Brevet FR2348600A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne un dispositif de réglage de la puissance sonore à gain variable et dont la courbe de réponse dépend de ce dernier, pour installation électro-acoustique, notamment pour pupitre de commando de régie de studio de prise du son. Les dispositifs de réglage de la puissance sonore pour appareils de radio comprennent en général des moyens pour effectuer un réglage de la puissance sonore adapté à ltoule, permettant de tenir compte de la sensibilité de l'oreille à des sons de fréquences variables qui dépend de la puissance sonore, telle qu'elle est représentée par la surface de Wegel ou aire d'audibilité. Par ces moyens, on vise une accentuation des graves ou un affaiblissement des aiguës augmentant avec la puissance sonore. Grâce à l'adaptation à l'ouïe du réglage de la puissance sonore, l'équilibre entre les hautes et basses fréquences doit être conservé comme dans l'enregistrement original, même lorsqu'un appareil d'audition est réglé à basse puissance. Sans la conformité à l'ouïe du réglage de la puissance sonore, les basses fréquences seraient perçues trop faiblement, en raison de l'allure des courbes d'audition déterminée par la physiologie. On rencontre un problème dont le principe est différent, par exemple, dans des enregistrements sur disques de morceaux joués par un orchestre. Dans ce cas, il est fréquent que les différents instruments ou groupes d'instruments, solistes, etc. soient enregistrés à l'aide de microphones séparés, et que les différents signaux composants soient mélangés ensemble par l'ingénieur du son après le réglage correspondant des amplitudes individuelles. On n'y parvient pas cependant en principe par une simple variation d'amplitude, car dans le cas d'un instrument de musique classique, par exemple un instrument à cordes ou à vent, le spectre de fréquences, en particulier la position des formantes, varie avec la puissance sonore (loi de décalage de Schumann, voir par exemple la publication allemande DAS n 2.041.426). Ainsi par exemple, si le premier violon joue trop en sourdine, on ne peut produire par une augmentation d'amplitude du signal électrique correspondant, la même impression sonore que si le passage correspondant avait été joué fort initialement. La présente invention a pour objet un dispositif de ré- glage de la puissance sonore permettant de modifier non seulement l'amplitude d'un signal représentant un son, mais également ----- l'impression perçue de façon correspondante, de façon que, par exemple, la puissance sonore et le timbre perçus d'un son instrumental joué en sourdine puissent être transformés en la puissance sonore et le timbre d'un son de l'instrument correspondant joué fort. Cet objectif est atteint en ce que le dispositif comprend un montage sélectif à caractéristique fréquence-amplitude (courbe de réponse) ayant au moins un maximum compris dans la gamme des fréquences audibles, correspondant à la bande passante d'un filtre passe-bande, et un montage de modification permettant de modifier la fréquence du maximum en fonction du réglage du gain. L'invention est également caractErisée en ce que:le montage de modification de la fréquence du maximum de la courbe de réponse augmente la fréquence du maximum, lorsque le gain augmente; - la courbe de réponse présente au moins deux maxima; - la courbe de réponse a un caractère de formante; - le dispositif comporte des organes de réglage pour modifier le gain et la fréquence du maximum, pouvant être ajustés séparément et être accouplés pour être réglés en même temps; - le montage sélectif comprend plusieurs amplificateurs à caractéristique de filtre passe-bande montés en parallèle dans la channe de transmission; - on peut choisir les paramètres du montage au moyen d'un registre. Le dispositif de réglage de la puissance sonore permet d'amener en particulier les sonorités de sons instrumentaux enregistrés séparément et devant être mélangés pour la reproduction finale, dans un rapport de puissances sonores souhaité, comme si les instruments de musique concernés avaient joué dès le début avec les puissances mutuelles correctes.On peut aussi cependant utiliser le dispositif de réglage de la puissance sonore selon l'invention, par exemple, pour accentuer particulièrement, lors de la reproduction sur disques d'un orchestre, un instrument particulier ou un groupe d'instruments particulier, le dispositif de réglage de la puissance sonore comprenant alors un filtre passe-bande qui est accordé, de façon connue en soi (publication allemande DOS nO 2.041.429) sur le domaine de formantes de l'instrument concernésas conformément à l'invention, la position de ces domaines de formantes variant avec le réglage de l'intensité sonore.Il est clair que lton peut effectuer l'accentuation de formantes selon la publication allemande DOS nO 2.041.429 à un endroit quelconque de la channe de transmission entre ltenregistrement du son originel ou du mélange de sons originel et la reproduction finale, et par suite, il n'est pas non plus obligatoirement nécessaire d'utiliser le dispositif de réglage de la puissance sonore selon l'invention dans la section de reproduction, mais il peut se trouver en n'importe quel endroit approprié de la channe de transmission. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails en se référant à un exemple de réalisation non limitatif, en regard du dessin annexé dont La figure 1 est une représentation graphique des distribu lions de fréquencesdZun son de hauteur prédéterminée, avec avec deux puissances sonores différentes, d'un instrument de musique clas sique, par exemple d'un instrument à vent La figure 2 est un schéma simplifié d'un dispositif de réglage de la puissance sonore conforme à un exemple de réalisa tion de l'invention. La figure 1 représente un spectre de fréquences typique d'un son d'instrument qui se compose des partiels harmoniques 10 semblables à des raies spectrales, qui ont une distribution d'amplitude représentée par une enveloppe 12, déterminant la sonorité du son en question. Les partiels 10 définissent des domaines de formantes, selon les maxima de ltenveloppe, formés par les harmoni- ques du son fondamental, qui sont relativement indépendants de la hauteur dudit son fondamental.Cependant, la position des domaines de formantes du spectre de fréquences sonores dépend, dans une certaine mesure, de l'intensité sonore du son joué, et en fait, de telle façon que les domaines de formantes se décalent vers les fréquences supérieures lorsque l'intensitfi sonore augmente, comme on lta indiqué sur la figure 1 par l'enveloppe 14 en traits mixtes. L'enveloppe 14 correspond donc à un son qui a la même hauteur que le son correspondant à l'enveloppe 12, mais qui est joué avec une plus forte intensité sonore que celui-ci. Si, par exemple, lorsqu'on produit un disque d'un quatuor d'instruments à corde, les différents instruments sont enre bistrés par des microphones -ndividuels et que, par exemple, le violoncelle joue trop en sourdine un certain-passage, il ne suffit pas d'augmenter simplement l'amplitude du signal du microphone "violoncelle", mais il faut aussi modifier la courbe de réponse de ce signal, pour obtenir l'impression d'un son joué plus fort. La réalisation pratique de ce principe d'apparence simple est compliquée par le fait que, lors de la modification d'intensité sonore on ne peut certes pas partir dtun spectre de fréquences quelconque, mais l'on doit partir du spectre de fréquences qui correspond effectivement à la puissance sonore effectivement jouée. La figure 2 est le schéma d'un montage de réglage de puissance sonore permettant cependant d'y parvenir avec une dépense d'appareillage relativement faible. Il comprend une borne d'entrée 20 sur laquelle est branché, par exemple, un microphone 22 destiné à enregistrer un instrument prédéterminé, par l'intermédiaire d'un préamplificateur 24. La borne d'entrée 20 est reliée à un organe de réglage de puissance sonore se présentant sous la forme d'un potentiomètre 26, qui peut être, par exemple, un dispositif de réglage à glissière plate, comme on en utilise couramment dans des mélangeurs de sons. Le potentiomètre 26 comporte un curseur 28 qui comporte un bouton de réglage pour l'ingénieur du son non représenté et est couplé aux entrées de deux amplificateurs selec- tifs 30 et 32.Les amplificateurs 30 et 32 sont adaptables et peuvent comprendre, par exemple, des amplificateurs à pont de Wien. Un amplificateur à pont de Wien comporte, on le sait, un circuit RC déterminant la fréquence, dont la branche résistive peut comprendre, par exemple, le canal d'un transistor à effet de champ à couche isolante, dont la valeur de la résistance peut être réglée par un signal de commande électrique appliqué à l'électrode de commande du transistor à effet de champ à couche isolante. On peut effectuer un ohangement grossier de la bande passante en changeant la capacité du circuit RC, ce que l'on a indiqué par le symbole correspondant à un condensateur réglable dans les blocs représentant les amplificateurs 30 et 32. Les sorties des amplificateurs 30 et 32 sont reliées à une borne de sortie 34 du dispositif de réglage de la puissance sonore. Le signal de modification de la position sur l'échelle des fréquences de la bande passante à l'intérieur de la gamme de fréquences acoustiques est engendré, pour chacun des amplificateurs 30 et 32, par un montage potentiomètrique 