Brevet FR2878119A1 — publié le 20060519

PLATEFORME AUDIO MODULABLE La présente invention concerne un appareil destiné au traitement et à 5 l'amplification des sons, plus particulièrement de la musique, comportant différents modules choisis en fonction des souhaits de l'utilisateur. L'objectif essentiel poursuivi par un système de reproduction du son dit de haute fidélité est la restitution la plus fidèle et la plus détaillée possible 10 d'une séquence sonore. L'élaboration d'un ensemble de ce type est une opération complexe car elle implique que l'on associe différents appareils électroniques de traitement du signal sonore jusqu'à obtention d'une qualité de restitution qui réponde aux critères ou aux attentes de l'utilisateur. Il résulte de la nécessité même d'avoir à associer différents composants représentant autant d'appareils distincts, qu'un tel système de restitution du son est modulaire, à défaut d'être modulable. Pour relier entre eux les différents composants du système audio et leur permettre de remplir leur fonction au sein de cet ensemble, il est donc nécessaire de prévoir des raccordements. Ces liaisons sont traditionnellement assurées par des câbles de longueur et de section variés. Or, le câble est l'un des maillons faibles avérés entre les éléments formant le système de restitution sonore. Quelle que soit la qualité des appareils qui composent le système, la restitution du son sera altérée. Un câble est en effet particulièrement sensible aux phénomènes 35 électromagnétiques extérieurs qui constituent autant de causes de perturbations dans la transmission du signal sonore. Un câble se comportera ainsi comme une antenne susceptible de capter des parasites hautes fréquences émis par d'autres appareils situés dans l'environnement du système de restitution du son, comme par exemple un téléphone portable, les appareils saris fil qui connaissent un engouement grandissant en matière domestique, les télécommandes radio, les postes de radio, les variateurs de tensions pour l'éclairage halogène, voire les appareils de cuisson à micro ondes. Pour pallier à ces inconvénients, certains constructeurs proposent des 10 câbles présentant des blindages passifs ou actifs prévus pour résister aux dîtes perturbations. Ceci a pour conséquence de renchérir le coût de l'installation et ne résout pas l'ensemble des problèmes, dans la mesure où le blindage n'est pas suffisant pour remédier à l'ensemble des autres phénomènes nuisibles connus ou inconnus à ce jour. De surcroît, une dégradation significative du signal résulte de l'adjonction dans la ligne des impédances résistives, capacitives et selfiques dont la valeur sera fonction de la nature de l'isolant utilisé, des matériaux conducteurs, de la longueur du câblage et de la typologie de l'assemblage. De même, des phénomènes affectant la surface du câble, comme par exemple une interaction avec l'isolant de la gaine, peuvent induire des phénomènes de dégradation. Ces phénomènes sont couramment appelés micros décharges d'interfaces (MDI) et micros inductions de surfaces (MIS). D'autres phénomènes tels les effets de peau ou encore la présence de couples thermoélectriques dus à la combinaison de matériaux de nature différente, génèrent également des dégradations sonores. La connectique et les soudures constituent autant de sources de dégradation du signal. Pour le mélomane, l'ensemble de ces nuisances mises bout à bout altère 35 de manière sensible la qualité et la richesse du signal sonore restitué par le système. L'invention se propose donc de remédier aux différents inconvénients évoqués ci-dessus en proposant un appareil de traitement et d'amplification du son conservant l'avantage de la modularité tout en réduisant au strict minimum les câblages entre les différents composants. Dans ce but, l'appareil de traitement et d'amplification du son selon la présente invention est caractérisé en ce que une partie des composants et câbles sont remplacés par un boîtier à l'intérieur duquel sont montés différents modules autour d'une seule et même carte-mère. La présente invention sera mieux comprise au travers de la description donnée ci-après d'un exemple possible de réalisation, et au travers des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente un exemple de système audio évolué selon l'art antérieur, et - la figure 2 représente un exemple de système audio évolué selon la présente invention. En référence aux figures annexées, et plus particulièrement à la figure 1, un ensemble de traitement et d'amplification du son haute fidélité comportera de manière connue: - une ou plusieurs sources (1) numériques ou analogiques pour la lecture et/ou la restitution du signal, par exemple un lecteur CD, SACD, DVD, DVD Audio, DAB, - un convertisseur (2) numérique/analogique, - un préamplificateur (3) pour l'adaptation et le