FR 2126176 A1 19721006 FR 7146313 A 19711223 71 46313 2126176 La présente invention concerne l'enregistrement et la reproduction de quatre canaux séparés d'informations sonores sur un milieu qui ne comporte que deux pistes indépendantes, et plus particulièrement un appareil de reproduction présentant 5 ces informations dans quatre haut-parleurs différents de telle maniéré que l'audfceur ait l'illusion de quatre sources sonores indépendantes. D'une manière plus précise, l'invention concerne un décodeur perfectionné restituant les quatre canaux d'information 1D qui constituent un "son quadriphonique" enregistré^ sur un support à deux pistes par le procédé de la demande de brevet français nE 71*20765 déposée le 8 juin 1971 par la Demanderesse, ou par des procédés équivalents. Dans la demande de brevet précitée, l'enregistrai) ent est 15 basé sur une fonction de codage qui est obtenue en appliquant les quatre signaux associés aux quatre canaux d'informations sonores (que l'on désignera par la suite par "avant-gauche", "arrière-gauche", "avant-droit" et "arrière-droit" ou par les références respectives L^., L^f R et R^) à six réseaux déphaseur.s 20 passe-tout, puis en les combinant dans les proportions voulues pour produire deux signaux composites appelés L^. et ft-p. Ces signaux composites peuvent Stre transmis sur deux lignes ou enre-, . gistrés et reproduits sur un support à deux pistes, tel qu'un disque stéréophonique classique, puis reconverti et décodé en 25 -quatre canaux sonores simultanés, .-dans un appareillage de décodage convenable dont une forme est décrite dans la demande de brevet français précitée na 71. 20 765., Sans entrer dans le détail des circuits d'un tel décodeur, il suffit de dire que les vecteurs de phase correspondant aux signaux composites Lj. et R-p ont les 30 relations indiquées par les diagrammes de phase 10 et 12 de la figure 1. On notera que Ibs signaux L^. et R^. contiennent de manière prédominante les signaux respectifs L^. Bt R^, plus une proportion moindre des signaux et R^ en quadrature de phase l'un par rapport à l'autre, le signal étant ep avance sur le 35 signal dans L^., et le signal R^ étant en avance sur le signal R^, dans R-p. Il va de soi que les signaux L^, R^, et R^ sont généralement non cohéants car ils proviennent de différents 71 46313 2126176 groupes instrumentaux ou vocaux, c'est-à-dire que les diagrammes de phase 10 et 12 (et les autres diagrammes mentionnés dans la suite de la description) représentent la relation de phase des -composantes communes en phase des signaux originaux* 5 On notera également que les canaux. et R.^ sont généralement associés è des haut-parleurs respectivement placés dans les coins avant- gauche et droit de la salle ou de la zone d'auditiarv alors que les signaux L^ et R^ sont associés à des haut-parleurs respectivement placés dans les coins arrière gauche et droit* 10 La demande de brevet précitée n* 71*20 765 décrit le processus de décodage des signaux L^ et illustrés sur la figure 1 de la présente demande, les signaux étant soit lus de manière classique sur une bande magnétique ou sur un disque et appliqués directement au décodeur, soit radiodiffusés et reçus sur deux canaux indépen-15 dants* Les signaux sont tout d'abord appliqués à des déphaseurs passe-tout (appelés-par la suite réseaux) qui introduisent des déphasages angulaires fonction de la fréquence (ty + 90aî et « ( + 0*) sans modification sensible de l'amplitude des signaux, les expressions entre parenthèses représentant pour chaque réseau 20 la fonction qui lie l'angle de phase à la fréquence* L'angle de référence ^ choisi arbitrairement et le seul impératif est qu'il soit sensiblement le m8me pour tous les réseaux de déphasage du décodeur. Bien que l'on adopte par convention des angles de déphasage en retard, on peut également utiliser des artglee de 25 déphasage en avance è condition de respecter la mfme convention dans tout le décodeur. Ce déphasage préalable (qui est également utilisé dans le décodeur de la présente invention) modifie les vecteurs de phase aux bornas de sortie A et B des réseeux où ils sont indiqués par les diagrammes de phase 14 et 16. On notera 30 que 1* amplitude et les positions relatives des diverses composantes de fréquence sont conservées (bien qu'elles sqient décalées de l'angle de référence 4^ fonction de la fréquence par rapport à celles des diagrammes de phase 10 et 12). Catte modification de l'angle de phase est indiqué par la signa prime dans les dia-35 grammes 14 et 16 et, d'une manière généata, è chaque nouveau déphasage d'un signal par un réseau , on ajoute un signa prima è son symbole« Le diagramme de phase 14 contient ainsi un signal 71 46313 3 2126176 prédominant L'^, et des signaux 0f707L'^ et 0f7Q7R'^ dont les positions relatives sont les mêmes par rapport à L'^ que dans le diagramme 10» De même, le diagramme 16 contient un signal prédominant et des signaux 0,707R'j3 et 0,707L'k dont les 5 positions relatives sont également les mêmes par rapport à R'^ que dans le diagramme 12. Du fait du déphasage différentiel de 90*, les groupes de vecteurs 14 et 16 sont en phase les uns avec les autres, ce qui permet de les combiner par des additions et des soustractions linéaires pour obtenir deux \autres signaux 10 aux bornes C et D qui sont représentés par des diagrammes de phase respectifs 18 et 20. Le signal 18 contient principalement le signal L' et le signal 20 contient principalement le signal R'k» tous deux avec des signaux 0,707L*^, et 0,707R*^. dont les relations de phase sont illustrées par les diagrammes respectifs» 15 II est évident que ce processus relativement simple de décodage décrit dans la demande de brevet précitée (qui est également utilisé dans une forme du décodeur de l'invention) fournit quatre signaux 14, 16, 18 et 20 dans lesquels prédominent respectivement les quatre signaux originaux L^., R^, L^ et R^. 