L'invention concerne un système de haut-parleur avec suppression de son

vers l'arrière et en particulier un système de haut-parleur grave de ce type. Les systèmes de haut-parleur grave n'ont typiquement qu'une très faible directivité. Ceci provient du fait que pour qu'une source sonore ait une directivité utilisable, elle a besoin d'avoir des dimensions qui correspondent à au moins la longueur d'onde qui doit être émise. La bande de fréquence acoustique se situe grossièrement dans la plage de 20 Hz à 20 kHz, correspondant à des longueurs d'onde de 17 m à 1,7 x 10-2 m. La plage de fonctionnement typique des systèmes de haut-parleur basse fréquence (également désignés par système de caisson de basse) est grossièrement de 35 Hz à 120 Hz. Cela correspond à une longueur d'onde de 10 m à 3 m. De ce fait, une directivité efficace à la fois dans le plan horizontal et dans le plan vertical n'est atteinte que par des agencements de haut-parleur grave très larges et hauts, qui sont habituellement conçus sous la forme d'un réseau comprenant une pluralité de systèmes de haut-parleur grave. Une directivité accrue des systèmes de haut-parleur offre divers avantages. Généralement, une directivité accrue permet de réduire l'émission sonore dans des directions non souhaitées. Cela a de plus en plus d'importance quant à la prévention du bruit, en particulier dans le cas d'événements de plein air, par exemple des concerts de plein air. Un avantage supplémentaire qui est également particulièrement pertinent pour les systèmes de sonorisation pour des événements de grand espace ou de plein air est que le niveau derrière le système de haut-parleur soit significativement réduit par une directivité améliorée. Cela abaisse significativement son influence interférente dans la zone vers l'arrière sur scène. En conséquence, un gain maximal plus élevé avant application 30 d'une contre réaction peut être atteint.

En outre, une directivité accrue dans des espaces fermés réduit le son diffus dans la plage des graves, et les modes en cabine insonorisée sont significativement moins excités. Le rapport amélioré du son diffus au son direct dans la zone de rayonnement des systèmes rend la reproduction des graves significativement plus précise. Plusieurs approches qui peuvent être utilisées pour améliorer la directivité des sources sonores sont déjà connues. Une première option consiste à utiliser des haut-parleurs bipolaires. Les haut-parleurs bipolaires fonctionnent avec des chambres arrière ouvertes ou des chambres arrière effectivement ouvertes (telles qu'une enceinte en forme de U ou en forme de H) et fournissent en sortie l'énergie acoustique dans les phases opposées à l'avant et à l'arrière. En raison de leur forte chute de niveau, liée au système, vers les basses fréquences, ils n'ont pas de grande importance pour le génie de la sonorisation (système de sonorisation de grand espace ou de plein air) et sont principalement utilisés dans des applications de haute fidélité pour la maison. Une deuxième option consiste à émettre l'énergie sonore émise dans le volume de l'enceinte à partir de l'arrière du diaphragme du haut-parleur via des impédances acoustiques définies à travers des ouvertures arrière dans l'enceinte. Le comportement capacitif du volume d'air interne conjointement avec le comportement résistif de l'impédance acoustique forment un filtre passe-bas acoustique qui, avec un dimensionnement approprié, produit la fonction de transfert requise pour le rayonnement d'un son arrière. Dans ce contexte, toutefois, un problème réside dans la sélection du matériau de résistance acoustique ayant les propriétés appropriées dans la plage de fréquence requise. En conséquence, la production d'une directivité par l'intermédiaire d'ouvertures arrière amorties est appliquée principalement dans le milieu de gamme acoustique, dans lequel des matériaux de résistance acoustique appropriés sont disponibles.

