Brevet FR2536234A1 — publié le 19840518

2536234- La présente invention concerne un dispositif de transmission sonore triphonique particulièrement compa- tible avec les récepteurs monophoniques et stéréophoniques existants. Pour répondre au gocit: et à 12 intérêt croissants du public pour la reproduction à domicile du son par canaux multiples, le choix d'un standard de transmission pour le son stéréophonique en télévision est actuellement considéré. Cette activité, initialement entreprise par les industries de la diffusion et de l'électronique englobe des commissions officielles ainsi que le marché des consommateurs et cela crée un besoin pour un meilleur service par canaux, en particulier la réalisation d'un système sonore triphonique pour la diffusion de télédiffusion O La transmission des sons par canaux multiples a commencé en pratique avec les expériences faites à Bell Laboratories au début des années 19302 décrites par J C. Steinberg et W B Snow dans un article intitulé "Symposium on Wire Transmission of Symphonic Music and its Reproduction in Auditory Perspective g Physical Factors" publié dans Bell System Technical Journal; Vol XIII, N 02, avril 1934 Après les travaux du National Stereophonic Radio Committee établis par la Electronics Industries Association en 19592 le système actuel de diffusion radiophonique stéréophonique à modulation de fréquence a été autorisé en 1961 D'autres recherches au cours de- la dernière décennie ont conduit au développement d'un certain nombre de systèmes qui ont été proposés à la fois pour la diffusion stéréophonique en modulation d'amplitude et pour la diffusion sonore en modulation de fréquence. Le film d'avant-garde "Fantasia" de Walt Disney, projeté pour la première fois en 1940, a donné une forte impulsion à l'intérêt pour le son à canaux multiples associé avec des images Actuellement, les spécifications pour les films cinématographiques 35 mm autorisent quatre pistes d'enregistrement de son tandis que le standard à 70 mm en offre six Avec ces précédents bien établis dans l'industrie cinématogra- phique et la transmission routinière des programmes filmés par diffusion de télévision, l'intérêt est maintenant porté sur des procédés de transmission de plusieurs canaux de son avec une-image de télévision. Bien qu'il puisse 8 tre argué que les besoins d'audition des spectateurs du cinéma et de la télévision soient dift férents et en particulier que les dimensions des écrans, les rapports d'aspect, l'installation des auditeurs, les limitations de largeur de bandes de transmission, l'oppor- tunité et les coûts de production semblent suggérer l'utilisation d'un système sonore aussi simple que possible pour la télévision actuelle, les récepteurs grand public à grand écran ont déjà gagné en popularité et des études sérieuses sont entreprises, orientées vers la mise au point d'un service à haute définition et à grand écran, ce qui crée la nécessité de considérer les besoins audibles dans le futur à court terme et à long terme et de disposer des moyens techniques pour répondre à ces besoins futurs. Etant donné que tout système de transmission de son de télévision stéréophonique doit être compatible avec le service existant, tous les systèmes à considérer commencent par un signal de son monophonique (M) dans le canal de bande de base existant et un signal de différence stéréophonique (S) pour permettre la sépara- tion du signal monophonique en ses composantes de gauche et de droite au récepteur O Dans le système stéréophonique existant à deux canaux approuvé par des autorités offi- cielles, et également dans les systèmes considérés pour la transmission du son stéréophonique en télévision, une matrice symétrique exprimée par les équations suivantes est utilisée - M=(G+ 0,7 C)+( 0,7 +D) S=(G-D) Au récepteur, les signaux appliqués aux haut-parleurs de gauche et de droite, sont produits par addition et soustraction (et normalisation de gain) des signaux combinés Canal de gauche = M + S = G + 0,7 C Canal de droite = M S = D + 0,7 C Il n'est généralement pas courant de considérer le terme frontal central C dans j'équation de la matrice, mais il est inclus ici pour montrer certaines propriétés intéressantes qui importent dans la diffusion sonore à canaux multiples en télévision Indépendamment du nombre des effets spéciaux sonores qui peuvent être utilisés ou des dimensions d'un écran, le dialogue important et autres signaux sonores essentiels se situent habituelle- ment, et continuent indubitablement à être placés au centre de l'image En ce qui concerne la reproduction traditionnelle par haut-parleurs à deux canaux, le signal central se présente comme une image virtuelle ou fantôme créée par la somme des puissances acoustiques de sons de même amplitude et de même phase provenant de chacun des deux haut-parleurs Si les signaux de gauche, du centre et de droite apparaissent avec des intensités égales dans le programme initial, cet équilibre est maintenu dans l'écoute stéréophonique à la maison Mais dans le mode d'écoute monophonique, des composantes de tensions égales du signal central dans les canaux de gauche et de droite s'additionnent arithmétiquement de sorte que le signal de somme peut être présenté comme G+ 1,4 C+D Cette équation illustre le déséquilibre central bien connu à 3 d B commun à la reproduction monophanique de tous les systèmes stéréophoniques qui utilisent des commandes d'amplitude traditionnelles E Len que cela soit une conséquence inévitable du procedé par matrice, le résultat est une augmentation souhaitable de la prédominance du canal central, spécialement en présence des effets latéraux Avec la reproduction par deux canaux, si l'image centrale se trouve à un niveau normal, un auditeur peut effectuer facilement cette discrimination même en présence de sons compétitifs. 