Brevet FR2765765A1 — publié le 19990108

Procédé et appareil pour formater le signal audio numérique pour l'usage de la reproduction sonore Le principe des alimentations des transducteurs électro-acoustiques par les amplificateurs de type analogique est le plus utilisé. En effet, le déplacement analogique de la membrane suit des sinusoïdes, courbes prélevées à l'enregistrement. La condition utilisable du signal audio électrique , est le signal, recueilli par le ou les micros, ou issu directement d'échantillonneurs numériques, qui est lissé pour l'usage analogique. Le signal d'origine numérique sonore utilisé a une intensité et une fréquence de 44 100 échantillons par seconde, suivant un modèle représentatif bien connu (Fig.l).Le procédé est le signal d'origine copié, et reproduit, pour obtenir un nouveau signal numérique pour la commande électrique des transducteurs électro-acoustiques. En effet, la réponse impulsionnelle des transducteurs électroacoustiques n'est pas conforme aux signaux émis par le principe numérique . Un effet de trainage èst remarqué sur les impulsions des membranes qui ne s'arrêtent pas quand l'impulsion est finie. L'impulsion mécanique se prolonge par l'effet de la masse de la membrane pour les impulsions fortes . Les impulsions fines sont alors dans cette circonstance masquées. II devient nécessaire de remédier à cet inconvénient par le présent procédé, en imposant au moins une information supplémentaire pour contrôler les effets mécaniques des mouvements d'emballement des membranes. Le présent procédé est un logiciel d'interface, contenant la correction de commande particulière de compensation programmée adapté pour transducteur électro-acoustique. Deux possibilités sont retenues pour pallier aux effets d'emballement mécanique, soit une multiplication du signal audio numérique avec des valeurs plus petites mais en phase , soit des impulsions en inversion de phase. Pour cela le procédé est une utilisation des signaux numériques sonores d'origine en référence qui sont copiés et reproduits en plusieurs exemplaires, en un nouvel agencement ne modifiant pas le temps de l'original. La commande est précise nécessaire pour vaincre les inerties mécaniques des membranes. Le paramètre temps est une constante, aussi quand les informations doublent ou triplenT, la fréquence des signaux double ou triple proportionnellement à la multiplication des copies reproduites. Ces copies de signaux peuvent avoir des valeurs d'intensité différentes , par rapport à l'original et entres elles. Par exemple (Fig.2) une période de temps est représentée sur l'horizontale, où sont présentes les valeurs (EC), des signaux sont copiés et la période de temps ne change pas.La première copie reproduite a un rapport d'échelle de 1/3 de l'original et une deuxième copie a un rapport de 1/1 Il est évident que la reproduction multiple des signaux du nouveau signal sonore correspond à un ajustement des fréquences des signaux , doublés, triplés, quadruplés autant de fois que la multiplication du signal d'origine. II ne s'agit pas d'écho qui prolonge la note, mais d'une méthode compensant les inerties des membranes, adaptée aux efforts dynamiques, qui par la masse dissocient les paramètres tension courant de l'instant. Un lissage du signal nouvellement formaté est prévu pour obtenir un signal analogique. Ce signal audio numérique, ou analogique peut être directement appliqué aux bornes de au moins un transducteur électro acoustique. Cette reproduction multiple du signal d'origine enregistré peut avoir d'une part sa valeur d'intensité différente et d'autre part un déphasage, un glissement pouvant aller jusqu'à sa valeur inverse totale de phase, par rapport au signal d'origine. Ce procédé est caractérisé par la reproduction, multiple des originaux (Fig.3) dit "signal d' origine" d'un temps (TP) donné, en un nouveau signal formaté de 4 fois la fréquence d'origine dont deux copies sont de phase inverse, et de 1/2 valeur d'intensité. Ces signaux en inversion de phase recalent la membrane dont l'inertie la déporterait trop loin et elle prendrait un retard pour l'impulsion suivante, ce qui crée la dissociation tension courant. Le procédé peut copier le message original et le reproduire suivant toutes les variantes des combinaisons décrites et de facon identique pour chaque signal d'origine, par séquence cyclique d'ordre reproduit, dans le rapport d'échelle d'intensité et de phase Ti , T2 , T3 ,T4 (Fig4 ). Le procédé a son appareil de formatage de signal audio pour transducteur électro acoustique, caractérisé par un référentiel de signal numérique d'origine enregistré sur un support ou en direct , copié par reproduction de l'original, suivant le procédé déterminant un logiciel d'interface entre un signal numérique d'originel et un signal numérique nouvellement formaté pour une commande électrique des mouvements mécaniques mieux adaptés. Les nouveaux signaux sont au moins deux copies du signal original. Les copies des signaux peuvent être en phase ou en inversion totale de phase par rapport à l'original. Les intensités de chaque signal peuvent être d'une fraction de la valeur d'intensité de l'original. Un appareil est réalisé par l'homme de l'art, comme exemple (Fig.4) dans une chaine de reproduction sonore, ayant un récepteur radio