Une troisième option pour obtenir un rayonnement de son directionnel consiste à utiliser une seconde source sonore à une distance définie derrière la première source sonore afin d'annuler le son émis vers l'arrière par la première source sonore. L'utilisation d'une seconde source sonore permet d'atteindre une directivité élevée sans mailles de haut-parleur importantes, même à basses fréquences. De tels systèmes de haut-parleur grave sont également désignés par des systèmes de caisson de basse cardioïdes en raison de leur caractéristique de rayonnement en forme de coeur dans le diagramme to polaire. Pour que l'annulation souhaitée des composantes du son derrière le système de haut-parleur soit atteinte sur la plage de fonctionnement souhaitée entière du système de haut-parleur, la réponse de phase et le profil de niveau de la source sonore arrière doivent être ajustés en utilisant des mesures appropriées. Cela requiert 15 une combinaison de retard de signal, de phase et d'égalisation de réponse de fréquence pour entraîner la source sonore arrière à l'opposé de la source sonore avant. En pratique, cela requiert un canal d'amplificateur de puissance dédié pour la source sonore arrière. Un inconvénient est, entre autres, la complexité requise. 20 L'invention est basée sur l'objectif de proposer un système de haut-parleur qui affiche un rayonnement de son directionnel. En particulier, la directivité est censée pouvoir être facilement atteinte et permettre les niveaux élevés requis dans le génie de la sonorisation. Selon l'invention, un système de haut-parleur comprend une 25 enceinte de haut-parleur avant comportant au moins un premier haut-parleur et une enceinte de haut-parleur arrière comportant au moins un second haut-parleur. Dans ce cas, l'enceinte de haut-parleur arrière est une enceinte passe-bande. L'invention est basée sur le fait d'atteindre la réponse de transfert 30 nécessaire pour la source sonore arrière par rapport à la source sonore avant en utilisant un résonateur acoustique approprié pour la source sonore arrière. La fonction de transfert (passe-bande acoustique) produite par une enceinte passe-bande a une plage de transmission qui est limitée dans la direction des fréquences croissantes par un filtre passe-bas acoustique. Comme expliqué plus en détail ci-dessous, un filtre passe-bas acoustique permet une annulation extensive du son émis vers l'arrière dans la fonction de transfert de la source sonore arrière (réponse de fréquence) et, de ce fait, la production d'un motif de rayonnement cardioïde ou hypercardioïde. Si l'enceinte de haut-parleur arrière est au moins une enceinte passe-bande à double évent, il est possible d'atteindre un filtre passe-bande de sixième ordre, par exemple avec une réponse passe-bas correspondante dans la région de la limite de bande supérieure. En variante, il est également possible que l'enceinte de haut-parleur arrière soit une enceinte passe-bande à un seul évent. Les enceintes passe- bande à un seul évent produisent une réponse correspondant à un filtre passe-bande de quatrième ordre et, de même, permettent d'atténuer ou d'annuler le son émis vers l'arrière en utilisant la réponse passe-bas acoustique d'un tel filtre passe-bande dans la région de la limite de bande supérieure.

L'enceinte de haut-parleur avant peut être une enceinte passe-haut. Une enceinte passe-haut à évent (résonateur réflexe des graves) produit un filtre passe-haut acoustique de quatrième ordre, alors qu'une enceinte passe-haut fermée met en oeuvre un filtre passe-haut acoustique de deuxième ordre. En principe, il est également possible que l'enceinte de haut-parleur avant soit une enceinte passe-bande, auquel cas, cependant, la limite de bande supérieure doit être déplacée vers les fréquences plus élevées que dans le cas de l'enceinte passe-bande arrière. On explique l'invention à titre d'exemple ci-dessous en donnant 30 des exemples de mode de réalisation en référence aux dessins, dans lesquels : la figure 1 est un schéma pour expliquer l'atténuation de son vers l'arrière pour une source sonore ; la figure 2 est un diagramme polaire pour montrer l'atténuation vers l'arrière ; la figure 3 est un schéma de base pour expliquer l'annulation du son vers l'arrière à partir d'une première source sonore par une seconde source sonore ; la figure 4 est un graphique montrant la réponse de fréquence du son vers l'arrière provenant de la première source sonore ; Io la figure 5A est un graphique montrant la réponse de fréquence d'un résonateur passe-bande avec une réponse passe-bas pour annuler le son vers l'arrière ; la figure 5B est un graphique représentant schématiquement le retard de phase produit par la caractéristique passe-bas (figure 5A) ; 15 la figure 6 est un schéma d'un système de haut-parleur dans un premier exemple de mode de réalisation de l'invention ; la figure 7 est un schéma d'un système de haut-parleur selon un second exemple de mode de réalisation de l'invention ; la figure 8 montre un schéma d'un système de haut-parleur 20 selon l'invention avec un prétraitement de signal électrique la figure 9 est un diagramme polaire pour montrer une caractéristique de rayonnement cardioïde ; et la figure 10 est un diagramme polaire pour montrer une caractéristique de rayonnement hypercardioïde. 25 Tout d'abord, on utilisera la figure 1 pour expliquer pourquoi la réponse de fréquence arrière d'une source sonore apparaît filtrée passe-bas par rapport à la réponse de fréquence avant.