2536234- Que l'important signal du centre soit présenté comme une image fantÈme n'est pas heureux en ce que, bien que l'image soit raisonnablement bien définie pour un auditeur rigidement positionné sur la ligne de symétrie entre les deux haut-parleurs, sa position pour les autres positions d'auditeur est vague et instable Un mouvement de la tête de l'auditeur entraúne des variations apparentes, Au mieux, la position de l'image peut être vague, au pire, elle apparaît se déplacer avec le plus léger mouvement de la tête Bien que cela ne semble pas nuire de façon notable au plaisir de la musique seule, cela soulève un problème plus sérieux lorsque le son est accompagné par des images visuelles Même pour un auditeur positionné le long de la ligne de symétrie des haut-parleurs, l'image semble monter lors d'un panoramique de la gauche-vers la droite, en passant vers le centre O Bien que l'élévation de l'image centrale soit reconnue, elle a été signalée la première fois en 1959, cet effet n'a pas encore été correctement expliqué Cependant, le degré d'élévation semble être lié aux angles sous-tendus depuis l'auditeur vers les haut-parleurs, moins prononcé quand l'angle est petit mais se plaçant très haut quand l'auditeur est directement entre les haut-parleurs. Même avec la place importante de la théorie de la localisation qui a progressé au cours des vingt dernières années ou environ, et en dépit du fait que le modèle traditionnel impose un positionnement soigneux de l'auditeur, ce modèle traditionnel reste encore le seul en usage pratique Une raison en est qu'il permet l'uti- lisation de techniques de production simple et un équipement relativement peu coûteux mais ce qui importe davantage est que des fonctions panoramiques différentes et plus complexes seraient nécessaires pour chaque position et orientation des auditeurs dans le local d'écoute Pour résumer rapidement les principes de localisation psycho- acoustique, le modèle de base de la localisation suppose que la géométrie de la tête humaine est symétrique de la gauche vers la droite et que l'acuité auditive des deux 253 E 234 oreilles est la même Ainsi, une image centrale est perçue quand les sorties des deux haut=parleurs sont reçues par les oreilles avec la même amplitude et la même phase Si la tète est tournée, divers autres facteurs entrent en ligne de compte, La figure 1, prise dans un article intitulé Measurement of Diffraction and Interaural Delay of a Progressive Sound Wave Caused by the Human Head" publié par la demanderesse et MM o Abbagnaro et Bauer dans Jo Acoustical Society of America, Volo 58, n D 30 septembre 1975, illustre l'effet de la t&te sur un front d'onde monophonique arrivant sous un angle de 90 V par rapport au front de l'auditeur Aux fréquences basses, le son reçu par 1 loreille la plus éloignée est retardé d'environ 0,8 millisecondes, et en outre, la tête se comports comme un déf lecteur entrainant une augmentation de la pression acoustique à l'oreille proche et une diminution de pression acoustique à l'oreille éloignéeo Comme le montre la courbe de différence gauche-droite de la figure 1, la différence globale d'amplitude entre le son aux deux oreilles dans ce cas diffère de O d B à basse fréquence jusqu'à environ 15 d B à 10 k Hz Les retards et les pressions pour d'autres orientations de la tête ont une moindre amplitude mais sont encore notables. Il a été reconnu depuis longtemps que l'auditeur effectue la localisation d'après la différence de temps entre les oreilles En 1959, dans un article intitulé l A Compatible Stereophonic Sound System""p Bell Laboratories Record, novembre 1959, Foo K Becker proposait une matrice stéréophonique qui utilisait des informations de temps d'arrivée pour modifier la position apparente des images entre deux haut-parleurs Les différences de temps aux oreilles ont été étudiées en détail par Do Mo Leakey, résultant en une théorie générale de localisation basée sur des différences de phase aux basses fréquences et des différences de temps entre les enveloppes des sons aux fréquences plus élevées; les résultats de cette étude sont décrits dans un article intitulé "Some ú 53 234 Measurements on the Effects of Interchannel Intensity and Tim Le Differences in Two=Channel Sound Systems"e Journal of the Acoustical Society of America, Volo 31, n 07, juillet 1959 Bien qu'une fonction panoramique basée S sur les critédes précit es puisse être appliquée dans un système mélangeur stéréophonique, il est clair que cette fonction ne pourrait etre idéalisée que pour des auditeurs