FR3036912A1

FR3036912A1 - Dispositif compact de prise de son multicanal par diffraction acoustique sur un obstacle physique

Info

Publication number: FR3036912A1
Application number: FR1501106A
Authority: FR
Inventors: Corsin Vogel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2016-12-02

Abstract

Dispositif compact de prise de son multicanal par diffraction acoustique sur un obstacle physique. L'invention concerne un dispositif de prise de son multicanal permettant de disposer six microphones de manière régulière dans le plan horizontal (1), en ne privilégiant aucune direction de prise de son et en assurant une diffraction naturelle proche de celle qu'opère le crâne humain sur la perception auditive, par l'intermédiaire d'un obstacle physique (3). La forme en couronne de cet obstacle confère au dispositif une taille très compacte, sans dôme ni sphère de diffration, augmente les trajets sonores entre capsules microphoniques et autorise l'utilisation de microphones omnidirectionnels pour la restitution des basses fréquences. Ce dispositif a comme autre avantage d'offrir une compatibilité multicanal 5.1, monophonique et stéréophonique, sans nécessité de matriçage des pistes enregistrées. Le dispositif de l'invention est particulièrement destiné à la prise de son multicanal de concert et pour les applications audiovisuelles.

Description

1 La présente invention concerne un dispositif compact de prise de son multicanal par diffraction acoustique sur un obstacle physique. Les techniques de prise de son audio multicanal reposent actuellement essentiellement sur des différences d'intensité et de temps d'arrivée des ondes acoustiques sans obstacle physique et donc sans diffraction (exculsion faite du corps du microphone), avant d'être captées par les capsules microphoniques. On peut notamment citer les systèmes SPI/Brauner Atmos 5.1, Schoeps Optimized Cardioid Triangle (G. Theile), Schoeps Croix IRT, Arbre DECCA/DPA, Multichannel Microphone Array Design (M. Williams et G. Le Dû). Ces dispositifs sont généralement d'assez grande envergure, de 50 cm à 2 mètres entre capsules microphoniques, de manière à capter des différences de temps d'arrivée et d'intensité suffisantes pour restituer une spatialisation de bonne qualité lors de la diffusion sur plusieurs haut-parleurs.

Des systèmes plus compacts comme Double ORTF (35 cm de diagonale), respectivement ORTF Surround (27 cm de diagonale), compensent les différences de temps plus réduites par l'utilisation de capsules microphoniques directionnelles, cardioïdes, respectivement hypercardioïdes, qui jouent davantage sur les différences d'intensité mais qui ne restituent pas suffisamment les basses fréquences. D'autres dispositifs compacts existent, comprenant un obstacle physique sphérique (Schoeps KFM 360) ou elliptique (Holophone H2), mais nécessitent un matriçage ou un traitement numérique des signaux audio captés par les microphones pour optimiser ces signaux en fonction du système de restitution du son. Un système différent, le DPA 5100, a été conçu pour modifier le signal en amont de la capsule microphonique à l'aide de tubes à interférences. Par ailleurs, certains systèmes modulaires ont également été proposés (C.W. Fox, W.C. McGregor) mais sans spécification des dimensions des obstacles et prônant, comme pour les obstacles sphériques ou elliptiques, un dôme au-dessus et en-dessous du système, augmentant de ce fait la hauteur des dispositifs de prise de son. Enfin, les systèmes les plus compact, aux microphones coïncidents tels que le Double MS ou le B-Format (M. Gerzon) sont basés sur la différence d'intensité entre capsules microphoniques et ne tiennent pas ou peu compte de la différence 3036912 2 de temps d'arrivée, implicite à notre système auditif. Ils nécessitent aussi un système de matriçage et un traitement des signaux microphoniques enregistrés pour la restitution sonore.

5 Le dispositif selon l'invention permet de disposer six microphones de manière régulière dans toutes les directions du plan horizontal (au sommet d'un hexagone régulier), ne privilégiant ainsi aucune direction de prise de son, tout en assurant une diffraction naturelle proche de celle qu'opère le crâne humain sur la perception auditive, par l'intermédiaire d'un obsacle à symétrie cylindrique qui 10 entoure les microphones, augmentant ainsi le trajet sonore entre capsules microphoniques et assurant une diffraction du son sur ses bords. L'utilisation de capsules omnidirectionnelles assure au dispositif une excellente restitution de toute la plage de fréquences audibles, notamment les basses fréquences, tout en restant très compact, le diamètre du dispositif ne dépassant pas 21 cm. Le 15 diamètre du support cylindrique (2) au niveau des microphones est de 190 mm ± 5 mm ce qui correspond à un tour de tête humaine moyen. Le diamètre des deux obstacles physiques (3) à leurs extrémités diffractantes (en haut et en bas du dispositif) est de 205 mm ±5 mm, ce qui permet d'allonger le trajet sonore entre capsules microphoniques et ainsi d'atténuer les interférences ente signaux captés.