La figure 1 montre une source sonore basse fréquence (caisson de basse) 1 qui comporte un haut-parleur des graves (également désigné par caisson des graves) 2 incorporé dans une enceinte 3 qui est fermée à l'arrière. En termes généraux, on peut observer l'atténuation vers l'arrière dans tout système de haut-parleur dans lequel un haut-parleur 2 est incorporé dans une enceinte 3 fermée à l'arrière et qui devient donc l'élément rayonnant de monopole audio. L'atténuation vers l'arrière est la différence entre le niveau (en décibels) à l'arrière et le niveau (en décibels) à l'avant de la source sonore 1. Pour une taille donnée de source sonore (c'est-à-dire une taille d'enceinte donnée), l'atténuation est dépendante de la fréquence. Plus la fréquence est élevée, plus l'atténuation est grande. L'atténuation est produite en vertu des dimensions de la zone d'émission de son (haut-parleur 2) plus proche de la longueur d'onde à mesure que la fréquence augmente, est une plus grande focalisation du son émis se produisant ainsi à l'avant. Puisqu'une fréquence croissante focalise de plus en plus le son à l'avant, il est moins émis vers l'arrière à mesure que la fréquence augmente. Par suite, la réponse de fréquence arrière de la source de rayonnement 1 apparaît filtrée passe-bas par rapport à la réponse de fréquence avant de la source de rayonnement 1. Dans le cas d'enceintes uniques 3, l'atténuation dans la gamme des graves à l'arrière est très faible. Pour un système de haut-parleur typique de 18", elle est approximativement de -3 dB à 70 Hz. De plus grands agencements comprenant un réseau de systèmes de haut- parleur ont une directivité plus grande. Un agencement comprenant trois caissons de basse typiques de 18" produit une atténuation vers l'arrière d'approximativement -5 dB, comme montré dans le diagramme polaire que représente la figure 2. Le principe de l'annulation extensive du son émis vers l'arrière par une seconde source sonore de basse fréquence est basé sur l'annulation par la source sonore arrière du son émis vers l'arrière par la source sonore avant par la production d'un champ acoustique en opposition de phase dans la région arrière du système de haut-parleur. En termes d'exemple, la source sonore arrière attend le son arrivant de la source sonore avant afin de l'annuler lorsqu'il arrive . Au point d'annulation, il doit donc y avoir un retard de temps de propagation dans le son émis par la source sonore arrière par rapport au son émis dans la direction vers l'arrière par la source sonore avant qui correspond à une différence de phase de 180 . Il ressort de ce qui précède que deux conditions ont besoin d'être ~o satisfaites pour que le son vers l'arrière provenant de la source sonore 1 soit annulé par une seconde source sonore émettant dans la direction vers l'arrière. Premièrement, la source sonore arrière doit avoir une réponse d'amplitude/fréquence sous la forme d'un filtrage passe-bas. Si elle n'avait pas de réponse d'amplitude/fréquence de ce type, le profil de 15 niveau du son émis par la source sonore arrière 1 ne concorderait pas au profil de niveau du son vers l'arrière provenant de la source sonore avant 1. Deuxièmement, le retard de temps de propagation de la source sonore arrière doit être défini de telle sorte que deux champs acoustiques arrivent en opposition de phase à un emplacement 20 d'annulation souhaité. Conformément à l'invention, les deux conditions peuvent être mises en oeuvre en choisissant une enceinte acoustique appropriée (résonateur acoustique) pour la source sonore émettant à l'arrière. La figure 3 montre schématiquement la conception de base du système de 25 haut-parleur selon l'invention comportant une première source sonore avant 1 et une seconde source sonore arrière 4. La première source sonore 1 comporte une enceinte 3 et la seconde source sonore 4 comporte une enceinte 5. La seconde source sonore 4, qui est prévue pour annuler le son vers l'arrière provenant de la première source 30 sonore 1, a une réponse d'amplitude passe-bas. Cela est effectué entièrement ou au moins en partie (voir la figure 8) par un filtrage audio au moyen de l'enceinte 5 de la seconde source sonore 4. Un choix approprié des propriétés physiques de la seconde source sonore (par exemple le type d'enceinte, les dimensions de l'enceinte, etc.), qui définissent le filtre acoustique, permet d'ajuster la réponse d'amplitude passe-bas de la seconde source sonore 4 pour qu'elle s'adapte à la réponse d'amplitude passe-bas du son vers l'arrière provenant de la première source sonore 1, qui conduit à l'annulation du son vers l'arrière provenant de la première source sonore 1 dans une région souhaitée derrière le système de haut-parleur 1, 4. Typiquement, les Io sources sonores 1, 4 sont des sources sonores basse fréquence, mais l'invention peut également être utilisée dans le milieu de gamme acoustique et, en principe, dans toutes les plages de fréquence. La manière dont le système de haut-parleur selon l'invention fonctionne est expliquée de manière qualitative en référence aux figures 15 3, 4, 5A et 5B. La figure 4 montre la réponse de fréquence du son vers l'arrière provenant de la première source sonore 1, normalisée à l'amplitude sonore dans la bande passante. Comme déjà expliqué, ladite réponse de fréquence est filtrée passe-bas en raison de la directivité de la première 20 source sonore 1 qui augmente à mesure que la fréquence s'élève. fg désigne la fréquence de coupure de la courbe caractéristique passe-bas pour le rayonnement de son vers l'arrière. La figure 5A montre un exemple de la réponse de fréquence de la seconde source sonore 2, rayonnant vers l'arrière. Le choix d'une 25 enceinte de haut-parleur 5 appropriée signifie que la réponse de fréquence a une réponse passe-bas aux hautes fréquences. A titre d'exemple, des enceintes passe-bande à la fois de quatrième ordre et de sixième ordre ont un filtre passe-bas de deuxième ordre (elles ne diffèrent que dans leur réponse passe-haut). fg désigne la fréquence de 30 coupure de la courbe caractéristique passe-bas. De façon optimale, la réponse passe-bas de la seconde source sonore 4 correspond à la réponse passe-bas du son vers l'arrière provenant de la première source sonore 1. Cela revient à dire que les courbes caractéristiques représentées sur les figures 4 et 5A doivent avoir des caractéristiques similaires ou identiques pour l'ordre du filtre passe- bas et/ou la position des fréquences de coupure (fg fg). L'effet atteint par cela est que la seconde source sonore arrière 4 a besoin d'annuler moins de composantes sonores non souhaitées de la manière requise à mesure que la fréquence augmente. En d'autres termes, l'alignement de réponse de fréquence produit la compensation de niveau requise derrière le système de haut-parleur 1, 4. Comme déjà mentionné, il est également nécessaire de garantir la condition pour le retard de temps de propagation (durée de demi-période) à l'emplacement d'annulation souhaité X. A un emplacement d'annulation X prescrit, le retard de temps de propagation qui y apparaît est influencé par une pluralité de grandeurs. Premièrement, la distance entre les deux sources sonores 1, 4 est significative. Plus cette distance est grande, plus la source sonore dirigée vers l'arrière 4 doit attendre longtemps l'arrivée du son vers l'arrière provenant de la première source sonore 1.