20 Ces signaux décodés ne sont pas "purs", c'est-à-dire que les signaux séparés d'origine sont "contaminés" par deux autres signaux. Néanmoins, lorsqje les quatre canaux du programme original contiennent des signaux liés sur le plan musical-et,lorsque les quatre signaux décodés sont reproduits par des 25 haut-parleurs respectifs disposés dans les coins de la. salle d'audition, les réflexions sur les parois provoquent un mélange des signaux dont l'effet sonore global est perçu par, l'auditeur d'une manière tout' à fait semblable à l'effet des quatre canaux indépendants d'origine, ce qui permet de réaliser une simulation 30 convenable du programme d'origine. Dans certains cas il est cependant souhaitable d'améliorer l'illusion d'indépendance ou de "pureté" des signaux décodés- ; par exemple, lorsque le son original n'est présent que dans un ou deux canaux, il est préférable de réduire automatiquement le 35 gain des canaux dont les signaux d'origine sont absents pour améliorer la séparation des canaux dont les signaux d'origine? sont présents. Deux systèmes différents de logique et de commande 71 46313 2126176 permettant d'obtenir cet effet d'amélioration de la séparation sont décrits dans les demandes de brevets na 71#20 765 et t 71.32 479 de le Demanderesse. La présente invention a pour objet un système améliorant 5 le réalisme du son quadriphonique par rapport aux procédés de ces demandes de brevets, tout en simplifiant les circuits électroniques. A cet égard, le décodeur simplifié de l'invention comprend deux paires de réseaux déphaseurs (au lieu de deux déphaseurs 10 utilisés dans les décodeurs précédemment mentionnés) introduisant chacune Un déphasage relatif de 90* entre les signaux qui leur sont appliqués. Les deux signaux composites d'entrée sont appliqués en parallèle ajx paires respectives de déphaseurs pour produire quatre signaux de sortie dont les relations de phase sont telles 15 qu'ils permettent d'obtenir par addition et soustraction quatre J signaux dans lesquels prédominent respectivement l'information "avant-gauche", "arrière-gauche", "avant-droits?1 et "arrière-droitt" et dont les phases relatives permettent de les appliquer sans nouveau déphesage à leurs systèmes de haut-parleurs respectifs. 20 Le décodeur de l'invention permet ainsi d'obtenir la relation de phase désirée entre les signaux des quatre haut-parleurs avec seulement quatre déphaseurs, alors que les décodeurs précédemment décrits utilisaient deux déphaseurs d'entrée et quatre déphaseurs supplémentaires, soit un total de six pour obtenir le même résultat. 25 Un autre espect de l'invention concerne l'amélioration du circuit logique de réglage du gain des amplificateurs associés aux quatre haut-parleurs séparés pour améliorer le réelisme de la simulation quadriphonique. Salon une caractéristique particulière de l'invention, les quatre signaux prodj its par le décodeur, qui 30 ressemblent aux signaux que reproduisent les haut-parleurs, sont redressés séparément et les formes d'onde résultantes sont comparées et traitées pour produire une paire de signaux de commande utilisés pour régler le gain des amplificateurs à gain variable des divers circuits de haut-parleur. L'un de ces signaux 35 commande ensemble les geins des amplificateurs qui sont associés aux deux haut-parleurs "avartt* et l'autre commande simultanément las deux haut-parleurs "arrière"» les phases relatives des signaux 71 46313 2126176 représentant les canaux indépendants, 'ainsi que la nature des signaux de commande dérivés de la comparaison des formes d'onde» renforcent la séparation entre les sons "avant" et "arrière" pour améliorer le réalisme de la simulation quadriphonique. 5 D*autres caractéristiques et avantages de l'invention rassortiront de la description détaillée qui suit et des dessins sur lesquels t Les figures 1A et 1B assemblées de la manière indiquée représentent schématiquement une forme du décodeur de l'invention 10 brièvement décrite dans le préambule qui précède. La figure 1C comprend une série de diagrammes de phase facilitant la compréhension du fonctionnement de l'invention. La figure 2 illustre la caractéristique de commande d'une partie du circuit de lafigura 1», 15 Les figures 3A et 3B sont des formes d'onde facilitant la compréhension du fonctionnement du circui-fc de la figure 1. Les figures 4A A 4B assemblées de la manière indiquée représentent schématiquement une autre forme du décodeur de l'invention. 20 Le décodeur de la présente invention a certains points communs avec le décodeur de la demande de brevet français précitée n® 71. 20 765 dont certains détails sont décrits dans la demande de brevet français n* 71.20 764 déposée par la Demanderesse, ainsi qu'avec le décodeur de l'autre demande de brevet précitée 25 ns 71. 32 479. Le lecteur pourra se reporter à ces divers textes pour certains points particuliers du fonctionnement du décodeur de l'invention, mais la description qui suit suffit à un spécialiste pour en comprendre le fonctionnement. Le décodeur de la figure 1 est semblable à celui des 30 demandes de brevets précédemment mentionnées en ce que les signaux composites L^ et appliqués aux bornes d'entrée 22 et 24 du circuit sont soumis à un déphasage relatif dB 90s dans une paire de réseaux H* 26 et 28 pour produire aux bornes A et B les signaux représsités par les diagrammes de phase 14 et 16, ces derniers étant 35 combinés par addition et soustraction dans une paire de réseaux d'adtttion 30 et 32, dont chacun peut Stre une simple matrice de résistances, pour fournir aux bornes C et D les signaux des diagrammes de phase 18 et 20. Le circuit de la présente invention 71 46313 6 2126176 diffère cependant des décodeurs précédemment mentionnés en ce qu'il est plus simple et assure un réalisme plus poussé du son quadriphonique. Dans le décodeur de l'invention, un circuit logique 34 5 entouré d'un rectangle en pointillés sur la figure 1 règle les amplitudes instantanées des signaux qui sont appliqués aux quatre haut-parleurs (comme on le verra par l^feuite) de façon que l'auditeur ait l'illusion de quatre sources sonores indépendantes (à condition évidemment que les quatre sources soient 10 simultanément présentes), et assure une séparation relativement bonne entre les différents canaux lorsque moins dB quatre signaux originaux sont présents dans les signaux compositss Lj. et Pour ceci, les signaux qui apparaissent aux bornes A, B, C et D et sont respectivement représentés par les diagrammes de phase 15 14, 16f 18 et 20,sont appliqués à des redresseurs respectifs 36y 38, 40 et 42 (qui travaillent de préférence en double alternance) at è des intégrateurs de filtrage comprenant des condensateurs 44, 46, 48 et 50 en parallèle avec des résistances 52, 54, 56 et 58* Les caractéristiques de décroissance des quatre circuits redresaeura-20 intégrateurs sont sensiblement les mêmes, le temps de montée étant relativement court, de l'ordre d'une millisecondB, alors que le temps de décroissance est relativement plus long, de l'ordre de 20 millisecondes, bien que ces valeurs puissent varier daqs des proportions considérables. 