CA2621553C - Procede et dispositif de correction active des proprietes acoustiques d'une zone d'ecoute d'un espace sonore - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute (27) d'un espace sonore (1) comprenant un moyen de conversion d'un signal à reproduire (2, 4) dans un espace sonore (1), un moyen d'atténuation des résonances comportant au moins un moyen de mesure du signal sonore perturbé (15), un moyen de traitement du signal électrique (6) et au moins une source de reproduction sonore secondaire (8). Selon l'invention, les moyens de mesure du signal sonore perturbé (15) sont répartis en plusieurs positions de mesures (5) prédéterminées dans l'espace sonore (1), les sources de reproduction sonore secondaire (8) sont répartis en plusieurs positions de correction (17) prédéterminées dans l'espace sonore (1), le moyen d'atténuation des résonances est couplé avec un moyen de traitement du signal à reproduire (3) et le moyen de traitement du signal électrique (6) comprend au moins un moyen de contrôle du signal (7) relié à chaque moyen de mesure du signal sonore perturbé (15).
Description
2 PCT/FR2006/050840 PROCEDE ET DISPOSITIF DE CORRECTION ACTIVE DES PROPRIETES
ACOUSTIQUES D'UNE ZONE D'ECOUTE D'UN ESPACE SONORE
L'invention concerne un procédé et un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute d'un espace sonore.
On entend par zone d'écoute un volume réduit de l'espace sonore dans laquelle un ou plusieurs auditeurs sont susceptibles de se placer pour écouter un signal sonore.
La reproduction d'un signal sonore au moyen d'une installation fixe ou mobile est perturbée par les limites de cette installation (fidélité, qualité de la réponse, dynamique), mais également par les caractéristiques acoustiques de l'environnement dans lequel elle est installée. Ceci se traduit par deux effets principaux. D'une part, le signal reçu en un point est modifié par la propagation au sein de l'environnement (trajets multiples qui interfèrent, résonance, absorption de certains composants), et d'autre part, la réaction de l'environnement sur les sources sonores modifie leur comportement (désaccords de charge acoustique, modification des conditions de rayonnement).
De ce fait, une installation de reproduction sonore qui a été
conçue pour fonctionner dans un environnement donné peut avoir un comportement fortement modifié lorsqu'elle est utilisée dans un environnement qui s'écarte de celui pour lequel elle a été
conçue. Ce problème se pose très fréquemment dans le cas d'installations de reproduction audio telles les chaînes Hi-Fi et plus particulièrement lorsqu'elles sont utilisées dans de petits locaux tels que des pièces d'habitation, dont les dimensions courantes conduisent à des résonances gênantes aux basses fréquences (notamment aux premiers modes propres de la salle).
Aux basses fréquences, les réflexions des ondes sonores sur les parois de la salle se combinent pour former des zones de fortes (+) et basses (-) pressions réparties spatialement dans la salle, comme représenté sur la figure 2. Différentes répartitions des zones de fortes (+) et basses (-) pressions sont possibles.
Ces répartitions sont caractéristiques de la salle. Elles correspondent chacune à un mode acoustique qui résonne à une fréquence spécifique.
On entend par résonance un mode de transmission des ondes sonores activé par les réflexions multiples de ces ondes sur les parois de l'espace sonore, produisant une répartition spatiale de la pression dans l'espace sonore perturbant la reproduction sonore dans la zone d'écoute.
L'influence de l'environnement de reproduction étant majeure, de nombreuses solutions ont été cherchées pour la corriger ou la limiter. Ces solutions peuvent être classées en deux catégories générales. D'une part, celles qui visent à modifier le signal avant de le reproduire pour que la reproduction du signal modifié se rapproche du signal original (correction par traitement du signal à reproduire). D'autre part, celles qui visent à modifier les caractéristiques de l'environnement acoustique de manière à
réduire son influence sur la reproduction sonore (correction acoustique active par exemple).
La correction par traitement du signal à reproduire se situe dans la première catégorie. Elle est de loin la plus répandue. Elle peut être réalisée par des corrections d'équilibre tonal (réglage grave/aigu, égaliseur graphique), des corrections fréquentielles plus fines (égaliseur paramétrique), ou par des traitements spécifiques (système de filtrage numérique ajusté via la mesure de la réponse en un ou plusieurs points d'écoute). Les dispositifs des documents "Modal Equalization of Loudspeaker-Room Responses at Low Frequencies" (J. Audio. Eng. Soc., Vol.51, N 5, mai03) et "Equalization of Room Acoustics and Adaptive Systems in the Equalization of Small Room Acoustics" (AES, 15éme Conférence Internationale) utilisent ce type de correction.
Cependant, l'efficacité des méthodes de correction par traitement du signal à reproduire est limitée par au moins trois limites de principe.
ACOUSTIQUES D'UNE ZONE D'ECOUTE D'UN ESPACE SONORE
L'invention concerne un procédé et un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute d'un espace sonore.
On entend par zone d'écoute un volume réduit de l'espace sonore dans laquelle un ou plusieurs auditeurs sont susceptibles de se placer pour écouter un signal sonore.
