WO2013088081A2 - Procede et dispositif de sonorisation en basses frequences d'une piece rectangulaire - Google Patents

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WO2013088081A2
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Patrice CONGARG
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Anagram-Acoustics
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    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
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    • H04S2400/00—Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2400/05—Generation or adaptation of centre channel in multi-channel audio systems

Definitions

  • these audio signals are reproduced by a plurality of loudspeakers provided with amplification means, the assembly being associated with a screen reproducing the cinema or video images.
  • Frequency signals above said cutoff frequency are reproduced by non-specialized loudspeakers.
  • the number of these speakers is usually five or seven, it is best to implement small speakers, for aesthetic reasons as well as for ease of arrangement of the room.
  • Such speakers generally have a limited ability to reproduce the lower frequencies of the audio frequency spectrum.
  • the signals of the three main channels are filtered according to a high-pass function at said cut-off frequency to power the non-specialized speakers, and a specialized low-frequency loudspeaker is fed with the sum of the signals of the three main channels that the is filtered according to a low-pass function at said cutoff frequency.
  • the signal from the bass effects channel is also added to this sum of filtered signals.
  • the signals of the two or four so-called effects channels generally have very few low frequencies, and the reproduction of these frequencies on these channels is not critical in most cases.
  • a first drawback associated with such devices is that the sum of the main signals is not correlated in phase, nor aligned in time with the bass effects signal, which is recorded separately.
  • a second disadvantage of such devices is that such a specialized speaker in the low frequencies excites the stationary waves of the room in a variable manner according to its positioning. These standing waves create responses in very irregular and variable frequencies and according to the position of the listener in the room.
  • the object of the present invention is a device and a method of implementing said device for the sound diffusion of low frequencies, lower than said cutoff frequency, which does not have the disadvantages described above.
  • the invention relates to a method of sound at low frequencies of a rectangular room for sound broadcasting, associated with a video broadcast screen, audio signals through at least three so-called main channels and a channel called bass effects, according to which at least five loudspeakers specialized in the reproduction of audio frequencies below 120 Hz are used, four acoustic loudspeakers chosen from among said at least five loudspeakers are provided in four corners of said rectangular room, and in the vicinity of said diffusion screen are arranged video at least one loudspeaker selected from said at least five loudspeakers, characterized in that, among said four loudspeakers are selected first and second speakers which are arranged at angles of said rectangular piece which are furthest from said video broadcast screen and either said first and second loudspeakers are adapted such that they receive a signal consisting of the sum of the signals allocated to the other inverted loudspeakers. polarity, individually delayed and filtered low-pass, or adapting said first and second speakers so that they each receive a signal from a respective microphone disposed in its immediate vicinity,
  • said first and second speakers have a resonant frequency greater than 120 Hz, for example a resonance frequency of approximately 150 Hz. According to another possible embodiment, said first and second speakers have a resonance frequency less than 20 Hz.
  • Said first and second enclosures are advantageously of closed type.
  • third and fourth speakers which are arranged in angles of said rectangular room which are closest to said video broadcast screen and adapts said third and fourth speakers of such that they receive a so-called low frequency effect signal in its initial polarity and do not receive left, center or right signals.
  • said at least one acoustic loudspeaker disposed near said video broadcasting screen is adapted in such a way that it receives a filtered low-pass signal consisting of the sum of main left, center and right and does not receive a so-called signal of low frequency effects.
  • the invention also relates to a sound device at low frequencies of a rectangular room for sound broadcasting, associated with a video broadcast screen, audio signals through at least three so-called main channels and a channel called bass effects.
  • a sound device at low frequencies of a rectangular room for sound broadcasting, associated with a video broadcast screen, audio signals through at least three so-called main channels and a channel called bass effects.
  • said four acoustic enclosures of the third and fourth enclosures which are arranged in angles of said rectangular part which are the closest to said Video broadcast screen are adapted such that they receive a signal called low frequency effects in its initial polarity and do not receive signals left, center or right.
  • said at least one acoustic enclosure disposed near said video broadcasting screen is adapted in such a way that it receives a filtered low-pass signal consisting of the sum of the main left, center and right signals and does not receive no signal called low frequency effects.
  • said at least one enclosure disposed near the screen receives a filtered low-pass signal from any of the signals of the so-called main channels or the sum of two or three of these signals.
  • Fig. 1 is a symbolic view of a device according to the invention
  • Fig. 2 is a plan view of the arrangement of a device according to the invention in a room
  • Fig. 3 is a diagram showing the different connections of a device according to the invention according to a first embodiment
  • Fig.4 is a diagram showing the different connections of a device according to the invention according to a second embodiment.
  • a projection screen 10 is provided in a room. Alternatively, it may be an active broadcast screen. Five enclosures 11, 12, 13, 14 and 15 are also provided in the room.
  • the speakers 11, 12, 13, 14 and 15 are of a specialized type for reproducing the lowest frequencies of the audio spectrum, that is to say from 20 Hz to 120 Hz. These speakers may be of the same type, but they can also be different. They comprise at least one loudspeaker capable of reproducing the lowest frequencies of the audio spectrum, an acoustic box and amplification means.