réglage du niveau des signaux de faible amplitude émis par les sources avant la transmission du signal à l'amplificateur, - un filtre actif deux voies (4) pour diviser le signal en différentes bandes de fréquences et les diriger vers les amplificateurs et les haut- parleurs destinés à reproduire ces portions spécifiques du spectre audio, - deux amplificateurs stéréophoniques (5A et 5B) en sortie desquels sont raccordées au moins deux enceintes (6A et 6B), respectivement droite et gauche. Le câblage important assurant la liaison entre ces différents éléments est composé d'un câble numérique (7), de huit câbles de liaison analogiques dont deux (8A et 8B) entre le convertisseur (2) et le préamplificateur (3), deux (8C et 8D) entre le préamplificateur (3) et le filtre actif deux voies (4), quatre (8E, 8F, 8G et 8H) entre le filtre actif (4) et les amplificateurs stéréophoniques (5A et 5B). La liaison entre les deux amplificateurs stéréophoniques (5A et 5B) et les enceintes (6A et 6B) est assurée par quatre câbles haut-parleurs (9A, 9B, 9C et 9D). L'alimentation secteur des sources (1) et du convertisseur (2) numérique/analogique est réalisée à l'aide de câbles d'alimentation (10A et 10B) raccordés sur un filtre secteur numérique (11) destiné à réduire les nuisances dues aux réjections issues de ces appareils. Ce filtre secteur est lui même relié à une barrette de distribution 230 V (12) à l'aide d'un câble d'alimentation (10C). L'alimentation secteur du préamplificateur (3), du filtre actif (4) et des deux amplificateurs stéréophoniques (5A et 5B) sur la barrette de distribution (12) nécessite l'utilisation de quatre câbles d'alimentation (10D, 10E, 10F et 10 G). La figure 2 représentant un système audio évolué (dit à biamplification 30 active) selon l'invention, construit à partir d'une source qui est ici numérique, mais qui pourrait tout aussi bien être de type analogique. Les sources (1), le câble de liaison numérique (7), le câble d'alimentation (10A), les quatre câbles haut-parleurs (9A à 9D) et les deux enceintes (6A 35 et 6B) sont conservés selon cette modalité de mise en oeuvre. Le convertisseur (2) numérique/analogique, les huit câbles de liaison analogiques (8A à 8H), le préamplificateur (3), le filtre actif (4), les deux amplificateurs stéréophoniques (5A et 5B), les câbles d'alimentation (10B à 10G), le filtre secteur numérique (11) et la barrette de distribution 230V (12) de l'art antérieur sont par contre remplacés par un boîtier (13) central à l'intérieur duquel sont montés autour d'une carte mère différents modules, comme par exemple un convertisseur numérique/analogique, un préamplificateur, un filtre actif deux voies, deux amplificateurs stéréophoniques, trois filtres secteur numérique et une barrette de distribution 230 V. Les câbles de liaisons et d'alimentations sont ici remplacés par les pistes conductrices de la carte électronique principale autour de laquelle les modules sont connectés en fonction de la configuration requise. Les liaisons entre les modules étant ainsi de même nature et de même qualité que celles existantes à l'intérieur même de chaque appareil individuel composant un système classique tel celui représenté à la figure 1, il n'y a donc pas d'altération supplémentaire du signal audio. En outre, ce type de liaison réduit drastiquement les nuisances induites par le couple connectique/câbles tels que décrit ci-dessus. Grâce à cette conception nouvelle, le système selon l'invention est totalement modulable. L'audiophile peut ainsi, tout comme dans l'art existant, adapter ou construire son système audio tout en éliminant les inconvénients liés à la présence de câblages multiples. De même, l'utilisateur pourra également, en fonction de ses besoins ou de ses moyens, à travers les différentes combinaisons possibles permises par les modules, se construire un système en mono amplification, bi câblage, bi amplification passive ou biamplification active. En outre, en raison du regroupement autour d'une même carte mère des différents modules, la construction du système de restitution sonore désiré sera grandement facilitée et le câblage réduit au strict minimum. Dans la conception mise en oeuvre selon l'invention, l'utilisateur peut facilement adapter les composants de son choix sur la carte mère et les faire varier en fonction de ses souhaits. Ces modes de fonctionnement ne nécessitent aucun câble de liaison secteur ou modulation supplémentaire. En outre, il est à noter que l'invention permet également de changer tous les modules par d'autres de même fonctionnalité même si ces derniers sont de technologies différentes. Par exemple, le module préamplificateur à transistors peut ainsi être remplacé par un module préamplificateur à tubes. Le convertisseur numérique/analogique pourra être remplacé par un modèle à fréquence d'échantillonnage