Brevet FR2965695A1 — publié le 20120406

Dans le domaine de la sonorisation et notamment pour les grandes audiences où l'on utilise des sources linéiques communément appelées « line array » (colonne d'enceintes acoustiques spécifiques et identiques, accrochées en chaîne selon les principes d'Oison), cette invention permet de faciliter et optimiser l'opération du calage angulaire entre les enceintes. Le principe de rayonnement de ces lignes acoustiques étant analogue à celui des antennes hertziennes, une polarisation en site (courbure globale en forme de J) est indispensable conformément à la topographie de l'audience pour égaliser la pression acoustique et la réponse du système de diffusion. Le principal intérêt de ces fine array ou sources linéiques, repose sur le fait qu'il est théoriquement possible de répartir la pression acoustique de façon homogène tout en limitant le détimbrage sonore sur les zones d'audience grâce à la courbure imposée à une colonne composée de N enceintes. La couverture la plus homogène est obtenue quand les N enceintes sont orientées en site de façon à ce que leurs faisceaux sonores visent les N intervalles de la zone à couvrir. Les guides d'onde sonores contigus de chaque enceinte qui focalisent le son doivent être orientés en site de façon très précise pour que la pression acoustique soit homogène. La hauteur de suspension du line array a une influence prépondérante sur la courbure à réaliser. Malheureusement, l'élévation généralement disponible est relativement petite comparée à la distance à couvrir. Typiquement le rapport distance/élévation est de l'ordre de 10. Pour une projection utile à 100m, le point de suspension d'un fine array se situe souvent à env. 10m du sol. La courbure théorique en forme de spirale dicte des écarts angulaires très faibles dans le haut de la ligne et plus grands dans le bas. Les angles entre les premières enceintes de la ligne doivent par conséquent pouvoir être réglés avec des écarts faibles. La précision requise augmente en fonction de la distance à couvrir. Une configuration optimum en «longue portée» exige une résolution angulaire au quart de degré alors que pour des raisons d'ordre mécanique, la plupart des systèmes line-array n'autorise qu'une incrémentation au pas de 1 °. Généralement, (Fig.I) ces enceintes (1) de forme trapézoïdales sont reliées à l'avant par des compas (4) et à l'arrière par deux bielles (2) percées de plusieurs trous pour effectuer le calage angulaire. Selon le trou choisi en fonction du pointage désiré, une goupille de type aéronautique (3) vient verrouiller la bielle à la chape de l'enceinte voisine. Une variante consistant à percer les trous dans les chapes plutôt que sur les bielles est aussi fréquemment rencontrée. Le principal inconvénient de ce type de liaison, c'est que, compte tenu des dimensions de la bielle et du diamètre des trous, l'écart minimal entre deux positions est de 1° voire plus. Un angle de site de +/- 1° @ 100m, correspond à un écart de projection au sol de +/- 12m se traduisant sensiblement par des sauts de niveau acoustique de quelques décibels, aux fréquences élevées. Une résolution supérieure de réglage est indispensable pour obtenir un champ acoustique isobare et homogène. Il est aussi possible de percer sur la bielle une deuxième rangée de trous en quinconce pour obtenir un pas de 0,5° entre deux positions adjacentes, mais cela fragilise la bielle et rend le réglage confus et incommode. L'accastillage mécanique dont chaque enceinte est pourvue, comporte un jeu fonctionnel indispensable au montage du line array, mais qui diminue la précision de même que l'usure et la fatigue des composants augmentent l'erreur angulaire. Cette imprécision se répercute le long de la ligne et provoque une divergence entre la courbure idéale et celle obtenue, affectant simultanément la réponse en amplitude et en timbre. Conditionnées en règle générale par trois ou quatre, en empilage vertical sur leurs chariots, les enceintes sont d'abord placées à l'aplomb de leur support. L'opération de montage consiste alors à suspendre les groupes d'enceintes les uns aux autres, en manoeuvrant les palans électriques à chaînes (5) pour amener la dernière enceinte accrochée de la grappe au dessus de la première enceinte du chariot suivant et de les arrimer avec des goupilles traversant les compas avant. Pour raccorder les deux enceintes par l'arrière, il faut aligner le trou choisi sur la bielle avec les trous de la chape puis engager la goupille. Cette opération délicate, qui s'effectue en actionnant le palan électrique à chaîne par à-coups est particulièrement dangereuse du fait de la masse des enceintes et la nécessaire manutention simultanée. Quand une telle charge est soumise aux à-coups, un phénomène de rebond en yo-yo susceptible d' occasionner des blessures par écrasement se produit, dû à l'inertie et à l'élasticité globale de l'ensemble en suspension. La manipulation des bielles de réglage monopolise l'usage des deux mains de l'opérateur, l'une étant prise pour le positionnement de la bielle et l'autre pour engager la goupille aéronautique dans le trou de la chape en regard du trou correspondant ce qui le contraint d'enlever ses gants de protection. Autre inconvénient, lorsque le fine array est en position de travail, ce dispositif permet de régler uniquement la position angulaire de la dernière enceinte accrochée mais n'autorise pas de retoucher un angle précédemment établi. Si un seul des angles est incorrect, il faut alors redescendre et déposer la ligne d'enceintes au sol, en séparer les éléments, puis recommencer l'opération avant de raccrocher le tout en hauteur. La perte de temps occasionnée n'est pas acceptable en touring. 