25 La tension de sortie du redresseur 38 est soustraite de la tension de sortie du redresseur 36 dans un circuit soustracteur 60 qui peut être simplement une résistance ou un point d'addition. De même, la tension de sortie du redresseur 42 est soustraite de la tension de sortie du rédresseur 40 dans un circuit sous-30 tracteur analogue 62. Les signaux résultant à la sortie des circuits soustracteurs 60 et 62 sont à nouveau redressés, de préférence en doubla alternance, et intégrés par des circuits RC 68 et 70. Ces circuits ont dea temps de montée approximativemat égaux de l'ordre de 10 millisecondes et des temps de décroissance da 35 l'ordre de 400 millisecondes donnent des résultats satisfaisants bien que ces valeurs puissent varier dans des proportions importantes sans diminution sensible des performances du circuit» 71 46313 7 2126176 Les tensions qui apparaissent aux points de fonction 72 et 74 sont ensuite traitées par deux réseaux de mise en forme 76 et 78 à caractéristique de transfert logarithmique avant d'Stre appliquées différentiellement à une paire de circuits soustracteurs 5 80 et 82. Ainsi, la sortie du réseau 78 est appliquée à la borne négative du circuit 80 et à la borne positive du circuit 82, et la sortie du résaau 76 est appliquée à la borne négative du circuit 82 et à laborne positive du circuit 80. On remarquera que dans certains cas les réseaux de mise en fèrme 76 et 78 ne 10 sont pas indispensables car Ibb tensions des points 72 et 74 peuvent ttre directement appliquées aux circuits soustracteurs 80 et 82. En variante, les réseaux de mise en forme 76 et 7B peuvent être plecés entre les circuits soustracteurs 60 et 62 et les redresseurs associés 64 et 66, leur rôle étant d'ajuster 15 les amplitudes relatives des signaux de commande en fonction des positions et des amplitudes relatives des signaux'L^, L^, et R^, quelles que soient leurs amplitudes totales*.Dans les deux cas, les circuits soustracteurs 80 et 82 fournissent' des tensions de commande respectives E, et E. (dont les caracté- £> t, 20 ristiques sont énoncéee ci-après), le signal E^ servant à régler le gain des circuits d'alimentation des haut-parleurs "avant" et le signal E^ servant è régler le gain des circuits des haut-parleurs "arrière** Bien que les signaux des bornes A, B, C et D qui, comme 25 on 1'# vu plus haut, correspondent respectivement aux signaux quadriphoniquea originaux L^,, L^, et R^., puissent Stre appliqués à leus circuits de haut-parleur respectifs sans altérer le fonctionnement du circuit de décodage et de commande 34t il est préférable de les appliquer à travers quatre réseaux 30 84, 86, 88 et 90 qui introduisent des déphasages différentiels supplémentaires pour établir entre les vecteurs correspondants 92, 94, 96 et 98 la relation de phase la plus favorable au maintien de l'intégrité de l'image sonore fournie par les paires de haut-parleurs adjacents* Eh l'absence des réseaux ^ 84 à 9-0f on 35 obtient des résultats relativement satisfaisants mais pas une séparation idéale. En variante, les signaux d'entrée des haut-parleurs •fevant-gauche* et"avant-droit" peuvent 8tre prélevés 71 46313 8 2126176 aux points A1 et B* (c'est-à-dire à l'entrée de chacun des réseaux ^ 26 et 28) pour aider à maintenir la relation de phase des signaux des haut-parleurs avant lorsque les râseçux 84 à 90 ne sont pas utilisés. 5 Les signaux que délivrent les réseaux ^84, 86, 88 et 90 sont respectivement appliqués aux entrées d'amplificateurs à gain variable 100, 102, 104 et 106 dont les sorties alimentent respectivement les haut-parleurs 108, 110, 112 et 114. Ces haut-parleurs, qui reproduisent les répliques déphasées des signaux L^., L^, R^ et 10 R^ (appelés respectivement L"^» et Rn^.),sont placés dans les coins correspondants delà salle d'audition 116, comme illustré sur la figure 1• Il va de soi que chaque auditeur peut modifier cette disposition selon son propre goût» Les amplificateurs 100 à 1D6 possèdent des entrées de 15 commande 118, 120, 122 et 124 auxquelles sont appliquées des tensions de réglage du gain de l'amplificateur. Un tel amplificateur à gain variable peut comporter un tube à vide ou un transistor â pente variable, ou encore un circuit atténuateur variable, ou tout autre montage classique dont le gain est déter-20 .miné par une tension de commande* Pour des raisons qui seront expliquées par la suite, la tension de commande E^. fournie par le circuit soustracteur 82 est appliquée en parallèle aux entrées de commande respectives 118 et 124 des amplificateurs 100 et 106 pour ajuster les gains des haut-parleurs "avant", 25 et la tension de commande E^est appliquée en parallèle aux entrées de commande respectives 120 et 122 pour ajuster l'amplification des signaux des haut-parleurs "arrière"* La figure 2 représente un exemple de la courbe 128 de variation du gain des amplificateurs 100 à 106 en fonction de la tension de 30 commande appliquée. On voit sur cette courbe que, pour une tension de commande nulle, le facteur d'amplification est d'environ 80$ du maximum. Lorsque la tension de commande E, b ou E^., selon le cas, est fortement positive, le facteur d'ampli- fiafcion approche dé la valeur 100 $ et, lorsque la tension de 35 commande devient négative, le facteur d'amplification décroît juacfj'à s'annuler pour une valeur particulière - E qui correspond c au blocage complet de l'amplificateur, c'est-à-direala disparition 71 46313 2126176 du signal du haut-parleur associé* Le circuit est conçu de telle manière que lorsqu'il n'y a aucun signal d'entrée ou lorsque tous les signaux sont simultanément présents avec des intensités égales, les tensions de commande et E^. sont nulles ou appro-5 ximativement nulles de façon à maintenir le gain des circuits de haut-parleur à environ 80$. Selon les applications, on peut modifier dans des limites raisonnables la forme de. la