Procédé pour modifier l'acoustique apparente d'une salle et installation pour la mise en oenvre de te procédé. La présente invention, due à 11M. Ber nard Roux, Mario Sollima et Robert Gamzon, a pour objet un procédé pour modifier l'a coustique apparente d'une salle, d'un studio, d'un auditorium, caractérisé par le fait que l'on adjoint à, cette salle une chambre de réverbération, une partie des sons émis dans la salle étant dérivée et soumise à la réver bération dans la chambre de réverbération, et ramenée à l'autre partie des sons émis,
les diverses fréquences correspondant aux sons dérivés subissant sélectivement une variation d'amplitude grâce à des dispositifs électri ques, au cours de leur circuit à travers la chambre de réverbération, de façon à agir sélectivement sur la durée apparente de ré verbération et sur l'intensité des divers élé ments du son réverbéré suivant la hauteur qui caractérise chaque élément.
On connaît les grandes difficultés éprou vées par les architectes pour réaliser des salles ayant une bonne qualité acoustique. Cette qualité comprend, non seulement une bonne intelligibilité de la parole, mais éga lement une "couleur" agréable de la musique jouée dans la salle.
Ces difficultés ont d'ailleurs été notable ment accrues lorsqu'il s'est agi, non pas seu lement d'une salle destinée à l'audition di recte, mais d'un studio de prise de son où un dispositif microphonique recueille les sons pour les transmettre ou les enregistrer.
Dans ce cas, en effet, la crainte des échos et du "brouillage" qui en résulte a conduit à employer des matériaux très absorbants qui donnent à la salle une tonalité mate et sourde très -désagréable au point de vue de l'esthéti que musicale.
Des études récentes ont montré que, une fois les échos évités, la qualité artistique d'une salle ou d'un studio dépend unique ment des caractéristiques de "réverbération" de la salle pour les différentes fréquences musicales. La "durée de réverbération" (temps pendant lequel l'intensité d'un ton simple, dont la source d'émission s'arrête brusque ment, tombe au un millionième de sa valeur) n'est pas la même dans une même salle pour toutes les fréquences. On a montré qu'une salle d'acoustique agréable pour la parole et la musique doit avoir une durée de réverbé ration plus grande pour les sons graves et aigus que pour les sons médium et l'on a trouvé que, pour les salles les meilleures, la.
durée de réverbération variait en fonction de la fréquence suivant une courbe optimum dont on doit, en général, chercher à se rap procher le plus possible.
Lorsque, dans une salle ou studio de prise de son, on a évité, par des dispositifs archi tecturaux ou acoustiques convenables les échos gênants, on constate très souvent que 1a courbe de réverbération ne correspond pas du tout à la courbe optima ci-dessus.
Le but de la présente invention est de réaliser, les échos n'existant plus, un procédé de correction réglable de l'acoustique appa rente d'une salle existante ou d'un studio de prise de son qui permette de donner aux au diteurs, sans toucher à la forme et à la na ture des parois @de la salle, l'impression d'une acoustique donnée que l'on peut faire varier à volonté et qui peut, si on le désire, se rap procher de la courbe optima.
Le procédé permet d'allonger, par des moyens électriques, les durées de réverbéra tion qui se révèlent insuffisantes pour cer taines fréquences ou zones de fréquences.
L'installation pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisée par la combinaison d'un dispositif dériveur de sons, d'un dispo sitif amenant les sons dérivés à la chambre de réverbération, d'un dispositif reprenant dans cette chambre les sons réverbérés et les emmenant à partir de cette chambre, l'un au moins de ces dispositifs de transmission étant électrique, de filtres électriques placés sur au moins un des dispositifs électriques,
de façon à filtrer et à sélectionner suivant leur fréquence les courants correspondant aux sons dérivés et d'amplificateurs électriques en série avec ces filtres, dans le but de modifier sé lectivement l'intensité des diverses fréquences des courants de transmission et, par suite, l'intensité et la durée de réverbération appa rente des sons qui en résultent suivant leur hauteur.
On voit donc qu'on peut transmettre ainsi, par un moyen connu, à une chambre auxi liaire dite "de réverbération", une partie du son qui est émis dans la salle à corriger. Cette chambre .de réverbération a, de préfé rence, une grande durée de réverbération et de petites dimensions, pour éviter les échos.
