Brevet FR3076389A1 — publié le 20190705

DISPOSITIF DE TRAITEMENT D'UN SON La prosente invention concerne les dispositifs de traitement d'un son 5 original sur une bande passante de frequences allant des basses frequences aux hautes frequences, dans le but notamment de lui donner plus de relief. Les systemes pour traiter un son original pour lui donner plus de relief, connus a ce jour, ont une approche globale dans la gestion des 10 harmoniques qui sont generes avec des distorsions ou des saturations par des elements actifs comme les tubes electroniques ou les transistors. Les sons qui sont rendus par les microphones et les appareils d'amplification auxquels ils sont couples, ne sont pas toujours tres fideles au son original que l'on ocoute directement, comme celui produit par les 15 instruments de musique. Aussi, la prosente invention a-t-elle pour but de pallier en grande partie les defauts des resultats obtenus avec les systemes de l'art anterieur. La prosente invention a pour objet un dispositif de traitement d'un son original sur une bande passante de frequences allant des basses 20 frequences aux hautes frequences pour lui donner plus de relief, caracterise par le fait qu'il comporte : - des premiers moyens aptes a capter ledit son original, ces premiers moyens otant aptes a delivrer, sur leur sortie, un premier signal electrique reprosentatif dudit son original cap* 25 - des deuxiemes moyens pour traiter ledit premier signal electrique de fawn a amplifier sa partie correspondant aux basses frequences et a delivrer, sur leur sortie, un deuxieme signal electrique comprenant le premier signal electrique dans lequel la partie correspondant aux basses frequences a oto amplifiee par rapport aux autres frequences, 30 - des troisiemes moyens pour traiter ledit deuxieme signal electrique pour generer des harmoniques pairs et delivrer, sur leur sortie, un troisieme signal electrique comprenant le deuxieme signal electrique et ces harmoniques pairs, 2 - des quatriemes moyens pour traiter ledit troisieme signal electrique pour generer des harmoniques impairs et delivrer, sur leur sortie, un quatrieme signal electrique comprenant le troisieme signal electrique et les harmoniques impairs, et - des cinquiemes moyens aptes a recevoir, sur leur entrée, ledit quatrieme signal electrique et a delivrer, sur leur sortie, le son final traits correspondant. Selon mode de realisation prefers de l'invention, le dispositif comporte en outre des sixiemes moyens pour extraire, du quatrieme signal electrique, les harmoniques pairs et impairs, les doser en amplitude et les recombiner avec les autres frequences du son original cap* et pour delivrer, sur leur sortie, un sixieme signal electrique qui est appliqué a ('entree des cinquiemes moyens. Selon une autre caracteristique avantageuse de l'invention, les sixiemes moyens comportent un circuit extracteur et un circuit doseur montos en serie-parallele, dont les entrées respectives sont aptes a recevoir ledit quatrieme signal electrique et dont les sorties respectives constituent la sortie de ces sixiemes moyens qui est alors reliee a ('entree des cinquiemes moyens. De fawn avantageuse, les troisiemes moyens comportent un generateur d'harmoniques pairs de rang deux via un stage a triode et les quatriemes moyens comportent un generateur d'harmoniques impairs de rang trois via un stage a triode. D'autres caracteristiques et avantages de la prosente invention 25 apparaltront au cours de la description suivante donnoe en regard des dessins annexes a titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels : La figure 1 est un schema de principe du dispositif selon l'invention pour traiter un son original sur une bande passante allant des basses frequences aux hautes frequences, 30 Les figures 2 et 3 se combinent pour illustrer un mode de realisation du dispositif dont le schema de principe est illustre sur la figure 1, ce mode de realisation otant represents sous une forme conforme aux usages dans le métier des circuits electroniques et qui est donc comprehensible par les 3 hommes du métier. La representation de la figure 2 est reprise, dans la figure 3, par un bloc reference 10-50. II est tout d'abord precise que, sur les figures, les memes references dosignent les memes elements, quelle que soit la figure sur laquelle elles 5 apparaissent et quelle que soit la forme de representation de ces elements. De meme, si des elements ne sont pas specifiquement references sur l'une des