Brevet FR3014280A1 — publié le 20150605

ENCEINTE ACOUSTIQUE, SYSTEME DE SONORISATION COMPRENANT AU MOINS UNE TELLE ENCEINTE ET SYSTEME DE TELESURVEILLANCE POUR UN ENSEMBLE D'ENCEINTES ACOUSTIQUES L'invention porte sur une enceinte acoustique équipée d'un dispositif de surveillance permettant de vérifier, à distance, son fonctionnement. L'invention porte également sur un système de sonorisation comprenant au moins une telle enceinte, ainsi que sur un système de télésurveillance pour un ensemble d'enceintes acoustiques. L'invention s'applique principalement, mais pas de manière limitative, à la sonorisation de salles de spectacles et de cinéma. D'une manière conventionnelle, les enceintes acoustiques sont réparties dans une pièce ou sur les parois de celle-ci. Dans l'exemple d'une salle de cinéma, certaines enceintes peuvent être placées derrière l'écran, accrochées en hauteur, souvent à plusieurs mètres du sol. La figure 1A illustre un système de sonorisation dit « 7.1 » comprenant sept enceintes ou ensembles d'enceintes EA (quatre sur les parois latérales, trois derrière l'écran de projection EP), plus une enceinte dite « sub-woofer » SW destinée à la reproduction des sons graves. La tendance générale est d'aller vers des systèmes de sonorisation de plus en plus complexes, comprenant un nombre important d'enceintes acoustiques pilotées de manière indépendante pour réaliser des effets sonores tridimensionnels afin de mieux reproduire les sensations sonores « naturelles » lors de la projection de films en salle ou dans un « home cinema». Des amphithéâtres, salles de conférences ou grandes salles de projection peuvent ainsi avoir plusieurs dizaines d'enceintes fixées en hauteur, aux murs ou au plafond de la salle afin de restituer au mieux et en tout endroit de la salle l'ambiance sonore du film projeté. La figure 1B illustre un système de sonorisation de ce type, comprenant 16 enceintes EA accrochées au plafond, plus le « sub-woofer » SW. Ces enceintes sont pilotées, individuellement ou par groupes, depuis une salle de contrôle SC généralement située à l'arrière de la salle de projection. Le contrôle est rendu possible par des équipements électroniques connus sous le nom de « contrôleurs amplifiés ». Un contrôleur amplifié comprend typiquement un processeur de traitement numérique des signaux, ou « DSP », recevant deux signaux d'entrée ou plus et générant des signaux de sortie ; des convertisseurs numérique/analogique et analogique/numérique pour interfacer ce processeur avec des signaux d'entrée et de sortie analogiques ; des amplificateurs de puissance pour les signaux de sortie analogiques ; une alimentation adaptative ; une carte réseau et une interface utilisateur ; le tout piloté par une unité centrale de traitement (ou « CPU »). Voir à ce propos le document « LA4 contrôleur amplifié, manuel d'utilisation, version 4.0 », de la société L-Acoustics, téléchargeable du site www.lacoustics.com. L'installation d'un grand nombre d'enceintes, s'il permet une reproduction fidèle du son en « 3D », présente un certain nombre d'inconvénients pour l'exploitant du système de sonorisation, et cela malgré la disponibilité d'équipements sophistiqués tels que les contrôleurs amplifiés précités : - sa complexité d'installation de par le nombre d'enceintes à gérer et identifier depuis la salle de contrôle; - la difficulté à savoir si le système acoustique en cours d'utilisation fonctionne à son optimum, ou si une ou plusieurs enceintes présentent un défaut de fonctionnement ; - les coûts en temps et matériels, liés à la vérification périodique des enceintes acoustiques et de leur fonctionnement effectif. L'invention vise à surmonter en tout ou en partie au moins un des inconvénients précités de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention vise à permettre la vérification, à distance et en temps réel, du fonctionnement des enceintes d'un système de sonorisation, quelle qu'en soit la complexité. Optionnellement, ou alternativement, l'invention vise à permettre l'allumage/extinction à distance d'enceintes acoustiques actives, c'est-à-dire comprenant un amplificateur. Un objet de l'invention, permettant d'atteindre au moins un de ces buts, est une enceinte acoustique comprenant un caisson portant au moins un haut parleur, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de surveillance comprenant: au