Un microphone peut être placé dans la chambre de réverbération pour recueillir le son réverbéré. Si la salle à corriger est des tinée à l'écoute directe, le son réverbéré y est renvoyé, de préférence, par un système d'amplificateurs et de haut-parleurs afin de se superposer au son directement émis dans la salle. Si, au -contraire, la salle à corriger est un studio de prise de son, le son réver béré peut être mélangé électriquement au son direct capté normalement dans la salle.
On peut intercaler, dans le premier cas, sur le trajet de transmission électrique du son: salle-chambre de réverbération-salle et, dans le second cas, sur le trajet électrique: studio-chambre de réverbération-mélangeur électrique, des dispositifs de filtrage électri que des fréquences, filtrage qui permettent d'affecter l'intensité correspondant à chaque fréquence sonore et plus. généralement, en pratique, les intensités des différentes bandes de fréquences musicales d'un coefficient d'af faiblissement donné, réglable au gré de l'opé rateur.
Le son total (son direct et son réverbéré) - en pratique les modulations de courant électriques équivalentes - aura ainsi, pour chaque fréquence, une durée de réverbération apparente d'autant plus grande que le coef ficient d'affaiblis eurent précité sera plus faible pour cette fréquence; la plus grande durée apparente de réverbération possible, pour une fréquence étant d'ailleurs celle de la chambre de réverbération pour cette fré quence.
En pratique, voici comment on opérera par exemple dans une salle pour donner l'al lure désirée à la courbe de durée de réverbé ration en fonction de la fréquence.
1o On relève la courbe de la. durée de réverbération de la salle donnée en fonction de la fréquence; 20 On compare cette courbe réelle avec la courbe que l'on désire obtenir, par exem ple la courbe optima. (Le problème ne peut être résolu par la méthode indiquée que si la courbe réelle ne présente, pour aucune fré quence, une durée de réverbération supérieure à la durée correspondante, pour la même fré quence, sur la courbe désirée.
Cette circons tance peut toujours être réalisée en amortis sant suffisamment dans son ensemble la salle ou le studio étudié); <B>30</B> On déduit -de cette comparaison la du rée de réverbération qu'il y a lieu d'ajouter pour chaque fréquence et, pratiquement, pour différentes zones de fréquences à la durée propre de réverbération de la salle à corriger pour ce groupe de fréquences.
On opère cette adjonction comme il a été indiqué précédemment @à l'aide .d'une cham bre de réverbération et de dispositifs de fil trage électrique, ces dispositifs, de filtrage étant établis pour donner à chaque groupe de fréquences l'allongement de la durée de réverbération désiré.
Le raisonnement intuitif qui a été exposé plus haut peut d'ailleurs: se préciser mathé matiquement de la façon suivante: En considérant la courbe de réverbération donnant l'intensité sonore en fonction du temps pour une fréquence donnée, l'origine des temps étant l'arrêt de l'émission sonore de la source de sons, l'échelle de l'intensité étant logarithmique et l'échelle de temps linéaire, on voit que la courbe de réverbé ration d'une fréquence donnée est représentée dans la chambre de réverbération par une droite<I>AB</I> (fig. 4).
La durée de réverbération est par défi nition<B>OR,</B> le point (?étant à 60 décibels au- dessous .de A. @Si l'on admet, pour simplifier le raisonnement, que la salle a, pour la fré quence envisagée, une réverbération nulle et si les filtres, et les amplificateurs sont ré glés pour donner un affaiblissement nul à la transmission du .son réverbéré, la durée totale de réverbération sera<I>OB.</I>
Si, par le réglage des filtres et des am- plificateurs, on frappe d'un affaiblissement de 10 @décibels, par exemple, la fréquence considérée du son réverbéré, la courbe de ré verbération osera déplacée parallèlement à elle-même de 10 décibels et la courbe totale sera AA'B', la durée apparente de réverbé- ration étant<I>OB',</I> plus faible<I>que</I><B>OR.</B>
Le réglage de l'affaiblissement @de l'in tensité pour chaque fréquence .(affaiblisse ment que l'on peut obtenir et régler par des procédés connus) détermine donc la durée ap parente de réverbération pour chaque fré quence.