sur is ligne de symétrie entre les haut-parleurs, D Bautres chercleurs ont étudié l'effet de variation d amplitude en:re les haut-parleurs stéréo- phoniques pour positionner des images fantômeo Un article intitulé "Phasor Analysis of Somre Stereophonic Phenomena" publié par Bo B Bauer dans Journal of the Acoustical Society of Ainerica, Voi, 33, n 11, novembre i 96 ' décrit la nouvelle "Loi des sinus stéréophoniques'" qui apporte un p emier moyen pour quantifier cet effet panoramique Bauer a établi la relation approximative suivante o G:in Gj S{In C@ oo G Sin 9 i/Sin O A = (SG SD} /SG SD} o 1 I est l'angle d azirmuat de l'image virtuelle et GA est l'angle d"azimut des sources réelles 1 et SG et SR sent les amplitudes des sigaux appliques respectivement aux haut-parleurs de gauche et de droiteo La figure 2 illustre l'utilisation de la 'Loi sur les sinus" dans le cas de deux haut-parleurs faisant un angle de 90 avec 7 auditeur La loi de Bauer n est pas complètement précise car elle ne s'applique qulaux fréquences basses au-dessous de 500 Hz et elle est limitée à l Jutilisation de signaux en phase Certains chercheurs ont contesté la pente de la courbe représentée sur la figure 2 mais la plupart confirme que le point d'extrérmité de séparation à 20 d B est nécessaire pour une image entièrement discrète. Etant donné 1 impossibilité apparente de satisfaire les conditions de perception pour des auditeurs dans des positions arbitraires d'un local, il n'est pas surprenant que les premiers praticiens de stéréophonie ont caractérisé le problème de l'image centrale comme un "trou dans le milieu" Les plus anciennes tentatives Lú 536234 pour résoudre ce problème consistaient à produire un signal de somme (G+D) et à l'appliquer à un troisième haut-parleur situé au centre Mais cette approche "trifrontale" ne stabilise pas l'image centrale, spécia- lement si le gain du canal central est augmenté de 3 d B par rapport aux canaux de gauche et de droite comme l'a recommande Klipsch dans son article "Three-Channel Stereo Playback of Two Tracks Derived From Three Microphones", I R E Trans O Audio, Vol 7, mars-avril. 1959 Mais cette solution entraîne une réduction considé- rable de la largeur apparente de l'étage stéréophonique; d'après la "Loi des sinus" de Bauer, et comme le montre la figure 3, la largeur initiale de 900 est réduite à quand le niveau du signal est le même pour tous les haut-parleurs Si le gain du canal central est réduit de 3 d B, la largeur maximale peut être augmentée jusqu'à 73 , mais bien entendu au prix d'une stabilité réduite de l'image du centre Une expérimentation ultérieure avec des matrices quadriphoniques a quelquefois codé l'image centrale en séparant les composantes de gauche et de droite de ce signal de 90 , un moindre décalage de l'image centrale apparaît dans cette présentation, probablement parce que l'image elle-même apparaît si large qu'elle devient inacceptable pour de la musique ou-des dialogues. Une solution qui semble tout à fait satisfaisante pour le point de vue de l'auditeur (écoute) est utilisée couramment en cinématographe, dans laquelle un dialogue important est généralement affecté à un canal central discret ressenti comme un haut-parleur au centre de l'écran Bien que ce procédé nécessite des dispositifs plus complexes de mélange et d'enregistrement, il est direct dans son approche et donne une reproduction satis- faisante des signaux importants Bien que l'adjonction d'un nouveau hautparleur intercalé entre les haut-parleurs de gauche et de droite offre la possibilité supplémentaire d'effets panoramiques des images visuelles aux positions gauche et droite voisines, pour les effets autres que le dialogue, elle semble tout à fait satisfaisante pour un simple panoramique de la gauche vers la droite, c'est-à-dire pour des effets de mouvements rapides non discrets La technique des trois canaux apporte une solution sensible qui permet à chaque membre d'une audience théâtrale de ressentir des images sonores dans la position correcte, et elle suggère le désir d'incor- porer un canal sonore central discret dans la reproduction en télévision- Parmi les diverses propositions qui ont été avancées jusqu'à présent pour des systèmes de transmission stéréophonique en modulation de fréquence à trois canaux, celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 679 832 est un exemple Dans ce système, trois sources indépendantes de signaux à basse fréquence en liaison stéréophonique sont additionnées pour obtenir un signal de somme Chaque signal à basse fréquence est également utilisé pour moduler en amplitude un signal de sous-porteuse respective, les signaux de sous-porteuse ayant la même fréquence et étant déphasés de 1200 Une modulation à double bande latérale, avec suppression de porteuse de chaque sous-porteuse est utilisée, la fréquence des signaux de sous-porteuse étant suffisamment élevée pour assurer un intervalle de fréquence entre les bandes latérales inférieures des signaux de sous-porteuse modulée et le signal de somme, Pour atteindre la compa- tibilité voulue avec les récepteurs en modulation de fréquence monophonique et stéréophonique à deux canaux, 1 'amplitude de