"Système amplificateur et de reproduction sonore"
La présente invention est relative à des systèmes am-
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cateur et de haut-parleur à utiliser dans de tels systèmes.
Des systèmes d'amplificateur et de reproduction sonore
dans lesquels un signal électrique à reproduire en tant que son
est divisé en trois signaux ou plus limités chacun pratiquement à <EMI ID=2.1>
(par exemple de 20 à 20.000 Hz) offrent des avantages considérables
à une multiplicité En particulier, ils rendent possible l'application du signal/d'uni ' tés de haut-parleur sans qu'il soit nécessaire d'interposer des réseaux de séparation. Lorsque les unités de haut-parleur doivent être situées à distance de l'amplificateur, toutefois, on rencontre l'inconvénient que trois fils ou plus sont nécessaires entre la station d'amplificateur et la station de haut-parleur.
L'invention offre par conséquent un système d'amplificateur et de reproduction sonore comprenant une station d'amplificateur dans laquelle un signal d'entrée est divisé en trois signaux ou plus limités chacun pratiquement à une partie respective seulement du spectre des fréquences audibles pour un ajustage relatif sélectif des signaux divisés et ensuite recombiné pour une transmission sans fil ou sur une seule paire de fils vers une station
de haut-parleur où le signal reçu est divisé en deux parties ou plu= limitées chacune pratiquement à une partie respective seulement du spectre des fréquences audibles pour une application à des unités ou groupes de haut-parleurs respectifs.
L'invention offre également une station de haut-parleur comprenant des moyens de filtre à section multiple agencés de manière à diviser un unique signal d'entrée en trois signaux ou plus limités chacun pratiquement à une partie respective seulement de
la plage des fréquences audibles et trois unités ou groupes de haut-parleurs ou plus connectés chacun de manière à recevoir un signal respectif parmi les signaux divisés, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un amplificateur. Une telle station de hautparleur peut être associée à n'importe quelle entrée convenable.
La présente invention offre aussi une station de hautparleur comprenant un groupe de sous-stations de haut-parleurs, chaque sous-station étant agencée de manière à traiter un signal li-
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fréquences audibles, les signaux traités par toutes les sous-stations couvrant pratiquement toute la plage des fréquences audibles et chaque sous-station possédant des moyens de commande de sortie et des haut-parleurs.
Chaque sous-station peut comprendre des moyens de filtre agencés de manière à sélectionner à partir d'une entrée commune cou vrant pratiquement toute la plage des fréquences audibles, le signal dans la plage de fréquences plus étroite que la sous-station respective est supposée traiter.
De même, suivant la présente invention, le signal dans la plage ou gamme plus étroite peut être fourni ou transmis à la sous-station appropriée à partir d'une source distincte dans laquelle la division a déjà été effectuée, par exemple par un filtre à section multiple. Avec l'un et l'autre agencement, le groupe de sous-stations de haut-parleur permet la reproduction d'une ou plusieurs parties sélectionnées dans la gamme des fréquences audibles en des emplacements espacés sélectionnés. En faisant fonctionner les moyens de commande, utilement constitués par des amplificateurs à sortie variable, il devient donc possible de mettre en valeur ou de sélectionner un ou plusieurs instruments ou groupes d'instruments différents d'un orchestre, à des fins de distraction ou d'instruction.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est un schéma synoptique des circuits d'une station d'amplificateur et d'une station de haut-parleur suivant .. l'invention, connectées de manière à former un amplificateur et un système de reproduction de son. La figure 2 est un schéma synoptique d'une variante de réalisation d'une station de haut-parleur suivant l'invention.
Les figures 3A et 3B représentent, respectivement, des plages de réponse en fréquence d'un circuit de compensation et d'un haut-parleur électromagnétique.
Le circuit de la figure 1 comprend une station d'amplificateur A et une station de haut-parleur L. Le circuit sera normalement utilisé en tant qu'un seul canal d'un système stéréophonique ou quadrophonique. La station d'amplificateur A comprend des moyens de sélection 10 destinés à sélectionner un signal d'entrée
à partir d'une multiplicité d'entrées, et un pré-amplificateur 12 de préférence à sortie variable, comme indiqué. La sortie du préamplificateur est appliquée à un filtre à section multiple 30 dans lequel le signal incident est divisé en cinq signaux prévus pour couvrir chacun pratiquement uniquement une partie respective de la gamme totale des fréquences audibles. Chaque signal de sortie du filtre 30 est appliqué à l'un de cinq amplificateurs à sortie variable 32, 34, 36, 38 et 40, dont les sorties sont combinées de manière à constituer une sortie pour la station d'amplificateur A. Dans le circuit illustré, les sorties sont combinées dans un amplificateur mélangeur 52 qui peut être un amplificateur à sortie variable de même que le pré-amplificateur 12 ou à la place de celuici.