caractéristique 128 de la figure 2 sans sortir du cadre de l'invention* Les amplificateurs de réglage de gain 100 à 106 comportent 10 des circuits à cons"tante de temps incorporés dont le r&le est de permettre l'application rapide d'une augmentation de la tension de commande qui correspond à un accroissement rapide du facteur d'amplification, mais de ne laisser décroître la tension de commande que relativement lentement (par exemple par la décharge 15 lente d'un condeneAeur} de façon à empScher une diminution otytina ••retombée* trop rapide du facteur d'amplification* Dans un système pratique donnant de bons résultats, le temps de montée peut Btre de l'ordre de 0,02seconde, et 1b temps de "retombée" peut fitre de l'ordre de 0,80 seconde* Il va de soi que ces valeurs peuvent 20 varier dans des limites importantes sans modifier sensiblement le fonctionnement du système* Le principe du fonctionnement du décodeur et de la logique de la figure 1 est basé sur les relations de phase des signaux illustrées par les diagrammes vectoriels 14, 16, 18 st 20 qui-25 sont reproduits à plus grande échelle sur la figure 1C pour mieux illustrer l'action du circuit logiqua Par exemple, si seul le. signal avant-gauche L'^. est présent à la borne A, il n'apparaît aucun signal à la borne B comme on peut le constater sur-le diagramme 16 représentant le groupe de vecteurs dç pha«e avant-30 droit. On voit cependant que le signal L'^. figure dans les deux groupes de vecteurs 18 et 20 avec une amplitude identique de 0,707 Inversement, lorsque le signal avant-droit R' est seul présent dans le groupe de vecteurs 16, il ne figure pas dans le groupe 14, mais apparaît avec des amplitudes égalas et 35 en apposition de phase dans les groupes 18 et 20. Lorsque les deux signaux L'^, et R'^ sont simultanément présents, il n'y a aucune corrélation entre les points A et B car les signaux 71 46313 10 2126176 résultent de sons différents, mais il existe par contre une corrélation directe ou inverse entre les points C et D. Par ailleurs, un raisonnement similaire montre que lorsqu'un ou deux des signaux et R'^ sont présents, il n'y a aucune 5 corrélation entre les points C et D, mais une corrélation directe ou inverse entre les points A et B. Un aspect important de l'invention est l'emploi d'un principe nouveau pour reconnaître la présence ou l'absence de corrélation sans recourir à des circuits classiques de multiplication et d'intégration. A cet 10 égard, le décodeur de l'invention reconnaît la présence ou l'absence de corrélation par une comparaison instantanée des formes d'onde de signaux tels qu'ils apparaissant dans le circuit. En considérant la figure 1G, on suppose que seul le signal av'ant gauche Lp existe et, après passage dans le réseau ^ 26, 15 fournit le vecteur de phase ""t représenté par une ligne grasse continue. Après passage dans le redresseur 36, ce signal est tranrf'ormé en une tension continue pour Être appliqué à l'entrée positive du circuit soustracteur 60. Etant donné qu'aucun signal n'apparaît à la borne B, le redresseur 3B ne fournit aucune tension 20 et le courant de sortie du circuit soustracteur 60 n'est dtt qu'au signal Ce courant fait apparaître uns tension au point de jonction 72 du circuit intégrateur 68. En considérant maintenant les groupes de vecteurs 18 et 20, on voit que les deux signaux identiques 0,707 L'^. (représentés 25 par des lignes grasses continues) ont des phases et des amplitudes identiques. Il en résulte à la sortie des redresseurs en double alternance 40 et 42 des tensions d'amplitudes et de formes d'onde identiques qui, après soustraction dans le circuit 62, donnent un courant nul, et par conséquent une tension nulle au point 74. 30 II est donc évident qu'après mise en forme des signaux des points 72 et 74 dans leurs réseaux respectifs 76 et 78, puis soustraction dans les circuits 80 et 82, il apparaît une tension négative E^ è la sortie du circuit 80. Cette tension est appliquée en parallèle aux entrées de commande respectives 120 et 122 des amplificateurs 35 102 et 104. Ces amplificateurs qui alimentent les haut-parleurs "arrière'' 110 et 112 sont ainsi partiellement ou complètement blaquSs, alors que les amplificateurs 100 et 106 qui alimentent 71 46313 2126176 les haut-parleurs "avant" 108 et 114 ont leur gain maximal» Dans ces conditions, le signal Lp semble provenir principalement du haut-parleur 108. Par un raisonnement similaire- on peut monirer que si le 5 signal R'^ est seul présent (lignes grasses discontinues sur le diagramme 16),il n'existe dans le système que deux autres signaux qui sont représentés respectivement par le vecteur 0,707 R1^ au point C et par un vecteur égal mais de sens opposé 0,707 R'^. au point D. Dans ce cas, la sortie du redresseur 36 est nulle 10 et la sortiB du redresseur 38 est maximale correspondant au vecteur R'^* La soustraction de ces deux signaux dans le circuit 60 fait circuler un courant dirigé vers ce dernier, mais le redresseur 64 travaillant en double alternance fait apparaître comme précédemment une tension positive au point de jonction 72. 15 En considérant è nouveau les groupes de vectpur 18 et 20, on voit que les vecteurs 0,707 R'^ des points C et D sont de sens" opposé, mais les redresseurs 40 et 42 travaillant en double elter-nance fournissent des tensions de sortie de même polarité et d1amplitudes pratiquement égales. Ce phénomène est illustré par 20 l'exemple de la figure 3 qui représente une impulsion contenue dans le signal R*^ et apparaissant atx points C et D sous la formé de deux signaux de phases opposées. Le signal positif du point C est représenté sur la figure 3A sous la forme d'une sinusoïde amortie 130. Après le redressement, les alternances de l'onde qui 25 se trquvent en-dessous de 1'axe des temps sont inversées symétriquement et deviennent les alternances positives représentées en tirets. Après filtrage dans le circuit intégrateur formé -de la résistance 56 et du condensateur 48, la tension résultante a la -forme représentée par la ligne grasse discontinue Sur la 30 figure 3B, l'impulsion initiale qui apparaît au point D est de mfime amplitude que celle de la figure 3A, mais de phase inversée* Dans ce cas également, après redressement en double alternance et filtrage dans le circuit intégrateur 50, 58, la tension