La reproduction d'un signal sonore au moyen d'une installation fixe ou mobile est perturbée par les limites de cette installation (fidélité, qualité de la réponse, dynamique), mais également par les caractéristiques acoustiques de l'environnement dans lequel elle est installée. Ceci se traduit par deux effets principaux. D'une part, le signal reçu en un point est modifié par la propagation au sein de l'environnement (trajets multiples qui interfèrent, résonance, absorption de certains composants), et d'autre part, la réaction de l'environnement sur les sources sonores modifie leur comportement (désaccords de charge acoustique, modification des conditions de rayonnement).
De ce fait, une installation de reproduction sonore qui a été
conçue pour fonctionner dans un environnement donné peut avoir un comportement fortement modifié lorsqu'elle est utilisée dans un environnement qui s'écarte de celui pour lequel elle a été
conçue. Ce problème se pose très fréquemment dans le cas d'installations de reproduction audio telles les chaînes Hi-Fi et plus particulièrement lorsqu'elles sont utilisées dans de petits locaux tels que des pièces d'habitation, dont les dimensions courantes conduisent à des résonances gênantes aux basses fréquences (notamment aux premiers modes propres de la salle).
Aux basses fréquences, les réflexions des ondes sonores sur les parois de la salle se combinent pour former des zones de fortes (+) et basses (-) pressions réparties spatialement dans la salle, comme représenté sur la figure 2. Différentes répartitions des zones de fortes (+) et basses (-) pressions sont possibles.
Ces répartitions sont caractéristiques de la salle. Elles correspondent chacune à un mode acoustique qui résonne à une fréquence spécifique.
On entend par résonance un mode de transmission des ondes sonores activé par les réflexions multiples de ces ondes sur les parois de l'espace sonore, produisant une répartition spatiale de la pression dans l'espace sonore perturbant la reproduction sonore dans la zone d'écoute.
L'influence de l'environnement de reproduction étant majeure, de nombreuses solutions ont été cherchées pour la corriger ou la limiter. Ces solutions peuvent être classées en deux catégories générales. D'une part, celles qui visent à modifier le signal avant de le reproduire pour que la reproduction du signal modifié se rapproche du signal original (correction par traitement du signal à reproduire). D'autre part, celles qui visent à modifier les caractéristiques de l'environnement acoustique de manière à
réduire son influence sur la reproduction sonore (correction acoustique active par exemple).
La correction par traitement du signal à reproduire se situe dans la première catégorie. Elle est de loin la plus répandue. Elle peut être réalisée par des corrections d'équilibre tonal (réglage grave/aigu, égaliseur graphique), des corrections fréquentielles plus fines (égaliseur paramétrique), ou par des traitements spécifiques (système de filtrage numérique ajusté via la mesure de la réponse en un ou plusieurs points d'écoute). Les dispositifs des documents "Modal Equalization of Loudspeaker-Room Responses at Low Frequencies" (J. Audio. Eng. Soc., Vol.51, N 5, mai03) et "Equalization of Room Acoustics and Adaptive Systems in the Equalization of Small Room Acoustics" (AES, 15éme Conférence Internationale) utilisent ce type de correction.
Cependant, l'efficacité des méthodes de correction par traitement du signal à reproduire est limitée par au moins trois limites de principe.
3 Si l'environnement présente de fortes résonances ou anti-résonances, il n'est pas possible de les compenser par une méthode de traitement du signal à reproduire.
L'influence de l'environnement étant liée à la propagation du son, elle est extrêmement variable d'un point à un autre d'un espace sonore. Une correction du signal ne peut donc concerner qu'une position précise de l'espace. Une correction moyenne se traduit par une dégradation des performances de cette correction.
La méthode de correction par traitement du signal à
reproduire est aussi limitée pour une correction du signal fine qui devient très sensible aux variations de l'environnement sonore.
La deuxième catégorie de solutions (correction de l'environnement acoustique) pour limiter l'influence de l'environnement de reproduction sonore est moins facile à mettre en ceuvre. Elle est donc moins répandue. Le procédé le plus classique est d'effectuer un traitement acoustique passif quand il s'agit d'un local d'écoute ou d'un lieu de spectacle. La correction doit se faire dans l'ensemble du volume, même si la reproduction ne concerne qu'une zone d'écoute réduite.
Il existe également des solutions de correction acoustique active basées sur une installation électroacoustique auxiliaire.
Nous connaissons par ailleurs les brevets FR 2 766 953 et US 4 122 303 qui divulguent cette approche pour réduire le bruit.
Les brevets EP 1 088 298 et EP 0 555 787 divulguent un dispositif qui permet de modifier les caractéristiques acoustiques d'un espace auditif.
Ces solutions présentent des limites pratiques. La correction des très basses fréquences nécessite des dispositifs de grandes dimensions, dont l'encombrement est souvent inacceptable, et dont les performances sont limitées. Le nombre important de degré de liberté entraîne une densité d'actionneurs ou de capteurs qui est difficilement acceptable en pratique. De plus, les corrections actives de l'environnement sonore ne disposent pas d'une référence de signal pour effectuer leur traitement ce qui
L'influence de l'environnement étant liée à la propagation du son, elle est extrêmement variable d'un point à un autre d'un espace sonore. Une correction du signal ne peut donc concerner qu'une position précise de l'espace. Une correction moyenne se traduit par une dégradation des performances de cette correction.
La méthode de correction par traitement du signal à
reproduire est aussi limitée pour une correction du signal fine qui devient très sensible aux variations de l'environnement sonore.