20 Pour ces mêmes raisons, la hauteur totale du dispositif est de 80 mm ± 10 mm et ne nécessite pas la présence d'un dôme ou d'une forme sphérique pour allonger davantage les trajets sonores entre capsules. En revanche, toujours pour les mêmes raisons d'interférences entre signaux enregistrés, le cylindre central (2) ne doit pas présenter d'ouverture sur l'ensemble de sa surface.

25 Le dispositif selon l'invention a par ailleurs une excellente compatibilité avec des systèmes de diffusion monophonique, stéréophonique, quadriphonique, hexaphonique, en plus du système multicanal 5.1 aujourd'hui généralisé dans la production et la diffusion audiovisuelle, sans nécessité de matriçage des signaux ou de traitement numérique du signal. Il suffit pour cela d'utiliser les microphones 30 adéquats, en bijection avec les haut-parleurs du système de diffusion. Dans le cas précis du système 5.1, on pourra utiliser le microphone arrière pour le canal associé aux basses fréquences.

3036912 3 Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente, de profil, le dispositif de l'invention. La figure 2 représente, en perspective, le dispositif de l'invention. La figure 3 représente, en coupe transversale, le dispositif de l'invention.

5 La figure 4 représente, en perspective, la moitié inférieure du dispositif de l'invention, avec les ouvertures radiales pour l'emplacement des microphones. Selon les modes de réalisation, et puisque l'invention concerne la diffraction sur une forme à symétrie cylindrique comprenant six emplacements de 10 microphones régulièrement espacés (600 entre chaque capsule microphonique) : - le dispositif est coupé en deux en son milieu dans le plan horizontal afin de permettre de disposer les microphones et leurs câbles dans les espaces (1) prévus à cet effet (fig.4), - la partie centrale du support est constituée de deux cylindres (2) superposés qui 15 contiennent chacun six ouvertures radiales (1), dont la forme (généralement des demi-cylindres ou des demi-cônes superposés) s'adapte aux différents types de microphones existant sur le marché pour leur servir de réceptacle et de support de fixation (fig.2 et fig.3), - les obstacles physiques diffractants (3) situés au-dessus et en-dessous de la 20 partie centrale, peuvent être de formes variables pour rendre le dispositif plus ou moins compact (fig.1), - des trous verticaux (4) dans le dispositif (fig.2 et fig.4) permettent une fixation et un serrage par vis et écrou des éléments supérieur et inférieur entre eux et, par la même, l'encastrement des microphones dans leurs réceptacles (1), 25 - le support dans sa partie centrale comporte un trou central pour permettre la fixation sur un pied de microphone (fig.2), mais peut également comporter des éléments d'attache permettant une suspension aérienne du support. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la prise de son 30 multicanal nécessitant une excellente qualité de prise de son ainsi qu'une bonne compacité pour être discret et maniable, notamment dans les situations de concert, ou de prises de son pour le cinéma ou la télévision.

Claims

REVENDICATIONS1) Dispositif pour faire des prises de son multicanal caractérisé en ce qu'il comporte deux cylindres (2) comprenant six ouvertures dimensionnées pour y installer six microphones accompagnés de leurs six câbles audio, ainsi qu'un système d'allongement du trajet sonore entre capsules microphoniques et de diffraction du son par l'intermédiaire d'obstacles physiques (3).
2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les six ouvertures (1) sont régulièrement espacées sur toute la circonférence des deux cylindre (2), afin de disposer les microphones de manière radiale tous les 60° 10 d'angle plan.
3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'un des deux cylindres (2) au moins a une surface pleine, exception faite des trous de fixation, afin de minimiser les interférences acoustiques entre les signaux enregistrés par les six capsules microphoniques. 15
4) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les capsules microphoniques affleurent la surface circulaire des deux cylindres (2).
5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif comporte deux obstacles physiques (3), en forme de couronne solide, qui allongent le trajet sonore entre capsules microphoniques et diffractent le son au-20 dessus et en-dessous des cylindres (2).
6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux cylindres (2) permettent de loger et fixer les microphones et leurs câbles et sont assemblés par vissage à travers les trous (4) des différents éléments constitutifs du dispositif : cylindre supérieur (2) et obstacle 25 physique supérieur (3) + cylindre inférieur (2) et obstacle physique inférieur (3).