  • the enclosures 11, 13, 14 and 15 are arranged at the four corners of the part 50 (FIG. 2), said part 50 being represented as being of rectangular shape.
  • the enclosures 11, 13, 14 and 15 are arranged at a distance very close to the walls forming an angle, and rest on the ground. By distance very close to the walls, is meant a distance less than half the minimum dimension of each enclosure, although this criterion is not limiting.
  • the enclosure 12 is disposed between the enclosures 11 and 13, at a distance close to the screen 10. In the drawing, the enclosure 12 has been shown substantially at equal distance from the enclosures 11 and 13, although this is not necessarily the case. In practice, it is desirable for the enclosure 12 to be at a distance from the screen 10 less than approximately 94 cm, which constitutes a quarter of the wavelength at the maximum cutoff frequency envisaged, ie 120 Hz.
  • the signal 1 is a bass effect signal. During recordings, this signal 1 is processed separately from the others, and is intended to create prints related to the broadcast image program. Being limited to the low frequencies and being intended to create impressions, if it is related to the images, it does not however require a real synchronization with them.
  • the bass effect signal 1 is filtered according to a low-pass function at the cut-off frequency by the filter 21, and simultaneously supplies the specialized speakers in the reproduction of the low frequencies 11 and 13.
  • the reproduction of the frequencies below the cutoff frequency contained in the signals 2, 3 and 4 is, according to the invention, as follows:
  • the signals 2, 3 and 4 are summed using a summing device 17.
  • the sum of the signals 2, 3 and 4 is then filtered according to a low-pass function by the filter 22, then feeds the speaker 12 specialized in the reproduction of low frequencies.
  • the bass effect signal 1 and the sum of the main signals 2, 3 and 4 are delayed by means of a delay device 16 with 2 channels so as to allow these two signals to be delayed individually. These two delayed signals are then summed by means of a summation device 18, and the resultant signal is filtered using a low-pass function using the filter 19.
  • the polarity of the signal thus obtained is then reversed by means of a polarity reversal device 20.
  • the signal thus inverted then feeds the loudspeakers 14 and 15, which are provided with amplification means each comprising a level adjustment. .
  • the arrangement of the speakers will be symmetrical relative to the axis of the part 50, which avoids a difference in the propagation time of the sound between the speakers 11 and 14 on the one hand, and between the speakers 13 and 15 'somewhere else.
  • the loudspeakers 14 and 15 with two individual signals each consisting of the sum of the signals 1 and the sum of the signals 2, 3 and 4, filtered and delayed individually so as to compensate for the differences in distance between the speakers 12 and 14 on the one hand and 12 and 15 on the other hand.
  • the delay device 16, the summation device 18 and the filter 19 form part of the same digital signal processing device.
  • the test signal supplied by said analyzer is supplied as signal 2, 3 or 4 indifferently.
  • the sound pressure is measured in the immediate vicinity of the chamber 14.
  • the distance between the measurement microphone and the speaker must be less than half the minimum size of the speaker, and said microphone must be placed in front of the emitting portion of the enclosure.
  • the level of the chamber 14 is adjusted simultaneously with the delay time applied by the delay device 16 so that said acoustic pressure is at a minimum between 20 Hz and 120 Hz. Once the adjustment has been made, the same setting is repeated for the loudspeaker 15.
  • the speakers 14 and 15 absorb the sound waves in the frequencies concerned, which minimizes standing waves in the room.
  • the speakers 14 and 15 effectively absorb the sound waves in the frequency range between 20 Hz and 120 Hz
  • these speakers will be closed type and have a resonant frequency located outside of said frequency range.
  • the resonance frequency of these closed enclosures will be below 20 Hz or above 120 Hz. In practice, a resonance frequency may be located at about 150 Hz.
  • the bass effect signal 1 is filtered according to a low-pass function at the cut-off frequency by the filter 21, and simultaneously feeds the specialized speakers in the reproduction of the low frequencies 11 and 13.
  • the reproduction of the frequencies below the cutoff frequency contained in the signals 2, 3 and 4 is, as in the first embodiment of the invention, as follows:
  • the sum of the signals 2, 3 and 4 is The sum of the signals 2, 3 and 4 is then filtered according to a low-pass function by the filter 22, then feeds the specialized speaker in the reproduction of the low frequencies 12. It is possible to use a plurality of speakers 12 fed by the same signal, without departing from the scope of the present invention, this variant not being however represented.
  • Two microphones 23 and 25 are arranged in close proximity to the speakers 14 and 15 respectively. The distance between each microphone and the corresponding speaker must be less than half the minimum size of the speaker, and said microphone must be placed in front of the emitting part of the speaker.
  • Microphones 23 and 25 feed preamplifiers 24 and 26, respectively, capable of transforming the signal produced by a microphone into a signal that can be directly amplified by an amplifier.
  • the preamplifiers 24 and 26 comprise polarity inversion devices, which are implemented in the context of the present invention.