La deuxième catégorie de solutions (correction de l'environnement acoustique) pour limiter l'influence de l'environnement de reproduction sonore est moins facile à mettre en ceuvre. Elle est donc moins répandue. Le procédé le plus classique est d'effectuer un traitement acoustique passif quand il s'agit d'un local d'écoute ou d'un lieu de spectacle. La correction doit se faire dans l'ensemble du volume, même si la reproduction ne concerne qu'une zone d'écoute réduite.
Il existe également des solutions de correction acoustique active basées sur une installation électroacoustique auxiliaire.
Nous connaissons par ailleurs les brevets FR 2 766 953 et US 4 122 303 qui divulguent cette approche pour réduire le bruit.
Les brevets EP 1 088 298 et EP 0 555 787 divulguent un dispositif qui permet de modifier les caractéristiques acoustiques d'un espace auditif.
Ces solutions présentent des limites pratiques. La correction des très basses fréquences nécessite des dispositifs de grandes dimensions, dont l'encombrement est souvent inacceptable, et dont les performances sont limitées. Le nombre important de degré de liberté entraîne une densité d'actionneurs ou de capteurs qui est difficilement acceptable en pratique. De plus, les corrections actives de l'environnement sonore ne disposent pas d'une référence de signal pour effectuer leur traitement ce qui
4 limite le choix des algorithmes de traitement, et conduit souvent à
un compromis entre la stabilité et les performances du traitement.
L'objectif de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute d'un espace sonore plus efficace, visant à obtenir une meilleure homogénéité du signal sonore dans un espace réduit.
Une meilleure homogénéité du signal sonore dans l'espace réduit entraîne également une meilleure homogénéité
fréquentielle.
L'invention permet de corriger ce qui n'est pas corrigeable par d'autres approches, avec une complexité de mise en oeuvre et un coût réduit.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute d'un espace sonore comprenant:
- une étape de conversion d'un signal à reproduire dans un espace sonore produisant un signal sonore primaire entraînant des résonances dans l'espace sonore, la superposition du signal sonore primaire avec les résonances formant un signal sonore perturbé, - une étape d'atténuation des résonances comportant = une étape de mesure du signal sonore perturbé, ledit signal sonore perturbé étant converti en signal électrique, = une étape de traitement du signal électrique formant un signal électrique traité, = une étape de conversion par au moins une source de reproduction sonore secondaire dudit signal électrique traité en signal sonore secondaire apte à atténuer lesdites résonances pour obtenir un signal sonore corrigé.
Selon le procédé de l'invention :
- l'étape de mesure du signal sonore perturbé comprend plusieurs positions de mesures prédéterminées dans l'espace sonore de façon à mesurer des amplitudes de résonances proches de celles des résonances perturbant la reproduction du signal sonore primaire dans la zone d'écoute, - le signal sonore secondaire atténuant les résonances est reproduit en plusieurs positions de correction prédéterminées dans l'espace sonore de façon à agir en sens inverse sur lesdites résonances permettant d'obtenir un signal sonore corrigé
homogène dans la zone d'écoute, - l'étape d'atténuation des résonances est couplée avec une étape de traitement du signal à reproduire de façon à permettre la production d'un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances, - l'étape de traitement du signal électrique prend en compte tous les signaux sonores perturbés mesurés aux différentes positions de mesures 5.
Dans différents modes de réalisation possibles, la présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles :
- le traitement du signal à reproduire est un traitement du signal par égalisation, - le traitement du signal électrique et le traitement du signal à reproduire utilisent le signal à reproduire comme référence, - l'étape de traitement du signal électrique comprend une étape d'affectation de coefficients pondérant lesdits coefficients suivant la position de mesures.
L'invention concerne également un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute d'un espace sonore comprenant:
- un moyen de conversion d'un signal à reproduire dans un espace sonore produisant un signal sonore primaire entraînant des résonances dans l'espace sonore, la superposition du signal sonore primaire avec les résonances formant un signal sonore perturbé, - un moyen d'atténuation des résonances comportant = au moins un moyen de mesure du signal sonore perturbé, ledit signal sonore perturbé étant converti en signal électrique, = un moyen de traitement du signal électrique permettant la formation un signal électrique traité, = au moins une source de reproduction sonore secondaire convertissant ledit signal électrique traité en signal sonore secondaire apte à
atténuer lesdites résonances pour obtenir un signal sonore corrigé
Selon le dispositif de l'invention - les moyens de mesure du signal sonore perturbé sont répartis en plusieurs positions de mesures prédéterminées dans l'espace sonore de façon à mesurer des amplitudes de résonances proches de celles des résonances perturbant la reproduction du signal sonore primaire dans la zone d'écoute, - les sources de reproduction sonore secondaire convertissant ledit signal électrique traité en signal sonore secondaire sont répartis en plusieurs positions de correction prédéterminées dans l'espace sonore de façon à agir en sens inverse sur lesdites résonances permettant d'obtenir un signal sonore corrigé homogène dans la zone d'écoute, - le moyen d'atténuation des résonances est couplé avec un moyen de traitement du signal à reproduire de façon à permettre la production d'un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances, - le moyen de traitement du signal électrique 6 comprend au moins un moyen de contrôle du signal 7 relié à chaque moyen de mesure du signal sonore perturbé 15.
