Brevet FR2901907A1 — publié le 20071207

La présente invention concerne un dispositif d'embout électro-acoustique actif destiné à être placé sur un instrument de musique adapté original ou un instrument à vent existant permettant d'en jouer sans flux d'air insufflé par l'interprète ou un autre dispositif. Il s'agit d'une anche électro-acoustique de deuxième génération . Cette dernière va être à l'origine de la naissance d'une nouvelle famille d'instruments de musique. Le domaine intéressé est celui de l'acoustique musicale. Etat de la technique. Du même auteur, une première anche électro-acoustique a été l'objet du brevet français FR 9803090 du 09 mars 1998, publié au Bulletin Officiel de la Propriété Industrielle N 99/36 le 10 septembre 1999 sous le numéro 2775823. Cette première anche sera ici nommée Anche électro-acoustique de première génération . Celle-ci a été détaillée dans la publication précédemment citée et est constituée par une boucle oscillatrice à effet Larsen direct composée d'un conduit acoustique à l'ouvert duquel va se placer le corps de l'instrument de musique, d'un microphone ou capteur de pression positionné dans une alvéole en communication avec le conduit. Le signal issu du capteur microphonique est alors traité par un amplificateur adapté alimentant une source sonore dont la partie active débouche dans le conduit précédemment cité (Figure 2). L'anche électro- acoustique de première génération montre un point de travail stable optimal difficile à trouver, et nécessite en pratique pour fonctionner convenablement des dispositifs accessoires comme un laminoir de flux. Par ailleurs, lorsque l'on recherche des tonalités aiguës comme le si bémol, il devient impossible de la stabiliser avec des moyens simples à mettre en oeuvre. De façon pratique, l'anche électro-acoustique de première génération exploite un effet Larsen direct, c'est à dire que le capteur prend en compte aussi bien ce qui vient directement de la source sonore que le retour d'onde de la partie instrument. Ceci peut s'observer, par exemple, lorsque l'on sépare l'anche de l'instrument, celle-ci continue d'osciller seule, du fait de la forte perception par le capteur des ondes incidentes issues de la source, ce qui n'est pas le cas dans le nouveau dispositif L'anche électro-acoustique de deuxième génération est constituée par une boucle oscillatrice à effet Larsen indirect où la position angulaire du capteur est optimisée pour que celui-ci ne prenne en compte que l'onde réfléchie par le corps de l'instrument sans être influencé par l'onde incidente directe issue de la source sonore. L'anche électro-acoustique de deuxième génération caractérisée par une meilleure stabilité et une gamme fréquentielle accessible très étendue, est un nouveau dispositif dont le fonctionnement, illustré en figure 1, procède d'une exploitation recherchée très spécifique de certaines propriétés de la propagation acoustique dans un conduit cylindrique mis en regard d'une source sonore. Les dessins annexés illustrent l'invention : La planche 1 /3 présente le principe de fonctionnement de l'anche électro-acoustique de deuxième génération La planche 2/3 montre un aperçu de l'anche électro-acoustique de première 5 génération. La planche 3/3 présente une réalisation pratique de l'anche électro-acoustique de deuxième génération Légende: (1) Capteur microphonique ou de pression 10 (2) Amplificateur (3) Source sonore (4) Conduit acoustique. (5) Position angulaire relative de l'axe du conduit et de l'axe de sensibilité optimale du capteur. 15 (6) Masque percé d'un orifice. Principe de fonctionnement. La figure 1 montre schématiquement la répartition des zones de forte pression (Hp) et des zones de basse pression (Lp) lorsqu'une source sonore (3) rendue ponctuelle par un masque (6) est mise en regard d'un conduit (4) prolongé par le 20 corps d'un instrument. L'onde de /pression suit le conduit puis le corps de l'instrument en étant régulièrement réfléchie sur les parois, c'est le phénomène bien connu du guide d'ondes. Cette onde incidente (I) issue de la source circule donc dans les zones de haute 25 pression, se propage et se reflète sur les parois jusqu'au premier trou débouché par l'interprète. L'onde incidente est alors en grande partie réfléchie sur un plan tangent au bord supérieur du trou débouché. Cette onde réfléchie (R) parvient en chemin inverse par réflexions successives au capteur (1) dont la position angulaire (5) est telle que l'onde réfléchie vient le frapper dans sa zone optimale de 30 sensibilité cette onde devenant alors prédominante sur l'onde incidente (I) dans le phénomène d'oscillation entretenue, l'angle (5) étant également optimisé pour que l'onde incidente arrive au capteur (1) en