  • the polarity reversal can be done in the microphone or in the speakers 14 and 15.
  • the entire electro-acoustic chain consists of a microphone, a preamplifier, an amplifier and a microphone. an enclosure must contain one and only one polarity inversion.
  • a low-pass filter 27, 28 is provided between each preamplifier 24, 26.
  • Such a filter 27, 28 is preferably set for a rejection of frequencies above 200 Hz, this frequency constituting a said second cut-off frequency.
  • This second cutoff frequency can be reduced to a higher frequency if necessary. low in order to best adapt to the acoustic environment of the room.
  • the test signal supplied by said analyzer is supplied as signal 2, 3 or 4. indifferently.
  • the sound pressure is measured in the immediate vicinity of the chamber 14.
  • the distance between the measurement microphone and the speaker must be less than half the minimum size of the speaker, and said microphone must be placed in front of the emitting portion of the enclosure.
  • the level of the chamber 14 is then adjusted so that the acoustic pressure is at a minimum between 20 Hz and 120 Hz.
  • the signals 2, 3 and 4 also supply loudspeakers (not shown) which reproduce the majority of the sound spectrum. speaker to reproduce the signal 3, said central, with the test signal provided by the analyzer.
  • This second cut-off frequency is then adjusted between 120 Hz and 200 Hz so as to obtain the minimum sound level in this frequency range.

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Abstract

Pour la diffusion sonore dans une pièce rectangulaire, en association avec un écran de diffusion vidéo (10), de signaux audio du genre comprenant au moins trois canaux (2,3,4) principaux et un canal (1) d'effets de graves, il est utilisé au moins cinq enceintes acoustiques (11,12,13,14,15) spécialisées dans la reproduction des fréquences audio inférieures à 120Hz, dont quatre (11,13,14,15) sont disposées respectivement dans quatre angles de la pièce et au moins une (12) est disposée à proximité de l'écran. Les deux enceintes (14,15) disposées dans les angles les plus éloignés de Γ écran reçoivent soit un signal constitué de la somme des signaux attribués aux autres enceintes inversés en polarité, retardés individuellement et filtrés en passe-bas, soit un signal provenant d'un microphone (23, 25) disposé à proximité immédiate des deux enceintes (14,15) concernées, le signal étant inversé en polarité et filtré en passe-bas.

Description

Procédé et dispositif de sonorisation en basses fréquences d'une pièce rectangulaire
Le domaine de la présente invention est celui de la reproduction sonore de signaux à canaux multiples. De tels signaux audio sont généralement associés à des images telles que celles produites par le cinéma ou des enregistrements vidéo.
Classiquement, ces signaux audio sont reproduits par une pluralité d'enceintes acoustiques pourvues de moyens d'amplification, l'ensemble étant associé à un écran reproduisant les images de cinéma ou vidéo.
Plus précisément, les signaux audio sont généralement répartis en six ou huit canaux comportant trois canaux principaux fournissant des signaux individuels pouvant couvrir tout le spectre des fréquences audio (de 20 Hz à 20 kHz), deux ou quatre canaux, dits d'effets, et un canal d'effets de graves reproduisant un spectre de fréquences limité aux fréquences inférieures à une fréquence déterminée dite de coupure, le plus souvent comprise entre 80 Hz et 120 Hz.
Les signaux de fréquence supérieure à ladite fréquence de coupure sont reproduits par des enceintes acoustiques non spécialisées. Comme le nombre de ces enceintes est généralement de cinq ou sept, il est préférable de mettre en œuvre des enceintes de petite taille, pour des raisons esthétiques ainsi que pour la facilité de l'agencement de la pièce. De telles enceintes ont généralement une aptitude limitée à reproduire les fréquences les plus basses du spectre de fréquences audio. De manière classique, on filtre les signaux des trois canaux principaux suivant une fonction passe-haut à ladite fréquence de coupure pour alimenter les enceintes non spécialisées, et on alimente une enceinte spécialisée en fréquences basses avec la somme des signaux des trois canaux principaux que l'on filtre suivant une fonction passe-bas à ladite fréquence de coupure. On ajoute également à cette somme de signaux filtrés le signal provenant du canal d'effets de graves.
Les signaux des deux ou quatre canaux dits d'effets comportent généralement très peu de basses fréquences, et la reproduction de ces fréquences sur ces canaux n'est pas critique dans la plupart des cas.
Un premier inconvénient lié à de tels dispositifs est que la somme des signaux principaux n'est pas corrélée en phase, ni alignée dans le temps avec le signal d'effets de graves, qui est enregistré séparément.
Il en résulte une incohérence dans la somme des signaux devant être reproduits par l'enceinte spécialisée en fréquences basses, ce qui crée une perte de qualité globale.
Un deuxième inconvénient de tels dispositifs est qu'une telle enceinte spécialisée dans les fréquences basses excite les ondes stationnaires de la pièce de façon variable suivant son positionnement. Ces ondes stationnaires créent des réponses en fréquences très irrégulières et variables et suivant la position de l'auditeur dans la pièce.