chaque signal en double bande latérale à porteuse supprimée est multipliée par un rapport de 2/\r 3 Un signal pilote courant de référence de phase à bas niveau, se situant dans l'intervalle de fréquence est utilisé, pour la détection au récepteur Un second signal pilote, du tiers d'amplitude de la troisième harmonique du pilote de référence de phase est utilisé pour obtenir la compatibilité du récepteur à trois canaux avec une diffusion monophonique ou stéréophonique à deux canaux Le signal de somme, les trois signaux à double bande latérale et à porteuse supprimée et les deux signaux pilote sont modulés en fréquence sur une porteuse de modulation de fréquence à haute fréquence pour la transmission. Le signal de porteuse composite, modulé en fréquence, est émis vers un ou plusieurs récepteurs qui peuvent être du type courant monophonique ou stéréoi phonique à deux canaux ou de préférence un récepteur stéréophonique à trois canaux, adaptés chacun pour rece- voir et reproduire la diffusion en trois canaux en fonction de son mode respectif de fonctionnement La compatibilité du récepteur stéréophonique à trois canaux avec la diffusion à un canal ou deux canaux est obtenue en utilisant le second signal pilote En l'absence de ce pilote, le récepteur à trois canaux fonctionne de la manière conventionnelle pour reproduire une diffusion monophonique ou stéréophonique à deux canaux Le second signal pilote est utilisé comme un indicateur pour une diffusion à trois canaux et lorsqu'il est reçu par un récepteur à trois canaux, il sert à passer ce dernier en mode de réception stéréophonique à trois canaux Ainsi, une diffusion à trois canaux est compatible avec un récepteur à un canal, deux canaux ou trois canaux tandis que le récepteur à trôis canaux est compatible à une diffusion à un canal, deux canaux ou trois canaux. Ce système est relativement complexe en ce qu'il nécessite deux signaux pilote et un réseau de déphasage pour établir la relation de phase à 1200 entre les signaux de sous-porteuse et il présente l'inconvénient que les trois sources indépendantes de signaux sont modulées pour permettre la restitution des informations en trois canaux certaines de ces informations se trouvant à la sortie d'un récepteur à deux canaux. Un objet essentiel de l'invention est donc de proposer un dispositif de transmission triphonique qui est entièrement compatible avec les récepteurs monophoniques existants et avec de nouveaux récepteurs de télévision qui ne peuvent utiliser que deux haut-parleurs. Un aurae objet de l'invention est de proposer un dispositif de transmission triphonique qui donne l'équivalent de la qualité d'un canal central à tous égards à celle des canaux de gauche et de droite sans dégrada- tion notable ou compromis du service et de la couverture existante, monophonique ou biphonique future. Selon l'invention, trois sources indépendantes de signaux de fréquences audibles en liaison stéréophonique, caractérisés comme G (gauche), D (droit) et C (centre) sont combinées par matrice pour obtenir trois signaux répondant aux équations matricielles ( 1) M=G+ 1,4 C+D ( 2) S=G-D et ( 3) T = a 1,4 Co Chacun des signaux de fréquences audibles S et T est utilisé pour moduler en amplitude un signal de sous-porteuse respective, les signaux de sous-porteuse ayant la même fréquence et étant déphasés de 90 O Une modulation d double bande latérale et suppression de porteuse dce chaque sous-porteuse est utilisée, la fréquence des signaux de sousporteuse étant suffisartment élevée pour assurer un intervalle de fréquence au-dessous des bandes latérales inférieures des signaux de sousporteuse modulés et le signal M Un signal pilote courant de référence de phase à bas niveau se situant dans l'intervalle de fréquences précitées est utilisé pour la détection au récepteur Le signal M précité, les deux signaux à double bande latérale à porteuse modulée et le signal pilote sont modulés en fréquences sur une porteuse à modulation de fréquence à haute fréquence pour la transmission. Le signal de porteuse composite modulé en fréquence est émis vers un ou plusieurs récepteurs éloignés qui peuvent être du type conventionnel monophonique ou stéréophonique à deux canaux, ou de préférence vers un récepteur triphonique réalisé selon l'invention En général, plusieurs récepteurs de chaque type reçoivent et reproduisent les trois signaux, chacun selon son mode respectif de fonctionnement Un récepteur monophonique courant ne décode que le signal de somme (M) et un il récepteur de canaux reproduit le signal M transmis dans les deux haut-parleurs pour la réception monophonique et les signaux stéréophoniques traditionnels pour les modes biphonique et triphonique Pour une troisième catégorie de récepteurs ayant un grand écran et trois haut-parieurs largement espacés, un choix de reproduction est possible. Pour la reproduction en transmission monophonique, le signal de somme M peut être utilisé dans les trois haut-parleurs, bien quel un niveau réduit dans les haut-parleurs latéraux afin d'éviter de "sortir" l'image sonore de sa position centrale voulue Pour la diffusion biphonique, le signal M peut être utilisé pour le haute parleur central