Une deuxième grandeur influente est la géométrie ou le dimensionnement de l'enceinte de haut-parleur 3, 5. Dans le cas d'enceintes de haut-parleur de grand volume 3, 5, le son vers l'arrière doit cheminer davantage que dans le cas d'enceintes de haut-parleur de petit volume 3, 5, ou celles qui ont de plus petites proportions.

Une troisième variable influente est la fréquence. Pour les basses fréquences, le parcours effectif autour du système de haut-parleur 1, 4 est plus long que pour les plus hautes fréquences. En termes d'exemple, les basses fréquences parcourent un plus grand arc autour du système de haut-parleur 1, 4 que les plus hautes fréquences. Cela est illustré sur la figure 3 par le parcours d'2 pour les basses fréquences et d2 pour les plus hautes fréquences. En termes de seconde source sonore 4, seules des légères différences de parcours effectifs pour différentes fréquences apparaissent à l'emplacement d'annulation X, c'est-à-dire di -d'1. La dépendance à la fréquence de la longueur de parcours effectif pour le son vers l'arrière signifie qu'il est nécessaire que le son émis par la seconde source sonore 4 soit retardé sur la base de la fréquence. Conformément à l'invention, cela est en outre obtenu par la caractéristique passe-bas acoustique de la seconde source sonore 4. La figure 5B montre la réponse de phase d'un filtre passe-bas acoustique Io utilisant un exemple d'un filtre passe-bas de deuxième ordre. Dans la gamme de basse fréquence significativement en dessous de la fréquence de coupure fg, un filtre passe-bas se comporte en pratique comme un élément de retard de fréquence constante, par exemple avec le retard O. Dans la transition vers sa gamme d'atténuation, le filtre passe-bas 15 présente une réponse passe-tout, c'est-à-dire qu'il se comporte comme un élément de retard dépendant de la fréquence. Pour les fréquences plus élevées, un retard de temps de propagation plus long que pour les plus basses fréquences est obtenu. Le retard de phase dans un filtre passe-bas de deuxième ordre dans la gamme f fg est de -180 , le 20 retard de phase étant de -90 à la fréquence de coupure fg. Lorsque le système de haut-parleur 1, 4 est syntonisé et conçu de manière appropriée, cette réponse permet de produire un motif de rayonnement cardioïde ou hypercardioïde sans nécessité de filtrer le signal d'attaque électrique pour la source sonore arrière 4. En particulier, un second 25 canal d'amplificateur de puissance n'est pas nécessaire pour entraîner la source sonore arrière 4. En d'autres termes, il est possible d'entraîner les deux sources sonores 1, 4 en utilisant un seul et même signal d'attaque et pour permettre une annulation du son vers l'arrière provenant de la première 30 source sonore 1 seulement en dotant une seconde source sonore 4 d'une réponse passe-bas acoustique et d'une syntonisation appropriée des deux sources sonores. Dans ce cas, le filtre passe-bas acoustique incite en premier lieu l'amortissement dépendant de la fréquence requise de la fonction d'amplitude du son d'annulation émis par la seconde source sonore 4, et produit de plus un retard de temps de propagation approprié, occasionnant l'opposition de phase des deux champs acoustiques à l'emplacement d'annulation X. Le retard de temps de propagation requis pour garantir que les deux champs acoustiques sont en opposition de phase à l'emplacement d'annulation X peut être produit, à titre d'exemple, en utilisant le filtre passe-bas de deuxième ordre dans la gamme de sortie (c'est-à-dire dans la région de la fréquence de coupure fg) pour parvenir à un déphasage de -90 et produire le déphasage de -90 requis restant en vertu de mesures de conception (syntonisation des deux sources sonores 1, 4 en termes de leurs volumes d'enceinte, distance entre les haut-parleurs, etc.). On soulignera que, en général, tout filtre passe-bande acoustique peut être utilisé comme source sonore arrière 4 dans un système de haut-parleur selon l'invention 1, 4 en raison de sa réponse passe-bas dans la région de la limite de bande supérieure.