figures, leurs references peuvent etre aisoment retrouvoes en se reportant a une autre figure. II est aussi precise que les figures ne reprosentent qu'un seul mode 10 de realisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut en exister d'autres qui repondent a la definition de cette invention. II est en outre precise que, lorsque, selon la definition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" element ayant une fonction donnoe, le mode de realisation docrit peut comporter plusieurs de ces 15 elements. Reciproquement, si le mode de realisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustre comporte plusieurs elements de fonction identique et si, dans la description, it n'est pas specifie que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces elements, l'objet de l'invention pourra etre defini comme comportant "au moins un" de ces 20 elements. II est precise que lorsque, dans la prosente description, une expression definit a elle seule, sans mention particuliere specifique la concernant, un ensemble de caracteristiques structurelles, ces caracteristiques peuvent etre prises, pour la definition de l'objet de la protection demandoe, quand cela est techniquement possible, soit separement, soit en combinaison totale et/ou partielle. II est enfin precise que, dans la prosente description, si l'adverbe "sensiblement" est associo a un qualificatif d'un moyen donne, ce qualificatif doit etre compris au sens strict ou approche. En reference a toutes les figures annexoes, la prosente invention est relative a un dispositif de traitement d'un son original sur une bande passante de frequences allant des basses frequences aux hautes frequences pour lui donner plus de relief. 4 La prosente invention concerne un dispositif, dont le bloc diagramme est illustre sur le schema selon la figure 1, pour traiter un son original sur une bande passante de frequences allant des basses frequences aux hautes frequences, comme un son produit par exemple par des instruments 5 de musique, afin de donner plus de relief a ce son original. En regard plus particulierement de la figure 1, le dispositif comporte des premiers moyens 10 aptes a capter le son original et a delivrer, sur leur sortie 11, un premier signal electrique reprosentatif de ce son original capte ; des deuxiemes moyens 20 pour traiter ce premier signal 10 electrique de fawn a amplifier sa partie correspondant aux basses frequences, et aptes a delivrer, sur leur sortie 21, un deuxieme signal electrique comprenant le premier signal electrique dans lequel la partie correspondant aux basses frequences a oto amplifiee par rapport aux autres fréquences. 15 Le dispositif comporte en outre des troisiemes moyens 30 pour traiter le deuxieme signal electrique pour generer des harmoniques pairs et delivrer, sur leur sortie 31, un troisieme signal electrique comprenant le deuxieme signal electrique et ces harmoniques pairs ; des quatriemes moyens 40 pour traiter ce troisieme signal electrique pour generer des 20 harmoniques impairs et delivrer, sur leur sortie 41, un quatrieme signal electrique comprenant le troisieme signal electrique et les harmoniques impairs ; et des cinquiemes moyens 50 aptes a recevoir, sur leur entrée 51, le quatrieme signal electrique et a delivrer, sur leur sortie 52, le son final traito correspondant. 25 Selon une realisation avantageuse, le dispositif comporte en outre des sixiemes moyens 60 pour extraire, du quatrieme signal electrique defini ci-dessus, les harmoniques pairs et impairs, les doser en amplitude et les recombiner avec les autres frequences du son original capte en 10, ces sixiemes moyens otant aptes a delivrer, sur leur sortie 61, un sixieme signal 30 electrique qui est alors appliqué a ('entree des cinquiemes moyens 50. Tres preforentiellement, figures 1 et 3, les sixiemes moyens 60 comportent un circuit extracteur 60-1 et un circuit doseur 60-2 montos en serie parallele, dont les entrées respectives sont aptes a recevoir le 5 quatrieme signal electrique et dont les sorties respectives constituent la sortie 61 de ces sixiemes moyens qui est alors reliee a ('entree des cinquiemes moyens 50. En outre, it faut souligner que, tres avantageusement, le dispositif 5 permet avec les premiers, deuxiemes et troisiemes moyens 10, 20 et 30 de realiser une correlation entre, d'une part les frequences fondamentales avec les deux premiers harmoniques de rang pair et impair, et d'autre part le rendu consonnant esthetique du signal