dB sortie du rsdrB8seur 42 a la mSme amplitude et le mime sens que la tension 35 de sortie du redresseur 40. Ces deux tensions s'éliminent mutuellement dans le circuit soustracteur 62 qui fournit une sortie nulle et par conséquent une tension nulle au point de jonction 74, comme 71 46313 12 2126176 dans le cas précédent. Ainsi, en présence d'un signal unique L'^ ou le potentiel du point de jonction 72 est positif et celui du point dB jonction 74 est nul, c'est-à-dire que les haut-parleurs "avant" 108 et 114 sont débloqués alors que les haut-parleurs 5 "arrière" 110 et 112 sont bloqués. Lorsque les deux signaux L'^ et R'^ sont présents, ils ne sont pas cohérents (même s'ils sont liés sur le plan musical) de sorte que leurs- maxima instantanés n' apparaissent pas simultanément en fonction du temps. De tels signaux après passage dans les 10 redresseurs 36 et 38 et dan3 le circuit soustracteur 60 font apparaître un courant non nul dans le redresseur 64 et une tension non nulle au point de jonction 72. Par contre, les tensions fournies par las redresseurs 40 et 42 continuent d'être identiquBS comme on l'a vu précédamment, et 1b potentiel du point ds jonction 74 sst j 15 nul* En d'autres termeç, même si deux signaux indépendants et distincts L'^. et R'^ sont appliqués de concert au circuit, seuls Ibs haut-parleurs "avant" sont alimentés avec un gain accru, les haut-parleurs "arrière" étant affaiblis ou bloqués. ' Dans le cas où l'un ou les deux signaux L'^ et R'^ sont 20 appliqués au décodeur, le processus est inverse* Dans ce cas, il apparaît une tension de commande non nullB au point de jonction 74 et une tension de commande nulle au point de jonction 72, c'ast-à-dire un signal de commanda E^, négatif et un signal de commanda E^ positif provoquant le déblocage des haut-parleurs 25 "arrière" 110 at 112 et le blocage des haut-parleurs "avant" 108 et 114. Comms on 1b voit, lfepparition et la disparition des divers signaux commandent le déblocage et le blocage des amplificateurs de réglage de gain associés. La figure 4 représente une autre forme de matrice de décodage 30 qui permet de simplifier 1b circuit sans sacrifiar las performances, et une forme modifiée du circuit logique précédemment décrit. On se rappelle que dans le circuit de la figure 1, la fonction de décodage nécessitait l'introduction préalable d'un déphasage relatif de 90* au moyen des réseaux 26 et 28 pour amener les 35 signaux L'^ et R'^, en quadrature de phase. Cette relation n'est pas an elle-même gtnants, sauf lorsque les deux vecteurs de phase contiennent un signal central commun»,Pour obtenir de ce signal 71 46313 2126176 central une image sonore virtuelle à mi-chemin entre les deux haut-parleurs avant, il est souhaitable que les deux signaux "avant* restent en phase. Différentes solutions permettent d'obtenir ce résultat et l'une d'elles est utilisée sur le 5 système de la figure 1 qui comprend à cet effet quatre réseaux 4^ supplémentaires 04, 86, 88 et 90. Comme on l'a fait remarquer précédemment, lorsqu'il n'est pas nécessaire d'obtenir une reproduction sonore de qualité exceptionnelle, les réseaux 84 à 90 peuvent'Stre supprimés, les deux haut-parleurs ^vant (108 et 114) \ 10 étant reliés aux points A' et B' au lieu des points A et B de façon à recevoir la totalité des signaux L-j. et R-j. bruts qui contiennent principalement les signaux et R_p avec la relation de phase voulue. Cependant, mSrnç dans ce cas, les réseaux introduisent un déphasage entre les deux haut-parleurs avant et 15 les deux haut-parleurs arrière, ce qui crée un certain "flou" et une certaine dissymétrie entre les images sonores latérales et arrière. Ce dernier Bffet n'entraîne cependant pas une réduction appréciable de la qualité de l'image sonore quadriphonique et ce type de compromis est acceptable dans un équipement économique. 20 Par contre, pour un équipement professionnel dé haute qualité, il est important que les groupes de vecteurs aient entre eux la re&ion de phase la plus favorable* Cette condition est réalisée dans le décodeur de la figure 4A. Ce décodeur fournit aux haut-parleurs des signaux présentant la 25 mSme relation de phase que dans la forme de la figure 1A, mais le circuit de la figure 4A n'utilise que quatre réseaux au lieu de six* Les deux bornes d'entrée 150 et 152 de ce décodeur reçoivent les deux signaux quadriphoniques composites L^ e-fc R-p d'un support 30 matériel ou immatériel à deux canaux, las deux signaux étant en tous points identiques aux signaux d'entrée du décodeur de la figure 1A représentés par les diagrammes vectoriels 10 et 12» Par contre, à la différence du système de la figure 1Â dans lequel les phases des deux signaux sont modifiées dans deux réseaux ^ , 35 le décodeur de la figure 4A utilise quatrB réseaux 154,156, 15B et 160 dont deux introduisent un déphsage de (^f+ 0S) et dont deux introduisent un déphasage de ( + 90®} } le signal L^. e& appliqué 71 46313 2126176 en parallèle aux réseaux T 154 et 156 et le signal Ry est appliqué en parallèle aux réseaux 158 et 160. Par suite du déphasage relatif de 90®, les groupes de vecteurs 162 et 164 correspondant au signal L^. apparaissent à la sortie des réseaux 154 et 156 5 en quadrature de phase et les groupes de vecteurs 166 et 168 correspondant au signal Ry apparaissent aux sorties des réseaux 4^ 158 at 160 en quadrature de phase. Lrangle de phase ^ variant généralement avec la fréquence, les groupes de vecteurs 162, 164, 166 et 169 n'ont pas une relation angulaire fixe par rapport aux 10 groupes de vecteurs 10 et 12, mais l'angle de référence ^ étant le m trae pourj^ous les réseaux, il est possible de les traiter comme si cette reJubion était fixe. Comme on le sait, les signaux L'^., R^ et R'^ sont généralement des programmes complexes et les relations de phase à l'intérieur de chaque groupe de vecteurs 15 représentent en fait les relations des composantes de mSme fréquence de ces signaux. Comme le circuit de la figure 1A, le décodeur de la figure 4A a pour fonction de décomposer les signaux d'entrée Lp et Ry en quatre signaux séparés contenant principalement les 20 signaux respectifs L'^, R'^ et R'^, et de les reproduire au moyen de quatre haut-parleurs 170, 172, 174 et 176. Pour ceci, Ibb signaux représentés par les groupes de vecteurs 162 et 168 sont