moins un capteur de vibrations, pour générer un signal électrique représentatif d'un son émis par ledit ou un dit haut-parleur ; et un dispositif de transmission d'un signal représentatif dudit signal généré par ledit capteur de vibrations. Selon différents modes de réalisation d'une telle enceinte : - Ledit ou au moins un dit capteur de vibrations peut être 10 solidaire d'une paroi dudit caisson. - Ledit dispositif de transmission peut être un émetteur sans fils. - Ledit dispositif de surveillance peut comprendre également un module de traitement de signaux connecté pour recevoir en 15 entrée le signal généré par ledit capteur de vibrations et pour fournir en entrée audit dispositif de transmission un signal traité à transmettre. - Ledit dispositif de surveillance peut comprendre également une batterie d'alimentation. - Ledit dispositif de surveillance peut être relié 20 électriquement à une ligne d'alimentation d'au moins un dit haut-parleur pour être alimenté à son tour. - Ledit dispositif de surveillance peut comprendre un boîtier fixé à une paroi dudit caisson, contenant au moins ledit ou un dit capteur de vibrations et ledit dispositif de transmission. 25 - Ladite enceinte peut comprendre également au moins un amplificateur relié audit ou à au moins un dit haut-parleur, un dispositif de coupure électrique, agencé sur une ligne d'alimentation dudit amplificateur, et un récepteur pour un signal de commande dudit amplificateur. - Ledit récepteur pour un signal de commande dudit 30 amplificateur peut être un récepteur sans fils. Un autre objet de l'invention est un système de sonorisation comprenant : au moins une enceinte acoustique selon l'une des revendications précédentes ; au moins un récepteur, pour recevoir le ou les signaux émis par le ou les émetteurs du ou des dispositifs de surveillance de ladite ou de chaque dite enceinte acoustique ; et un dispositif de traitement des données pour déterminer un état de fonctionnement de ladite ou de chaque dite enceinte acoustique à partir du ou des signaux reçus par ledit ou chaque dit récepteur. Selon différents modes de réalisation d'un tel système : - Le système peut comprendre également un dispositif d'affichage dudit ou desdits états de fonctionnement. - Au moins une dite enceinte acoustique peut comprendre également au moins un amplificateur relié audit ou à un dit haut-parleur, au moins un dispositif de coupure électrique, agencé sur une ligne d'alimentation dudit amplificateur, et au moins un récepteur pour un signal de commande dudit ou d'un dit dispositif de coupure ; ledit système comprenant également 15 un émetteur pour transmettre audit récepteur un dit signal de commande. Encore un autre objet de l'invention est un système de télésurveillance pour un ensemble d'enceintes acoustiques, comprenant : au moins un dispositif de surveillance d'un enceinte acoustique, comprenant au moins un capteur de vibrations, pour générer un signal représentatif d'un son 2 0 émis par ledit ou un dit haut-parleur et un dispositif de transmission d'un signal représentatif dudit signal généré par ledit capteur de vibrations ; au moins un récepteur, pour recevoir le ou les signaux émis par le ou les émetteurs dudit ou de chaque dit dispositif de surveillance ; et un dispositif de traitement des données pour déterminer un état de fonctionnement de ladite 25 ou de chaque dite enceinte acoustique à partir du ou des signaux reçus par ledit ou chaque dit récepteur. Selon différents modes de réalisation d'un tel système : - Ledit ou au moins dit dispositif de surveillance peut comprendre au moins un boîtier pouvant être fixé à une paroi d'un caisson 3 0 d'une enceinte acoustique, contenant au moins ledit ou un dit capteur de vibrations et ledit ou un dit dispositif de transmission. - Le système peut comprendre également : au moins un dispositif de coupure électrique pouvant être agencé sur une ligne d'alimentation d'un amplificateur d'une enceinte acoustique active ; au moins un récepteur pour un signal de commande dudit ou d'un dit dispositif de coupure ; et au moins un dispositif de transmission, pour transmettre audit récepteur un dit signal de commande. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple et qui représentent, respectivement : - La figure 2, une vue d'ensemble d'une enceinte acoustique selon un aspect de l'invention, équipée d'un dispositif de surveillance de son fonctionnement ; - La figure 3, un schéma fonctionnel d'un premier mode de réalisation d'une telle enceinte acoustique ; - La figure 4, un schéma fonctionnel d'un second mode de réalisation d'une telle enceinte acoustique ; et - La figure 5, un schéma fonctionnel d'un poste de contrôle communiquant avec une ou plusieurs enceintes acoustiques selon l'invention. La figure 2 montre une enceinte acoustique EA selon un 2 0 mode de réalisation de l'invention. De manière conventionnelle, une telle enceinte comprend un caisson CE en forme de parallélépipède CE présentant une face avant qui porte un ou plusieurs haut-parleurs HP (3 dans l'exemple de la figure). Le caisson peut également contenir un amplificateur audio (non représenté) amplifiant les signaux fournis aux haut-parleurs ; on parle alors 25 d'une « enceinte active ». L'enceinte de la figure 1 se différencie d'une enceinte selon l'art antérieur en ce qu'elle comprend également un dispositif de surveillance DS dont la structure et le fonctionnement seront décrits à l'aide de la figure 3. La figure 3 est une vue de détail en coupe de l'enceinte de la 30 figure 2, montrant en particulier une portion de la paroi avant PCE du caisson CE, un haut-parleur HP fixé à ladite paroi et le dispositif de surveillance DS, contenu dans un boîtier amovible B fixé à une face externe de ladite paroi avant PCE. Il convient de noter que, en variante, le dispositif DS pourrait être intégré à l'enceinte au lieu d'être rapporté par l'intermédiaire du boîtier amovible B ; par ailleurs, il pourrait être en contact avec une autre paroi du caisson, voire avec un autre élément de l'enceinte. Toutefois, le mode de réalisation illustré sur la figure est avantageux, car une enceinte conventionnelle du commerce peut être convertie en une enceinte selon l'invention simplement en y adjoignant le dispositif DS. Ce dispositif comprend un capteur de vibrations CV en contact avec la paroi PCE. Lorsqu'un signal audio SA est fourni en entrée à l'haut-parleur HP, ce dernière génère une vibration (onde) acoustique VA qui se propage dans l'air, et une vibration mécanique qui se propage le long de la paroi PCE. Cette vibration est détectée par le capteur CV, qui génère en réponse un signal SE, généralement de nature électrique. Ce signal est traité (par exemple : amplifié, filtré, seuillé, échantillonné, numérisé) par un module de traitement - typiquement un circuit électronique - puis le signal traité ST est fourni en entrée à un dispositif de transmission TSS qui le transmet - par exemple par l'intermédiaire d'une antenne ANT - sous la forme d'un signal de surveillance SS. Tous ces éléments sont alimentés par une batterie BAT. La détection à distance du signal SS permet de vérifier le bon 20 fonctionnement de l'enceinte. En effet, en cas de dysfonctionnement les vibrations mécaniques VM seraient absentes, ou auraient des caractéristiques spectrales ou d'intensité différentes de celles attendues. Le capteur de vibrations peut être de tout type connu, par exemple piézoélectrique. Le module de traitement des données peut se limiter 25 à un conditionnement du signal issu du capteur (voir même être absent), auquel cas le signal de surveillance SS reproduit essentiellement la vibration mécanique VM, le diagnostique du fonctionnement de l'enceinte étant effectué par le récepteur de ce signal. Ou alors le module de traitement peut effectuer lui-même un diagnostic, et transmettre son résultat via le signal SS. 30 Le dispositif de transmission TSS est de préférence un émetteur sans fil, radio ou infrarouges. Il peut fonctionner, par exemple, selon la norme WiFi, Bluetooth ou Zigbee (ces deux dernières normes sont particulièrement peu gourmandes en énergie, ce qui est avantageux pour une alimentation à batterie). Cependant, une transmission filaire peut également être envisagée ; par exemple, le signal SS peut être transmis par la même liaison qui transporte le signal audio SA, en particulier si cette dernière est une liaison numérique. La figure 4 se rapporte à une variante, particulièrement bien adaptée au cas d'une enceinte active, comprenant un amplificateur audio AMP fournissant un signal audio amplifié au haut-parleur HP et alimenté par une ligne d'alimentation électrique LA. Dans cette variante, les composants actifs (module de traitement MT, dispositif de transmission TSS) du