Une solution partielle a été trouvée à ce deuxième inconvénient : On multiplie les enceintes spécialisées en fréquences graves et on les dispose en différents endroits de la pièce de manière à réduire les irrégularités et variations des réponses en fréquences. Ces enceintes sont toutes alimentées par le même signal, parfois retardé individuellement pour chaque enceinte de manière à tenir compte de sa position dans la pièce.
Cette solution n'est que partiellement satisfaisante et est très difficile à mettre en œuvre.
L'objet de la présente invention est un dispositif et un procédé de mise en œuvre dudit dispositif pour la diffusion sonore de basses fréquences, inférieures à ladite fréquence de coupure, qui ne présente pas les inconvénients décrits précédemment.
Le dispositif de la présente invention est généralement destiné à fonctionner avec un écran soit de projection, soit de diffusion directe d'images.
L'invention concerne un procédé de sonorisation en basses fréquences d'une pièce rectangulaire pour la diffusion sonore, associée à un écran de diffusion vidéo, de signaux audio à travers au moins trois canaux dits principaux et un canal dit d'effets de graves, selon lequel on utilise au moins cinq enceintes acoustiques spécialisées dans la reproduction des fréquences audio inférieures à 120Hz, on dispose dans quatre angles de ladite pièce rectangulaire respectivement quatre enceintes acoustiques choisies parmi lesdites au moins cinq enceintes acoustiques et on dispose à proximité dudit écran de diffusion vidéo au moins une enceinte acoustique choisie parmi lesdites au moins cinq enceintes acoustiques, caractérisé en ce que, parmi lesdites quatre enceintes acoustiques on sélectionne des première et deuxième enceintes qui sont disposées dans des angles de ladite pièce rectangulaire qui sont les plus éloignés dudit écran de diffusion vidéo et soit on adapte lesdites première et deuxième enceintes de telle sorte qu'elles reçoivent un signal constitué de la somme des signaux attribués aux autres enceintes inversés en polarité, retardés individuellement et filtrés en passe-bas, soit on adapte lesdites première et deuxième enceintes de telle sorte qu'elles reçoivent chacune un signal provenant d'un microphone respectif disposé à sa proximité immédiate, ledit signal étant inversé en polarité et filtré en passe-bas.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les dites première et deuxième enceintes ont une fréquence de résonance supérieure à 120 Hz, par exemple une fréquence de résonance d'approximativement 150 Hz. Selon un autre mode de réalisation possible, les dites première et deuxième enceintes ont une fréquence de résonance inférieure à 20 Hz.
Lesdites première et deuxième enceintes sont avantageusement de type clos.
Selon un aspect particulier de la présente invention, parmi lesdites quatre enceintes acoustiques on sélectionne des troisième et quatrième enceintes qui sont disposées dans des angles de ladite pièce rectangulaire qui sont les plus proches dudit écran de diffusion vidéo et on adapte lesdites troisième et quatrième enceintes de telle sorte qu'elles reçoivent un signal dit d'effets de basses fréquences dans sa polarité initiale et ne reçoivent pas des signaux gauche, centre ou droit. Selon un autre aspect particulier de la présente invention, on adapte ladite au moins une enceinte acoustique disposée à proximité dudit écran de diffusion vidéo de telle manière qu'elle reçoive un signal filtré passe-bas constitué de la somme de signaux principaux gauche, centre et droit et ne reçoive pas de signal dit d'effets de basses fréquences.
L'invention concerne également un dispositif de sonorisation en basses fréquences d'une pièce rectangulaire pour la diffusion sonore, associée à un écran de diffusion vidéo, de signaux audio à travers au moins trois canaux dits principaux et un canal dit d'effets de graves, comprenant au moins cinq enceintes acoustiques spécialisées dans la reproduction des fréquences audio inférieures à 120Hz, quatre enceintes acoustiques choisies parmi lesdites au moins cinq enceintes acoustiques étant disposées respectivement dans chacun des quatre angles de ladite pièce rectangulaire et au moins une enceinte acoustique choisie parmi lesdites au moins cinq enceintes acoustiques étant disposée à proximité dudit écran de diffusion vidéo, caractérisé en ce que, parmi lesdites quatre enceintes acoustiques des première et deuxième enceintes qui sont disposées dans des angles de ladite pièce rectangulaire qui sont les plus éloignés dudit écran de diffusion vidéo sont soit adaptées de telle sorte qu'elles reçoivent un signal constitué de la somme des signaux attribués aux autres enceintes inversés en polarité, retardés individuellement et filtrés en passe-bas, soit adaptées de telle sorte qu'elles reçoivent chacune un signal provenant d'un microphone respectif disposé à sa proximité immédiate, ledit signal étant inversé en polarité et filtré en passe-bas.
