FR3021470A1

FR3021470A1 - CHANNEL SEPARATION DEVICE FOR FAILURE TRANSMISSION OF A SIGNAL THROUGH A MULTI-CHANNEL FREQUENCY SYSTEM

Info

Publication number: FR3021470A1
Application number: FR1401192A
Authority: FR
Inventors: Pierre Jacques Jean Bozzi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2015-11-27

Abstract

L'invention se rapporte à l'utilisation d'une séparation spectrale du signal en vue de transmission par plusieurs voies affectées chacune à une partie du spectre, reposant sur une ou plusieurs cellules en cascade dont le filtrage passe-haut (respectivement passe-bas) est réalisé, après un filtrage passe-bas (respectivement passe-haut) quelconque, par soustraction du signal de sortie de ce filtre au signal d'entrée. Le dispositif suivant l'invention est particulièrement destiné à la séparation des voies des enceintes acoustiques haute-fidélité à plusieurs haut-parleurs.The invention relates to the use of a spectral separation of the signal for transmission by several channels each assigned to a part of the spectrum, based on one or more cascaded cells whose high-pass filtering (respectively low-pass ) is performed, after low-pass filtering (respectively high-pass), by subtracting the output signal of this filter from the input signal. The device according to the invention is particularly intended for the separation of the channels of high-fidelity acoustic speakers to several speakers.

Description

L'invention s'applique au domaine technique des systèmes de transmission de signaux à travers un milieu nécessitant une séparation spectrale via des transducteurs adaptés à destination d'un récepteur unique.The invention applies to the technical field of signal transmission systems through a medium requiring spectral separation via suitable transducers destined for a single receiver.

Une application particulière correspond à son utilisation en acoustique pour la diffusion d'un signal sonore par enceinte haute-fidélité équipée de plusieurs haut-parleurs à destination de l'oreille humaine.A particular application corresponds to its use in acoustics for broadcasting a loudspeaker loudspeaker signal equipped with several speakers for the human ear.

Les dispositifs en l'état de la technique antérieure reposent, pour assurer la fidélité de restitution, sur l'appariement des composants assurant les filtrages des différentes voies. Ce principe permet difficilement d'assurer une reproduction fidèle du signal au niveau du récepteur par défaut de mise en phase des différentes voies, particulièrement aux voisinages des fréquences de séparation entre canaux. De plus, ces appariements de composants contribuent à une difficulté de fabrication et à un surcoût.The devices in the state of the prior art are based, for the fidelity of restitution, on the pairing of the components ensuring the filtering of the different channels. This principle makes it difficult to ensure a faithful reproduction of the signal at the receiver by default of phasing the different channels, particularly neighborhoods of channel separation frequencies. In addition, these component pairings contribute to a manufacturing difficulty and an additional cost.

L'invention est relative à un dispositif réalisant la séparation spectrale d'un signal pour un système de transmission à travers un milieu utilisant des transducteurs spécifiques à chaque bande de fréquence, de manière à minimiser la distorsion de la restitution finale. Le dispositif est constitué d'une succession de N-1 cellules de même structure pour N voies (N transducteurs), une cellule étant constitué d'un seul filtre (passe-haut ou passe-bas) définissant la caractéristique de la séparation entre cette voie et la suivante dont la sortie est destinée au transducteur de cette voie, et d'un élément actif assurant une combinaison linéaire de l'entrée avec cette sortie pour délivrer la sortie suivante vers le ou les transducteurs suivants. Les combinaisons linéaires réalisées par les éléments actifs des cellules sont calculées pour que la somme des N signaux de sortie soit proportionnelle au signal d'entrée du dispositif en tenant compte des gains des filtres.35 Selon les modes de réalisation, les combinaisons linéaires réalisées par les éléments actifs tiennent compte aussi des rendements des transducteurs. Chaque cellule a la structure représentée, pour des transducteurs de même rendement et une cellule à base de filtre passe-bas de gain G(i), par la figure 1 avec les notations suivantes : - E(i) = signal d'entrée de la cellule i, - G(i) = gain du filtre de la cellule i, - S(i) = signal de sortie de la cellule i pour le transducteur i, - E(i+1) = signal de sortie de la cellule i pour le transducteur suivant ou la cellule suivante, - K(i) = écart de rendement du transducteur i avec une valeur nominale.The invention relates to a device providing spectral separation of a signal for a transmission system through a medium using transducers specific to each frequency band, so as to minimize the distortion of the final restitution. The device consists of a succession of N-1 cells of the same structure for N channels (N transducers), a cell consisting of a single filter (high-pass or low-pass) defining the characteristic of the separation between this track and the next whose output is for the transducer of this path, and an active element ensuring a linear combination of the input with this output to deliver the next output to the next transducer or transducers. The linear combinations made by the active elements of the cells are calculated so that the sum of the N output signals is proportional to the input signal of the device taking into account the gains of the filters. According to the embodiments, the linear combinations made by the active elements also take into account the yields of the transducers. Each cell has the structure shown, for transducers of the same efficiency and a low pass filter G (i) filter cell, in FIG. 1 with the following notations: E (i) = input signal of the cell i, - G (i) = gain of the filter of the cell i, - S (i) = output signal of the cell i for the transducer i, - E (i + 1) = output signal of the cell i for the next transducer or the next cell, - K (i) = transducer output gap i with a nominal value.