appliqués sans modification è des amplificateurs è gain variable, respectivement 178 et 180, dont les sorties alimentent .les haut-25 parleurs 170 et 176. Un signal contenant principalement est obtenu en faisant la somme de 0,707 fois la sortie du réseau ^ 156 et de 0,707 fois la sortie du réseau160 dans un circuit d'addition 18,2 dont la sortie peut Stre représentée par le groupe de vecteurs 184 qui contient principalement le signal L'^ accompagné 30 des signaux L'^, et R*^. affaiblis de 3 dB. Ce signal est appliqué à l'amplificateur à gain variable 186 qui alimente le haut-parleur 172. Un signi. contenant principalement le signal R'^ est obtenu en faisant la somme de 0,707 fois la sortie de chacun des réseaux ty 154 et 158 dans un circuit d'addition 188, le signal résultant 35 représenté par le groupe de vecteurs 190 étant appliqué è un amplificateur à gain variable 192 qui alimente le haut-parleur 174. Les haut-parleurs 170, 172, 174 et 176 reçoivent ainsi des signaux dans lesquels prédominent respectivement les informations des 71 46313 2126176 canaux avant-gauche» arrière-gauche, avant-droit et arrière-droit» Comme dans le cas du décodeur de la figura 1A, chacun de ces canaux est "contaminé" par l'information de deux autres canaux, mais cbs signaux font partie du même programme musical et leur 5 contribution n'a rien de désagréable» au contraire", elle améliore parfois la qualité de l'embiance ou du volume de la sélection musicale* □n notera que les groupes de vecteurs 162, 184, 190 et 168 ont des relations de phasô identiques à celles des groupes de 10 vecteurs correspondants de la figure 1A, ce résultat étant obtenu " au moyen de quatre réseaux seulement, alors que le système de la figure 1A an utilise six. Le décodeur de la figurB 4A a donc l'avantage supplémentaire d'une plus grande simplicité et d'un prix de revient réduit. Le montage composé de quatre réseaux ^ 15 et de deux circuits d'addition constitue donc un décodeur satisfaisant qui peut Stre associé à des amplificateurs convenables et à des haut-parleurs pour reproduire avec un excellent réalisme le programme quadriphoniqus d'origine. Comme dans le cas du décodeur de la figure 1A, on peut 20 améliorer l'illusion d'indépendance ou de "pureté" dBS signaux décodés au moyen d'un circuit de "renforcement" des signaux prédominants individuels* Ce "renforcement" peut Stre assuré par le circuit logique et de commande 34 de la figure 15 ou par un autre circuit de commande du type illustré sur la figure 45 dans 25 le rectangle en tirets 200. Les deux signaux de sortie des réseaux f 160 et 156, respectivement représentés par les diagrammes de phase 168 et 164, sont appliqués è deux amplificateurs à gain variable 202 et 204» Les gains de ces amplificateurs sont modifiés à l'unisson par application d'un signal de commande 30 unique à leurs entrées respectives de réglage 206 et 208. 5ien que d'amplitudes différentes, les sorties de ces amplificateurs, rsprésentées par les diagrammes 168' et 164', ont les mimes relations de phase que les sorties correspondantes des réseaux V 160 et 156. Ces groupes de vecteurs contiennent respectivemant 35 les signaux prédominants L'^ et R'^ (canaux avant gauche et droit) accompagnés chacun de 0,707 fois les signaux L' et R', • 71 46313 " 2126176 En ajoutant 0,707 fois la sortie de l'amplificateur 202 et 0,707 fois la sortie de l'amplificateur 204 dans un circuit d'addition 210, on obtient un nouveau signal contenait principalement l'information arriéra gauche De mSme, en faisant la 5 somme algébrique de 0,707 fois la sortie de l'amplificateur 204 et de - 0,707 fois la sortie de l'amplificateur 202 dans un circuit d'addition 212, on obtient un autre signal contenant principalement l'information arrière-droite On notera que ces deux signaux ont la même relation de phase que les vecteurs 10 184 et 190 dans le décodeur, ce qui a conduit à les identifier par les références 184' et 190'. On notera également que les vecteurs 168', 184', 190* et 164* ont les mimes amplitudes relatives et les mêmes phases que les vacteurs 16, 18, 20 et 14 de la figure 1A, d'où on peut conclure que la fonction de 15 "comparaison d'onde" de la figure 1B est également applicable dans le cas présent. Cette fonction consiste en un redressement (de préférence en double alternance) des signaux 168' et 164* dans des redresseurs respectifs 214 et 216, les signaux redressés étant filtrés par des circuits intégrateurs ,RC 218 et 220. Les 20 tensions de sortie qui apparaissent aux points de jonction 222 et 224 des intégrateurs sont ensuite retranchées l'une de l'autre dans un circuit soustracteur 226, le signal différence étant ensuite mis en forme et limité en amplitude par un réseau de mise en forme 228 (ayant la fonction dB transfert illustrée). 25 Le Bignal mis en forme est è nouveau redressé en double alternance par un redresseur 230 Bt filtré par un intégrateur comprenant un condensateur 232, une résistance de constante de temps 234 et une résistance 236 de réglage du temps de décroissance. Les signaux 184* et 190' sont de la même manière redressés an double alter-30 nsnce par des redresseurs 240 et 242, puis intégrés par des circuits RC 244 et 246 dont les sorties aux points 248 et 240 Bont retranchées l'une de l'autre dans un circuit soustracteur 252. Le signal différence est mis en forme et limité par un autre réseau de mise en forme 254 ayant la mime fonction de transfert que le 35 réseau 228, puis redressé en double alternance par un redresseur 256 et filtré dans un circuit intégrateur comprenant des résistances 258 et 260 et un condensateur 262», La tempe de décroissance (ou de 71 46313 17 2126176 décharge) des intégrateurs 218, 220, 244 et 246,qui dépend du produit de leurs capacités et de leurs résistances respectives, est de préférence de 1*ordre de 20 millisecondes, mais cette valeur n'est pas déterminante* 5 Lee temps de charge des condensateurs 232 et 262 fixés par les résistances 236 et 260 et leur?temps de décharge fixés par les résistances 234 et 258 sont respectivement de l'ordre de 20 millisecondes et de 250 millisecondes, irais ces valeurs peuvent également varier dans des propprtions considérables sans altérer 10 les performances du système* Les sorties des intégrateurs apparaissant aux bornes 264 et 266 sont retranchées différentiellement d» manière complémentaire dans deux circuits soustracteurs 268 et 270 dont les sorties sont les signaux de commande respectifs E^ et E^« Le signal E^ 15 est appliqué en parallèle aux entrées de réglage des amplificateurs 178 et 180 pour ajuster l'amplitude des signaux des haut^parleurs "avant" 170 et 176, alors que le signal E^ est appliqué en parallèle aux entréee de commande des amplificateurs 186 et 192 pour ajuster l'amplitude des signaux des haut-parleurs "arrière" 172 et 174. 