36, respectivement 38, qui lui correspond en propre. Le signal de réglage de fréquences est une tension continue dont on peut faire varier la valeur dans un intervalle de tensions déterminé qui correspond à un intervalle de fréquences également déterminé dans lequel on peut décaler en bloc la bande passante de l'amplificateur concerné. On peut balayer chaque intervalle de tensionsau moyen d'un potentiomètre 40a ou 40b, et l'on peut modifier les limites de l'intervalle de tensions indépendamment l'une de l'autre au moyen de deux potentiomètres montés en série 42a et 44a, ou respectivement 42b et 44b. Les potentiomètres 42 et 44 permettent donc de régler à la fois la position et la grandeur de l'intervalle de tensions concerné et, par suite, la position et la grandeur de l'intervalle de fréquences dans lequel peut être déplacée la bande passante do l'amplificateur concerné. On peut accoupler mutuellement les curseurs des potentiomètres 28 et 40 à volonté, de sorte que 1'on peut les déplacer ensemble après un seul réglage. Au lieu des potentiomètres 42 et 44 que l'on a représentés montés entre une source de tension U et la masse, on peut, bien entendu, utiliser un divise de tension commutable, et l'on peut simplifier les differents processus de réglage à la façon d'un registre (à la façon d'un registre d'orgue). Le registre 46 représenté seulement schématiquement peut comprendre, par exemple, des leviers de réglage pour différents instruments (violon, alto, violoncelle.... trompette, trombone, hautbois), au moment de l'actionnement desquels on peut chaque fois régler le caractère harmonique de l'instrument concerne, donc la position et la largeur des maxima de l'enveloppe, et l'intervalle de déplacement des domaines des formantes.Il suffit alors d'adapter le réglage d1amplltude et la réponse de fréquences du dispositif de réglage de puissance sonore, en réglant le potentiomètre 26 par rapport au potentiomètre 40 (qui sont déjà réglés mutuellement correctement par le registre) à l'intensité sonore réelle du son capté par le microphone 22, et l'on peut régler ensemble les poten tiomètres 26 et 40, lorsqu'on doit modifier la caractéristique de puissance sonore du signal électrique produit par le microphone. aussi, On peutZbien entendu mettre en oeuvre le principe de l'invention d'autres façons, que celle décrite plus haut en sé référant à l'exemple de réalisation de la figure 2. Dans certains cas, il peut aussi suffir d'un seul araplificateur à caractéristique de filtre passe-bande, ou bien l'on peut utiliser un amplificateur dont la courbe de réponse présente plusieurs maxima, comme on peut y parvenir, par exemple, dans le cas de l'amplificateur à couplage de filtres passe-bande et à coefficient de couplage correspondants. On peut aussi utiliser plus de deux amplificateurs sélectifs. La notion de "gain" doit être prise dans son sens le plus large, et elle peut aussi englober des valeurs inférieures à 1. L'amplificateurs unique à caractéristique de bande passante précité est, de façon appropriée, calculé de façon à realiser une accentuation des aigus dans l'intervalle d'environ 1 a' 6 kz, avec un maximum à 3 kHz. R E V E N D I C A T I-O N 5 1.- Dispositif de réglage de la puissance sonore à gain réglable et courbe de réponse en dépendant pour installation filectro-aooustique, notamment pour pupitre de registre de studio de prise du son, caractérisé en ce qutil comprend un montage sélectif (30, 32) à caractéristique fréquence-amplitude (courbe de réponse) ayant au moins un maximum compris dans la gamme des fréquences audibles, correspondant à la bande passante d'un filtre passe-bande, et un montage de modification (36, 38) permettant de modifier la fréquence du maximum en fonction du réglage du gain. 2,- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage de modification de la fréquence du maximum de la courbe de réponse augmente la fréquence du maximum, lorsque le gain augmente. 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la courbe de réponse présente au moins deux maxima. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la courbe de réponse a un caractère de formantes 5.- Dispositif selon ltune quelconque des revendications t à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de réglage pour modifier le gain et la fréquence du maximum, pouvant être ajustés séparément et être accouplés pour être réglés en même temps. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le montage sélectif comprend plusieurs amplificateurs (30, 32) à caractéristique de filtre passebande montés en parallèle dans la channe de transmission. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on peut choisir les paramètres du montage au moyen d'un registre 46.