Selon les modes de réalisation les combinaisons linéaires réalisées par les éléments actifs satisfont aux exigences suivantes : - Lorsque le gain du filtre d'une cellule est de +1 et le rendement du transducteur de la cellule est de +1, la combinaison linéaire de la cellule i se réduit à la soustraction : E(i)+1 = E(i) - S(i) - Lorsque le gain du filtre d'une cellule est G(i) et le rendement du transducteur de la cellule est de +1, la combinaison linéaire de la cellule i est : E(i+1) = E(i) - S(i) / G(i) - Dans le cas général, lorsque le gain du filtre d'une cellule est G(i) et le rendement du transducteur de la cellule est de K(i), la combinaison linéaire de la cellule i est : E(i+1) = E(i) - S(i) / (K(i) * G(i)) Nota : Dans tous les cas, il est possible d'inverser le signe toute combinaison linéaire i en changeant de phase l'alimentation du transducteur suivant (i +1) et de la combinaison linéaire suivante (i+1). Chaque cellule a la structure théorique représentée, pour des transducteurs de même rendement et une cellule à base de filtre passe-bas, par la figure 1.According to the embodiments the linear combinations made by the active elements satisfy the following requirements: - When the gain of the filter of a cell is +1 and the efficiency of the transducer of the cell is +1, the linear combination of the cell i is reduced to subtraction: E (i) +1 = E (i) - S (i) - When the gain of the filter of a cell is G (i) and the efficiency of the transducer of the cell is + 1, the linear combination of cell i is: E (i + 1) = E (i) - S (i) / G (i) - In the general case, when the filter gain of a cell is G ( i) and the transducer efficiency of the cell is K (i), the linear combination of cell i is: E (i + 1) = E (i) - S (i) / (K (i) * G (i)) Note: In all cases, it is possible to invert the sign any linear combination i by changing phase the next transducer power supply (i +1) and the following linear combination (i + 1). Each cell has the theoretical structure shown, for transducers of the same efficiency and a cell based on a low-pass filter, in FIG.

L'apport du dispositif selon l'invention permet de remédier aux inconvénients des dispositifs antérieurs en ce que la fidélité de restitution du signal après passage par les différentes voies est obtenue : - par principe, - et sans appariement de composants. L'invention est particulièrement susceptible d'application industrielle pour les équipements acoustiques haute-fidélité, pour l'émission de chaque signal sonore au niveau de sa séparation vers plusieurs canaux, chacun dédié à une partie du spectre. 4The provision of the device according to the invention overcomes the disadvantages of the prior devices in that the fidelity of restitution of the signal after passing through the different channels is obtained: - in principle, - and without matching components. The invention is particularly susceptible of industrial application for high-fidelity acoustic equipment, for the emission of each sound signal at the level of its separation towards several channels, each dedicated to a part of the spectrum. 4

Claims

1) The device for spectral separation of the signal for transmission by several channels each assigned to a part of the spectrum, consisting of one or more cascaded cells having a single filter per cell (low pass, respectively high pass), characterized in that the complementary filtering (high pass, respectively low pass) of at least one cell is performed by subtracting the output signal of the filter from the input signal. (1)

2) The device described in 1) characterized in that the complementary filtering (high-pass or low-pass) of at least one cell is achieved by linear combination E (i + 1) = E (i) -S ( i) / G (i) of the filter output signal to the input signal to account for a non-unitary G (i) filter gain. (2)

3) The device described in 1) characterized in that the complementary filtering (high-pass or low-pass) of at least one cell is performed by linear combination E0 + 1 ": E (i) - S (i) / (K (i) * G (i)) of the filter output signal to the input signal to account for any filter gain G (i) and a K (i) efficiency deviation of transducer i. (3)

4) The device described in 1), 2), and 3) characterized in that the sign of the subtraction or linear combination of any cell is reversed and compensated by a phase inversion of the next transducer and the sign of subtraction or the linear combination of the next cell. (4)