un lecteur de disque laser (CD) > et un système de formatage suivant le procédé, intégré dans un amplificateur numérique (AN), pour alimenter les enceintes acoustiques (E). L'amplificateur reçoit le message numérique par le faisceau optique (FO) décode le signal audio numérique, par le décodeur (D) , qui va établir le signal d'origine. Ce signal est transféré à quatre échantillonneurs (T1 ,T2 ,T3 ,T4) gérés par une horloge commune. Un micro processeur (HC) muni d'un relais chargé du balayage régulier et cyclique programme les activités des quatre échantillonneurs réglables par rapport aux valeurs du décodeur (D). Chaque échantillonneur, par copie de signal d'origine reproduit utilise deux potentiomètres de programmation, I'un pour positionner le rapport d'échelle des intensités et l'autre pour la phase des intensités, entre la synchronicité de phase et le glissement d'inversion de phase par rapport à l'original. Dans ce cas l'échantillonneur (T1) est identiquement réglé comme l'échantillon du décodeur, signal d'origine. L'échantillonneur (T2) est réglé en valeur inverse de phase de (T1), avec la même valeur d'intensité. L'échantillonneur (T3) est réglé à 1/3 d'intensité de T1 et en phase avec (T1). L'échantillonneur (T4) en phase avec (T1) et 1/2 d'intensité de (T1). Le signal formaté (F) est amplifié par l'amplificateur (A) réglé en puissance par le pontentiomètre (V) déterminant la sensibilité du décodeur. Les appareils de formatage de signal audio numérique suivant le présent procédé ont besoin d'une fréquence 4 fois supérieure pour les médiums et aigus, et seulement de 3 fois supérieure pour les basses. Le système de reproduction sonore (Fig.5) constitué d'un micro, d'un lecteurlenregistreur de cassette audio numérique et d'un lecteur de disque laser, qui ne sont pas exhaustifs, sont reliés à l'ampli numérique de puissance à quatre sorties indépendantes, de 2 basses (B) et de 2 satellites (S) L'amplificateur nécessite des décodeurs (RA), qui établissent le signal original. Une horloge électronique dans une puce électronique (HE) coordonne l'ordre d'action, programmé régulier et cyclique des quatorze échantillonneurs qui déterminent le profil du nouveau message sonore . Les canaux recoivent respectivement trois échantillonneurs couplés pour les graves (EGD, EGG) réglés tous en phase dans un rapport de 1/3 en diminution du premier par rapport au deuxième et de 1/3 du deuxième par rapport au troisième. Le signal nouvellement formaté par le microprocesseur (X) est amplifié par l'amplificateur (AX) pour alimenter les caissons de basses. Les échantillonneurs (ESG,ESD) à quatre niveaux alimentent les satellites par les amplificateurs (AX). Les fréquences (ESG,ESD) sont de quatre fois la vitesse de (RA) tandis que celles de (EGG,EGD) sont de trois fois la vitesse de (RA). Un modem de lissage est prévu pour la lecture analogique, cet appareil n'est pas limitatif , c'est un exemple.Tous les moyens électroniques à composant passif ou actif de semi conducteur ou toutes les formes de micro-processeurs, circuits intégrés, ou produits à devenir dans le domaine de la connectique, électronique active, peuvent être utilisés pour réaliser ces appareils. Le présent procédé et appareil adapte le signal numérique sonore en un signal numérique de commande de tous les transducteurs électro dynamiques.Ce principe de correction, est utilisable par le monde de l'audio et l'audiovisuel. REVENDICATIONS 1") Procédé de formatage de signal audio numérique, pour la commande de transducteur électro acoustique à partir d'un signal numérique original, de signal électrique sonore, modifié en un signal numérique sonore par copie du signal d'origine, à une'fréquence plus élevée, proportionnelle aux copies, dont les exemplaires reproduits ont des valeurs d'intensités différentes de l'original afin de contrôler les effets d'emballement mécanique des transducteurs électroacoustiques. 2") Procédé selon la revendication (1) caractérisé par l'inversion de phase des copies, qui ont des intensités pouvant aller jusqu'à l'inversion totale de phase par rapport au signal d'origine. 3 ) Procédé selon la revendication (1) ou (2) où le signal numérique nouvellement formaté est lissé pour l'usage en signal analogique. 4 ) Appareil pour formater un signal numérique de commande de transducteur électro acoustique, à partir d'un signal d'origine d'un enregistreur numérique ou d'un support numérique sonore, en un nouveau signal audio numérique sonore dont les signaux d'origine sont copiés et reproduits à des fréquences plus élevées , créés par des échantillonneurs spécifiques pour chacun des signaux copiés, caractérisés en ce que les valeurs d'intensités et de phases des nouveaux signaux sont réglables, par deux potentiomètres distincts, et dont l'ordre d'action des échantillonneurs (T1,T2,T3,T4) est cyclique et régulier,et est assuré par une horloge électronique (HE ). 5 ) Appareil selon la revendication (4) caractérisé en ce que la fréquence des échantillonneurs est proportionnelle au nombre de reproduction des copies , soit la fréquence doublée s' il y a deux copies, quadruplée s' il y a quatre copies du signal d'origine. 6 ) Appareil selon les revendications (4) ou (5) caractérisé par l'adjonction d'un modem de lissage, pour une fonction analogique.