CA2094293A1

CA2094293A1 - Procede pour ameliorer la qualite de la restitution d'une ambiance sonore, et appareil de mise en oeuvre comportant au moins un haut-parleur emettant dans trois directions

Info

Publication number: CA2094293A1
Application number: CA002094293A
Authority: CA
Inventors: Pierre Piccaluga; Claude A. Perrichon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1991-10-16
Publication date: 1992-04-17
Also published as: FR2668015B1; US5446793A; WO1992007448A1; EP0553239A1; FR2668015A1

Abstract

ABR?G?

La présente invention concerne un procédé
permettant la restitution d'une ambiance sonore à
l'aide d'au moins un transducteur électro-acoustique, caractérisé en ce qu'il consiste à faire émettre ce ou ces transducteurs selon trois directions perpendiculaires, une émission frontale, une émission arrière et une émission latérale en quadrature avec les deux autres. Elle a également pour objet un appareil permettant la restitution d'une ambiance sonore, comportant un seul transducteur (3) logé pour moitié dans un tube (1) et pour moitié dans une cavité (2) adjacente au tube, ou au moins deux transducteurs, un logé dans un tube et un logé dans une cavité, le tube et la cavité étant alors séparés. Application à la restitution sonore stéréophonique.

Description

15-134-19~3 15:31 D.R ~h--,hLO~`P~h JO~;~;E Phl~lS 33 1 456~421 P.04 PCl'tF}~93~0~3 ~;
20~293 : .
~rocdé pour amél~orer la qu~lité de la rcstitUt~on d'unc ~mbi~o~
sonore, ~t appareil d~ rnise ~n oeuvre comportant au moins un ha pa~rleur ~me~tant dans ~ois di~ections.
", , ~ , , S I_a pr~sente ~ention ~onceme un proc~d~ pem~ettant d'am~Liorer la q~alité de 1~ r~s~;n~tion d'lme ~nbiallce sonvrel exl morlo ou en stér~ophonic.
Elle ~oncerne é~a~cmcnt un appareil de mise cn oeuvle du prc~c~dé.
A~nuellemcnr~ d~érents apparcils pe~me~tent la res~ tion d'u~e ambiance sonore. ~es appareils component ge~éralement deux "encc~ntcs" CO~pOZt~lt wl OU plusieurs t~sducteurs ~lectro-aeous~iqu~s appclés "haut-par}eu~s". Chaqu~ enoeint~ comportc génér~lcrncnt trois h~ut-parle~rs assurant chacun la transmission de diff~ren~es fré~ences, b~sses~ m~diw~ ou a~g~ës. Ces h~ut-parlcurs utilis~r~t des mat;ères ou des technolo~ies diff~rentes dans le but d'amé~io~cr la ~ns~ss~on des sons. Les "timbres" de ces haut~
parlçu7;s sont maintcna~t très proches de la r~alit~, m~is le probl~me de la spa~alit6 n'est p~s résolu. Ccs ha~t-par}eurs ne res~ ent pas ~0 ~ldèlerncnt les sons ~nregis'~S, et CCCi est d~ au f~it qu'ils n'cmettent ~ue selon unc s~u~e dircction qui cst t~ujows perpendiculaire ~ ~a f~ee ou~crtc d¢ I'c~c~te et de memc scns que Ie divergcnt ~e la mem~rane conique du haut-parleur (cette uniquc d~rection correspond issiorl appel~e El ci-après, V4i~r notam~nent la figurc 1). ~n e~fct, ~es encei~tes sont dcs ca~itcg fermécs sur c~;nq cBt~s ee les haut-pa~lcurs sont ~oujours plac~s cn rcgard dc la ~ace ouYerte! cest-~-dire : quc I'axe pnncipal de la membrane c~n~que du haut-parlct~r cst . ~oujo~s pelpendiculaire à cctte facc ou~crtc de la ~aYit~
On connaît é~a~e~nent dcs apparcils munis d'cnceintes appcléie5 30 "basses-r~lexcs" q~i pe~mettcnt w~e émission sonorc s lon ~cux directi~s, unc d~ectio~ a~ant correspondant a~ sens divergcnt dc la membr~ ~comme ]~ ca~ du h~ut-Darlc~ émettant dans u~e seu~e .: . . . d~re~tion) ct ~e ~irection arri~ (correspondant 3~ missiorl ~2 ci~
. aprèst Yoi~ notamme~t ~igure 1), mais cette ~mission anierc suit u~
3S .. . chc~m~n pa~culicr d~ns l'eI~Geint~ af~ d'etr~ rcmiSc cn phase a.Ye ; i....-. ~.

