Brevet FR2751828A1 — publié le 19980130

PROCEDE DE RESTITUTION SONORE POUR VOIES D'AMBIANCE ARRIERES La présente invention a pour objet un nouveau principe de décodage/codage, concernant la restitution sonore sur les enceintes arrières, notamment dans les systèmes à effet cinéma chez soi. Il est fréouemment fait référence à ces enceintes en voies arrières par 1 'expression "surround", et à ces systèmes par l'expression "Home Cinema". Les systèmes de deproduction sonore à effet cinéma Fig.l, sont généralement composés de cinq enceintes alimen tées par cinq amplis: une enceinte centrale 7 et son ampli 6, une enceinteavant gauche 9 et son ampli 8, une enceinte avant droite il et son ampli 10, une enceinte arrière gauche 13 et son ampli 12, une enceinte arrière droite 15 et son ampli 14. Pour 1 'avant, le signal stéréo 1 et 2 est généralement appliqué au circuit préamplificateur gauche 3 et au circuit préamplificateur droit 4. Le signal central est extrait du circuit de matriçage 5, totalisant la somme des signaux gauche 1 + droite 2, pour alimenter la voie centrale 6 et 7. Pour l'arrière, deux méthodes sont actuellement utilisées. Selon la première méthode, on utilise le signal stéréophonique d'origine 1 et 2, en lui faisant traverser des circuits retardateurs de son, 16 pour la voie arrière gauche et 17 pour la voie arrière droite, avec des effets de réverbération et échos divers. Cette technique, utilisant des trucages et générant des distorsions ne permet pas une reproduction sonore réaliste, les effets obtenus étant toujours les mêmes, quelque soit le message délivré. La restitution globale ne peut être hautefidélité. La deuxième méthode consiste à utiliser des sources multi-canaux, soit en retravaillant les premières prises de son stéréo en rajoutant des sons artificiels pour les deux voies arrières au réenregistrement des sources, soit en procédant à de nouveaux enregistrements multi-canaux avec cinq micros minimum à la prise de son, ce qui implique un codage à 1 'enregistrement et un décodage à la relecture. Principe compliqué et couteux au niveau de la prise de son et néces sitant un décodeur spécifique. La présente invention a pour bdt de pallier les défauts pré-cités afin d'obtenir une reproduction sonore cohérente, haute-fidélité, dans les systèmes à effet Cinéma et pouvant fonctionner avec toutes les sources stéréophoniques existantes. L'invention Fig.2 consiste à utiliser le signal stéréo des sources issues respectivement du circuit préamplificateur gauche 3 et du circuit préamplificateur droit 4. On dirige ce signal sur un circuit différentiel 18 qui a pour fonction de différencier un son monophonique d'un son sté réàphonique. Si le son qui arrive est monophonique, il présente à tous moments des fréquences et des amplitudes identiques. Dans ce cas, le circuit différentiel 18 ne détectera pas d'information. Si le son qui arrive est stéréophonique, les fréquences et les amplitudes seront différentes, le circuit différentiel 18 fera apparaître un signal de différence droite/gauche ou gauche/droite qui sera d'autant plus important que le signal stéréo détecté sera plus déphasé. Ce signal sera dirigé sur un ampli de signal différentiel 19. Ce signal amplifié va commander simultanément deux circuits à ouverture et fermeture rapide, 20 pour la voie gauche, 21 pour la voie droite. Les circuits à ouverture et fermeture rapide doivent avoir des temps de commutation de 1 'ordre de une à trois microsecondes. Ces deux circuits vont laisser passer le signal stéréo sur les voies arrières lorsque l'information est stéréo. Si l'information est mono (par exemple issue d'un acteur parlant au centre de 1 'écran) le son sera identique sur les deux voies. Le circuit 18 ne détectera pas de signal. L'amplificateur de signal différentiel 19 n'actionnera pas les circuits de fermeture rapide 20 et 21. Aucun signal ne sera audible sur les voies arrières 13 et 15. La voix de 1 'acteur parviendra bien de l'avant par 1 'enceinte centrale 7. La diaphonie avant/arrière peut dépasser 40 dB. Si l'information est stéréo et que ltévènement sonore se trouve hors du champ visuel (par exemple l'arrivée d'un train sur 1 'extrème droite, non encore visible sur l'écran) le signal 2 parvenant au circuit préamplificateur 4, pénètre dans le circuit différentiel 18. Ce circuit fait apparaître fun signal de différence important qui va être dirigé sur l'amplificateur de signal différentiel 19. L'amplificateur de signal différentiel 19 va commander les deux circuits à ouverture et fermeture rapide 20 et 21 qui vont laisser passer les signaux 1 et 2 parvenant au circuit préamplificateur gauche 3 et au circuit préamplificateur droit 4. Comme le signal source 2 ne parvient que sur le circuit amplificateur de droite 4, seul le signal de droite 2 traverse le circuit à ouverture et fermeture rapide 21, pour alimenter l'ampli de puissance droit-14 et l'enceinte arrière droite 15. Ce signal sonore 2 est donc parfaitement localisé, capté et orienté en fonction de la somme différence des signaux avant/droit 11 et arrière droit 15, permettant au spectateur de situer 1 'é- vènement sonore avec la plus grande précision. La séparation arrière/gauche, arrière/droite, peut atteindre 6Q.dB. L'effet spatial recherché est ainsi obtenu sàns dénaturer le signal et sans aucun artifice. Ce principe qui permet de dégager les signaux stéréophoniques extrème gauche, extrème droite, qui restent habituellement confondus dans le champ étroit de la stéréophonie traditionnelle, apporte un enrichissement considérable du spectre audible. L'intérêt de la présente invention est de créer un effet spatial réaliste avec une séparation parfaite des voies droites et gauches et avant/arrière, tout en étant hautedéfinition. La bande passante n'est pas limitée. La pureté du signal d'origine est totalement respectée puisqu'il ntest déformé par aucun circuit parasite. L'effet spatial avant/ arrière devient parfaitement cohérent, permettant par exemple d'entendre un évènement sonore se déplacer en diagonale dans la pièce d'écoute. Par ce principe il est possible d'obtenir une restitution sonore multi-canaux haute-fidélité, tout en utilisant les sources stéréophoniques existantes: disques, cassettes, vidéo-disques, radios, TV NICAN. réception par satellite etc... sans avoir recours à un décodeur ou à de nouvelles sources spécifiques onéreuses. REVENDICATIONS 1. Procédé de restitution sonore pour voies d'ambiance arrières, dans lequel un dispositif (22) utilise un signal issu d'une source stéréo (1,2), caractérisé en ce qu'on retire les composantes monophoniques dudit signal au moyen d'un circuit différentiel (18), et en ce que ses composantes stéréophoniques sont respectivement transmises vers les voies arrières (13,15) par deux circuits à ouverture et fermeture rapide (20,21) qui commandent leur amplitude sous le contrôle d'un amplificateur de signal différentiel (19) de façon que l'amplitude des composantes stéréophoniques transmises varie en fonction du signal de différence détecté par le circuit différentiel (18), de sorte que, plus le signal stéréo provient de sources éloignées donc très déphasées, plus le circuit différentiel (18) laisse passer les composantes stéréophoniques vers les voies arrières (13,15). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est appliqué à un appareil de restitution sonore tel que téléviseurs, radio-transistors, chaîne Hi-Fi, amplificateurs multicanaux, auto-radios stéréo et multicanaux, équipements de sonorisation pour salles de cinéma. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est appliqué à un circuit électronique à effets, tel que : déphasages, circuits retardateurs, bandes passantes filtrées ou coupées.