et les signaux courants de gauche et de droite pour les haut-parleurs latéraux Enfin,-la reproduction d'une diffusion triphonique entraîne la présentation des signaux de gauche, du centre et de droite par les haut-parleurs respectifs; dans ce cas, le signal T est appliqué directement au haut- parleur central et il est également utilisé pour soustraire électriquement les composantes du signal de centre des canaux de gauche et de droite-, ce dont il résulte des performances entièrementidiscrètes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à-la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels t La figure 1 qui a déjà été mentionnée est une courbe illustrant l'effet de la tête sur un front d'ondes monophoniques arrivant sous un angle de 90 par rapport au front de l'auditeur, La figure 2 qui a déjà été mentionnée-:est une courbe montrant l'utilisation de la "Loi des sinus" pour le cas de deux hautparleurs sous un angle de 90 par rapport à l'auditeur, La figure 3 déjà mentionnée illustre une application de la "Loi des sinus", La figure 4 est un diagramme des fréquences du signal composite en bande de base développé selon les principes de l'invention, La figure 5 est un schéma simplifié d'un. poste d'émission produisant le signal composite de la figure 4, La figure 6 est un schéma simplifié d'un-poste récepteur selon l'invention, et La figure 7 illustre schématiquement la hiérar- chie des modes de réception selon l'invention. Avant de décrire l'invention, il peut être utile de revoir rapidement les principes de base du système stéréophonique à deux canaux actuel, approuvé par des autorités compétentes, ainsi que les systèmes sonores de télévision à canaux-multiples actuellement examinés pour un service futur de diffusion aux Etats- Unis d;Amêrique Dans le système radiophonique actuel, les signaux stéréophoniques qui sont additionnés ensemble constituent un "canal monophonique" qui consiste en un signal (G+D) de 50 à 15 000 Hz, o G et D représentent les signaux ou les canaux de sons dépendants de gauche et de droite; comme cela a déjà été indiqué, chacun des signaux G et D peut également contenir une composante 0,7 C. C'est ce signal combiné qui est reproduit par le récep- teur standard monophonique à modulation de fréquence, sous le terme descriptif "canal monophonique" avec l'utilisation de la lettre M pour identifier ce canal. A ce signal est additionné un signal à double bande latérale à sousporteuse supprimée de 38 k Hz Ssin st, o S=(G-D) avec un piloté de 19 k Hz Le signal de modulation composite peut s'écrire sous la forme em = M + Ssinwst + psin Ssinwst de 23 à 53 k Hz Si une autorisation de communica- tion auxiliaire (SCA) est également transmise, une bande de sous-porteuse modulée en fréquence SCA de 59,5-à 74,5 k Hz est également présente. Z 536234 1 3 Trois systèmes de son de télévision à canaux multiples sont actuellement examinés pour un future service de diffusion aux Etats-Unis d'Amérique Ces trois systèmes sont décrits en détail dans un article de juillet 1982 dans Electronics Industries Association intitulé "Multichannel Television Sound: The Basis for Selection of a Single Standard" mais il suffit pour le moment d'indi- quer que ces trois systèmes proposent la transmission d'une sous-porteuse stéréophonique pour la programmation sonore à deux canaux, un second programme sonore (SAP) pour une autre langue ou un autre service et une troisième sous- porteuse pour une utilisation non publique de télémétrie ou de recueil de nouvelles électroniques (ENG)o Toutes les sous-porteuses sont situées à des fréquences qui sont des multiples entiers ou fractionnaires de la fréquence de synchronisation horizontale de télévision dans le système NTSC (f H= 15 743 Hz) Un système proposé par l'association des industries électroniques du Japon utilise une modulation de fréquence à sousporteuse stéréophonique tandis que les deux autres proposés par Telesonics et Zénith respectivement utilisent une modulation d'amplitude à double bande latérale et porteuse supprimée, similaire à celle utilisée dans la diffusion standard radiophonique stéréophonique à modulation de fréquence. Comme cela a déjà été indiqué, dans la présente disposition, un troisième indépendant ou signal tripho- nique T est produit pour la reproduction par un haut- parleur central, et également pour être utilisé pour soustraire électriquement les composantes du signal central des canaux de gauche et de droite pour donner des performances entièrement discrètes Il existe deux choix dans les trois systèmes proposés de transmission de son de télévision à canaux multiples pour la position de ce nouveau signal triphonique T Chacun de ces trois systèmes peut recevoir le signal T dans le canal de- second programme de son SAP, bien qu'avec des degrés variables de fidélité sonore Les deux systèmesqui utilisent une sous-porteuse stéréophonique modulée en ? 