Selon un aspect particulier, parmi lesdites quatre enceintes acoustiques des troisième et quatrième enceintes qui sont disposées dans des angles de ladite pièce rectangulaire qui sont les plus proches dudit écran de diffusion vidéo sont adaptées de telle sorte qu'elles reçoivent un signal dit d'effets de basses fréquences dans sa polarité initiale et ne reçoivent pas des signaux gauche, centre ou droit. Selon un autre aspect particulier, ladite au moins une enceinte acoustique disposée à proximité dudit écran de diffusion vidéo est adaptée de telle manière qu'elle reçoive un signal filtré passe-bas constitué de la somme de signaux principaux gauche, centre et droit et ne reçoive pas de signal dit d'effets de basses fréquences.
Dans la mise en œuvre du procédé et dispositif selon l'invention ladite au moins une enceinte disposée à proximité de l'écran reçoit un signal filtré passe-bas à partir de l'un quelconque des signaux des canaux dits principaux ou de la somme de deux ou trois de ces signaux.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortent de la description donnée ci-dessous de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs en regard des dessins annexés dans lesquels :
La Fig. 1 est une vue symbolique d'un dispositif selon l'invention,
La Fig. 2 est une vue en plan de la disposition d'un dispositif selon l'invention dans une pièce,
La Fig. 3 est un diagramme représentant les différentes connections d'un dispositif selon l'invention suivant un premier mode de réalisation, et La Fig.4 est un diagramme représentant les différentes connections d'un dispositif selon l'invention suivant un deuxième mode de réalisation. Plus en détail, en référence à la Fig.l, un écran de projection 10 est prévu dans une pièce. Selon une alternative, il peut s'agir d'un écran actif de diffusion. Cinq enceintes 11, 12, 13, 14 et 15 sont également prévues dans la pièce. Les enceintes 11, 12, 13, 14 et 15 sont de type spécialisées pour la reproduction des fréquences les plus basses du spectre audio, c'est-à- dire de 20Hz à 120 Hz. Ces enceintes peuvent être de même type, mais elles peuvent aussi être différentes. Elles comprennent au moins un haut- parleur apte à reproduire les fréquences les plus basses du spectre audio, un caisson acoustique et des moyens d'amplification.
Les enceintes 11, 13, 14 et 15 sont disposées aux quatre coins de la pièce 50 (Fig.2), ladite pièce 50 étant représentée comme étant de forme rectangulaire. En pratique, les enceintes 11, 13, 14 et 15 sont disposées à une distance très proche des murs formant un angle, et reposent sur le sol. Par distance très proche des murs, on entend une distance inférieure à la moitié de la dimension minimum de chaque enceinte, bien que ce critère ne soit pas limitatif. L'enceinte 12 est disposée entre les enceintes 11 et 13, à une distance proche de l'écran 10. Sur le dessin, l'enceinte 12 a été représentée sensiblement à distance égale des enceintes 11 et 13, bien que ceci ne soit pas nécessairement le cas. En pratique, il est souhaitable que l'enceinte 12 soit à une distance de l'écran 10 inférieure à approximativement 94 cm, ce qui constitue le quart de la longueur d'onde à la fréquence de coupure maximum envisagée, soit 120 Hz.
En référence à la Fig.3, le signal 1 est un signal d'effets de graves. Lors des enregistrements, ce signal 1 est traité séparément des autres, et est destiné à créer des impressions en rapport avec le programme d'images diffusé. Etant limité aux fréquences graves et étant destiné à créer des impressions, s'il est en rapport avec les images, il ne nécessite pas cependant de réelle synchronisation avec celles-ci.
Le signal d'effets de graves 1 est filtré suivant une fonction passe- bas à la fréquence de coupure par le filtre 21, et alimente simultanément les enceintes spécialisées dans la reproduction des fréquences basses 11 et 13.
Les signaux 2,3 et 4 sont dits principaux. Il s'agit de signaux audio synchronisés avec les images sur l'écran : Le son doit correspondre de façon crédible avec l'action du film ou de la vidéo projetés. Les signaux 2, 3 et 4 alimentent traditionnellement des enceintes acoustiques classiques (non représentées), capables de reproduire la majorité des fréquences contenues dans lesdits signaux. La reproduction des fréquences les plus basses impose des contraintes de coût, d'encombrement et de positionnement dans la pièce qui ne sont pas généralement souhaitables. Pour s'affranchir de ces contraintes, on utilise des enceintes aptes à reproduire les fréquences supérieures à la fréquence de coupure, et on les alimente à partir de signaux filtrés suivant une fonction passe-haut à la fréquence de coupure, signaux dérivés des signaux 2, 3 et 4. L'utilisation de telles enceintes et leur alimentation par des signaux filtrés suivant des fonctions passe-haut est connue en soi, et ne constitue pas l'objet de l'invention. La reproduction des fréquences inférieures à la fréquence de coupure contenues dans les signaux 2, 3 et 4 se fait, suivant l'invention, de la façon suivante: On fait la somme des signaux 2, 3 et 4 à l'aide d'un dispositif de sommation 17. La somme des signaux 2, 3 et 4 est ensuite filtrée suivant une fonction passe-bas par le filtre 22, puis alimente l'enceinte 12 spécialisée dans la reproduction des fréquences basses.