La sortie de 1'amplificateur mélangeur 52 comprend donc la sortie du pré-amplificateur 12, après subdivision en cinq parties et amplification sélective de ces dernières pour établir un équilibre désiré entre les parties de fréquences supérieures et inférieures de la gamme des fréquences audibles.
La sortie de la station d'amplificateur est appliquée
à une station de haut-parleur L qui est située à distance. La transmission entre la station d'amplificateur A et la station de
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haut-parleur L de l'unique signal mélangé à la sortie de l'amplificateur 52 peut être réalisée de n'importe quelle manière utile, par exemple directement grâce à une connexion par fil 54 qui peut ou non être blindée, suivant les circonstances d'utilisation. Toutefois, la transmission peut aussi être effectuée entre les deux sta-tions sans connexion physique, par exemple par une liaison radiophonique. Dans ce but, la station d'amplificateur est équipée d'un émetteur 56 et la station de haut-parleur d'un récepteur 58, le fil
54 étant alors omis.
Dans la station de haut-parleur L, le signal correspondant à la sortie de l'amplificateur mélangeur 52 reçu soit sur le fil 54, soit à l'aide du récepteur 58, est appliqué à un filtre à section multiple 60 qui peut correspondre au filtre à section multiple 30 dans la station d'amplificateur A. Les cinq sorties du filtre à section multiple 60 correspondront donc pratiquement aux signaux aux sorties des amplificateurs à gain variable 32, 34,
36,. 38, 40. Ces sorties peuvent être appliquées directement à des unités de haut-parleur respectives 62, 64, 66, 68, 70, mais elles peuvent être amplifiées préalablement dans les amplificateurs respectifs 72, 74, 76, 78, 80, entre les sorties du filtre à section multiple 60 et les entrées des haut-parleurs 62, 64, 66, 68, 70.
Les amplificateurs 72, 74, 76, 78, 80 peuvent être du type à sortie fixe, étant donné que toutes les fonctions de commande nécessaires peuvent être remplies par la station d'amplificateur A. Toutefois, on peut prévoir des amplificateurs à sortie variable dans la station de haut-parleur L, afin de pouvoir par exemple les prérégler de manière à s'adapter à des conditions acoustiques particulières.
Les filtres à section multiple 30, 60 peuvent, si on le désire, réaliser une division des signaux qu'ils reçoivent en des nombres différents de signaux de sortie et/ou en des signaux de sortie avec une gamme de fréquences différente . L'équipement à l'une ou l'autre station peut être alimenté sur pile ou accumula-^
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teur si ceci est préféré à un fonctionnement sur le secteur.
Bien qu'elle ait été représentés comme utilisée en combinaison avec la station de haut-parleur L, la station d'amplificateur A peut être mise en oeuvre avec n'importe quel autre agencement de haut-parleurs, y compris une seule unité de haut-parleur, que celle-ci soit située à distance ou non et également avec un système d'émetteur. De même, la station de haut-parleur L, en particulier si elle comprend des amplificateurs tels que les amplificateurs 62, 64, 66, 68, 70 et lorsque ceux-ci ont des sorties variables, peut être utilisée indépendamment de la station d'amplificateur A. La station de haut-parleur L peut ainsi être utilisée avec n'importe quelle autre entrée appropriée, comme par exemple
à partir d'un amplificateur de canal unique, à partir d'un capteur phcnographique ou à partir d'un microphone pour une sonorisation par exemple. La station de haut-parleur peut également être utilisée dans un système téléphonique à haut-parleur, lorsque l'on doit normalement utiliser relativement peu de canaux distincts, à cause de la relativement faible qualité de reproduction sonore requise normalement.