Ll~-lYY5 1~ ' L~. fl C~l'=;~LUN-if l JU';'.~t 1'~ 5 ~; 1 4~Y~
w~ 92t~ P~1~ /~3 ~ .
' ' .

2 2~9~2~
, .
- ~
I'onde a~ant. (2ue ces app~rei~s coJmus assurent un seul se2ls d'~ i5sioil c)u d~u,; s~s d'~nission, la rc5~ ti~n d'~n SOn n'cst j~
- homooène. . , ' , I a pr~sent~ ention a pour but d'as~e~ une restin~tjoi~
homog~ne des sons e~ d'~méliorcr la f~messe et plus p~iculi~rcmënt la spadal;té. de ces so~s, -n cr~ant une dissym~t~ie de pression - acot~stique entr~ 1ES di~ren~s sens d'émission.
La présense in-~ension ~ pour objet U31 p~ d~ pe~mCtta~3t la ~es~ on d'une am~iance sonore à l'aide d'au mo~ns un transductë~r ~0 ~aco~tique qui peut e~re de tOUS types connus, 1'3nvention, il consiste à fairc ~mer~re Ge ou ccs tr~urs selon trois directions pc~pendicula~res, une émission fron~l~, ~e ~mission aInèrc ~E2) et unC ~mission lat~ra3e (E3) r en ~uadranir~ a~ec les deux autres~
1~ Sclorl u~e première variante, cc procéd~ consiste ~ fAi~e ~menre ur~ tra~sduc~e~r s~ton les trois d~rections, les trois ~ones d'émission ét~ ~lors completement étanches l'une envers l'auer~
Selon ~nc autre vanantc, cc procédé consistc ~ fa~re ~met~rc un t~xlsducteur s~lon deux dlrcceic~ns, les deux ~ones d'émission ~tant to ~ches ~ en~ers l'au~e, et un transductew~ selon une troisième d~ctivn conespon~ant ~ une emission la~éra~e.
L~ pr6s~-nte in~cntior~ a egaleme~t pou~ ~bjet un app;~eil pe~nettant la testitutio~ d'une ~mbiance sonore, ~o~npo~ta~t au mo~ns ~ tmnsducte~ ~lect~o~acous~ique, un tube ouvert à scs ~eux 2~ çxtré2mi~¢s et dans lequ~l le transductcur est pla~ perpendicul~irement l'axe du tube. :
S~lon l'i~vcr~don, cet appare;l comporte une cavit~ ouvcr~e sur . une face, l'ax~ principal du trar~sducteur étant parallèIe ~ la face ouvert~ de la c~vit~, l'émission de ce traI~sducteur ~t~t 21ors p~Lncipalcnnent lat~ra~e.
Sel~rl une autrc caract~nstique de l'~venti~n, ~e trsnsducteur est gi~ ol-r ~lC!iti(5 d~ns le tu~ ct pcur moiti~ ~ans 1~ cavit~, ur ~ét~nch~ité ét~nt alors assur~c ent~c la cavité et le tube, la par~ie du tr~nsducte~ sin~e dans le subc divisant cel~i-ci cn une partic fronta~e assurant une émissiorl ~ront~le Ct une pa~tie ani~:re assurant une . . . ,. , . , , ' ' ' ' . ' . , . ' , ' ' .'''.'.'' .
. ' . .