zone de moindre sensibilité. Cette disposition est ainsi prise aux fins de privilégier la perception par le capteur de l'onde réfléchie venant de la partie instrument et d'atténuer l'onde 35 incidente issue directement de la source sonore. L'expérimentation montre clairement que dès que l'axe de perception optimale du capteur (1) est incliné un tant soit peu vers le corps de l'instrument à l'opposé de la source (3), le déséquilibre de perception entre l'onde incidente et l'onde réfléchie (R) se manifeste au profit de cette dernière. L'oscillateur entre alors en résonance 40 exclusivement avec l'onde réfléchie (R), ainsi, dès que l'angle (5) devient inférieur à 90 , le mode de fonctionnement du dispositif devient celui de l'anche électro-acoustique de deuxième génération, l'oscillation restant entretenue jusqu'à une mise en parallèle du capteur (orienté vers le corps de l'instrument) avec l'axe longitudinal du conduit. Ceci amène donc à définir précisément le cadre de cette invention par l'inclinaison (5) de l'axe de perception du capteur vers le corps de l'instrument, soit directement par inclinaison du capteur, soit au moyen d'un réflecteur ou d'un canal auxiliaire. Pour un fonctionnement optimal, l'angle (5) est compris entre 89 5 et 0 , valeurs incluses. Il est par ailleurs possible d'incliner cet axe de perception d'un même angle (5) au moyen d'un obstacle, ou un déflecteur aménagé dans le conduit (4) entre la source (3) et le capteur (1) masquant tout ou partie de ce dernier. Ce qui revient en fait à modifier le volume de perception du capteur, donc à modifier le capteur lui- 10 même (qui n'est pas l'objet du présent titre), et il suffit alors d'incliner le nouvel axe de perception optimale obtenu de cet angle (5) défini dans la présente pour retrouver intégralement une anche électro-acoustique de deuxième génération. Réalisation pratique. La figure 3 également retenue pour l'abrégé, montre une réalisation pratique extrêmement simple fonctionnant en Si bémol et donnant des 15 résultats musicaux très réussis. Ce prototype ici décrit monte facilement, de façon stable et sans hystérésis une octave en agissant par commutation sur le gain de l'amplificateur (2). Une réalisation a été faite en utilisant les filtres F1, F2, F3 comme suit : F1 : Filtre passe bas à capacité commutée du 4è le ordre avec Fc= 2KHz 20 F2 : Filtre RC série avec R=100 ohm, C=10 MF F3 : Résistance d'adaptation d'impédance L'amplificateur utilisé, est un amplificateur audio intégré quelconque de classe indifférente A, AB ou B qui laisse disponible sa boucle de contre-réaction. Le transducteur (3) est un mini haut-parleur de diamètre 22mm, utilisé 25 traditionnellement sur les ordinateurs portables. Le capteur (1) est un micro à électret directionnel. L'angle (5) autour de 45 degrés est variable en fonction de la position et de l'écartement de perce souhaité ; il est obtenu en inclinant directement le micro. Potentiel industriel. L'anche électro-acoustique de deuxième génération présente 30 un fort potentiel industriel dans la facture des instruments de musique, soit en l'adaptant sur des instruments à vent existants, soit en créant une famille d'instruments à vent inédite appelée à un succès commercial indéniable. Cela fait en effet quelques siècles que la famille des instruments à vent ne s'était pas agrandie ! Revendications 1) L'anche électro-acoustique destinée à être placée sur un instrument de musique à vent et permettant d'en jouer est caractérisée en ce qu'elle ne nécessite pas, pour fonctionner, de flux d'air insufflé ; qu'elle comporte une boucle oscillatrice à effet Larsen indirect composée d'un conduit acoustique (4), insonné par une source sonore (3), conduit à l'ouvert duquel va se placer l'instrument de musique à vent, d'un capteur microphonique ou de pression (1) dont l'axe de sensibilité optimale est incliné vers le bord opposé à la source sonore, ce capteur (1) étant connecté à un amplificateur adapté (2) délivrant son énergie à la source sonore (3). 2) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce que le capteur (1) soit incliné d'un angle (5) compris entre 0 et 90 , 90 exclu. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison (5) de l'axe de sensibilité optimale du capteur (1) soit obtenu par un obstacle, ou un déflecteur aménagé dans le conduit (4) entre la source (3) et le capteur (1) masquant tout ou partie de ce dernier. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la source sonore (3) est obturée par un masque (6) percé d'un orifice. 5) Dispositif selon la revendication 4) caractérisé en ce que le masque (6) soit percé d'un orifice central. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la boucle oscillatrice comporte des filtres.