Brevet FR3021470A1 — publié le 20151127

L'invention s'applique au domaine technique des systèmes de transmission de signaux à travers un milieu nécessitant une séparation spectrale via des transducteurs adaptés à destination d'un récepteur unique. Une application particulière correspond à son utilisation en acoustique pour la diffusion d'un signal sonore par enceinte haute-fidélité équipée de plusieurs haut-parleurs à destination de l'oreille humaine. Les dispositifs en l'état de la technique antérieure reposent, pour assurer la fidélité de restitution, sur l'appariement des composants assurant les filtrages des différentes voies. Ce principe permet difficilement d'assurer une reproduction fidèle du signal au niveau du récepteur par défaut de mise en phase des différentes voies, particulièrement aux voisinages des fréquences de séparation entre canaux. De plus, ces appariements de composants contribuent à une difficulté de fabrication et à un surcoût. L'invention est relative à un dispositif réalisant la séparation spectrale d'un signal pour un système de transmission à travers un milieu utilisant des transducteurs spécifiques à chaque bande de fréquence, de manière à minimiser la distorsion de la restitution finale. Le dispositif est constitué d'une succession de N-1 cellules de même structure pour N voies (N transducteurs), une cellule étant constitué d'un seul filtre (passe-haut ou passe-bas) définissant la caractéristique de la séparation entre cette voie et la suivante dont la sortie est destinée au transducteur de cette voie, et d'un élément actif assurant une combinaison linéaire de l'entrée avec cette sortie pour délivrer la sortie suivante vers le ou les transducteurs suivants. Les combinaisons linéaires réalisées par les éléments actifs des cellules sont calculées pour que la somme des N signaux de sortie soit proportionnelle au signal d'entrée du dispositif en tenant compte des gains des filtres.35 Selon les modes de réalisation, les combinaisons linéaires réalisées par les éléments actifs tiennent compte aussi des rendements des transducteurs. Chaque cellule a la structure représentée, pour des transducteurs de même rendement et une cellule à base de filtre passe-bas de gain G(i), par la figure 1 avec les notations suivantes : - E(i) = signal d'entrée de la cellule i, - G(i) = gain du filtre de la cellule i, - S(i) = signal de sortie de la cellule i pour le transducteur i, - E(i+1) = signal de sortie de la cellule i pour le transducteur suivant ou la cellule suivante, - K(i) = écart de rendement du transducteur i avec une valeur nominale. Selon les modes de réalisation les combinaisons linéaires réalisées par les éléments actifs satisfont aux exigences suivantes : - Lorsque le gain du filtre d'une cellule est de +1 et le rendement du transducteur de la cellule est de +1, la combinaison linéaire de la cellule i se réduit à la soustraction : E(i)+1 = E(i) - S(i) - Lorsque le gain du filtre d'une cellule est G(i) et le rendement du transducteur de la cellule est de +1, la combinaison linéaire de la cellule i est : E(i+1) = E(i) - S(i) / G(i) - Dans le cas général, lorsque le gain du filtre d'une cellule est G(i) et le rendement du transducteur de la cellule est de K(i), la combinaison linéaire de la cellule i est : E(i+1) = E(i) - S(i) / (K(i) * G(i)) Nota : Dans tous les cas, il est possible d'inverser le signe toute combinaison linéaire i en changeant de phase l'alimentation du transducteur suivant (i +1) et de la combinaison linéaire suivante (i+1). Chaque cellule a la structure théorique représentée, pour des transducteurs de même rendement et une cellule à base de filtre passe-bas, par la figure 1. L'apport du dispositif selon l'invention permet de remédier aux inconvénients des dispositifs antérieurs en ce que la fidélité de restitution du signal après passage par les différentes voies est obtenue : - par principe, - et sans appariement de composants. L'invention est particulièrement susceptible d'application industrielle pour les équipements acoustiques haute-fidélité, pour l'émission de chaque signal sonore au niveau de sa séparation vers plusieurs canaux, chacun dédié à une partie du spectre. 4 REVENDICATIONS1) Le dispositif de séparation spectrale du signal en vue de transmission par plusieurs voies affectées chacune à une partie du spectre, constitué d'une ou plusieurs cellules en cascade comportant un seul filtre par cellule (passe-bas, respectivement passe-haut), caractérisé en ce que le filtrage complémentaire (passe-haut, respectivement passe-bas) d'une cellule au moins est réalisé par soustraction du signal de sortie du filtre au signal d'entrée. (1) 2) Le dispositif décrit en 1) caractérisé en ce que le filtrage complémentaire (passe-haut, respectivement passe-bas) d'une cellule au moins est réalisé par combinaison linéaire E(i+1) = E(i) - S(i) / G(i) du signal de sortie du filtre au signal d'entrée pour tenir compte d'un gain de filtre G(i) non unitaire. (2) 3) Le dispositif décrit en 1) caractérisé en ce que le filtrage complémentaire (passe-haut, respectivement passe-bas) d'une cellule au moins est réalisé par combinaison linéaire E0+1»: E(i) - S(i) / (K(i) * G(i)) du signal de sortie du filtre au signal d'entrée pour tenir compte compte d'un gain de filtre G(i) quelconque et d'un écart K(i) de rendement du transducteur i. (3) 4) Le dispositif décrit en 1), 2), et 3) caractérisé en ce que le signe de la soustraction ou combinaison linéaire d'une cellule quelconque soit inversée et compensée par une inversion de phase du transducteur suivant et du signe de la soustraction ou de la combinaison linéaire de la cellule suivante. (4)