15-04-lgg3 15:33 rJ.hC~S~LCWGh JI~SSE PfiF~IS 33 1 45~39421 P.0~
~0 g2~U7~48 PCTJF~1~ 03

3 2~9~3 ~;, -.-.., ~, . '.". ~
~mission ~ière, ccs d~.ux par~;es étant ~tanches l'u~e er~crs i'au~re~
Selon UIl ~utre mode de r~is~lion, il cc~mpone dcux .
t~nsducteurs, un tr~nsduc~eur lo~,é dar~ un tube assurarlt les deux .
émissions front~les ee anieres, ct ~n tr~nsductcur Jog~ dans une cav;té , - as~want l'~missicn latéral~
Selon encore lm at~e mo~e ae realisatior~ comporte piusieurs tl~be~ compor~ant ~h~cun un ~nsductcur. . . :~
Selon encore un autre mode de r~alisation, la ca~ite compor~
d'autres tTan.sducteurs dont l'axe pr~ncipal cst dans ~ plan p~ e à
iO. . la face ouvert¢ de ~a cavit6, la ~ransn~ssion de tous-ces transductcurs .
. 6t~t pr~cipa~cment lat~r lc ~ct appareil peut comporter plusieurs . ca~rités compor~nt chacune un ou plusieurs transdl~cteurs. -`;
. . Sclor~ unc vanante dc r~aJisatiosl, le t~be a sorl ~xe p~incip~l non ;
rcct;ligne.
Sclon encore une variantc dr- ré lisa~on, la face ouvene dc la .. ~a~it~ a Ull~ fonne non plane perrncttant de lib~rer ~ne pa;tic frontalc . .
.; d'~n transd~ctcu~, cenc p~me ~mc~ant alors un son ~irectcment erl- . . r dehors dc 1~ ca~it~
Selon cn~orc une autre v~riante dc r~alisation, çhaque cavit~ peut ~,~
~0 . eompo~ser un vcntila~eur plac~ en~e lc tr~nsdu~tcur et ]e ~6t~ fcrmé . ; .
oppose à 1~ fa~ ouvert~
Il cs~ d~crit ~i-apr~s 3~ ~trc d'cxemp]c ct en réf~rence aux dessins ; .
~Lnexés, ~ appareil selon l'hvention.
. La fig~ orltrc UXl premier mode de r~alisation de l'ir~cnti~ r~ -25 ~omportarlt u~ seul transdu~teur, le h~be ct la ca~ it~ étant alors .adj~ents; .-figur~ ~ ~non~r~ un deux~me mode de r~alisation compor~a~t ,~
~eux ~ansduçte~rs, UIl lo~ dans Ic rube et l'autre log~ da~s l~r~e C:~Vit~ ~e n~be et ~a ~avité étant aIors sépa; ~s;
30 . ~ 1~ fi~ure 3 cst une ~ue seIon m dc la ~I~ure ~;
la ~gure 4 montre ~ t~oisi~mc mode de r~alisation comportan~
~e~x 1~?~C munis ehAcun d'un transducteur ct tmc cavit~ Jenfe.rm~
.,, . trois transductcurs; , .;. la figure 5 est une ~ue selorl V dc ]a fig~re 4; ~;~
3S ;. ~ la ~l~ure 6 montrc une valiante dc réalisation, dans laguelle ~c '`~
' " ' ~,'~
f~

. .

15~ 3 1~;: 33 r~ LOlll~h TO~SE Pf~ 1 456;~4~1 P. i~17 ~0 92~07448 P~J}~~ 03 ~;