Les Figures 6 et 7 montrent deux exemples de modes de réalisation de la présente invention à titre d'exemple. Le système de haut-parleur présenté sur la Figure 6 (système de caisson de basse) comporte, comme haut-parleur 20, un caisson de graves qui est incorporé dans une première enceinte de haut-parleur 30 qui n'est pas obturée mais est sinon reliée vers l'extérieur ( éventée ) par un ou plusieurs canaux 31, 32. Une enceinte de haut-parleur 30 de ce type est également appelée une enceinte réflexe des graves. Une enceinte réflexe des graves 30 met en oeuvre un résonateur réflexe des graves, qui est un filtre passe-haut acoustique de quatrième ordre.

Les enceintes réflexes des graves permettent l'utilisation de haut-parleur 20 avec des têtes de lecture électrodynamiques relativement puissantes. De plus, les canaux 31, 32 décalent la fréquence de résonance de l'enceinte 30 vers une gamme de plus basse fréquence.

Cela autorise des systèmes ayant un niveau de rendement plus élevé au-dessus de la fréquence centrale du résonateur réflexe des graves que dans le cas des enceintes fermées de la même taille. La source sonore arrière 40 utilisée est une enceinte passe-bande 50 comportant une première chambre 50a et une seconde chambre 50b. A la fois la première chambre 50a et la seconde chambre 50b sont éventées, c'est-à-dire sont ouvertes vers l'extérieur via un canal 51 ou 52. Les enceintes passebande de ce type sont également appelées des enceintes passe-bande à double évent. Les enceintes passe-bande à double évent forment un résonateur double acoustique qui met en oeuvre un filtre passe-bande acoustique de sixième ordre. Le second haut-parleur grave 60 est situé sur une cloison 70 entre les deux chambres 50a, 50b. Puisque la fonction de transfert du filtre passe-bande acoustique de sixième ordre diffère de celle d'un filtre passe-haut acoustique de quatrième ordre d'un filtre passe-bas acoustique de deuxième ordre supplémentaire (voir les Figures 5A, 5B), la combinaison de ces résonateurs acoustiques, d'une syntonisation et d'une conception appropriées données en termes du dimensionnement des enceintes 30, 40 et de la distance entre les deux haut-parleurs 60, 20 permet de générer un motif de rayonnement cardioïde ou hypercardioïde qui est comparable à celui d'un second haut-parleur 60 entraîné activement. On soulignera que dans le cas du système de haut-parleur selon l'invention, le motif de rayonnement cardioïde ou hypercardioïde peut être atteint en utilisant un seul et même signal d'attaque 80 pour les deux haut-parleurs 20, 60.