La figure 2 représente un groupe de cinq sous-stations de haut-parleur 90, 92, 94, 96 et 98. Normalement, les sous-stations d'un tel groupe seront de construction semblable mais, à titre d'illustration, le groupe contient des sous-stations de trois genres différents. Chacune des cinq sous-stations possède une uni- <EMI ID=6.1>
cée par une multiplicité d'unités de haut-parleur si on le désire, et un amplificateur à sortie variable 110, 112, 114, 116 et 118 destiné à alimenter l'unité de haut-parleur associée, mais les amplificateurs reçoivent leurs entrées de différentes manières. Pour les sous-stations 90, 92 et 94, un signal d'entrée couvrant normalement au moins une majeure partie de la gamme des fréquences audibles est transmis sur la ligne 99 à toutes les sous-stations pour une réception par un filtre tel que les filtres 120, 122 et 124 ' qui sélectionnent des parties respectives uniquement des fréquences audibles pour une amplification par les amplificateurs associés.Le signal ne doit pas être envoyé sur toute la distance depuis la source par le fil 99, mais peut au contraire être transmis sans fil, par exemple grace à une liaison radiophonique comportant un récepteur 101.
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cevoir un signal couvrant pratiquement une partie seulement de la gamme des fréquences audibles, de telle sorte qu'elle ne contienne pas de moyen de filtre. Un tel signal peut être dérivé par exempt de n'importe quelle source après traitement par un filtre à sectic multiple afin d'obtenir des signaux distincts requis pour les sous stations distinctes. Dans la sous-station 96, la réception se fai par une liaison sans fil, de telle sorte qu'un récepteur radiophonique 126 est prévu, et dans la sous-station 98, le signal est reçu directement sur un fil 128.
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on le désire, comprendre un circuit de compensation électronique destiné à modifier le signal non divisé ou tout au moins l'un des signaux divisés, par exemple de manière à compenser une absence d linéarité dans la courbe de réponse de l'unité ou des unités de haut-parleur associées. Ainsi, si un haut-parleur possède une courbe de réponse en fréquence telle qu'indiquée à la figure 3A, le circuit de compensation peut être conçu de manière à modifier un signal d'entrée pratiquement plat pour parvenir à une courbe d réponse telle qu'indiquée à la figure 3B.
Une comparaison des figures 3A et 3B révélera qu'en l'absence d'autres facteurs, la sortie sonore effective du haut-p leur sera approximativement rectiligne sur toute la gamme des fré
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agencé de manière à produire une sortie sonore effective qui poss de une autre forme qu'une courbe généralement rectiligne, si ceci est désirable par exemple pour tenir compte de conditions acousti ques particulières. Le circuit peut aussi comprendre des moyens permettant un ajustage sélectif de ses caractéristiques, en parti culier de sa courbe de réponse en fréquence.
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tion et de reproduction sonore ainsi que des stations d'amplificateur et de haut-parleur à utiliser dans de tels systèmes, qui sont
haute
capables de la plus /qualité sonore et qui peuvent offrir n'importe quel degré requis de souplesse de commande, en permettant une ampli fication sélective ou une omission de chacune des bandes de fréquences entre lesquelles le signal est divisé. Bien qu'on ait prévu cinq bandes de fréquences dans le système illustré, trois au
moins sont possibles et un nombre supérieur, par exemple neuf, de telles bandes peut avantageusement être mis en oeuvre. Chaque unité de haut-parleur illustrée peut être remplacée par un groupe d'un tés de haut-parleur en série ou en parallèle.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Système d'amplification et de reproduction sonore destiné à amplifier et reproduire un signal d'entrée couvrant au moins une majeure partie de la plage des fréquences audibles, caractérisé
en ce qu'il comprend une station d'amplificateur avec des premiers moyens de filtre à section multiple pour recevoir et diviser le signal d'entrée en au moins trois signaux couvrant chacun pratiquement une partie seulement de la gamme des fréquences audibles, au moins trois amplificateurs à sortie variable recevant chacun l'un
des signaux divisés, et des éléments combinant les sorties des am-
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si que des éléments destinés à transmettre la sortie de la station d'amplificateur à une station de haut-parleur située à distance comportant des éléments de haut-parleur.
"Amplifier and sound reproduction system"
The present invention relates to am-
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speaker and speaker for use in such systems.