4 209~2~3 t~be est coud~ e~ ~a face ouver~e de la ~avité est d~ fo~me non pJa~e;
la f;~re 7 est une vue en co~pe ~elon ~ de ~a figure 6;
les fi~ures 8 ee 9 mont~ent une ea~ ité de folme non p~a~e re~feJmant trois transducteu~s;
la lSgure 10 mosl~re ~T3e ca~it~ mw~ie d'un vcntilateur puisant l'air l'extéricur~
la figure 11 montre la meme cavité, le ventilateur ~rassant~l'air de Vité sa~s a~port ext~neur.
~ans ~a figurc 1, l~a~pa~eil de restitution sonore se compose d'un n~be 1, d'urle e~ adja~cntc au tt~e et d'un trans~uctcur 3 composé
pnncipalement d'une rnembr~ne coniquc 4 et d'un a~nant 5. Lc tra$~S~UCle~ est ~o~gé sens;blement pOUI moi~ié dans le tu~e i ct pour moi~i~ d~ns la eaYi~ Jne ~anchéité est assurée ~ l~de d'un joint 6 entre la pa~e fronta~e du n~be et la p~rtie annère ~c cc t~be, la pasne 1~ fror,~tale correspond~nt ~ la zone d'émission E~ dis que la, partie . am~re corrcsp~nd à unc zol~e d'érnissioll E2,, tJne étanch~it~ est ë,~,alemént assurée ~ l'a~de d'une pzroi souple 7 s~parant la zone d'éIniS5iOn El Ct la zone d'~mission E3 en quadranlre. ,~errc paroi soupl~ perr;~et le d~battemc~t ~e la mcmbra~ du transducteur. : , La zol~e d'~mission El cos~espond ~ unc zon~ *ontale émct~ant Ic ' son habi~cllen~e~, la zone d'émission E2 co~espond ~ une zone ar~ère, et ~fin 1~ zo~e E3 cst appeléc zone de court-circuit où se rejoignent la ~ne avant et la zone ~icre. :
longueur du h~be est, ~ ~ 8% près, égale à d~x fois ou ~ çluatre ~5 fois son diamèt~e inténeur, et lc trarlsducteur cst sensiblcmcnt fixé au quart de la lo~gueur du n~, ce qui co~respond ~ un maximum, lc ~ransdlucttur pou~ant etre fixé cians unc zone compAse cntre le bord tu tu'be~ côt~ ~mission El, et ]e quart dc la long~eur du tube.
Dans ]a figur~ Z, l'apparcil comporte un tube 8 ~!t ulle caYi~é 1 3~ s~pa~és, de sor~e que le tube comporle un haut-parleur 9 dont l`~xe pnr~cip~l e~t con~on~u avec celui du tube, la ~a~ ;t~ 10 compo~t~t un . haut-~asl~t~r 11. L'ax- p,~ zl d~ ce hau~ leur 11 est d~s ~n pl~
~ para~èle à la face ou~erto de la cavit~ 10, autren~ent di~ ~'axe du~ h2~ut~
parleut l l est pe~pendiculaire ~ ission E3 e~3c-m~me cn quadran~re:
hVCC l'~mission El et ~ du n~be 8. Ce haut-parleur 11 est maintcnu '', ' . , ' ' ' ,. .
, . .

.

15-C14-l~g3 15:34 D.h ChShLOI-~Gh JC!'~'-,E F'hF~I~, 33 1 45639iZl P.E113 wo g~o7448 ~fFRg~ 03