Dans différents modes de réalisation possibles, la présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles :
- le moyen de traitement du signal à reproduire est un moyen de traitement du signal par égalisation, - le moyen d'atténuation des résonances et le moyen de traitement du signal à reproduire utilisent le signal à reproduire comme référence, - le moyen de contrôle du signal comprend un moyen d'affectation de coefficients pondérant lesdits coefficients suivant la position de mesures, - chaque moyen de moyen de contrôle du signal comprend une seule voie reliée à une source de reproduction sonore secondaire, ladite source de reproduction sonore secondaire convertissant le signal électrique traité en signal sonore secondaire atténuant au moins une résonance, - le moyen de contrôle du signal comprend un filtre de contrôle, - le filtre de contrôle est un filtre adaptatif, - les moyens de mesure du signal sonore perturbé sont disposés dans la zone d'écoute, - les moyens de mesure du signal sonore perturbé sont disposés à la périphérie de l'espace sonore.
L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente un exemple de dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'un espace sonore selon l'art antérieur ;
- la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'un espace sonore corrigeant, par exemple, les deux modes acoustiques (2,2) A) et (1,0) B) présents dans une zone d'écoute, selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une représentation schématique plus détaillée du dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'un espace sonore selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4 est une représentation schématique d'un moyen de traitement du signal électrique ;
La figure 1 représente un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'un espace sonore selon l'art antérieur.
Ce dispositif est mis en place dans un espace sonore 1, habituellement de petite dimension telle une pièce d'habitation. Il comprend un moyen de reproduction d'un signal sonore primaire 2, 4 comportant une unité de reproduction d'un signal sonore primaire 2 associée à au moins deux sources de reproduction d'un signal sonore primaire 4. Le moyen de reproduction 2, 4 peut consister en une chaîne Hi-Fi domestique équipée de deux hauts parleurs.
Les deux sources de reproduction d'un signal sonore primaire 4 et la zone d'écoute 27 sont avantageusement disposés en triangle stéréo dans l'espace sonore 1 comme le recommandent les constructeurs.
Le moyen de reproduction 2, 4 convertit le signal à
reproduire de façon à produire un signal sonore primaire. Le signal à reproduire est un signal électrique provenant d'un préenregistrement sur un disque compact par exemple.
Le signal sonore primaire entraîne des résonances dans l'espace sonore 1. La superposition du signal sonore primaire avec les résonances forme un signal sonore perturbé.
Un moyen d'atténuation des résonances permet de limiter l'influence de l'espace sonore 1 sur la reproduction du son. Ce moyen est communément appelé dispositif de correction acoustique active de l'environnement sonore.
Il comporte au moins un moyen de mesure 15 du signal sonore perturbé qui peut être un microphone ou un capteur de pression par exemple.
Le signal sonore perturbé est converti en signal électrique 32, traité par un moyen de traitement du signal électrique 6. On obtient un signal électrique traité 9.
Au moins une source de reproduction sonore secondaire 8 convertie le signal électrique traité 9 en signal sonore secondaire excitant les résonances de façon à les atténuer et à obtenir un signal sonore corrigé.
Les sources de reproduction sonore secondaire 8 peuvent être par exemple des hauts parleurs.
Les résonances du signal sonore perturbé se couplent avec les amplitudes du signal sonore secondaire. Il en résulte un signal sonore corrigé avec moins de résonances. Néanmoins, l'auditeur ne perçoit pas le même signal sonore corrigé dans tous les points de l'espace sonore 1. La répartition spatiale et donc fréquentielle du signal sonore corrigé ne sont pas homogènes.
Les figures 2 et 3 représentent un exemple de dispositif de correction active de l'environnement sonore selon l'invention.
Le moyen d'atténuation des résonances est couplé avec un moyen de traitement du signal à reproduire 3. Le moyen de traitement du signal à reproduire 3 produit un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances.
Le traitement du signal à reproduire peut être un traitement du signal à reproduire par égalisation par exemple.
Le traitement du signal à reproduire permet de réaliser un traitement du signal avant qu'il ne soit reproduit par les sources de reproduction sonore primaire 4.
L'utilisation d'un moyen d'atténuation des résonances permet d'obtenir un traitement du signal à reproduire plus efficace.
Le moyen d'atténuation des résonances et le moyen de traitement du signal à reproduire 3 utilisent le signal à reproduire comme référence 31.
Les moyens de mesure 15 sont répartis en plusieurs positions de mesure 5 prédéterminées dans l'espace sonore 1 de façon à permettre la détection de toutes les résonances et plus précisément de tous les premiers modes propres de l'espace sonore 1 gênant la reproduction sonore dans la zone d'écoute 27.
Les moyens de mesure du signal sonore perturbé 15 peuvent être disposés à des positions où les amplitudes produites par les résonances sont identiques à celles présentes dans la zone d'écoute 27.
Les moyens de mesure du signal sonore perturbé 15 peuvent être disposés dans la zone d'écoute 27.
Les moyens de mesure 15 mesurent au moins un des paramètres d'au moins un des premiers modes propres de l'espace sonore 1. Le paramètre mesuré peut être le gain d'amplitude élevée. Le gain peut être représenté par une matrice définie par deux indices, l'un est dédié à une position de mesures
un compromis entre la stabilité et les performances du traitement.
L'objectif de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute d'un espace sonore plus efficace, visant à obtenir une meilleure homogénéité du signal sonore dans un espace réduit.
Une meilleure homogénéité du signal sonore dans l'espace réduit entraîne également une meilleure homogénéité
fréquentielle.