dispositif de surveillance DS sont alimentés par l'intermédiaire de la ligne LA, et non plus par une batterie (une batterie, rechargée par l'intermédiaire de la liaison LA, pourrait néanmoins être présente pour assurer le fonctionnement du dispositif même en l'absence d'alimentation de l'amplificateur). Dans l'exemple de la figure 4, un dispositif de coupure électrique - ou interrupteur commandé - DC est agencé sur la ligne d'alimentation électrique LA. Ce dispositif est piloté par un signal de commande STC reçu par un récepteur RSC via une antenne ANT' (le récepteur RSC, et de préférence également le dispositif de surveillance DS, sont alimentés via une dérivation située en amont du dispositif de coupure électrique DC). Cela permet d'allumer et éteindre à distance l'amplificateur AMP. Le dispositif de coupure électrique DC peut être ou comprendre un ou plusieurs relais électromagnétiques et/ou un ou plusieurs dispositifs semiconducteurs de puissance (transistors, thyristors, etc.), le cas échéant équipés de circuits électroniques de commande. La figure 4 montre deux antennes ANT et ANT' distinctes, mais elles pourraient en fait coïncider. Par ailleurs, comme le dispositif de transmission TSS, le récepteur RSC pourrait utiliser une technologie infrarouge, voire filaire. L'ensemble ANT'/RSC/DC forme un module d'allumage et extinction à distance qui pourrait être combiné avec un dispositif de surveillance DS alimenté par batterie. Ce module pourrait être situé à l'intérieur du boîtier B, dans un boîtier indépendant ou sans boîtier. Ce module pourrait même être utilisé en l'absence du dispositif de surveillance. Un système de sonorisation selon l'invention comprend une ou plusieurs enceintes EA, agencées par exemple comme illustré par les figures 1A et 1B, équipées de dispositifs de surveillance DS respectifs communiquant avec au moins un poste de contrôle pouvant être situé dans une salle de contrôle SC. Comme illustré sur la figure 5, un tel poste de contrôle comprend un ou plusieurs récepteurs RSS pour les signaux de surveillance SS émis par les dispositifs DS des différentes enceintes et/ou un ou plusieurs émetteurs TSC pour des signaux de commande des dispositifs de coupure DC des différentes enceintes. Des techniques connues sont utilisées pour permettre de distinguer les signaux reçu de, ou destinés aux, différentes enceintes : utilisation de porteuses à des fréquences différentes, séquences d'étalement orthogonales, transmission de paquets de données avec des en-têtes contenant des indicatifs de provenance et destination, etc. Un dispositif de traitement des données DTD, qui peut être un ordinateur programmé de manière opportune, reçoit les signaux SS captés par le ou les récepteurs RSS, s'en sert pour déterminer un état de santé de chaque enceinte du sonorisation et l'affiche sous un format intelligible par un utilisateur au moyen d'un dispositif d'affichage DA (écran ou ensemble de voyants lumineux). Le même ou un autre dispositif de traitement des données peut générer les signaux STC permettant l'allumage et l'extinction à distance des enceintes actives. Selon un mode de réalisation avantageux, l'interface avec l'utilisateur peut être assurée par un navigateur web. Un poste de surveillance du type de la figure 5 et un ensemble de dispositifs de surveillance DS forment un système de télésurveillance selon un aspect de l'invention. Si le ou les dispositifs de surveillance sont du type amovible (cf. figure 3), un tel système de télésurveillance peut se présenter sous la forme d'un « kit » permettant de convertir un système de sonorisation conventionnel en un système selon l'invention sans avoir à remplacer les enceintes. REVENDICATIONS1. Enceinte acoustique (EA) comprenant un caisson (CE) portant au moins un haut parleur (HP), caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de surveillance (DS) comprenant: - au moins un capteur de vibrations (CV), pour générer un signal électrique (SE) représentatif d'un son (VA) émis par ledit ou un dit haut-parleur ; et - un dispositif de transmission (TSS) d'un signal (SS) représentatif dudit signal généré par ledit capteur de vibrations. 2. Enceinte acoustique selon la revendication 1 dans laquelle ledit ou au moins un dit capteur de vibrations est solidaire d'une paroi (PCE) dudit caisson. 