Par ailleurs, le signal d'effets de graves 1 et la somme des signaux principaux 2, 3 et 4 sont retardés à l'aide d'un dispositif de retard 16 à 2 canaux de manière à permettre de retarder individuellement ces deux signaux. On effectue ensuite la somme de ces deux signaux retardés à l'aide d'un dispositif de sommation 18, puis on filtre suivant une fonction passe-bas le signal résultant à l'aide du filtre 19.
On inverse ensuite la polarité du signal ainsi obtenu à l'aide d'un dispositif d'inversion de polarité 20. Le signal ainsi inversé alimente alors les enceintes 14 et 15, qui sont pourvues de moyens d'amplification comportant chacun un réglage de niveau.
Le réglage des retards affectés au signal 1 et à la somme des signaux 2, 3 et 4 par le dispositif de retard 16 se fait de manière suivante : le retard appliqué au signal 1 correspond au temps de propagation du son entre les enceintes 11 et 14, et le retard appliqué à la somme des signaux 2, 3 et 4 correspond au temps de propagation du son entre les enceintes 12 et 14. Le retard appliqué à la somme des signaux 2, 3 et 4 correspond au temps de propagation du son entre les enceintes 12 et 14.
De préférence, la disposition des enceintes sera symétrique par rapport à l'axe de la pièce 50, ce qui évite une différence du temps de propagation du son entre les enceintes 11 et 14 d'une part, et entre les enceintes 13 et 15 d'autre part.
Cette contrainte pourra être surmontée en alimentant les enceintes 14 et 15 avec deux signaux individuels constitués chacun de la somme des signaux 1 et de la somme des signaux 2, 3 et 4, filtrés et retardés individuellement de manière à compenser les différences de distance entre les enceintes 12 et 14 d'une part et 12 et 15 d'autre part. De préférence, le dispositif de retard 16, le dispositif de sommation 18 et le filtre 19 font partie d'un même dispositif de traitement numérique du signal.
La mise en œuvre du dispositif décrit ci-dessus se fait de la manière suivante : A l'aide d'un analyseur de spectre, on alimente le signal de test fourni par ledit analyseur en tant que signal 2, 3 ou 4 indifféremment. On mesure la pression acoustique à proximité immédiate de l'enceinte 14. La distance entre le microphone de mesure et l'enceinte doit être inférieure à la moitié de la dimension minimum de l'enceinte, et ledit microphone doit être placé devant la partie émissive de l'enceinte. On règle le niveau de l'enceinte 14 simultanément avec le temps de retard appliqué par le dispositif de retard 16 de manière que ladite pression acoustique soit minimum entre 20 Hz et 120 Hz. Une fois le réglage effectué, on recommence le même réglage pour l'enceinte 15.
Ainsi, les enceintes 14 et 15 absorbent les ondes sonores dans les fréquences concernées, ce qui minimise les ondes stationnaires dans la pièce.
Afin que les enceintes 14 et 15 absorbent efficacement les ondes sonores dans la plage de fréquences situées entre 20 Hz et 120 Hz, ces enceintes seront de type clos et auront une fréquence de résonance située en dehors de ladite plage de fréquences. La fréquence de résonance de ces enceintes closes se situera en dessous de 20 Hz ou au dessus de 120 Hz. En pratique, une fréquence de résonance pourra être située à environ 150 Hz. Suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention représenté à la Fig.4, le signal d'effets de graves 1 est filtré suivant une fonction passe-bas à la fréquence de coupure par le filtre 21, et alimente simultanément les enceintes spécialisées dans la reproduction des fréquences basses 11 et 13.
La reproduction des fréquences inférieures à la fréquence de coupure contenues dans les signaux 2, 3 et 4 se fait, comme dans le premier mode de réalisation de l'invention, de la façon suivante: On fait la somme des signaux 2, 3 et 4 à l'aide d'un dispositif de sommation 17. La somme des signaux 2, 3 et 4 est ensuite filtrée suivant une fonction passe-bas par le filtre 22, puis alimente l'enceinte spécialisée dans la reproduction des fréquences basse 12. Il est possible d'utiliser une pluralité d'enceintes 12 alimentées par le même signal, sans sortir du cadre de la présente invention, cette variante n'étant pas toutefois représentée. Deux microphones 23 et 25 sont disposés à proximité immédiate des enceintes 14 et 15 respectivement. La distance entre chaque microphone et l'enceinte correspondante doit être inférieure à la moitié de la dimension minimum de l'enceinte, et ledit microphone doit être placé devant la partie émissive de l'enceinte.
Les microphones 23 et 25 alimentent des préamplificateurs 24 et 26, respectivement, aptes à transformer le signal produit par un microphone en signal pouvant être directement amplifié par un amplificateur. Les préamplificateurs 24 et 26 comportent des dispositifs d'inversion de polarité, qui sont mis en œuvre dans le cadre de la présente invention.