La Figure 7 présente un deuxième exemple de mode de réalisation. La première source sonore 100 est mise en oeuvre par un haut-parleur grave 200 qui est incorporé dans une enceinte fermée 300. Une enceinte fermée est un filtre passe-haut acoustique de deuxième ordre. La seconde source sonore arrière 400 comporte une enceinte passe-bande 500 qui comprend une première chambre 500a et une seconde chambre 500b. Dans l'exemple montré ici, la première chambre 500a est éventée au moyen de deux canaux 501, 502, par exemple. La seconde chambre 500b est fermée et contient un haut-parleur grave 600. De telles enceintes de haut-parleur sont également appelées des enceintes passe-bande à un seul évent (puisqu'une seule chambre est éventée). Elles mettent en oeuvre un filtre passe-bande acoustique de quatrième ordre. En raison de l'enceinte réflexe des graves avant 30, le système de haut-parleur sur la Figure 6 (premier exemple de mode de réalisation) peut être utilisé pour atteindre des niveaux plus élevés pour les mêmes volumes totaux et les mêmes largeurs de bande que le système de haut-parleur montré sur la Figure 7 (second exemple de mode de réalisation). Comme déjà expliqué pour le premier exemple de mode de réalisation (Figure 6), la caractéristique passe-bas (de même que le filtre passe-bas de deuxième ordre) du filtre passe-bande acoustique de quatrième ordre dans la région de la limite de bande supérieure parvient au retard de temps de propagation requis avec une atténuation d'amplitude simultanée conformément aux explications ci-dessus, et même cette combinaison d'enceintes peut être utilisée, par une syntonisation appropriée des résonateurs acoustiques en termes de dimensionnement et de distance entre les haut-parleurs, etc., pour atteindre l'annulation de son vers l'arrière et le motif de rayonnement cardioïde ou hypercardioïde souhaité sans traitement de signal actif ou passif supplémentaire dans le signal d'attaque pour la seconde source sonore 400. Comme dans le cas du premier exemple de mode de réalisation, les deux haut-parleurs 200 et 600 peuvent être entraînés par un seul et même signal d'attaque 800. Dans le cas du premier exemple de mode de réalisation (Figure 6), les résonateurs peuvent également être syntonisés en syntonisant la première chambre 50a et la seconde chambre 50b de la seconde enceinte de haut-parleur 50 à des fréquences de résonance différentes. La fréquence de résonance plus basse devrait être inférieure à la fréquence de résonance de l'enceinte réflexe des graves 30. La fréquence de résonance plus élevée du résonateur passe-bande est alors choisie de manière appropriée afin de fixer la réponse passe-bas souhaitée. Dans le cas du second exemple de mode de réalisation présenté sur la Figure 7, la syntonisation de la fréquence de résonance de l'enceinte passe-bande 500 permet de même d'influencer la réponse passe-bas (fréquence de coupure) du filtre passe-bande acoustique comme souhaité. En plus des options de combinaison présentées sur les Figures 6 et 7 pour les résonateurs, des systèmes de haut-parleur selon l'invention comportant des combinaisons de résonateurs supplémentaires peuvent être proposés : - un système de haut-parleur comportant une enceinte fermée avant (filtre passe-haut de deuxième ordre) et une enceinte passe-bande de sixième ordre arrière (par exemple une enceinte réflexe des graves à double chambre à double évent) ; - un système de haut-parleur comportant une enceinte réflexe des graves avant (filtre passe-haut de quatrième ordre) et une enceinte passe-bande de quatrième ordre arrière (par exemple une enceinte réflexe des graves à double chambre à un seul évent) ; - un système de haut-parleur comportant une enceinte passe-bande de quatrième ordre avant (par exemple une enceinte 30 réflexe des graves à double chambre à un seul évent) et une enceinte passe-bande de sixième ordre arrière (par exemple une enceinte réflexe des graves à double chambre à double évent) ; - un système de haut-parleur comportant une enceinte passe-bande de sixième ordre avant (par exemple une enceinte réflexe des graves à double chambre à double évent) et une enceinte avant du même type (c'est-à-dire comme une enceinte passe-bandede sixième ordre). Les combinaisons de résonateurs mentionnées dans l'énumération ci-dessus sont en pratique au moins en partie plus difficiles à dimensionner que les combinaisons de résonateurs décrites en référence aux Figures 6 et 7 mais permettent de même la suppression du son vers l'arrière conformément à la conception/au dimensionnement approprié donné dans la procédure inventive. On soulignera qu'une syntonisation appropriée des résonateurs acoustiques cités permet d'atteindre une caractéristique de rayonnement à la fois cardioïde et hypercardioïde. De plus, la distance de l'emplacement d'annulation X peut être influencée et stipulée par la syntonisation. Dans ce contexte, il faudrait prendre en compte le fait que la dépendance à la fréquence du retard de parcours à un emplacement d'annulation X souhaité signifie qu'une annulation essentiellement complète (retard de phase de 180 ) ne se produit que pour une fréquence particulière. En pratique, toutefois, il est possible d'avoir un retard de phase de > 120 à cet emplacement d'annulation X pour toutes les fréquences dans la plage de fonctionnement. Cela garantit que l'emplacement d'annulation X ne subit jamais une augmentation de signal mais plutôt toujours -au moins en partie- une annulation du son. Dans de nombreux cas, un emplacement d'annulation X dans la gamme de 3 à 15 m derrière le système de haut-parleur sera avantageux, puisque cette gamme contient les microphones sur une scène, par exemple. En variante, un emplacement d'annulation X à une plus grande distance (par exemple à l'infini) peut être choisi. La Figure 8 montre la syntonisation d'un système de haut-parleur selon l'invention à un motif de rayonnement cardioïde ou hypercardioïde. Si la réponse de fréquence et de phase de la source sonore arrière 4 est syntonisée à la différence de longueur d'onde Al = (df 180 - dr 180), un emplacement d'annulation X.1 et, en conséquence, un motif de rayonnement cardioïde sont obtenus, comme montré sur le diagramme polaire de la Figure 9. Si la réponse de fréquence et de phase de la source sonore arrière 4 est syntonisée à la différence de longueur d'onde Al = (df135 - dr135), un emplacement d'annulation X.2 et, en conséquence, un motif de rayonnement hypercardioïde sont obtenus, comme représenté sur le diagramme polaire de la Figure 10. Dans ce cas, dfa désigne la longueur d'onde entre la première source sonore 1 (100) et l'emplacement d'annulation X 1 ou X2, et dru désigne la longueur d'onde entre la seconde source sonore 4 (400) et l'emplacement d'annulation X 1 ou X2, dans chaque cas pour un angle a entre la direction de rayonnement principale à l'avant et l'emplacement d'annulation Xl ou X2 respectif. Le système de haut-parleur présenté sur la Figure 8, comprenant l'agencement de résonateurs 100, 400, est simplement un exemple et peut être remplacé, à titre d'exemple, par le système de haut-parleur 10, 40 dans le premier exemple de mode de réalisation (Figure 6) ou par un autre système de haut-parleur 1, 4 impliquant les principes inventifs.