536234 amplitude offrent un autre moyen pour la transmission du signal T en ce que, dans l'un ou l'autre, le nouveau signal T peut être incorporé corne une modulation en quadrature de la même porteuse supprimée qui porte le signal de différences stéréophoniques S=(G-D) Le système triphonique selon l'invention sera décrit dans le contexte des systèmes Telesonics et Zenith de transmission de son de télévision à canaux multiples, qui, dans le cas présent, ne diffèrent que la fréquence de la tonalité pilote stéréophonique qui est f H pour le système Zénith et 5/4 f H pour le système Telesonics. Dans le système sonore triphonique selon l'invention, au canal monophonique sont ajoutés deux signaux à double bande latérale kf H k Hz (o k est 2,0 ou 2,5) l'un correspondant à un signal de différence consis- tant en (G-D) et l'autre consistant en un signal (D=-1,4 C) et déphasés de 90 , avec un signal pilote ayant une fréquence f H ou 5/4 f Hi respectivement pour le système Zénith et le système Telesonics, comme le montre la figure 4 Par conséquent, avec les spécifications Zénith etTelesonics, l'amplitude de chacun des signaux à double bande latérale est double de l'amplitude du signal du canal monophonique et le pilote, à son tour, a une amplitude nettement plus faible Ainsi, le signal compo- site en bande de base de ce système sonore triphonique peut s'écrire comme suit e.=(G+ 1 4 C+D) + psinit + (G-D)sin 2 ot + (-1 4 C)cos 2st (équation 1) o G, D et C sont les canaux indépendants de son, a = 2 tkf H (f H= 15 o 734 k Hz et k = 2,0 ou 2,5) et p est l'amplitude du signal pilote. La figure 5 est un schéma simplifié de l'émetteur destiné à produire ce signal composite Dans un but de simplification, certains des circuits les plus courants d'un émetteur (par exemple le circuit de pré-accentuation, la source de fréquence porteuse et me modulateur de fréquence porteuse) ne sont pas repré- sentés et ne seront mentionnés que rapidement lorsque cela sera nécessaire au cours de la description qui va suivre Les signaux de fréquence audible G, C et D produits par trois sources indépendantes (non-représentées) sont fournis par des circuits de pré-accentuation (non- représentés) aux entrées d'une matrice courante 10 consistant par exemple en un réseau d'amplificateurs de sommation agencé pour produire à la sortie de la matrice trois signaux audibles de la manière suivante È ( 1) (G+ 1,4 C+D), (GAD) et ( 11,4 C) Le signal monophonique (M) est appliqué à une entrée d'un additionneur 12 et le signal de différence stéréophonique (Ge D) ainsi que le signal triphonique (-1,4 C), sont appliqués aux entrées des modulateurs respectifs 14,et 16 dont les sorties sont également délivrées à l 9 additionneur 12 dans lequel elles sont combinées linéairement avec le signal monophonique. La sous-porteuse et le signal pilote sont produits par un générateur de porteuse 18 qui est synchronisé et commandé par horloge au moyen d'un signal f H (fréquence de synchronisation horizontale de télévision) provenant du signal vidéo, pour être transmis avec les signaux de son, et qui est réalisé pour produire un signal sinusoïdal de sortie S ayant une fréquence kf H k Hz, o k est 2,0 ou 2,5 suivant que le système Zénith ou le système Telesonics est utilisé Le générateur de porteuse comporte l'un quelconque des dispositifs connus pour produire un déphasage de 90 entre les signaux de sortie de sous-porteuse qui sont appliqués aux modulateurs res- pectifs comme l'indique la figure 5 Les modulateurs 14 et 16 consistent en'des modulateurs d'amplitude à suppression de porteuse de réalisation connue, qui servent à moduler l amplitude des deux sous-porteuses avec des signaux de fréquences audibles afin de-produire les deux signaux de sous-porteuse modulés en amplitude à double bande latérale et suppression de porteuse (G-D) sin 2 t et ( (non-représentée) pour la reproduction. Dans le cas dé la réception d'un signal stéréophonique à deux canaux, les signaux M et S sont produits à la sortie du démultiplexeur; comme précédemment, le signal M est appliqué à une entrée de chacun de l'ad- ditionneur 22 et du soustracteur 24 et le signal F (G-D) est appliqué comme seconde entrée à l'additionneur 22 et il est soustrait du signal M dans le soustracteur 24 Il en résulte que la sortie de l'additionneur 22 constitue le signal ( 2 G+ 1,4 C) et en l'absence d'un signal à la seconde entrée de l'additionneur 26, la sortie de ce dernier est ( 2 G+ 1, 4 C) dont l'amplitude est réduite de moitié pour obtenir un signal (G+ 0, 7 C) appliqué au haute parleur de gauche D'une façon similaire, la soustraction du signal de différence (G=D) du signal monophonique donne un signal ( 2 D+ 1,4 C) et étant donné que ce signal n'est pas non plus modifié par l'additionneur 28, il apparaît à la sortie de ce dernier; là également, la réduction de moitié de l'amplitude de ce signal donne le signal (D+ 0,7 C) pour la reproduction par le haut- parleur de droite du système à deux canaux Tout ceci est typique du mode de fonctionnement d'un récepteur conventionnel à modulation de fréquence à deux canaux. Dans le cas de la réception d'un signal triphonique, c'est-à-dire d'un signal composite contenant le nouveau signal T (-1,4 C), les signaux Mt S et T apparaissent tous à la sortie du démultiplexeur 20, les signaux M et S sont appliques à l'additionneur 22 et au soustracteur 24 comme précédemment et le signal T est appliqué à un circuit séparateur 30, c'est-à-dire une matrice