5 2 ~ 9 ~ 2 ~ 3 ~;~

p~r Iroi~ supp~ts l~ s~L;dair~s dt~ ]a ~-ité. La fi~ure :~! montre un seul - suppolt 12 monté ~r la f~ce ~nère de la ca~it~, opp~scc ~i lis f~cc ouvç~te, et la figure 3 montre ~es dellx autres suppor~s 12 ~nontés chac~n s~ ~ne face la~rale. .
5 Dans la fig~re 4, l'appareil cor;lporte delLx tubcs 8,8a et llne ~aY~t~ .
13. I,e r~bc 8 eomporte m haut-par~eur g et le tub~ ~a comporte ~n hau~-pa~leur ga. La lon~ueur d~ tube ga est sensiblën~ent ~al~ ~ dix !~
ois son d~metre intérieur, tandis que lc n~bc 8 a une longueur .sensibl~ment ~ga~e à q~latre fois sorl diam~tre inteneur. ~ titrc .
~'exemple, l~ ionoueur du tube 8a es2 de 170 cm et le diar~è~re du.
n~be, ~o~resp~ndant au diam~tre du haut-parleu~, est dc 17 cm, t~nclis qu~ ~e t4be ~ a ul~e longucur de 84 cm ct le di~n~etrc du tubc, corfespondant au diarnètre du haut-parlcur 9, est de ~1 cm, ~haque haut-pa~eu~ est ~ien entendu mont~ enviror~ a~l q~ de la lon~ueur du . ~nlbe~ la zonc d'émissio~ ~;2 ayant alors une lon~ucur sensiblement ~gaIe ~ *ois fois 1~ longl~eur de la ~one d'émissi~n E
La cavit~ 13 rcnfeJsne trois ~aut p~rleurs, un ha~t-parleur 14 re~roduisa~t le~ sons gra~es, un haut-parlcur 15 reproduis~nt les sons mé~iwn ~t un haut-p~le~r 1~ reprodu~s~nt ]es sons ai~us.
20 : : Co~mc dans ~e cas de la fi~ure ~, chaque haut-parleu~ a so~ axc~
p2~cip~1 situ~ dans un pl~n parallcle ~ la facc ouvertc de 18 cavité, de . sort~; q~e l'émission ~3 s'effec~e pn~cipalement su~ le coté d¢ chaqu:e haut-pa~le~. Mais, c~mn2e 1~ rnon~e la fi~urc S, chaque haut-p~ ur . peut ~tle oricnte diffé~e~ent dans la cavité, de sone que l'~xe ~, : 2~ piincipal: ~e ~ha~ue ha~t-parleur n'est plus ~bli~atoi~ement verdcal.
)ans 1~ fi~ure 6, l'appareil comporte un rube 22 renfermant ~n ~- haut~parleur 23 et un~ cavit~ 24 renfcrma2~t u~ h~ut-parle~r 2~
Le tu~e 2~ est, dans ce~te figl~re 6, coud~, mais il pourrait bien . -cntcndu prcnd~e t~utes les formes possibles, par exemp]e en spira~é,; .
: 30. . ~es seules c~nditions à rcspecter sont la lon~ueur ~gale ~ envlron . q,u~e fois ou d~x ~is le diamètrc ~teme, et la position du haut-~ip~èur à envir~n au qu~ d~ n~uel~r d~ ve~: une zonc : trois fois plus petite que l~ zone ~
I~a cavit~ 24 est, dar~s ~ctte figure 6, d~ fo~ne ovalis~ et elle 3~ renferm~ un haut-parleur 25 ~n appui sur tro;s ~uppo~ts Z6~ ~7, 28, les "1,, ,." ,,,,' . . '' '.,' ' ,' ' . . ,. , , ,, --.

15-B4-1~93 1~:35 ~.h CI~S~Ln~ h ~O~SE ~flR15 33 1 45~3g4~l P.09 WO ~/0744~ tKY1~803 ;

- 6 2~2~3 suppons 27 et ~8 é~t visi~les en fi~uJe 7. ~ partlctliant~ dc ce~te ca~ é ~st Ic ~ait que le haul-par~eur a un~ par~ie de ~a face :frontal~
~visibie dc l'e~;t~neur de I~ cavit~. L'~rnission fron~ale ~ es~ ~lo~s di~e~te, en-deho~s de 1~ cavit~, ce qui ne d~erior~ p~s la qualit~ dë la 5 . r~sti~ution sonore. ~ condition ql~e I ~missi~n E directe a~si cr~c ne soit pas sup~3ie~*e ~ 40% des ~missior~s El~E2. :13ien entendu, le memc e~fet pourr~it ctr~ obte~ls avec une face ou~ertc perpen~iculairc aux faces lat~ales (con~ne c'est le C2S dans les fi~ures 2 et 4), mais a~ec L~n transducteur incliné de ~ 38 par rapport ~ un a~cc ~c~ical, ceci ~ a tant r~pTésent~ re 6. Il suffit alors de mo~ifi~r la position du : ~.
. .', SUpp~
- Les fi~urcs 8 et 9 mont~ent, con~ne les fi~urcs'~4 et 5, une ca~ é~
~ompor~t ~rois haut-parleurs. mais eonl;rairement ~ la cavit~ dcs ~gures 4 et ~ ~ui est paraUélépipédique, la cavit~ des fi~ures 8 et 9 ~st de fo~ne co~nplcxe. Lint~neur de eettC cavite compor~e des ~osgagés 33, 34~ comme lè mont~e la fi~ure ~ ette forme complexe permet d'assurer une ~m~ssion d~rectement à l'cxt~neur du volume (émi$sion Et ~g~re 8), mais cette émissi~n nc doie pas êtrc supéne~re à ~10%, commc dans le cas ~e ]a ca~ité de la figure 6. :
2~ I~s fi~wes 10 et li mont~cnt: unc cavi~é 35 componant vcn~la~t1.~ 38, qui arnelior~ enco~e la rcstitu~or~ sonore. Cette C
3~ ~e~érme un haut-parle~ 36 rnonté su~ un soc~e 37.
~ns le cas de la hgure 10, le ~cn~lateuT 38 puise de l'air ~ .
l'extérieur de ta cavité, à travcrs ~ orif~ce 39, tandis que dans Ic ¢as de t~ figuse 11, 1~ ca~it~ 3~ ne comporte pas d'orifi;~e 3~ et ie ~-~
` Yent;laté~ 38 nc fa~t alors g~ue brasscr l'a~r préscnt danç la cavit~
Bicn cntendu, tous ces modcs dc réalisa~;on peuvcnt ~tre com~inés :
entre eux, c'cst~ dire qu'un appareil se~on l'in~en~on peut compo~e~.
. p~r ~ canal ou pour chaqlue canal dans le cas de la st~r~ophon~e, ou plusieurs tubcs de lon~ucurs différentest rec~ignes ou pas, renfe~mant un hal~t-parleur, et ur~e ou plusieurs ca~ité~ .
pa~ 3ép;~édi~ucs ou cour~s~ ct resL~e~r.sr,t ~n vl; pl~sie!"rs h~u~
pasleurs.

