Brevet FR2829658A1 — publié le 20030314

Dispositif d'amplification et de purification du son La présente invention concerne un dispositif d'amplification et de purification de sons produits par un dispositif de restitution de signaux sonores. Les signaux sonores, par exemple des morceaux de musique joués par des ensembles instrumentaux, sont généralement enregistrés sur un support d'enregistrement, pour permettre aux auditeurs d'écouter à leur convenance ces morceaux, dans un cadre personnel, par exemple à leur domicile. Afin d'améliorer la qualité et la fidélité des sons restitués à partir d'un support d'enregistrement, on a développé des supports analogiques et numériques pouvant être convertis en signaux sonores par des ensembles dits haute-fidélité , afin de restituer le plus fidèlement possible les sons enregistrés. Cependant, la restitution des signaux sonores n'est jamais complètement fidèle aux signaux enregistrés. L'altération de la restitution des signaux sonores se produit d'une part lors des étapes d'enregistrement et d'impression de l'enregistrement sur le support d'enregistrement, d'autre part lors de lecture du support d'enregistrement et de la restitution des signaux sonores à partir des signaux déchiffrés sur le support d'enregistrement, par un dispositif de restitution des signaux acoustiques. La recherche d'une restitution la plus fidèle de signaux sonores enregistrés passe notamment par la reproduction fidèle du signal sonore enregistré. Les dispositifs de restitution de signaux sonores dits haute-fidélité comprennent en général des transducteurs du type haut-parleurs permettant à partir d'un signal électrique de commande représentatif des signaux acoustiques enregistrés, lus sur un support d'enregistrement et amplifiés, de faire vibrer une membrane, afin de transformer les signaux électriques en signaux sonores. Les transducteurs fonctionnent en général grâce à une bobine électromagnétique, le courant de commande circulant dans les conducteurs de la bobine permettant de déplacer axialement un aimant fixé sur la membrane, pour faire vibrer la membrane. La restitution du signal acoustique est susceptible d'être perturbée par la présence d'ondes électromagnétiques parasites produites par des objets environnants présents dans l'environnement du dispositif de restitution des signaux sonores. Ces ondes électromagnétiques parasites ont une influence sur le fonctionnement des hautparleurs, ainsi que sur les signaux électriques véhiculés par l'intermédiaire de câbles. L'espace dans lequel les signaux sonores sont restitués par les transducteurs modifie également la restitution des signaux sonores à un auditeur. Les revêtements du sol, et des murs, la configuration de la salle, les meubles présents dans la salle peuvent perturber la propagation des ondes acoustiques, par exemple en absorbant certaines ondes acoustiques selon leur fréquence. Malgré les efforts pour restituer des signaux sonores les plus fidèles possibles aux signaux enregistrés, les signaux perçus par un auditeurs restent moins denses, plus étouffés, moins dynamiques. Le signal sonore parvenant à l'auditeur est altéré. Pour compenser ces phénomènes acoustiques, on peut réaliser des mesures des caractéristiques acoustiques d'un dispositif de restitution des signaux acoustiques et de l'espace dans lequel il est destiné à fonctionner. Ensuite, on modifie grâce à un moyen de traitement les signaux de commande des transducteurs, afin de fournir à un auditeur un signal acoustique le plus fidèle possible au signal d'origine, en fonction des caractéristiques acoustiques de l'espace d'écoute et du dispositif de restitution des signaux acoustiques à partir du support d'enregistrement. Cependant, de tels dispositifs de correction, électroniques ou numériques, très coûteux et compliqués à mettre en place, nécessitent des réglages fins pour satisfaire pleinement un auditeur averti. L'invention a pour but de fournir un dispositif d'amplification et de purification de sons permettant une atténuation des phénomènes électromagnétiques parasites qui altèrent la restitution des signaux sonores. L'invention a également pour but de fournir un dispositif d'amplification et de purification de sons permettant une atténuation des phénomènes acoustiques parasites, et une amélioration de la qualité de restitution des signaux acoustiques d'un ensemble haute-fidélité . L'invention a encore pour but de fournir un dispositif d'amplification et de purification de sons pouvant être obtenu à faible et coup, de fabrication simple, et d'utilisation simple, pouvant être adapté facilement au goût de l'auditeur. Il est donc proposé, selon un aspect de l'invention, un dispositif de purification et d'amplification de sons, selon