20 Les amplificateurs è gain varjable peuvent ttre du même type que ceux de la figure 1A avec une caractéristique de commande semblable è celle de la figure 2, mais il va de soi que ce n'est qu'un exemple* Comme dans le système des figures 1A et 1B, la fonction de commande de gain est établie de manière que l'augmentation dugain 25 Boit relativement rapide (environ 20 millisecondes') en réponse è une variation poaitive de la tension de commande, mais que la diminution soit lente (environ 800 millisecondes) en réponse è une diminution du signal de commande* Comme les autres constantes de temps, ces valeurs peuvent varier dans des proportions considérables 30 sans affacter le principe de l'invention et leur choix n'est en fait qu'une question de préférence artistique de l'auditeur moyen* 11 e& souhaitable de maintenir la plage des tensions de commande E^ et E^ dans les limites de la figura 2, c'est-à-dire entre -E qui correspond au blocage de l'amplificateur, et E c m 35 qui correspond au maximum du gain, car il n'y a aucun intérêt è appliquer des tension» de commande dépassant ces limites* Dana le système décrit, l'amplitude des signaux de commande est fournie par un circuit d'addition 272 qui fait la somme des potentiels 71 46313 18 2126176 des points 222, 224, 248 et 250 et applique ce signal somme en parallèle aux entrées de commande cfe gain 206 et 208 des deux amplificateurs 202 et 204 de régulation automatique du gain* De cette manière, les gains des amplificateurs 202 et 204 sont 5 automatiquement ajustés pour tenir compte Les limites dés signaux de commande Bt E^ dépendent en outre dee réseaux de mise en forme 228 et 254 dont les caracté-15 ristiques de transfert peuvent fitre déterminées empiriquement pour obtenir 1'efficacité optimale et le meilleur eflfek sonore* La meilleure façon de procéder è ce réglage consiste à n'appliquer qu'un seul des signaux Ly et Ry à l'une des entrées '150 ou 152 et à vérifier que le gain des amplificateurs "avant" 178 et 180 20 augmente à son maximum, alors que le gain des amplificateurs "arrière* 186 et 192 est réduit à zéro* Pour faciliter ce réglage, il est préférable de disposer d'un bouton de réglage de gain ajustant la fonction de transfert des réseaux de mise en forme 228 et 254* On notera que ces réseaux ne sont pas nécessairement placés 25 de la manifee illustrée sur la figure 45^ mais peuvent 8tre interposés sur les lignes de sortie des circuits soustracteurs 268 et 270* Il va de soi que la description précédente n'est nullement limitative et pourra faire l'objet de diverses variantes ou 30 modifications entrant dans le cadre et dans l'esprit de 1'invention* 71 46313 19 2126176 Revendications 1• Appereil de décodage destiné à recevoir des premier et second signaux composites Lj. et R^ contenant respectivement des signaux dominants et R^ et contenant chacun deux composantes 5 de signaux affaiblis et R^, les composantes des deux signaux composites ayant des amplitudes sensiblement égales et étant approximativement en quadrature de phase dans les deux signaux composites, la composante de l'un des signaux composites étant en avance de phase sur celle de l'autre, les composantes R^ ayant 10 des amplitudes sensiblement égeles et étant approximativement en quadrature de phase dans les deux signaux composites, la composante R^ du signal composite dont la composante est en avance sur celle de l'autre signal cômposite,étant en retard sur la composante R, de l'autre signal composite, ledit appareil de d 15 décodage comprenant au moins deux réseaux de déphasage des premier et second signaux composites pour Ibs transformer en troisième et quatrième dgnaux composites mutuellement en quadrature de phase dont les composantes et R^ sont en phase ou en opposition de phase avec les composantes correspondantes de l'autre signal, 20 des réseaux de combinaison deedits troisième et quatrième signaux fournissant des cinquième et sixième signaux composites contenant des signaux dominants et R^ e.t deux composantes de signaux affaiblis L^, et R^, les composantes L^, étant d'amplitude sensiblement égale et en phase ou en opposition de phase dans les 25 cinquième et sixième signaux composites, les composantes R^, étant d'amplitude sensiblement égale et en phase ou en opposition de phase dans les cinquième et sixième signaux composites,un circuit appliquant les signaux composites qui contiennent les signaux dominantsL^, R^, et R^ respectivement à des premier, 30 second, troisième et quatrième amplificateurs de réglage de gain pour qu'ils soient reproduits par quatrB circuits de heut-parlBur correspondants, et un circuit de commande destiné à améliorer le réalisme des quatre canaux sonores reproduits par les haut-parleurs, ledit circuit de commande étant caractérisé en ce qu'il comprend 35 un premier circuit comparant les troisième et quatrième signaux composites et fournisaant un signal qui indique Bi les signaux d'amplitude sensiblement égale qu'ils contienneat sont en phase ou en opposition de phase, un second circuit comparant les cinqième 71 46313 2126176 et sixième signaux composites et fournissant un signal qui indique si les signaux d'amplitude sensiblement égale qu'ils contiennent sont en phase ou en opposition de phase, et enfin un troisième circuit commandé par les signaux des premier et second circuits 5 pour augmenter le gain des premier et second amplificateurs à gain variable par rapport au gain des troisième et quatrième amplificateurs lorsque les troisième et quatrième signaux ne contiennent pas les composantes et R^, et pour augmenter le gain deB troisième et quatrième amplificateurs è gain variable par rapport 10 au gain des premier et second amplificateurs, lorsque les cinquième et sixième signaux ne contiennent pas les composantes et R^» 2. Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que le premier circuit contient un premier et un second redresseurs redressant séparément les troisième et quatrième signaux, et un 15 circuit de soustraction mutuelle des sorties redressées produisant un premier signal différence, le second circuit contenant un troisième et un quatrième redresseurs redressant séparément les cinquième et sixième signaux, et un circuit de soustraction mutuelle des sorties redressées produisant un second signal 20 différence» 3. Appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce que les redresseurs travaillent en double alternance et en ce que leur sortie est filtrée par un circuit intégrateur* 4. Appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce 25 qu'il comprend en outre un cinquième et un sixième redresseurs redressant séparément les premier et second signaux différence» 5» Appareil salon la revendication 4 caractérisé en ce que les redresseurs travaillent en double alternance et en ce que leur sortie est filtrée par un circuit d'intégration. 30 6. Appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce que le troisième circuit comprend un premier et un second circuits soustracteurs recevant tous les deux les premier et second signaux différence appliqués de manière complémentaire inversée pour produire respectivement un premier at un second signal de commande» 35 7. Appareil selon la revendication 6 caractérisé en ce que le circuit de commande comprend en outre des premier et second réseaux de mise en forme ayant des fonctions de transfert sensiblement 71 46313 2126176 identique pour mettre en forme séparément les premier et second signaux différence» 8» Appareil selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un cinquième et un sixième redresseurs 5 pour redresser séparément les premier et second signaux différence mis en forme» 9» Appareil de décodage de deux signaux composites et Ry contenant respectivement des signaux dominants etR^, et contenant chacun deux comppsentes des signaux affaiblis et R^, 10 les composantes étant d'amplitude sensiblement égale et approximativement en quadrature de phase dans les deux signaux composites, les composantes R^ étant d'amplitude sensiblement égale et approximativement en quadrature de phase dans les deux signaux composites, la composante R^ de celui des deux signaux 15 dans lequel la composante est en avance sur celle de l'autre; étant en retard par rapport à la composante R, de l'autre signal, d ledit décodeur fournissant quatre signeux de sortie séparés dans lesquels prédominent respectivement les composantes L,^, R^, - et R^, et étant caractérisé en ce qu'il comprend des premier et 20 second circuits d'entrée auxquels sont respectivement appliqués . les premier et second signaux, chaque circuit d'entrée comprenant une paire de réseaux déphaseurs passe-tout recevant en parallèle les premier et second signaux composites, chaque paire fournissant des premier et second signaux composites de sortie dont le premier 25 a la ratine phase relative que le signal d'entrée respectif et dont le second est sensiblement en quadrature avec le premier, un premier circuit d'addition faisant la somme de proportions égales du premier signal composite de sortie de l'une des paires de réseaux déphaseurs ek du second signal composite de sortie de 30 l'autre paire de réseaux déphaseurs pour produire un troisième signal composite dans lequel prédomine la composante L^, un second circuit d'addition faisant la somme de proportions égales du second signal composite de sortie de la première paire de réseaux déphaseurs et du premier signal composite de sortie de la seconde 35 paire de réseaux déphaseurs pour produire un quatrième signal composite dans lequel prédomine la composante R, • o 71 46313 22 2126176 10* Appareil de décodage selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'un des réseaux déphaseurs de chaque paire modifie la phase de ses signaux d'entrée d'un angle de référence prédéterminé l'autre réseau déphaseur de chaque paire modifiant la phass 5 de ses signaux d'entrée du mtme angle de référence plus SQB. 11. Appareil de décodage de deux signaux composites et Ry contenant respectivement des signaux dominants et R^. et contenant chacun deux composantes des signaux affaiblis et R^, les composantes étant d'amplitude sensiblement égale et appro-10 ximativament en qjadrature de phase dans les deux signaux composites, les composantes R^ étant d'amplitude sensiblement égale et appro-ximativannt en quadrature de phase dans les deux signaux composites, la composante de celui des deux signaux dans lequel la composante est en avance sur celle de l'autre étant en regard par rapport à 15 la composante R^ de l'autre signal, ledit décodeur fournissant quatre signaux de eortie séparés dans lesquels prédominent reepectivement les composantes L^., R^., et R^, et étant caractérisé en ce qu'il comprend des première et seconde paires de réseaux'déphaseurs passe»tout ayant Chacun une entrée et une sortie, le premier réseau 20 de chaque paire modifiant la phase de ses signaux d'entrée d'un angla de référence prédéterminé et le second réseau dechaque paire modifiant la phase de aaa signaux d'entrée du mtme angle plus 90*, un circuit reliant la première borne d'entrée de signal aux entréae respectives des deux réseaux déphaseurs de la .première paire, 25 un circuit reliant la aeconde borne d'entrée de eignal aux entrées respectives des deux réseaux déphaseurs ds la seconde paire, un premier circuit draddition relié h la eortie du second réeeau déphaseur de la première paire et è la sortie du premier réseau déphaseur de la seconde paire pour faire la somme de proportions 30 égales ds leure signaux de sorth et produire un troisième signal composite dans lequel prédomine la composante L^, un second circuit d'ad&tion relié è la partie du premier réseau déphasqur de la première paire et ft la sortie du second réseau déphaseur de la seconde paire pour faire la somma de proportions égales de leurs 35 signaux de sortie respectifs et produire un quatrième eignal compacité dans lequel prédomina la composante R. . i D 71 46313 2126176 12. Appareil de décodage selon la revendication 11 caractérisé en ce que la dite proportion est la valeur déciaale 0,707.