10 L'invention est basée sur le principe d'un vérin de polarisation progressif à vis (Fig. II), comportant des graduations angulaires (3) permettant le réglage et la lecture directe de l'angle avec une résolution au quart de degré. Selon le sens et l'amplitude de rotation de la cage, le vérin s'allonge ou se rétracte, modifiant ainsi l'angle entre deux enceintes. 15 La réalisation d'un tel vérin par l'homme de l'Art ne pose pas de problème particulier si ce n'est la sélection des aciers utilisés afin d'éviter grippage et corrosion. L'échelle graduée peut être soit rapportée soit directement gravée sur un plat fraisé à cet effet sur le ou les axes de vérin. 20 Une réalisation du vérin de polarisation à lecture directe reliant le dos de deux enceintes est donné à titre indicatif (Fig. III). La règle de lecture angulaire gravée sur une partie fraisée du filetage est visible sur l'un des axes. Avec un pas ISO de M18, une rotation d'un demi tour, correspond à 0,25° pour une enceinte de 40cm de haut et 60cm de profondeur. Le vérin comporte deux axes filetés, à pas inversés (1) vissés dans une cage de manoeuvre 25 (2) qu'il faut aligner précisément sur la valeur angulaire indiquée par les graduations (3) pour obtenir un réglage en site particulièrement fin et sans incrément. Au bout de chaque axe, on trouve deux demi cylindres d'arrêt (4) munis de circlips destinés à limiter la course du vérin. Tout autre dispositif d'arrêt en rotation de la cage, peut bien sûr, être envisagé. Le vérin est ancré à l'arrière de l'enceinte par une goupille de type aéronautique qui la relie 30 à une double chape solidaire de l'enceinte. Outre le gain en précision obtenu, l'invention permet de réaliser l'opération de calage par un unique opérateur dans un temps minimum et en toute sécurité. La manoeuvre de rotation de la cage s'exécute aisément d'une seule main gantée tout en gardant l'oeil sur la lecture directe de l'anale à établir. L'opération d'assemblage et de suspension des groupes d'enceintes entre eux, ne nécessite pas de manipuler les palans électriques mais elle se réalise simplement en ajustant la longueur du vérin jusqu'à l'introduction de la goupille sur la chape de l'enceinte précédente . On effectue ensuite le réglage individuel de chacune des enceintes à la valeur souhaitée et il est tout le temps possible de rectifier un angle quelque soit sa position dans la grappe, manuellement ou à l'aide d'une clé plate. Le danger de blessure par écrasement est ainsi écarté. Aucune limitation mécanique n'empêche d'atteindre la courbure idéale. La résistance à la rupture d'un assemblage par vis de gros diamètre, étant plus élevée que celle d'une bielle percée de multiple trous, la charge maximale utile, autrement dit, le nombre d'enceintes pouvant être suspendues par ce procédé s'en trouve augmenté. Deux demi cylindres (4) libres en rotation mais solidaires des axes par des Circlips sont prévus pour venir en butée dans le fraisage de la cage, interdisant la poursuite de la manoeuvre quand les axes sont à la limite des filetages. Pour faciliter l'opération d'accrochage des enceintes entre elles, il est préférable d'adopter une position de butée inférieure à 0°. La cage du vérin peut, si la charge l'exige être équipée d'une poignée bidirectionnelle à cliquet pour augmenter le couple et minimiser l'effort en rotation. Ce cliquet, semblable à ceux qui équipent certaines clés de mécanicien, comportera de préférence une articulation de façon à pouvoir replier la poignée le long de la cage lorsqu'elle est inutilisée. 10 REVENDICATIONS: 1) Vérin de polarisation progressif à vis, comportant au moins un axe fixe et une cage rotative, prévu pour ajuster finement l'écart angulaire entre les éléments constitutifs d'un fine array, caractérisé en ce qu'il comporte des repères angulaires, gravés ou solidaires du vérin, permettant la lecture directe de l'angle à établir. 2) Vérin de polarisation selon la revendication N°1, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif d'arrêt de sécurité destiné à empêcher le dévissage complet des axes filetés. 3) Vérin de polarisation selon la revendication N°1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un système à cliquet bidirectionnel prolongé par un levier rabattable.