un aspect de l'invention, apte à amplifier les sons produits par un dispositif de restitution de signaux acoustiques comprenant au moins deux transducteurs, tout en atténuant les phénomènes électromagnétiques et acoustiques parasites, comprend une coupelle en alliage métallique. Il a en effet été constaté de manière tout à fait surprenante que l'utilisation d'une coupelle en alliage métallique permet d'atténuer des phénomènes électromagnétiques et acoustiques parasites et d'améliorer en conséquence la qualité d'un signal acoustique incident. Dans un mode de réalisation, la coupelle est une calotte sphérique. Selon les caractéristiques acoustiques que l'on souhaite obtenir, on fait varier les dimensions de la calotte sphérique : sa hauteur, son épaisseur, son rayon, ainsi que la composition de l'alliage métallique utilisé. La coupelle est destinée à être disposée dans l'environnement du dispositif de restitution de signaux sonores, et notamment à proximité des transducteurs. Lors du fonctionnement des transducteurs, la coupelle en alliage métallique, disposée à proximité des transducteurs interagit avec ces derniers, de façon électromagnétique et également acoustique. En présence du champ électromagnétique des transducteurs, la coupelle se polarise et ne perturbe que très peu le champ magnétique des transducteurs. Par ailleurs, la coupelle en alliage métallique absorbe en partie les ondes électromagnétiques parasites présentes et qui pourraient perturber le fonctionnement des transducteurs. Les ondes acoustiques produites par les transducteurs provoquent la vibration de la coupelle dans une gamme de fréquence déterminée par les caractéristiques acoustiques de la coupelle, en privilégiant certains harmoniques. La coupelle en alliage métallique est excitée par ces ondes acoustiques et amplifie ces ondes par un phénomène de résonance mécanique. De préférence, cette gamme de fréquence se situe dans le domaine des fréquences audibles. Les autres fréquences sont absorbées par la coupelle métallique qui ne les restitue pas. De cette façon, la coupelle métallique permet à un auditeur d'entendre des sons plus distincts, plus limpides, et ayant un spectre de fréquences plus riche et plus dense, que ceux délivrés par un même dispositif de restitution de signaux sonores, situé dans les mêmes conditions d'utilisation. De préférence, la hauteur de la calotte sphérique est inférieure ou égale au rayon extérieur de la sphère. On obtient ainsi une calotte sphérique dont la surface intérieure est ouverte vers l'extérieur. Ainsi, les ondes sonores pénétrant dans la calotte sphérique, ou produites par les vibrations de la calotte sphérique ne sont pas confinées dans l'espace intérieur de la calotte sphérique, mais peuvent se propager librement vers l'extérieur. Avantageusement, le rapport entre le rayon extérieur de la calotte sphérique et l'épaisseur de la calotte sphérique est compris entre 5 et 15. La calotte sphérique doit posséder une épaisseur en rapport avec son rayon, afin de pouvoir restituer et amplifier les ondes sonores dans une gamme de fréquence privilégiée. On peut choisir un alliage métallique composé de 30 à 50% d'argent et de cuivre, plus particulièrement de 40% d'argent et de cuivre. On peut également utiliser un alliage métallique composé de 65 à 85% d'or, de 10 à 20% d'argent et de cuivre, plus particulièrement de 75% d'or, de 15,5% d'argent et de cuivre. On peut encore utiliser platine. La composition de l'alliage utilisé modifie également les caractéristiques vibratoires de la coupelle en alliage métallique. Par exemple, un alliage plus dense permet de restituer une sonorité plus dense. Avantageusement, le dispositif comprend un support en bois possédant une neutralité acoustique et sur lequel est destinée à reposer la coupelle en alliage métallique. L'utilisation d'un support possédant une neutralité acoustique permet de découpler au sens acoustique et vibratoire la coupelle en alliage métallique de son support, de sorte que le support ne perturbe pas le fonctionnement et les vibrations de la coupelle en alliage métallique. On peut choisir d'utiliser du bois d'érable pour obtenir le support. Ce bois très rigide absorbe peu les vibrations acoustiques, notamment dans le domaine audible. Pour améliorer le fonctionnement de la coupelle, et pour mieux l'isoler, on peut encore utiliser un support intermédiaire sous la forme d'un trépied disposé sur le support en bois et possédant trois pointes venant supporter directement la coupelle en alliage métallique. L'invention concerne également un ensemble acoustique comprenant un dispositif de restitution de signaux acoustiques comprenant au moins deux transducteurs et un dispositif d'amplification et de purification des sons émis. De préférence, le dispositif d'amplification et de purification est disposé en arrière et au-dessus des transducteurs. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non-limitatif, et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif d'amplification et de purification de sons selon un aspect de l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus en élévation du dispositif selon la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de face en élévation d'un support du dispositif selon un aspect de l'invention ; et - la figure 4 est une vue de dessus en élévation du support de la figure 3. - La figure 5 est une vue schématique d'un ensemble acoustique comprenant un dispositif d'amplification et de purification du son selon un aspect de l'invention. Sur les figures 1 et 2, on a représenté un dispositif de purification et d'amplification de sons. Il est destiné à amplifier des sons produits par un dispositif de restitution de signaux acoustiques tout en atténuant les phénomènes électromagnétiques et acoustiques parasites. Ce dispositif comporte essentiellement une coupelle, sous la forme d'une calotte sphérique 1 comprenant une surface intérieure concave 2 et une surface extérieure convexe 3. La calotte sphérique possède 1 un rayon intérieur RI, un rayon extérieur R2. L'épaisseur E de la calotte sphérique 1 est égale à la différence entre le rayon extérieur R2 et le rayon intérieur RI. Par coupelle, on entend un élément mince sensiblement de révolution comprenant une surface intérieure concave délimitant un espace intérieur ouvert opposée à une surface convexe. Par calotte sphérique, on entend une coupelle formée par une sphère creuse tronquée par un plan. Par hauteur de la calotte sphérique, on entend la distance entre le plan de troncature et le point dit pôle de la calotte sphérique se situant à la plus grande distance du plan de troncature. Dans le mode de réalisation illustré, la calotte est hémisphérique , ce qui signifie que le plan de troncature passe par le centre de la sphère initiale, ou encore que la hauteur de la calotte sphérique est égale au rayon extérieur R2. La calotte sphérique 1 est destinée à reposer sur un support, à proximité d'une source d'ondes acoustiques. Elle est adaptée pour pouvoir absorber les ondes acoustiques et restituer en les amplifiant par effet de résonance mécanique, les ondes acoustiques situées dans une plage de fréquences privilégiée. Ainsi, la calotte sphérique modifie la perception d'une scène sonore par un auditeur. Notamment, l'auditeur a la sensation d'une scène sonore élargie, et d'une densité sonore plus importante, permettant une restitution plus fidèle à la réalité de morceaux de musique, à partir d'enregistrement sur des supports analogiques ou numériques. Les caractéristiques acoustiques de la calotte sphérique 1 dépendent de ses dimensions et de la composition de l'alliage métallique utilisé. Par exemple, le rayon intérieur RI correspond à la largeur de la scène sonore restituée grâce au dispositif d'amplification et de purification des sons. La densité de l'alliage utilisé correspond à la densité sonore que l'on peut faire percevoir à l'auditeur. L'utilisation de métaux denses, tels que l'or ou le platine, donne des résultats très satisfaisants. Il importe de choisir les dimensions de la calotte sphérique 1 et la composition de l'alliage métallique en fonction de l'effet désiré et des goûts de l'auditeur. Pour obtenir de bonnes caractéristiques acoustiques de la calotte sphérique 1, on peut choisir un rapport entre le rayon extérieur R2 de la calotte sphérique 1 et l'épaisseur E de la calotte sphérique 1 compris entre 5 et 15. La calotte sphérique 1 peut posséder le rayon désiré par l'auditeur, toutefois, on a remarqué qu'une calotte sphérique ayant rayon compris entre 5 mm et 5 cm possède des caractéristiques acoustiques satisfaisantes. L'utilisation d'une coupelle sous la forme d'une calotte sphérique, et notamment une calotte hémisphérique donne des résultats satisfaisants, en permettant la mise en valeur d'une gamme de fréquence et d'harmoniques adaptée. En références aux figures 3 et 4, le dispositif comporte en outre un support 4 comprenant une pièce en bois 5 parallélépipédique à arêtes transversales arrondies. Un trépied 6 destiné à recevoir la calotte hémisphérique 1 est disposé sur une face supérieure 7 de la pièce en bois 5, et comprend trois pointes 6a, 6b, 6c destinées à soutenir directement la calotte sphérique. Dans une salle d'écoute, l'environnement du dispositif d'élaboration des ondes sonores influe directement, par ses propriétés acoustiques, sur la perception des sons par un auditeur. Chaque revêtement, chaque meuble absorbe et restitue une partie de l'énergie acoustique