L'invention permet de corriger ce qui n'est pas corrigeable par d'autres approches, avec une complexité de mise en oeuvre et un coût réduit.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute d'un espace sonore comprenant:
- une étape de conversion d'un signal à reproduire dans un espace sonore produisant un signal sonore primaire entraînant des résonances dans l'espace sonore, la superposition du signal sonore primaire avec les résonances formant un signal sonore perturbé, - une étape d'atténuation des résonances comportant = une étape de mesure du signal sonore perturbé, ledit signal sonore perturbé étant converti en signal électrique, = une étape de traitement du signal électrique formant un signal électrique traité, = une étape de conversion par au moins une source de reproduction sonore secondaire dudit signal électrique traité en signal sonore secondaire apte à atténuer lesdites résonances pour obtenir un signal sonore corrigé.
Selon le procédé de l'invention :
- l'étape de mesure du signal sonore perturbé comprend plusieurs positions de mesures prédéterminées dans l'espace sonore de façon à mesurer des amplitudes de résonances proches de celles des résonances perturbant la reproduction du signal sonore primaire dans la zone d'écoute, - le signal sonore secondaire atténuant les résonances est reproduit en plusieurs positions de correction prédéterminées dans l'espace sonore de façon à agir en sens inverse sur lesdites résonances permettant d'obtenir un signal sonore corrigé
homogène dans la zone d'écoute, - l'étape d'atténuation des résonances est couplée avec une étape de traitement du signal à reproduire de façon à permettre la production d'un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances, - l'étape de traitement du signal électrique prend en compte tous les signaux sonores perturbés mesurés aux différentes positions de mesures 5.
Dans différents modes de réalisation possibles, la présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles :
- le traitement du signal à reproduire est un traitement du signal par égalisation, - le traitement du signal électrique et le traitement du signal à reproduire utilisent le signal à reproduire comme référence, - l'étape de traitement du signal électrique comprend une étape d'affectation de coefficients pondérant lesdits coefficients suivant la position de mesures.
L'invention concerne également un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute d'un espace sonore comprenant:
- un moyen de conversion d'un signal à reproduire dans un espace sonore produisant un signal sonore primaire entraînant des résonances dans l'espace sonore, la superposition du signal sonore primaire avec les résonances formant un signal sonore perturbé, - un moyen d'atténuation des résonances comportant = au moins un moyen de mesure du signal sonore perturbé, ledit signal sonore perturbé étant converti en signal électrique, = un moyen de traitement du signal électrique permettant la formation un signal électrique traité, = au moins une source de reproduction sonore secondaire convertissant ledit signal électrique traité en signal sonore secondaire apte à
atténuer lesdites résonances pour obtenir un signal sonore corrigé
Selon le dispositif de l'invention - les moyens de mesure du signal sonore perturbé sont répartis en plusieurs positions de mesures prédéterminées dans l'espace sonore de façon à mesurer des amplitudes de résonances proches de celles des résonances perturbant la reproduction du signal sonore primaire dans la zone d'écoute, - les sources de reproduction sonore secondaire convertissant ledit signal électrique traité en signal sonore secondaire sont répartis en plusieurs positions de correction prédéterminées dans l'espace sonore de façon à agir en sens inverse sur lesdites résonances permettant d'obtenir un signal sonore corrigé homogène dans la zone d'écoute, - le moyen d'atténuation des résonances est couplé avec un moyen de traitement du signal à reproduire de façon à permettre la production d'un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances, - le moyen de traitement du signal électrique 6 comprend au moins un moyen de contrôle du signal 7 relié à chaque moyen de mesure du signal sonore perturbé 15.
Dans différents modes de réalisation possibles, la présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles :
- le moyen de traitement du signal à reproduire est un moyen de traitement du signal par égalisation, - le moyen d'atténuation des résonances et le moyen de traitement du signal à reproduire utilisent le signal à reproduire comme référence, - le moyen de contrôle du signal comprend un moyen d'affectation de coefficients pondérant lesdits coefficients suivant la position de mesures, - chaque moyen de moyen de contrôle du signal comprend une seule voie reliée à une source de reproduction sonore secondaire, ladite source de reproduction sonore secondaire convertissant le signal électrique traité en signal sonore secondaire atténuant au moins une résonance, - le moyen de contrôle du signal comprend un filtre de contrôle, - le filtre de contrôle est un filtre adaptatif, - les moyens de mesure du signal sonore perturbé sont disposés dans la zone d'écoute, - les moyens de mesure du signal sonore perturbé sont disposés à la périphérie de l'espace sonore.
L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente un exemple de dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'un espace sonore selon l'art antérieur ;
- la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'un espace sonore corrigeant, par exemple, les deux modes acoustiques (2,2) A) et (1,0) B) présents dans une zone d'écoute, selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une représentation schématique plus détaillée du dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'un espace sonore selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4 est une représentation schématique d'un moyen de traitement du signal électrique ;
La figure 1 représente un dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'un espace sonore selon l'art antérieur.
Ce dispositif est mis en place dans un espace sonore 1, habituellement de petite dimension telle une pièce d'habitation. Il comprend un moyen de reproduction d'un signal sonore primaire 2, 4 comportant une unité de reproduction d'un signal sonore primaire 2 associée à au moins deux sources de reproduction d'un signal sonore primaire 4. Le moyen de reproduction 2, 4 peut consister en une chaîne Hi-Fi domestique équipée de deux hauts parleurs.