Selon une alternative, l'inversion de polarité peut se faire dans le microphone ou dans les enceintes 14 et 15. L'ensemble de la chaîne électro-acoustique constituée d'un microphone, d'un préamplificateur, d'un amplificateur et d'une enceinte doit contenir une et une seule inversion de polarité.
De préférence, un filtre passe-bas 27, 28 est prévu entre chaque préamplificateur 24, 26. Un tel filtre 27, 28 est de préférence réglé pour une réjection des fréquences supérieures à 200 Hz, cette fréquence constituant une dite deuxième fréquence de coupure. Cette dite deuxième fréquence de coupure peut être, au besoin, réduite à une fréquence plus basse de manière à s'adapter au mieux à l'environnement acoustique de la pièce.
Pour mettre en œuvre le dispositif tel que décrit dans ce deuxième mode de réalisation de l'invention, à l'aide d'un analyseur de spectre, on alimente le signal de test fourni par ledit analyseur en tant que signal 2, 3 ou 4 indifféremment. On mesure la pression acoustique à proximité immédiate de l'enceinte 14. La distance entre le microphone de mesure et l'enceinte doit être inférieure à la moitié de la dimension minimum de l'enceinte, et ledit microphone doit être placé devant la partie émissive de l'enceinte. On règle ensuite le niveau de l'enceinte 14 de manière que ladite pression acoustique soit minimum entre 20 Hz et 120 Hz. Les signaux 2, 3 et 4 alimentant également des enceintes (non représentées) reproduisant la majorité du spectre sonore, on alimente l'enceinte devant reproduire le signal 3, dit central, avec le signal de test fourni par l'analyseur. On règle ensuite ladite deuxième fréquence de coupure entre 120 Hz et 200 Hz de manière à obtenir le niveau sonore minimum dans cette gamme de fréquences.
On reproduit ensuite le même procédé pour effectuer le réglage de l'enceinte 15. De la sorte, les ondes sonores de fréquences comprises entre 20
Hz et 200 Hz seront absorbées à proximité immédiate des enceintes 14 et 15 dans les angles de la pièce opposés à ceux occupés par les enceintes 11 et 13. Ces angles étant, dans une pièce rectangulaire, le lieu de la plus grande concentration d'ondes stationnaires, l'absorption fournie par les enceintes 14 et 15 est la plus efficace.
On notera que, dans le cadre de l'invention, le deuxième mode de réalisation est considéré comme préférentiel.
Les modes de réalisation donnés dans la présente description sont des exemples non-limitatifs de l'invention, qui est définie par les revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de sonorisation en basses fréquences d'une pièce rectangulaire (50) pour la diffusion sonore, associée à un écran de diffusion vidéo (10), de signaux audio à travers au moins trois canaux (2, 3, 4) dits principaux et un canal (1) dit d'effets de graves, selon lequel on utilise au moins cinq enceintes acoustiques (11, 12, 13, 14, 15) spécialisées dans la reproduction des fréquences audio inférieures à 120Hz, on dispose dans quatre angles de ladite pièce rectangulaire (50) respectivement quatre enceintes acoustiques (11, 13, 14, 15) choisies parmi lesdites au moins cinq enceintes acoustiques (11, 12, 13, 14, 15) et on dispose à proximité dudit écran de diffusion vidéo (10) au moins une enceinte acoustique (12) choisie parmi lesdites au moins cinq enceintes acoustiques (11, 12, 13, 14, 15), caractérisé en ce que, parmi lesdites quatre enceintes acoustiques (11, 13, 14, 15) on sélectionne des première et deuxième enceintes (14, 15) qui sont disposées dans des angles de ladite pièce rectangulaire (50) qui sont les plus éloignés dudit écran de diffusion vidéo (10) et soit on adapte lesdites première et deuxième enceintes (14, 15) de telle sorte qu'elles reçoivent un signal constitué de la somme des signaux attribués aux autres enceintes inversés en polarité, retardés individuellement et filtrés en passe-bas, soit on adapte lesdites première et deuxième enceintes (14, 15) de telle sorte qu'elles reçoivent chacune un signal provenant d'un microphone respectif (23, 25) disposé à sa proximité immédiate, ledit signal étant inversé en polarité et filtré en passe-bas.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dites première et deuxième enceintes (14, 15) ont une fréquence de résonance supérieure à 120 Hz.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dites première et deuxième enceintes (14, 15) ont une fréquence de résonance d'approximativement 150 Hz.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dites première et deuxième enceintes (14, 15) ont une fréquence de résonance inférieure à 20 Hz.
5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième enceintes (14, 15) sont de type clos.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que parmi lesdites quatre enceintes acoustiques (11, 13, 14, 15) on sélectionne des troisième et quatrième enceintes (11, 13) qui sont disposées dans des angles de ladite pièce rectangulaire (50) qui sont les plus proches dudit écran de diffusion vidéo (10) et on adapte lesdites troisième et quatrième enceintes (11, 13) de telle sorte qu'elles reçoivent un signal (1) dit d'effets de basses fréquences dans sa polarité initiale et ne reçoivent pas des signaux gauche, centre ou droit.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on adapte ladite au moins une enceinte acoustique (12) disposée à proximité dudit écran de diffusion vidéo (10) de telle manière qu'elle reçoive un signal filtré passe-bas constitué de la somme de signaux principaux (2, 3, 4) gauche, centre et droit et ne reçoive pas de signal (1) dit d'effets de basses fréquences.