qu'il reçoit et modifie la perception générale des sons. Afin d'assurer un bon fonctionnement du dispositif d'amplification et de purification des sons, on dispose la calotte sphérique 1 sur un support 4 choisi pour sa neutralité acoustique, et alliant également des qualités esthétiques. Par exemple, on choisit un support en bois d'érable, car il possède une certaine neutralité acoustique. Par ailleurs, on utilise un support de forme simple et compacte, afin de préserver sa neutralité acoustique. Pour permettre encore un meilleur fonctionnement du dispositif d'amplification et de purification des sons, on peut intercaler, entre la calotte sphérique et le support, le trépied 6. Le trépied 6 joue le rôle d'isolant acoustique entre la calotte sphérique 1 et le support 4, de sorte que les vibrations de la calotte sphérique 1 ne sont pas transmises au support 4, mais majoritairement diffusées sous forme d'ondes acoustiques dans une plage de fréquences privilégiées. Sur la figure 5, on a représenté un ensemble acoustique incorporant un dispositif tel que décrit précédemment. Cet ensemble comporte un dispositif de restitution de signaux acoustiques 8 comprend un dispositif de lecture d'un support analogique ou numérique capable de transmettre des signaux de commande par l'intermédiaire de liaisons 9 et 10 vers des transducteurs 11,12, du type haut-parleurs comprenant des membranes lia, 12a. La calotte sphérique 1 est disposée en arrière des transducteurs 11,12, et en hauteur par rapport aux transducteurs 11,12, de préférence entre les deux transducteurs 11,12. En plaçant la calotte sphérique 1 au milieu entre les transducteurs 11,12, on conserve la perception stéréophonique de la scène sonore. La hauteur à laquelle est disposée la calotte sphérique 1 permet d'adapter la perception de la hauteur de la scène sonore. La calotte sphérique 1 en alliage métallique est soumise au champ électromagnétique produit par les bobines des transducteurs 11,12. Les champs électromagnétiques parasites produits par les appareils environnants peuvent perturber le bon fonctionnement des transducteurs 11, 12. La présence de la calotte sphérique 1 en alliage métallique permet d'absorber en partie les ondes électromagnétiques parasites, sans perturber le bon fonctionnement des transducteurs 11,12. Comme on le conçoit, le dispositif d'amplification et de purification des sons, qui vient d'être décrit, permet d'améliorer la restitution de sons, notamment à partir d'un support enregistré analogique ou numérique, et atténuant les effets acoustiques et électromagnétiques parasites pouvant perturber la restitution fidèle des sons. Le dispositif très simple, et d'installation facile, peut être obtenu à faible coût de fabrication. REVENDICATIONS 1-Dispositif de purification et d'amplification de sons apte à amplifier les sons produits par un dispositif de restitution de signaux acoustiques comprenant au moins deux transducteurs, tout en atténuant les phénomènes électromagnétiques et acoustiques parasites, caractérisé par le fait qu'il comprend une coupelle en alliage métallique. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la coupelle est une calotte sphérique (1). 3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la hauteur (H) de la calotte sphérique (1) est inférieure ou égale au rayon extérieur (R2) de la calotte sphérique (1). 4-Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le rapport entre le rayon extérieur (R2) de la calotte sphérique (1) et l'épaisseur (E) de la calotte sphérique (1) est compris entre 5 et 15. 5-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'alliage métallique est composé de 30 à 50% d'argent et de cuivre, plus particulièrement de 40% d'argent et de cuivre. 6-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'alliage métallique est composé de 65 à 85% d'or, de 10 à 20% d'argent et de cuivre, plus particulièrement de 75% d'or, de 15,5% d'argent et de cuivre 7-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'alliage métallique est composé de platine pur. 8-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un support (4) en bois possédant une neutralité acoustique et sur lequel est destinée à reposer la coupelle. 9-Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le support est en érable. 10-Ensemble acoustique comprenant un dispositif de restitution de signaux acoustiques (8) comportant au moins deux transducteurs (11,12), caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif d'amplification et de purification (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11-Ensemble selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le dispositif d'amplification et de purification est disposé en arrière et au-dessus des transducteurs (11,12).