Les deux sources de reproduction d'un signal sonore primaire 4 et la zone d'écoute 27 sont avantageusement disposés en triangle stéréo dans l'espace sonore 1 comme le recommandent les constructeurs.
Le moyen de reproduction 2, 4 convertit le signal à
reproduire de façon à produire un signal sonore primaire. Le signal à reproduire est un signal électrique provenant d'un préenregistrement sur un disque compact par exemple.
Le signal sonore primaire entraîne des résonances dans l'espace sonore 1. La superposition du signal sonore primaire avec les résonances forme un signal sonore perturbé.
Un moyen d'atténuation des résonances permet de limiter l'influence de l'espace sonore 1 sur la reproduction du son. Ce moyen est communément appelé dispositif de correction acoustique active de l'environnement sonore.
Il comporte au moins un moyen de mesure 15 du signal sonore perturbé qui peut être un microphone ou un capteur de pression par exemple.
Le signal sonore perturbé est converti en signal électrique 32, traité par un moyen de traitement du signal électrique 6. On obtient un signal électrique traité 9.
Au moins une source de reproduction sonore secondaire 8 convertie le signal électrique traité 9 en signal sonore secondaire excitant les résonances de façon à les atténuer et à obtenir un signal sonore corrigé.
Les sources de reproduction sonore secondaire 8 peuvent être par exemple des hauts parleurs.
Les résonances du signal sonore perturbé se couplent avec les amplitudes du signal sonore secondaire. Il en résulte un signal sonore corrigé avec moins de résonances. Néanmoins, l'auditeur ne perçoit pas le même signal sonore corrigé dans tous les points de l'espace sonore 1. La répartition spatiale et donc fréquentielle du signal sonore corrigé ne sont pas homogènes.
Les figures 2 et 3 représentent un exemple de dispositif de correction active de l'environnement sonore selon l'invention.
Le moyen d'atténuation des résonances est couplé avec un moyen de traitement du signal à reproduire 3. Le moyen de traitement du signal à reproduire 3 produit un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances.
Le traitement du signal à reproduire peut être un traitement du signal à reproduire par égalisation par exemple.
Le traitement du signal à reproduire permet de réaliser un traitement du signal avant qu'il ne soit reproduit par les sources de reproduction sonore primaire 4.
L'utilisation d'un moyen d'atténuation des résonances permet d'obtenir un traitement du signal à reproduire plus efficace.
Le moyen d'atténuation des résonances et le moyen de traitement du signal à reproduire 3 utilisent le signal à reproduire comme référence 31.
Les moyens de mesure 15 sont répartis en plusieurs positions de mesure 5 prédéterminées dans l'espace sonore 1 de façon à permettre la détection de toutes les résonances et plus précisément de tous les premiers modes propres de l'espace sonore 1 gênant la reproduction sonore dans la zone d'écoute 27.
Les moyens de mesure du signal sonore perturbé 15 peuvent être disposés à des positions où les amplitudes produites par les résonances sont identiques à celles présentes dans la zone d'écoute 27.
Les moyens de mesure du signal sonore perturbé 15 peuvent être disposés dans la zone d'écoute 27.
Les moyens de mesure 15 mesurent au moins un des paramètres d'au moins un des premiers modes propres de l'espace sonore 1. Le paramètre mesuré peut être le gain d'amplitude élevée. Le gain peut être représenté par une matrice définie par deux indices, l'un est dédié à une position de mesures
5 et l'autre à un mode propre.
Ces paramètres peuvent être mesurés, comme dit précédemment, dans une zone d'écoute 27 où les premiers modes propres sont particulièrement émergents et également dans une gamme de fréquence dans laquelle les premiers modes propres sont particulièrement gênants.
Dans un mode de réalisation particulier les moyens de mesure 15 peuvent être disposés le long des murs de l'espace sonore 1, environ tous les 50 cm par exemple.
Dans un autre mode de réalisation, les moyens de mesure peuvent être éloignés de la zone d'écoute 27.
La figure 2 donne un exemple de positionnement des moyens de mesure 15 qui sont installés en des positions 5 prédéfinies. Ces positions 5 sont prédéfinies par un relevé au préalable des amplitudes produites par les résonances gênantes dans la zone d'écoute 27. Sur la figure 2, deux modes sont représentés, le mode (2,2) (figure 2A) et le mode (1,0) (figure 2B). Ils donnent lieu à deux répartitions de pression dans l'espace différentes. Des zones de forte pression 20 sont séparées par des zones de basse pression 21.
D'après le relevé, on détecte que ces deux modes sont présents dans la zone d'écoute 27 et qu'ils génèrent tous les deux une zone de forte pression 20 dans cette zone d'écoute 27.
On va donc continuer le relevé de façon à détecter d'autres positions de l'espace sonores présentant des zones de forte pression 20 similaires. Plus précisément, on cherche des signaux sonores ayant des amplitudes, aux fréquences de résonance, proches de celles présentes dans la zone d'écoute 27 aux mêmes fréquences. On entend par proche, des amplitudes ayant le même signe. On réalise ainsi une carte de résonances de l'espace sonore 1.
On place ensuite les moyens de mesure 15 aux positions qui présentent les mêmes zones de forte pression 20 que la zone d'écoute 27.