différent. Pour ce faire, il suffit de retirer le module concerné et le remplacer par un autre. Aucun outil ou réglage n'est requis pour ce faire. Cette démarche n'est nullement limitative et permet l'adaptation aux 15 nouveaux formats à venir. Du fait même de sa conception, aucun des éléments constitutifs du système de restitution sonore n'est considéré comme une option périphérique. Au contraire, chaque élément constitue un module adaptable au sein de l'ensemble, à partir d'une seule et même carte mère. Selon une forme avantageuse de réalisation, les sources (1) seront montées à l'intérieur même du boîtier (13) central. Selon une forme préférentielle de réalisation, on pourra prévoir une conception en deux boîtiers distincts regroupant d'une part les éléments de traitement du signal sonore et d'autre part les différentes alimentations pour d'isoler les composants intervenants dans le traitement du signal des éventuels éléments perturbateurs de l'alimentation électrique. En effet, dans un système audio classique où différents appareils comportant chacun leur propre alimentation sont mis en relation par l'intermédiaire de câbles, il serait très coûteux de vouloir adopter une conception de type boîtiers doubles pour chacun d'entre eux en séparant les sections audio de leurs alimentations pourtant génératrices de nuisances électromagnétiques ou de pollutions vibratoires. Dans le cadre de la présente invention où de nombreux appareils sont remplacés par une seule plate-forme audio, il est beaucoup plus facile et moins onéreux, de séparer les modules d'alimentations des modules audio par le biais de deux boîtiers séparés. Enfin, du fait même qu'il n'est plus nécessaire de prévoir des unités autonomes pour constituer les différents éléments du système de restitution sonore, le gain de place est extrêmement important, puisque tous les composants se trouvent concentrés dans une seule unité réceptrice. De même, le réglage de l'ensemble sera grandement simplifié pour l'utilisateur puisqu'il n'aura plus à régler séparément chaque élément composant l'ensemble de restitution sonore, mais bénéficiera quelles que soient les options choisies et la modularité mise en oeuvre d'une seule et même unique interface. Bien qu'ayant les mêmes perspectives de modularité, la plate-forme audio modulable selon l'invention est nettement moins sensible aux parasites extérieurs, plus facile à mettre en oeuvre, plus compacte et moins chère que n'importe quel système de restitution sonore équivalent actuel en éléments séparés. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit ci-dessus à titre 25 d'exemple de mise en oeuvre. Elle pourra ainsi recevoir diverses variantes ou adaptations sans que l'on sorte du cadre défini par les revendications. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le traitement et l'amplification des sons issus d'une ou plusieurs sources (1) numériques et/ou analogiques raccordées à au moins deux enceintes (6A et 6B), caractérisé en ce que les fonctions de traitement du signal entre les sources (1) et les enceintes (6A et 6B) sont regroupées dans un boîtier (13) central à l'intérieur duquel sont montés différents modules de traitement. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modules de traitement sont montés à l'intérieur du boîtier (13) autour d'une carte-mère sans liaison interne par câblage. 3. Appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce que la liaison et l'alimentation des modules de traitement sont assurées par les pistes conductrices de la carte mère autour de laquelle les modules sont connectés en fonction de la configuration requise. 4. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules de traitement sont interchangeables. 5. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules de traitement comprennent un convertisseur numérique/analogique, un préamplificateur, un filtre actif deux voies, deux amplificateurs stéréophoniques, trois filtres secteur numérique et une barrette de distribution 230 V. 6. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le module 30 préamplificateur est à transistors. 7. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le module préamplificateur est à tubes. s 8. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les alimentations sont séparées des éléments de traitement du signal pour isoler les composants intervenants dans le traitement du signal des éventuels éléments perturbateurs de l'alimentation électrique. 9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le boîtier (13) central est divisé en deux parties distinctes regroupant d'une part les éléments de traitement du signal sonore et d'autre part les différentes alimentations. 10. Appareil suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sources (1) sont montées à l'intérieur du boîtier (13) central. 20 25 30