Amplifier and sound reproduction systems
in which an electrical signal to be reproduced as sound
is divided into three or more signals each limited to substantially <EMI ID = 2.1>
(eg 20 to 20,000 Hz) offer considerable advantages
In particular, they make it possible to apply the loudspeaker signal / units without the need to interpose separation networks. When the speaker units are to be located remote from the amplifier, however, there is a disadvantage that three or more wires are required between the amplifier station and the speaker station.
The invention therefore provides an amplifier and sound reproduction system comprising an amplifier station in which an input signal is divided into three or more signals each limited to substantially only a respective part of the audible frequency spectrum for one. selective relative adjustment of the divided signals and then recombined for wireless transmission or over a single pair of wires to a station
loudspeaker where the received signal is divided into two or more parts each limited to substantially only a respective part of the audible frequency spectrum for application to respective loudspeaker units or groups.
The invention also provides a loudspeaker station comprising multiple section filter means arranged to divide a single input signal into three or more signals each limited to substantially only a respective portion of the same.
the range of audible frequencies and three or more loudspeaker units or groups each connected so as to receive a respective one of the divided signals, either directly or through an amplifier. Such a speaker station can be associated with any suitable input.
The present invention also provides a loudspeaker station comprising a group of loudspeaker substations, each substation being arranged to process a li- signal.
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audible frequencies, the signals processed by all substations covering substantially the entire range of audible frequencies and each substation having output control means and loudspeakers.
Each substation may include filter means arranged to select from a common input spanning substantially the entire range of audible frequencies, the signal in the narrower frequency range that the respective substation is expected to process. .
Likewise, according to the present invention, the signal in the narrower range or range can be supplied or transmitted to the appropriate substation from a separate source in which the division has already been made, for example by a filter. multiple section. With either arrangement, the speaker substation group allows reproduction of one or more selected parts within the range of audible frequencies at selected spaced locations. By operating the control means, usefully constituted by amplifiers with variable output, it therefore becomes possible to highlight or select one or more instruments or groups of different instruments of an orchestra, for purposes of entertainment or entertainment. 'instruction.
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a block diagram of the circuitry of an amplifier station and a speaker station according to the invention, connected to form an amplifier and a sound reproduction system. FIG. 2 is a block diagram of an alternative embodiment of a loudspeaker station according to the invention.
FIGS. 3A and 3B represent, respectively, frequency response ranges of a compensation circuit and of an electromagnetic loudspeaker.
The circuit of Figure 1 includes an amplifier station A and a speaker station L. The circuit will normally be used as a single channel of a stereo or quadrophonic system. The amplifier station A comprises selection means 10 for selecting an input signal
from a multiplicity of inputs, and a pre-amplifier 12 preferably with variable output, as indicated. The output of the preamplifier is applied to a multi-section filter 30 in which the incident signal is divided into five signals provided to each cover substantially only a respective part of the total range of audible frequencies. Each output signal from filter 30 is applied to one of five variable output amplifiers 32, 34, 36, 38, and 40, the outputs of which are combined to form an output for amplifier station A. Circuit illustrated, the outputs are combined in a mixer amplifier 52 which may be a variable output amplifier as well as the preamplifier 12 or in place thereof.
The output of the mixer amplifier 52 therefore comprises the output of the pre-amplifier 12, after subdivision into five parts and selective amplification of the latter to establish a desired balance between the upper and lower frequency parts of the audible frequency range.
The output of the amplifier station is applied
to an L speaker station which is located remotely. The transmission between the amplifier station A and the
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loudspeaker L of the single signal mixed at the output of amplifier 52 can be achieved in any useful way, for example directly through a wire connection 54 which may or may not be shielded, depending on the circumstances. 'use. However, the transmission can also be effected between the two stations without a physical connection, for example by a radio link. For this purpose, the amplifier station is equipped with a transmitter 56 and the speaker station with a receiver 58, the wire
54 then being omitted.
In the loudspeaker station L, the signal corresponding to the output of the mixer amplifier 52 received either on the wire 54 or with the aid of the receiver 58, is applied to a multi-section filter 60 which may correspond to the multi-section filter 30 in amplifier station A. The five outputs of multi-section filter 60 will therefore correspond substantially to the signals at the outputs of variable gain amplifiers 32, 34,
36 ,. 38, 40. These outputs can be applied directly to respective speaker units 62, 64, 66, 68, 70, but they can be pre-amplified in the respective amplifiers 72, 74, 76, 78, 80, between multiple section filter outputs 60 and speaker inputs 62, 64, 66, 68, 70.