Comme déjà mentionné, le système de haut-parleur selon l'invention 1, 4 permet d'obtenir un motif de rayonnement cardioïde ou hypercardioïde simplement par l'ajustement approprié de la conception des résonateurs 1, 4 en termes de types d'enceinte, de dimensions d'enceinte, de distance entre les haut-parleurs etc., sans assurer de traitement de signal différent pour les haut-parleurs sur les deux sources sonores 1, 4. Des variables influentes supplémentaires qui n'ont pas encore été mentionnées jusqu'alors sont la polarité relative des deux haut-parleurs 20, 60 et 200, 600 et leur direction d'installation (ces deux grandeurs influentes dépendent l'une de l'autre). Toutefois, l'invention permet également de modifier la réponse de phase et le profil de niveau de la seconde source sonore 4 au moyen de mesures appropriées dans le trajet d'attaque. Cela permet d'augmenter la variabilité du système puisque, à titre d'exemple, il est possible de passer d'un motif de rayonnement cardioïde à un motif de rayonnement hypercardioïde. Sur la Figure 8, un canal d'amplificateur courant 6 est utilisé pour attaquer les deux haut-parleurs 200, 600. Le trajet d'attaque pour le second haut-parleur 600 destiné à produire le son d'annulation contient facultativement un élément de retard 7, un déphaseur 8 et un filtre passe-bas (électrique) 9. Le retard de temps 8t de l'élément de retard, le déphasage &p du déphaseur 8 et les coefficients de filtre du filtre passe-bas 9 peuvent être variables. Les composants 7, 8 et 9 cités peuvent être des composants électriques passifs. Ils autorisent une aptitude à la syntonisation supplémentaire pour le système de haut-parleur 1, 4 selon l'invention, permettant de modifier rétrospectivement le motif de rayonnement cardioïde ou hypercardioïde, stipulé par la conception, du système de haut-parleur 1, 4, ou de l'ajuster pour qu'il s'adapte à des conditions d'utilisation différentes. Il est également possible d'entraîner le système de haut-parleur 1, 4 selon l'invention en utilisant d'autres canaux d'amplificateur séparés, auquel cas le filtre passe-bas acoustique proposé conformément à l'invention signifie qu'à présent seule une mise en forme de signal ou une distorsion de signal relativement légère du signal d'attaque électrique pour le second haut-parleur arrière est requise. Comme les composants électriques passifs, le second canal d'amplificateur peut également être utilisé pour modifier rétrospectivement la caractéristique de rayonnement cardioïde ou hypercardioïde produite par la conception.

De plus, un système de haut-parleur selon l'invention peut comporter une pluralité de haut-parleur à la fois pour la première source sonore 1 et pour la seconde source sonore 4. Une option de mise en oeuvre implique une pluralité respective de haut-parleur qui sont logés dans l'enceinte 3 et/ou l'enceinte 5. Un système de haut-parleur selon l'invention peut également être conçu sous la forme d'un réseau comprenant des systèmes de haut-parleur individuel du type décrit jusqu'ici avec deux enceintes de haut-parleur respectives. Dans ce cas, le symbole de référence 3 sur la Figure 3 désigne un premier réseau d'enceintes de haut-parleur agencées à l'avant, et le symbole de référence 5 désigne un second réseau d'enceintes de haut-parleur agencées à l'arrière. De tels réseaux forment, pour ainsi dire, des résonateurs acoustiques pouvant être mis à l'échelle auxquels les considérations et les options de mise en oeuvre ci-dessus peuvent être appliquées de manière similaire.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de haut-parleur caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte de haut-parleur avant (3, 30, 300) avec au moins un premier haut-parleur (20, 200), et une enceinte de haut-parleur arrière (5, 50, 500) avec au moins un second haut-parleur (60, 600), l'enceinte de haut-parleur arrière (5, 50, 500) étant une enceinte passe-bande.

2. Système de haut-parleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le système de haut-parleur est un système de 10 haut-parleur grave.

3. Système de haut-parleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'enceinte de haut-parleur arrière est au moins une enceinte passe-bande à double évent (500).

4. Système de haut-parleur selon la revendication 1 ou 2, 15 caractérisé par le fait que l'enceinte de haut-parleur arrière est une enceinte passe-bande à un seul évent (50).

5. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'enceinte de haut-parleur avant est une enceinte passe-haut (30, 300). 20

6. Système de haut-parleur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'enceinte de haut-parleur avant est une enceinte passe-haut à évent (30).

7. Système de haut-parleur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'enceinte de haut-parleur avant est une 25 enceinte passe-haut fermée (300).

8. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la réponse de fréquence, arrivant en un emplacement d'écoute à l'arrière du système de haut-parleur, de la source sonore (4) formée à partir de l'enceinte 19passe-bande avec le second haut-parleur est en syntonisation avec la réponse de fréquence, arrivant à l'emplacement d'écoute, de la source sonore (1) formée de l'enceinte de haut-parleur avant avec le premier haut-parleur de telle sorte que les deux réponses de fréquence concordent essentiellement dans la gamme passe-bas du filtre passe-bande.

9. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux enceintes de haut-parleur (3, 30, 300 ; 5, 50, 500) sont physiquement en syntonisation l'une avec l'autre de telle sorte que la réponse de phase, arrivant en un emplacement d'écoute à l'arrière du système de haut- parleur (1, 4), de la source sonore (4) formée de l'enceinte passe-bande (5, 50, 500) avec le second haut-parleur est décalée à une fréquence particulière, essentiellement de 180 par rapport à la réponse de phase, arrivant à l'emplacement d'écoute, de la source sonore (1) formée de l'enceinte de haut-parleur avant (3, 30, 300) avec le premier haut-parleur.