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Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet des quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé permettant la restitution d'une ambiance sonore à l'aide d'au moins un transducteur électro-acoustique, caractérisé en ce qu'il consiste à faire émettre ce ou ces transducteurs selon trois directions perpendiculaites, une émission frontale (E1), une émission arrière (E2) et une émission latérale (E3) en quadrature avec les deux autres.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à faire émettre un transducteur (3) selon les trois directions, les trois zones d'émission étant alors complètement étanches l'une envers l'autre.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à faire émettre un transducteur (9, 9a, 23) selon deux directions, les deux zones d'émission (E1,E2) étant alors étanches l'une envers l'autre, et un transducteur (11,14,15,16,25,30,31,32,36), selon une troisième direction correspondant à une émission latérale (E3).

4. Appareil permettant la restitution d'une ambiance sonore, comportant au moins un transducteur électro-acoustique (3), au moins un tube (1) ouvert à ses deux extrémités et dans lequel le transducteur est placé perpendiculairement à l'axe du tube, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une cavité (2) ouverte sur une face, l'axe principal du transducteur étant parallèle à la face ouverte de la cavité.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le transducteur (3) est situé pour moitié dans le tube (1) et pour moitié
dans la cavité (2), une étanchéité étant assurée entre la cavité et le tube à l'aide d'une membrane (7), la partie du transducteur située dans le tube divisant celui-ci en deux parties, une partie assurant une émission frontale (E1) et une partie assurant une émission arrière (E2), ces deux parties étant étanches l'une par rapport à l'autre.

6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux transducteurs, un transducteur (9) logé dans un tube (8) assurant les deux émissions frontales et arrières (E1,E2), et un transducteur (11) logé dans une cavité (10) assurant l'émission latérale (E3).

7. Appareil selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs tubes (8, 8a) comportant chacun un transducteur (9, 9a).

8. Appareil selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la cavité (13, 29) comporte d'autres transducteurs (14,15,16,30,31,32) dont l'axe principal est dans un plan parallèle à la face ouverte de la cavité.

9. Appareil selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs cavités comportant un ou plusieurs transducteurs.

10. Appareil selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le tube (22) a son axe principal non rectiligne.

11. Appareil selon la revendication 6 ou 8, caractérisé en ce que la face ouverte de la cavité (24, 29) a une forme non plane permettant ainsi de libérer une partie frontale d'un transducteur (25, 31), cette partie émettant alors un son directement en-dehors de la cavité.

12. Appareil selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu'au moins une cavité (35) comporte entre son côté fermé et le transducteur (36) un ventilateur (38).