Amplifiers 72, 74, 76, 78, 80 can be of the fixed output type, since all the necessary control functions can be performed by amplifier station A. However, variable output amplifiers can be provided in the loudspeaker station L, in order to be able, for example, to preset them so as to adapt to particular acoustic conditions.
Multi-section filters 30, 60 may, if desired, divide the signals they receive into different numbers of output signals and / or into output signals with a different frequency range. Equipment at either station can be battery powered or accumulated ^
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if this is preferred to mains operation.
Although it has been shown as used in combination with speaker station L, amplifier station A can be implemented with any other speaker arrangement, including a single speaker unit. -speaker, whether it is located at a distance or not and also with a transmitter system. Likewise, the speaker station L, particularly if it includes amplifiers such as amplifiers 62, 64, 66, 68, 70 and when these have variable outputs, can be used independently of the station. amplifier A. Loudspeaker station L can thus be used with any other suitable input, for example
from a single channel amplifier, from a phcnographic sensor or from a microphone for a sound system for example. The loudspeaker station can also be used in a loudspeaker telephone system, where relatively few separate channels must normally be used, because of the relatively low quality of sound reproduction normally required.
Figure 2 shows a group of five loudspeaker substations 90, 92, 94, 96 and 98. Normally, the substations of such a group will be of similar construction but, for illustration, the group contains substations of three different kinds. Each of the five substations has a uni- <EMI ID = 6.1>
ced by a multiplicity of speaker units if desired, and a variable output amplifier 110, 112, 114, 116 and 118 for powering the associated speaker unit, but the amplifiers receive their inputs from different ways. For substations 90, 92 and 94, an input signal normally covering at least a major part of the audible frequency range is transmitted on line 99 to all substations for reception by a filter such as filters 120, 122 and 124 'which select respective parts only of audible frequencies for amplification by the associated amplifiers. The signal should not be sent all the way from the source through wire 99, but can instead be transmitted without wire, for example through a radio link comprising a receiver 101.
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c receiving a signal covering practically only part of the audible frequency range, so that it does not contain any filter media. Such a signal can be derived free from any source after processing by a multiple sectic filter to obtain distinct signals required for the distinct substations. In substation 96, reception is done over a wireless link, so that a radio receiver 126 is provided, and in substation 98, the signal is received directly over wire 128.
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as desired, include an electronic compensation circuit intended to modify the undivided signal or at least one of the divided signals, for example so as to compensate for an absence of linearity in the response curve of the unit or units associated loudspeakers. Thus, if a loudspeaker has a frequency response curve as shown in Figure 3A, the compensation circuit can be designed to modify a substantially flat input signal to achieve a response curve such as 'shown in Figure 3B.
A comparison of Figures 3A and 3B will reveal that in the absence of other factors, the effective sound output of the loudspeaker will be approximately straight across the full range of the loudspeakers.
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arranged so as to produce an effective sound output which is of a shape other than a generally straight curve, if this is desirable for example to take account of particular acoustic conditions. The circuit can also include means allowing a selective adjustment of its characteristics, in particular of its frequency response curve.
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tion and sound reproduction as well as amplifier and loudspeaker stations for use in such systems, which are
high
capable of the highest sound quality and which can provide any required degree of control flexibility, allowing selective amplification or omission of each of the frequency bands between which the signal is divided. Although five frequency bands are provided in the illustrated system, three in the
fewer are possible and a greater number, for example nine, of such bands can advantageously be used. Each speaker unit shown can be replaced with a group of speaker tees in series or in parallel.
It should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments and that many modifications can be made thereto without departing from the scope of the present patent.
CLAIMS
1. A sound amplification and reproduction system for amplifying and reproducing an input signal covering at least a major part of the audible frequency range, characterized
in that it comprises an amplifier station with first multi-section filter means for receiving and dividing the input signal into at least three signals each covering substantially only a part of the range of audible frequencies, at least three variable output amplifiers each receiving one
divided signals, and elements combining the outputs of the am-
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if that elements for transmitting the output of the amplifier station to a remotely located loudspeaker station having loudspeaker elements.