3. Enceinte acoustique selon l'une des revendications précédentes dans lequel ledit dispositif de transmission est un émetteur sans fils. 4. Enceinte acoustique selon l'une des revendications précédentes dans lequel ledit dispositif de surveillance comprend également un module de traitement de signaux (MT) connecté pour recevoir en entrée le signal (SE) généré par ledit capteur de vibrations et pour fournir en entrée audit dispositif de transmission un signal traité (ST) à transmettre. 5. Enceinte acoustique selon l'une des revendications précédentes dans lequel ledit dispositif de surveillance comprend également une batterie d'alimentation (BAT). 6. Enceinte acoustique selon l'une des revendications 1 à 4 30 dans lequel ledit dispositif de surveillance est relié électriquement à une ligne d'alimentation (AL) d'au moins un dit haut-parleur pour être alimenté à son tour. 7. Enceinte acoustique selon l'une des revendications précédentes dans laquelle ledit dispositif de surveillance comprend un boîtier (B) fixé à une paroi dudit caisson, contenant au moins ledit ou un dit capteur 5 de vibrations et ledit dispositif de transmission. 8. Enceinte acoustique selon l'une des revendications précédentes comprenant également au moins un amplificateur (AMP) relié audit ou à au moins un dit haut-parleur, un dispositif de coupure électrique 10 (DC), agencé sur une ligne d'alimentation dudit amplificateur, et un récepteur (RSC) pour un signal de commande (STC) dudit amplificateur. 9. Enceinte acoustique selon la revendication 8 dans laquelle ledit récepteur pour un signal de commande dudit amplificateur est un 15 récepteur sans fils. 10. Système de sonorisation comprenant : - au moins une enceinte acoustique (EA) selon l'une des revendications précédentes ; 20 - au moins un récepteur (RSS), pour recevoir le ou les signaux (SS) émis par le ou les émetteurs du ou des dispositifs de surveillance de ladite ou de chaque dite enceinte acoustique ; et - un dispositif de traitement des données (DTD) pour déterminer un état de fonctionnement de ladite ou de chaque dite enceinte 25 acoustique à partir du ou des signaux reçus par ledit ou chaque dit récepteur. 11. Système de sonorisation selon la revendication 10 comprenant également un dispositif d'affichage (DA) dudit ou desdits états de fonctionnement. 30 12. Système de sonorisation selon l'une des revendications 10 et 11 dans lequel au moins une dite enceinte acoustique comprendégalement au moins un amplificateur (AMP) relié audit ou à un dit haut-parleur, au moins un dispositif de coupure électrique (DC), agencé sur une ligne d'alimentation (AL) dudit amplificateur, et au moins un récepteur (RSC) pour un signal de commande dudit ou d'un dit dispositif de coupure ; ledit système comprenant également un émetteur (TSC) pour transmettre audit récepteur un dit signal de commande (STC). 13. Système de télésurveillance pour un ensemble d'enceintes acoustiques, comprenant : - au moins un dispositif de surveillance (DS) d'un enceinte acoustique (EA), comprenant au moins un capteur de vibrations (CV), pour générer un signal représentatif d'un son émis par ledit ou un dit haut-parleur et un dispositif de transmission (TTS) d'un signal (SS) représentatif dudit signal généré par ledit capteur de vibrations ; - au moins un récepteur (RSS), pour recevoir le ou les signaux (SS) émis par le ou les émetteurs dudit ou de chaque dit dispositif de surveillance ; et - un dispositif de traitement des données (DTD) pour déterminer un état de fonctionnement de ladite ou de chaque dite enceinte 20 acoustique à partir du ou des signaux reçus par ledit ou chaque dit récepteur. 14. Système de télésurveillance selon la revendication 13 dans laquelle ledit ou au moins dit dispositif de surveillance comprend au moins un boîtier (B) pouvant être fixé à une paroi d'un caisson d'une enceinte 25 acoustique, contenant au moins ledit ou un dit capteur de vibrations et ledit ou un dit dispositif de transmission. 15. Système de télésurveillance selon l'une des revendications 13 ou 14 comprenant également 30 - au moins un dispositif de coupure électrique (DC) pouvant être agencé sur une ligne d'alimentation (AL) d'un amplificateur d'une enceinte acoustique active ;- au moins un récepteur (RSC) pour un signal de commande (STC) dudit ou d'un dit dispositif de coupure ; et - au moins un dispositif de transmission (TSC), pour transmettre audit récepteur un dit signal de commande.5