connue réalisée pour laisser passer le signal (1,4 C) à deux sorties séparées pour l'application à la seconde entrée de chacun des additionneurs 26 et 28, et pour modifier l'amplitude du signal D et pour délivrer à une troisième sortie le signal 2 C, qui, après une réduction d'amplitude appropriée, est appliqué directe- ment au haut-parleur central d'un système de reproduction triphonique L'addition-linéaire dans l'additionneur 26 des signaux ( 2 G+ 1,4 C) et (1,4 C) donne un signal 2 G et de façon similaire, l'addition dans l'additionneur 28 des signaux ( 2 D+ 1,4 C) et (-1,4 C) donne le signal discret 2 D; ainsi, après une réduction appropriée d'amplitude, des signaux discrets G et D sont disponibles pour l'application respectivement aux haut-parleurs de gauche et de droite du dispositif de reproduction sonore triphonique. La hiérarchie des modes de réception qui ont été décrits ci-dessus est illustrée sur la figure 7 qui montre trois types de récepteurs dé télévision dans lesquels trois modes d'émission différents peuvent être rencontrés, à savoir un récepteur de télévision 30 de type courant avec un seul haut parleur, un récepteur biphonique 32 équipé avec deux haut-parleurs pour la reproduction stéréophonique du son de télévision et un appareil qui sera probablement le plus courant dans le futur, comportant un grand écran 34, deux haut-parleurs extérieurs à gauche et à droite 36 et 38 et un haut-parleur central 40 positionné au milieu et au-dessous de l'écran. Dans le premier cas, et comme cela a été expliqué ci-dessus, indépendamment que l'émission soit monophonique, biphonique ou triphonique selon l'invention, le signal monophinique M est reproduit par le seul haut-parleur La possibilité de reproduction à deux canaux du récepteur 32 entraîne que le signal monophonique M soit présenté par chacun des haut-parleurs quand la transmission est monophonique, et en transmission biphonique et triphonique, le signal (G+ 0,7 C) est présenté sur le haut-parleur de gauche et le signal (D+ 0,7 C) sur le haut-parleur de droite Enfin, pour le récepteur à grand écran et à trois haut-parleurs, un certain nombre de choix se présentent Pour la repro- duction des émissions monophoniques, il est possible d'utiliser le signal M sur les trois haut-parleurs bien qu'à un niveau réduit sur les hautparleurs extérieurs 36 et 28 afin d'éviter de "sortir" l'image sonore de sa position centrale souhaitable L'utilisation de ces haut-parleurs en condition de déphasage illustré peut. ajouter une sensation d'ambiance quelque peu améliorée. Dans le cas de diffusion biphonique, le signal M peut être utilisé pour le haut-parleur central etles signaux courants de gauche et de droite pour les haut-parleurs latéraux; là également, une présentation déphasée peut réduire légèrement l'impression d'étalement de la largeur O Enfin, pour des émissions triphoniques, les signaux discrets G et D sont appliqués aux haut-parleurs latéraux respectifs et le signal discret C est appliqué directement au haut-parleur central pour obtenir une présentation précise des signauxp comparable à celle obtenue avec les systèmes sonores cinématographiques, Il est préférable que le dispositif selon l'invention comprenne un signal d'identification pour permettre la commutation automatique des récepteurs sur le mode de réception triphonique Un tel signal peut être incorporé dans le signal vidéo ou dans le spectre de bande passante audible L'une des deux dernières possibilités consiste à utiliser un signal pilote ayant le tiers de l'amplitude de la troisième harmonique du pilote principal comme cela est suggéré dans le brevet des Etats-Unis d'Amgrique n% 036790832 g ce qui n'augmente pas 10 écart instantané de fréquence de la porteuse modulde en fréquence O En variante, selon la configuration de bande de base choisie, il peut être préférable d'utiliser une modulation d'amplitude du premier pilote; une fréquence sous=harmonique du pilote pourrait ître choisie pour donner des bandes latérales suffisamment éloignées au-delà de La plage de capture des détecteurs de pilote récepteur, tout en ayant une. fréquence suffisamment basse pour que les bandes latérales résultantes autour du pilote ne se situent pas dans les canaux principaux ou stéréophoniques O Il apparaît en regard de la description ci-dessus que les conditions particulières pour satisfaire la reproduction sonore à canaux multiples en télévision font qu'il est souhaitable d'étendre le cadre des systèmes sonores actuellement considérés pour le service de diffusion Bien que -l'image sonore centrale instable ne présente pas un handicap sévère pour l'introduction des sons sans image, il n'en est pas ainsi en télévision particulièrement dans le cas de grands écrans et de haut-parleurs largement espacés; ces appareils demandent un son central stable, suggérant clairement que le nouveau service de son à la télévision doit suivre l'exemple du cinématographe plutôt que celui de l'enregistrement sonore ou de la diffusion radiophonique en modulation de. fréquence O Le système triphonique décrit salon l'inven- tion s'adresse à cette nécessité et la satisfait en ce que l'émission est facile, avec aucune ou peu