Comme représenté sur la figure 3, les moyens de mesure 15 sont reliés à un moyen de traitement du signal électrique 6. Plus précisément, chaque moyen de mesures du signal perturbé 15 est relié à au moins un moyen de contrôle du signal 7 du moyen de traitement du signal électrique 6. L'étape de traitement du signal électrique prend en compte tous les signaux sonores perturbés mesurés aux différentes positions de mesures 5. Cela implique que le moyen de contrôle du signal 7 est multicanal et que le traitement du signal électrique est matriciel. Chaque signal sonore secondaire 9 en sortie de chaque moyen de contrôle du signal 7 dépend de tous les signaux sonores perturbés mesurés.
Autrement dit, toutes les sorties dépendent de toutes les entrées.
Chaque moyen de contrôle du signal 7 traite une ou plusieurs résonances (modes) à la fois.
Chaque moyen de contrôle du signal 7, représenté sur la figure 4, comprend un moyen d'affectation de coefficients 10 correspondant à chaque position d'un moyen de mesure du signal sonore perturbé 5.
Des coefficients sont attribués aux gains, par exemple, et sont pondérés en fonction de la position de mesures 5.
Pour un mode propre donné, le coefficient est pondéré
suivant l'influence de ce mode sur le signal sonore primaire à la position de mesures 5.
Les amplitudes des gains sont ensuite sommées dans un moyen de sommation 11 de façon à obtenir un signal d'erreur 29.
Le signal d'erreur 29 et le signal de référence 31 sont filtrés par un filtre 12 et 30 respectivement de façon à isoler les fréquences voisines de la fréquence de résonance considérée.
Dans un mode de réalisation particulier, le traitement du signal électrique comprend une étape de combinaison des signaux sonores perturbés mesurés par les moyens de mesures du signal perturbé 15. Cette étape consiste à effectuer systématiquement une différence entre les entrées pondérées, c'est-à-dire entre les signaux sonores perturbés mesurés et pondérés par les moyens d'affectation de coefficients 10.
Prenons comme exemple le moyen de contrôle du signal 7 de la figure 4 qui comprend trois entrées affectées chacune à un signal sonore perturbé mesuré. Ces entrées sont numérotées el, e2 et e3. On effectue une différence entre les signaux sonores perturbés mesurés et pondérés. On obtient les signaux de différences suivant : e1-e2, e2-e3 et e3-el. Ces signaux de différences correspondent en fait à des différences de pression entre les différentes positions de mesures 5. Ces signaux de différences sont ensuite sommés par le moyen de sommation 11 de façon à obtenir le signal d'erreur 29.
Cette étape de combinaison améliore les performances du dispositif de correction car les signaux de différences sont plus caractéristiques des résonances que les pressions seules.
Dans un autre mode de réalisation, à la fois les signaux de différences et les signaux sonores perturbés mesurés et pondérés sont utilisés dans l'étape de traitement du signal électrique. Lors du réglage du moyen de contrôle du signal 7, on détermine la proportion des ces deux types de signaux à considérer dans l'étape de traitement du signal électrique.
Un filtre de contrôle 13 comportant un algorithme permet d'obtenir à sa sortie un signal électrique traité 9 qui est ensuite amplifié par un amplificateur 14 avant d'être converti en signal sonore secondaire par le haut parleur 8. A une fréquence de résonance donnée, le signal sonore secondaire présente des amplitudes en opposition de phase par rapport à celles des résonances.
Par couplage, les amplitudes s'atténuent. On obtient un signal sonore corrigé ne présentant pas ou peu de résonances dans la zone d'écoute 27.
Les paramètres de l'algorithme peuvent être déterminés au préalable lors de l'installation du dispositif de correction active des propriétés acoustiques dans l'espace sonore 1.
Il est possible d'utiliser un filtre de contrôle 13 adaptatif utilisant, par exemple, un algorithme de type LMS (Least Mean Squares).
Compte tenu des fluctuations inévitables de l'environnement acoustique à corriger, le moyen de contrôle du signal 7 doit s'y adapter en temps réel.
Cela peut également être obtenu par la mesure de grandeurs (ex. la température) servant à modifier les paramètres de l'algorithme.
Chaque moyen de contrôle du signal 7 comprend une voie 16 reliée à une source secondaire 8.
Chaque voie peut traiter plusieurs modes à la fois.
Les positions de correction 17 sont prédéterminées de façon à ce que les amplitudes produites par les sources secondaires 8 permettent un bon couplage avec les modes à traiter tout en limitant le couplage avec les autres modes dans la zone d'écoute 27. La densité fréquentielle et les amortissements sont alors régulés. Les effets obtenus sont une meilleure homogénéité des réponses fréquentielles et spatiales dans la zone d'écoute 27, et une réponse temporelle plus courte. Cette approche consiste à
réaliser une correction spatiale pour obtenir une correction fréquentielle.
Dans un mode de réalisation particulier, on peut placer les sources secondaires 8 dans les coins de l'espace sonore 1.
La correction est réalisée dans une portion réduite de l'espace correspondant à la position d'un ou plusieurs auditeurs et plus précisément aux oreilles des auditeurs. Elles peuvent être distantes des sources de reproduction sonore primaire 4. Leur position est choisie de façon à ce qu'elles excitent les résonances gênantes.
Dans un autre mode de réalisation, il est également possible d'appliquer cette correction dans plusieurs zones d'écoute 27.