8. Dispositif de sonorisation en basses fréquences d'une pièce rectangulaire (50) pour la diffusion sonore, associée à un écran de diffusion vidéo (10), de signaux audio à travers au moins trois canaux (2, 3, 4) dits principaux et un canal (1) dit d'effets de graves, comprenant au moins cinq enceintes acoustiques (11, 12, 13, 14, 15) spécialisées dans la reproduction des fréquences audio inférieures à 120Hz, quatre enceintes acoustiques (11, 13, 14, 15) choisies parmi lesdites au moins cinq enceintes acoustiques (11, 12, 13, 14, 15) étant disposées respectivement dans chacun des quatre angles de ladite pièce rectangulaire (50) et au moins une enceinte acoustique (12) choisie parmi lesdites au moins cinq enceintes acoustiques (11, 12, 13, 14, 15) étant disposée à proximité dudit écran de diffusion vidéo (10), caractérisé en ce que, parmi lesdites quatre enceintes acoustiques (11, 13, 14, 15) des première et deuxième enceintes (14, 15) qui sont disposées dans des angles de ladite pièce rectangulaire (50) qui sont les plus éloignés dudit écran de diffusion vidéo (10) sont soit adaptées de telle sorte qu'elles reçoivent un signal constitué de la somme des signaux attribués aux autres enceintes inversés en polarité, retardés individuellement et filtrés en passe-bas, soit adaptées de telle sorte qu'elles reçoivent chacune un signal provenant d'un microphone respectif (23, 25) disposé à sa proximité immédiate, ledit signal étant inversé en polarité et filtré en passe-bas.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les dites première et deuxième enceintes (14, 15) ont une fréquence de résonance supérieure à 120 Hz.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les dites première et deuxième enceintes (14, 15) ont une fréquence de résonance d'approximativement 150 Hz.
11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les dites première et deuxième enceintes (14, 15) ont une fréquence de résonance inférieure à 20 Hz.
12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième enceintes (14, 15) sont de type clos.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que parmi lesdites quatre enceintes acoustiques (11, 13,
14, 15) des troisième et quatrième enceintes (11, 13) qui sont disposées dans des angles de ladite pièce rectangulaire (50) qui sont les plus proches dudit écran de diffusion vidéo (10) sont adaptées de telle sorte qu'elles reçoivent un signal (1) dit d'effets de basses fréquences dans sa polarité initiale et ne reçoivent pas des signaux gauche, centre ou droit.
14. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que ladite au moins une enceinte acoustique (12) disposée à proximité dudit écran de diffusion vidéo (10) est adaptée de telle manière qu'elle reçoive un signal filtré passe-bas constitué de la somme de signaux principaux (2, 3, 4) gauche, centre et droit et ne reçoive pas de signal (1) dit d'effets de basses fréquences.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109151660B (zh) * 2018-09-04 2020-02-28 音王电声股份有限公司 一种数字影院还音系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2983790A (en) * 1953-04-30 1961-05-09 Rca Corp Electronic sound absorber
US6519344B1 (en) * 1998-09-30 2003-02-11 Pioneer Corporation Audio system
US20030099365A1 (en) * 2001-11-26 2003-05-29 Matti Karjalainen Method for designing a modal equalizer for a low frequency sound reproduction
FR2890480A1 (fr) * 2005-09-05 2007-03-09 Centre Nat Rech Scient Procede et dispositif de correction active des proprietes acoustiques d'une zone d'ecoute d'un espace sonore

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2983790A (en) * 1953-04-30 1961-05-09 Rca Corp Electronic sound absorber
US6519344B1 (en) * 1998-09-30 2003-02-11 Pioneer Corporation Audio system
US20030099365A1 (en) * 2001-11-26 2003-05-29 Matti Karjalainen Method for designing a modal equalizer for a low frequency sound reproduction
FR2890480A1 (fr) * 2005-09-05 2007-03-09 Centre Nat Rech Scient Procede et dispositif de correction active des proprietes acoustiques d'une zone d'ecoute d'un espace sonore

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Floyd E. Toole: "Chapter 13 Making (Bass) Waves - Below the Transition Frequency" In: "Sound Reproduction", 1 janvier 2008 (2008-01-01), Focal Press, US, XP055040887, ISBN: 978-0-24-052009-4 pages 216-223, page 216; figures 13.10,13.11,13.12 page 220 - page 223 *
Francis Rumsey ET AL: "Multichannel surround sound systems and operations", AES Technical Committee on Multichannel and Binaural Audio Technology, 1 janvier 2001 (2001-01-01), XP055041239, Extrait de l'Internet: URL:http://www.aes.org/technical/documents/AESTD1001.pdf [extrait le 2012-10-16] *

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