Sur la même fig. 4, on voit que la durée de varie comme le logarithme de l'intensité initiale du son réverbéré.
Si on introduit un affaiblissement de.10 décibels dans le circuit du son<B>là</B> réverbérer, on ne réduit la durée ,de réverbération totale que de
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de sa valeur précédente. Par contre, en régime continu, le son qui passe par le sywtème .de réverbération étant dans ce cas 10 décibels plus faible que le son direct, peut être considéré comme négligeable par rapport à celui-ci.
Cette remarque montre que le réglage des filtres du système décrit ne peut, en prati que, modifier .de manière appréciable la courbe de transmission des intensités, totales résultantes, depuis la source sonore initiale jusqu'à l'appareil enregistreur de sons ou jusqu'à l'oreille des auditeurs. Son action ne se manifeste que sur les durées de réverbé ration.
iSur le .dessin annexé, on a représenté schématiquement, à, titre d'exemple, divers dispositifs pour la mise en oeuvre du pro cédé de l'invention.
Sur toutes ces figures, qui indiquent des schémas,<B>S</B> désigne la salle .de spectacle, l'au ditorium ou le studio -de prise de son, C dé signe la chambre de réverbération, m est un microphone qui produit des modulations élec triques correspondant aux sons émie dans la salle, et D est un appareil destiné ù dévier une partie de ces modulations sur un circuit dérivé aboutissant à un haut-parleur H,dans la chambre<I>C, PI....</I> P5 sont -des amplifica teurs électriques dont le coefficient d'ampli fication est réglable ou non.
Dans la chambre C se trouve un second microphone n, qui recueille le son réverbéré et l'amène à un mélangeur M, où il se mé lange avec le son propagé directement à par tir du microphone m.
Dans la fig. 1, le réglage du rapport des intensités pour les diverses fréquences s'ef fectue au moyen d'un filtre électrique F placé entre le microphone n et le mélan geur M.
Dans la fig. 2, le filtre F' est placé entre l'appareil de prélèvement D et le haut- parleur H.
Enfin, dans le mode de réalisation de la fig. 3, le circuit dérivé à partir de l'appareil D est lui-même séparé en trois branchements comportant chacun un amplificateur réglable (PI, P2, P3) et un filtre Fb, Fin, Fh, chacun de ces circuits aboutissant à un haut-parleur Hl, H2, H3 .dans la chambre C.
Ces trois filtres sont réglés de façon à laisser passer, en les filtrant convenablement, une partie des sons; le filtre Fb est, par exem ple, un filtre passe-bas qui laisse passer les sons bas, le filtre Fm est un passe-bande qui agit de même pour les sons du médium et le filtre FI' est un passe-haut pour les sons élevés.
L'ensemble ainsi filtré est transmis aux haut-parleurs H', H2, H3, puis soumis à la réverbération dans la chambre C et le mé lange, formé acoustiquement, des sons émis par les trois haut-parleurs et réverbérés dans la chambre C est recueilli par le microphone n, puis transmis, à travers l'amplificateur P4, au mélangeur M.
Dans ce mode de réalisa- tion, le réglage de la courbe de réverbération peut -se faire en agissant, par exemple, par des potentiomètres., sur l'amplification des amplificateurs Pl, P2, P3.
Ces divers modes de réalisation sont rela tifs au cas où la partie réverbérée de la trans mission est mélangée électriquement à la partie directement transmise, c'est-à-dire qu'ils visent plus particulièrement l'enregis trement des disques ou films ou les émis sions de T. S. F.
Bien entendu, des dispositifs analogues pourraient être utilisés pour la transmission à la salle d'audition de la partie réverbérée. Dans ce cas, le courant partant du micro phone n aboutirait à un ou plusieurs haut- parleurs placés dans la salle S en un ou plu sieurs points convenables.
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits et représentés. En particulier, il n'est pas nécessaire que la transmission du son à la chambre de réverbération et la trans mission du son réverbéré à partir de cette chambre s'effectuent toutes deux par des moyens électriques. Une seule de ces trans missions pourrait être effectuée par des moyens électriques, l'autre étant effectuée par des moyens acoustiques. Bien entendu, le dispositif destiné à faire varier l'intensité du son réverbéré en fonction des fréquences sera placé sur la partie de la transmission qui est électrique.