de pénalisation dans l'incapacité de modulation des émetteurs ou dans la surface de couverture de diffusion O Le dispositif offre la possibilité de-réduire au minimum les prix de production des programmes et d'édition car la majeure partie du programme sonore continue indu- bitablement à être un dialogue sur le canal central. Enfin, étant donné que le système triphonique est hiérarchique, il offre à l'émission et à la fabrication des récepteurs une possibilité inhabituelle de souplesse en ce qui concerne les choix des modes de fonctionnement O La description faite ci Sdessus n'est qu'un exemple des principes de l'invention et de nombreuses modifications pourraient y âtre apportées sans sortir du cadre ni de son esprit Par exemple, bien que le signal D soit décrit comme ayant une valeur de o-1,4 C, il est évident que cette valeur pourrait être + 1,4 C ce qui nécessiterait que les additionneurs 26 et 28 deviennent des circuits soustracteurs pour obtenir le même résultat. 2536 34 REVENDICATIONS 1 Dispositif de transmission sonore tri- phonique, caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur comprenant trois sources indépendantes de signaux de fréquences audibles (G,D et C) en liaison stéréophonique, un dispositif ( 10) pour combiner les signaux et obtenir trois signaux de fréquences audibles (MS et T) consistant respectivement en (G+ 1,4 C+D),(G-D) et (-1,4 C), un dispo- sitif ( 18) pour produire deux sous-porteuses de la même fréquence, déphasées de 90 , un dispositif ( 14,16) de modulation en amplitude de chacune des sous-porteuses avec l'un respectif desdits signaux de fréquences audibles (S et T) pour développer deux signaux à double bande latérale avec suppression de porteuse, la fréquence des- dites sous-porteuses étant suffisamment élevée pour assurer un intervalle de fréquences entre les bandes latérales intérieures des signaux de sousporteuses modulés et ledit signal (M), un signal pilote de référence de phase ayant une fréquence qui est la moitié de la fréquence des sousporteuses et qui se situe dans ledit intervalle de fréquence, et un dispositif de modulation en fréquence des signaux précités sur une porteuse à haute fréquence dans le but de lémettre vers un ou plusieurs récepteurs éloignéso 2 Récepteur utilisable avec un émetteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte. des dispositifs ( 20-28) destinés à reproduire chacun des signaux des sources de fréquences audibles (GD et C) en réponse à la réception de ladite porteuse à haute fréquence. 3 Récepteur selon la revendication 2, carac- térisé en ce qu'il comporte un dispositif pour reproduire des signaux courants de diffusion monophonique et stéréo- phonique à deux canaux. 4 Dispositif de transmission sonore triphonique, caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur comprenant un dispositif ( 10) destiné à combiner trois signaux (G, C et D) de sources de fréquences audibles indépendantes en liaison stéréophonique pour obtenir trois signaux de fréquences audibles (M, S et T) consistant respectivement en (G+ 1,4 C+D), (GAD) et ( 1,4 C) a un dispositif ( 14,16) de modulation en amplitude de chacune de deux sous- porteuses de même fréquence et en quadrature de phase avec l'un respectif desdits signaux de frgéquences audibles ((S et T), un dispositif de modulation en fréquence des signaux précités sur une porteuse à haute fréquence dans 1 G le but de l'émettre vers un ou plusieurs récepteurs éloignés, et des récepteurs destinés à reproduire chacun desdits signaux de source de fréquences audibles en réponse à ladite porteuse modulée en fréquence. Disposition selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite porteuse est modulée selon la fonction de modulation: em = M + psin (Ost/2) + Ssinust + Tcoscst m ss o p est l'amplitude d'un signal pilote de réponse de phase sin(w t/2) et Ls= 2 tf S o S est la fréquence fondamentale des signaux de sous=porteuses sintst et coswst, chaque signal de sous-porteuse étant modulé en amplitude à double bande latérale avec suppression de porteuse par l'in respectif desdits signaux de fréquences audibles (S et T). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que (fs = kf H), (k) étant une constante et (f H = 15 734 Hz) à savoir la fréquence de synchronisa- tion horizontale dans le système de téléision (NTSC). 7 Dispositif selon la revendication 6, carac- térisé en ce que la constante (k) est choisie depuis 2,0 ou 2,5. 8 Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que ledit récepteur comporte un dispositif pour reproduire alternativement des émissions monophoniques courantes et stéréophoniques à deux canaux. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit récepteur comporte un 2536 é 34 premier et un second dispositifs ( 22,24) destinés à combiner lesdits signaux audibles (M et S) pour obtenir un premier et un second signaux audibles intermédiaires ( 2 G+ 14 C) et ( 2 D+ 1,4 C) respectivement et un troisième et un quatrième dispositifs ( 26028) destinés à combiner ledit premier et ledit second signaux audibles inter- médiaires respectivement avec ledit signal audible (D) pour obtenir lesdits signaux des sources de fréquences audibles (G et D)o