10. Système de haut-parleur selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que l'emplacement d'écoute est choisi pour être de 20 3 à 15 mètres derrière le système de haut-parleur.

11. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le premier haut-parleur (20, 200) et le second haut-parleur (60, 600) sont attaqués par le même signal d'attaque (80, 800). 25

12. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, avec un amplificateur qui comporte un canal d'amplificateur courant (6) destiné à produire le signal d'attaque du premier haut-parleur (20, 200) et le signal d'attaque du second haut-parleur (60, 600).

13. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le signal d'attaque du second haut-parleur (60, 600) est produit à partir du signal d'attaque du premier haut-parleur (20, 200) par traitement de signal au moyen de composants électriques passifs (7, 8, 9).

14. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui a un motif de rayonnement cardioïde.

15. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, qui a un motif de rayonnement hypercardioïde. to

16. Système de haut-parleur caractérisé par le fait qu'il comprend une enceinte de haut-parleur avant (3, 30, 300) avec au moins un premier haut-parleur grave (20, 200), et une enceinte de haut-parleur arrière (5, 50, 500) avec au moins un second haut-parleur grave (60, 600), et en ce que l'enceinte de haut-parleur arrière (5, 50, 15 500) est une enceinte réflexe des graves (50, 500) qui comporte au moins deux chambres (50a, 50b ; 500a, 500b).

17. Système de haut-parleur selon la revendication 16, caractérisé par le fait que l'enceinte de haut-parleur arrière comporte deux chambres réflexes des graves (50a, 50b). 20

18. Système de haut-parleur selon la revendication 16, caractérisé par le fait que l'enceinte de haut-parleur arrière comprend une chambre fermée (500b) et une chambre réflexe des graves (500a).

19. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'enceinte de 25 haut-parleur avant est une enceinte réflexe des graves (30).

20. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé par le fait que l'enceinte de haut-parleur avant est une enceinte fermée (300).

21. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, caractérisé par le fait que l'enceinte de haut-parleur arrière comprend deux chambres réflexes des graves (50a, 50b) et, la fréquence de résonance d'une chambre réflexe des graves dans l'enceinte de haut-parleur arrière (50) est plus basse que la fréquence de résonance de l'enceinte de haut-parleur avant (3, 30, 300).

22. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 16 à 21, caractérisé par le fait que la réponse de fréquence, arrivant en un emplacement d'écoute à l'arrière du système to de haut-parleur, de la source sonore (4) formée de l'enceinte réflexe des graves (50, 500) avec le second haut-parleur grave (60, 600) est en syntonisation avec la réponse de fréquence, arrivant en l'emplacement d'écoute, de la source sonore (1) formée de l'enceinte de haut-parleur avant (3, 30, 300) avec le premier haut-parleur grave (20, 200) de telle 15 sorte que les deux réponses de fréquence concordent essentiellement dans une gamme passe-bas produite par l'enceinte réflexe des graves (50, 500).

23. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 16 à 22, caractérisé par le fait que les deux enceintes de 20 haut-parleur (3, 30, 300 ; 5, 50, 500) sont physiquement en syntonisation l'une avec l'autre de telle sorte que la réponse de phase, arrivant en un emplacement d'écoute à l'arrière du système de haut-parleur, de la seconde source sonore (4) formée de l'enceinte de haut-parleur arrière (5, 50, 500) avec le second haut-parleur grave (6, 60) est 25 décalée, à une fréquence particulière, essentiellement de 180 par rapport à la réponse de phase, arrivant en l'emplacement d'écoute, de la première source sonore (1) formée de l'enceinte de haut-parleur avant (3, 30, 300) avec le premier haut-parleur grave (60, 600).

24. Système de haut-parleur selon la revendication 23, 30 caractérisé par le fait que l'emplacement d'écoute est choisi pour être de 3 à 15 mètres derrière le système de haut-parleur.

25. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 16 à 24, caractérisé par le fait que le premier haut-parleur grave (20, 200) et le second haut-parleur grave (60, 600) sont actionnés par le même signal d'attaque (80, 800).

26. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 16 à 25, caractérisé par le fait qu'il comprend un amplificateur qui comporte un canal d'amplificateur courant (6) destiné à produire le signal d'attaque pour le premier haut-parleur grave (20, 200) et le signal d'attaque pour le second haut-parleur grave (60, 600).

27. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 16 à 25, caractérisé par le fait que le signal d'attaque pour le second haut-parleur grave (60, 600) est produit à partir du signal d'attaque pour le premier haut-parleur grave (20, 200) par traitement de signal au moyen de composants électriques passifs (7, 8, 9).

28. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 16 à 27, qui a un motif de rayonnement cardioïde.

29. Système de haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 16 à 27, qui a un motif de rayonnement hypercardioïde.

30. Système de haut-parleur comportant une première source sonore avant (1) et une seconde source sonore arrière (4), caractérisé par le fait que la seconde source sonore (4) a été soumise à un filtrage audio conformément à la réponse d'amplitude/fréquence d'un son vers l'arrière émis par la première source sonore (1).25