electrique. Selon un mode de realisation possible industriel, figure 2, les 10 troisiemes moyens 30 comportent un generateur d'harmoniques pairs de rang deux via un stage a triode et les quatriemes moyens 40 comportent un generateur d'harmoniques impairs de rang trois via un stage a triode. Un mode de realisation possible des premiers aux sixiemes moyens 10-60 sont illustros sur les figures 2 et 3 qui reprosentent, selon la pratique 15 habituelle, des circuits electroniques bien connus des homme du métier dans le domaine de ('interpretation des circuits electroniques. Aussi, par le simple souci de simplifier la prosente decription, ces circuits ne seront pas docrits plus en detail, car otant comprehensibles en eux-memes, avec en plus les explications donnees dans la prosente 20 description. Cependant, pour oclairer un homme du métier dans le domaine, it est specifie ce qui suit, au moins en ce qui concerne la fonction des differentes parties du circuit electronique represents sur les figures 2 et 3 pour illustrer, a titre d'exemple, un mode de realisation du dispositif selon ('invention. 25 Tout son audible complexe qui est apprehends par l'oreille, si on ('examine tres pecisoment, est constitue de nombreux sons purs, a savoir des frequences en fait de plus en plus aigUes. Ces frequences sont connues sous la definition d'harmoniques. C'est le nombre et la force de ces harmoniques qui determine la carte 30 d'identite, en quelque sorte le "gonome", d'un son, qui indique par exemple si le son provient d'une trompette ou d'un autre instrument. 6 L'harmonique de rang deux est ('octave, il precise le son. L'harmonique de rang trois est une quinte pythagoricienne, iI habille, opaissit le son sans le connoter majeur ou mineur. Le dispositif selon la prosente invention, permet de moduler ces deux 5 harmoniques consonnants pour obtenir un son qui est dit « juste ». Le dispositif permet la correlation existante entre le comportement des deux premiers harmoniques et le rendu esthetique du son. Le renforcement (par rapport aux autres harmoniques) et la mise en equilibre (amplitudes egales) des deux premiers harmoniques permet d'obtenir un 10 son esthetiquement juste, tridimensionnel avec un taux de distorsion harmonique tres bas inforieur a environ 0,4%. Le dispositif selon ('invention peut etre un dispositif electronique entierement analogique, selon un mode de realisation comme illustre sur les figures 2 et 3, qui permet de generer et de manipuler les deux premiers 15 harmoniques (de rang deux et de rang trois). Les composants actifs analogiques utilisables sont les tubes, les transistors et les amplificateurs operationnels, comme schematises sur les figures 2 et 3. Par exemple : ('entree 10 recoit un son original de frequence 1000Hz, 20 c'est le fondamental. Une autre frequence dans la bande audio de 10Hz a 25KHz est aussi possible. Les moyens 20 Minis ci-avant, connus en eux-memes par les techniciens sous la terminologie « rehausseur de graves 20 », ont pour effet de renforcer l'assise du son. Ils sont places avant la generation 25 d'harmoniques selon les moyens 30 et 40. A Ia sortie des moyens de generateur d'harmoniques pairs 30, il pourrait etre observe une courbe de deux raies : celle du fondamental a 1000Hz et celle du premier harmonique pair de rang deux a 2000Hz. Les autres harmoniques ne sont pas significatifs. 30 A Ia sortie du generateur d'harmoniques impairs 40, il pourrait etre observe une courbe qui montre trois raies, l'une a 1000Hz correspondant au fondamental, Ia deuxieme a 2000Hz correspond a l'harmonique pair de rang deux et Ia troisieme a 3000Hz correspond a l'harmonique impair de rang 7 trois. Les autres harmoniques n'apparaissent pas. Dans cet exemple, les deux harmoniques deux et trois sont d'amplitudes ogales. Les reglages du dispositif permettent d'obtenir des raies deux et trois d'amplitudes differentes. 5 Selon le mode de realisation prefore, l'extracteur d'harmoniques 60-1 permet d'extraire, du signal sortant du generateur d'harmoniques impairs 40, les harmoniques deux et trois. En revanche, le doseur d'harmoniques 60-2 permet de mixer le signal non traito (dans ce cas le fondamental a 1000Hz) avec les harmoniques extraits. Ceci permet de realiser des dosages fins 10 entre le fondamental et les deux premiers harmoniques. Le mode de realisation du dispositif evoque tres schematiquement cidessus comporte des triodes pour la generation des harmoniques et des amplificateurs operationnels differentiels pour ('extraction des harmoniques. Mais un mode de realisation avec des transistors a la place des triodes est 15 compris dans le champ de protection de la prosente invention. De meme, il est aussi possible de realiser ('ensemble du dispositif uniquement avec des circuits intogres amplificateurs operationnels. Les principes de traitement sont identiques. Le dispositif selon ('invention se comporte donc comme un oqualiseur 20 d'un nouveau type, puisqu'il permet de moduler, a l'interieur du son lui-meme, les harmoniques pairs et impairs, et donc les frequences basses (pairs) et les frequences hautes (impairs). De meme, ce dispositif permet, avec les deuxiemes moyens 20 de renforcer l'enveloppe du son en generant les harmoniques pairs etde mettre 25 en relief le son en le faisant briller ou en augmentant sa profondeur. II permet en outre de manipuler les deux premiers harmoniques consonnants (rang deux et rang trois) qui, associes au signal fondamental, vont produire un son esthetiquement plus juste. En reference aux figures 2 et 3, il peut etre mentionne, de fawn tres 30 schematique en regard de la representation conventionnelle d'un schema electronique comprehensible par les hommes du métier, que : 8 Le signal sonore du son original d'entroe est oriento par, un interrupteur, soit en by-pass vers la sortie du dispositif, soit vers son premier otage. Une resistance et un potentiometre permettent d'ajuster finement le 5 niveau d'attaque du generateur d'harmoniques pairs. Le point de fonctionnement est *16 par un potentiometre et des resistances et un condensateur. La haute tension est de 330V. En sortie du condensateur et d'une resistance, it est possible d'obtenir le fondamental et l'harmonique pair de rang deux. 10 Le rehausseur de basses frequences ( REVENDICATIONS1. Dispositif de traitement d'un son original sur une bande passante 5 de frequences allant des basses frequences aux hautes frequences pour lui donner plus de relief, caracterise par le fait qu'il cornporte : - des premiers moyens (10) aptes a capter ledit son original, ces premiers moyens otant aptes a delivrer, sur leur sortie (11), un premier signal electrique reprosentatif dudit son original cap* 10 - des deuxiernes moyens (20) pour traiter ledit premier signal electrique de fawn a amplifier sa partie correspondant aux basses frequences et a delivrer, sur leur sortie (21), un deuxierne signal electrique comprenant le premier signal electrique dans lequel la partie correspondant aux basses frequences a oto amplifiee par rapport aux autres frequences, 15 - des troisiernes moyens (30) pour traiter ledit deuxierne signal electrique pour generer des harmoniques pairs et delivrer, sur leur sortie (31), un troisierne signal electrique comprenant le deuxierne signal electrique et ces harmoniques pairs, - des quatriernes moyens (40) pour traiter ledit troisierne signal 20 electrique pour generer des harmoniques impairs et delivrer, sur leur sortie (41), un quatrierne signal electrique comprenant le troisierne signal electrique et les harmoniques impairs, et - des cinquiernes moyens (50) aptes a recevoir, sur leur entrée (51), ledit quatrierne signal electrique et a delivrer, sur leur sortie (52), le son final 25 traito correspondant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise par le fait qu'il comporte en outre des sixiernes moyens (60) pour extraire, du quatrierne signal electrique, les harmoniques pairs et impairs, les doser en amplitude et 30 les recombiner avec les autres frequences du son original capte en (10), et pour delivrer, sur leur sortie (61), un sixierne signal electrique qui est appliqué a ('entree des cinquiernes moyens. 12 3. Dispositif selon la revendication 2, caracterise par le fait que les sixiemes moyens (60) comportent un circuit extracteur (60-1) et un circuit doseur (60-2) montos en serie parallele, dont les entrées respectives sont aptes a recevoir ledit quatrieme signal electrique et dont les sorties respectives constituent la sortie (61) de ces sixiemes moyens qui est alors reliee a l'entrée des cinquiemes moyens (50). 4. Dispositif selon I'une des revendications procedentes, caracterise par le fait que les troisiemes moyens comportent un generateur d'harmoniques pairs de rang deux via un otage a triode. 5. Dispositif selon I'une des revendications procedentes, caracterise par le fait que les quatriemes moyens comportent un generateur d'harmoniques impairs de rang trois via un otage a triode.15