Dans un autre mode de réalisation, les sources de reproduction sonore primaires 4 sont utilisées pour atténuer les résonances gênantes.
Dans un autre mode de réalisation, un échange d'informations entre le moyen de contrôle du signal 7 et le moyen de traitement du signal à reproduire 3 est possible.
Ainsi, le procédé et le dispositif de correction active des propriétés acoustiques proposé permettent d'obtenir une reproduction sonore plus efficace dans une zone d'écoute 27 grâce à une meilleure répartition de la pression dans cette zone d'écoute 27, entraînant une meilleure répartition fréquentielle des ondes sonores.
Ce procédé est basé sur une approche modale. On cherche à traiter tous les modes en même temps.
L'invention permet de corriger ce qui n'est pas corrigeable par d'autres approches, avec une complexité de mise en oeuvre et un coût réduits.
Ces paramètres peuvent être mesurés, comme dit précédemment, dans une zone d'écoute 27 où les premiers modes propres sont particulièrement émergents et également dans une gamme de fréquence dans laquelle les premiers modes propres sont particulièrement gênants.
Dans un mode de réalisation particulier les moyens de mesure 15 peuvent être disposés le long des murs de l'espace sonore 1, environ tous les 50 cm par exemple.
Dans un autre mode de réalisation, les moyens de mesure peuvent être éloignés de la zone d'écoute 27.
La figure 2 donne un exemple de positionnement des moyens de mesure 15 qui sont installés en des positions 5 prédéfinies. Ces positions 5 sont prédéfinies par un relevé au préalable des amplitudes produites par les résonances gênantes dans la zone d'écoute 27. Sur la figure 2, deux modes sont représentés, le mode (2,2) (figure 2A) et le mode (1,0) (figure 2B). Ils donnent lieu à deux répartitions de pression dans l'espace différentes. Des zones de forte pression 20 sont séparées par des zones de basse pression 21.
D'après le relevé, on détecte que ces deux modes sont présents dans la zone d'écoute 27 et qu'ils génèrent tous les deux une zone de forte pression 20 dans cette zone d'écoute 27.
On va donc continuer le relevé de façon à détecter d'autres positions de l'espace sonores présentant des zones de forte pression 20 similaires. Plus précisément, on cherche des signaux sonores ayant des amplitudes, aux fréquences de résonance, proches de celles présentes dans la zone d'écoute 27 aux mêmes fréquences. On entend par proche, des amplitudes ayant le même signe. On réalise ainsi une carte de résonances de l'espace sonore 1.
On place ensuite les moyens de mesure 15 aux positions qui présentent les mêmes zones de forte pression 20 que la zone d'écoute 27.
Comme représenté sur la figure 3, les moyens de mesure 15 sont reliés à un moyen de traitement du signal électrique 6. Plus précisément, chaque moyen de mesures du signal perturbé 15 est relié à au moins un moyen de contrôle du signal 7 du moyen de traitement du signal électrique 6. L'étape de traitement du signal électrique prend en compte tous les signaux sonores perturbés mesurés aux différentes positions de mesures 5. Cela implique que le moyen de contrôle du signal 7 est multicanal et que le traitement du signal électrique est matriciel. Chaque signal sonore secondaire 9 en sortie de chaque moyen de contrôle du signal 7 dépend de tous les signaux sonores perturbés mesurés.
Autrement dit, toutes les sorties dépendent de toutes les entrées.
Chaque moyen de contrôle du signal 7 traite une ou plusieurs résonances (modes) à la fois.
Chaque moyen de contrôle du signal 7, représenté sur la figure 4, comprend un moyen d'affectation de coefficients 10 correspondant à chaque position d'un moyen de mesure du signal sonore perturbé 5.
Des coefficients sont attribués aux gains, par exemple, et sont pondérés en fonction de la position de mesures 5.
Pour un mode propre donné, le coefficient est pondéré
suivant l'influence de ce mode sur le signal sonore primaire à la position de mesures 5.
Les amplitudes des gains sont ensuite sommées dans un moyen de sommation 11 de façon à obtenir un signal d'erreur 29.
Le signal d'erreur 29 et le signal de référence 31 sont filtrés par un filtre 12 et 30 respectivement de façon à isoler les fréquences voisines de la fréquence de résonance considérée.
Dans un mode de réalisation particulier, le traitement du signal électrique comprend une étape de combinaison des signaux sonores perturbés mesurés par les moyens de mesures du signal perturbé 15. Cette étape consiste à effectuer systématiquement une différence entre les entrées pondérées, c'est-à-dire entre les signaux sonores perturbés mesurés et pondérés par les moyens d'affectation de coefficients 10.
Prenons comme exemple le moyen de contrôle du signal 7 de la figure 4 qui comprend trois entrées affectées chacune à un signal sonore perturbé mesuré. Ces entrées sont numérotées el, e2 et e3. On effectue une différence entre les signaux sonores perturbés mesurés et pondérés. On obtient les signaux de différences suivant : e1-e2, e2-e3 et e3-el. Ces signaux de différences correspondent en fait à des différences de pression entre les différentes positions de mesures 5. Ces signaux de différences sont ensuite sommés par le moyen de sommation 11 de façon à obtenir le signal d'erreur 29.
Cette étape de combinaison améliore les performances du dispositif de correction car les signaux de différences sont plus caractéristiques des résonances que les pressions seules.
Dans un autre mode de réalisation, à la fois les signaux de différences et les signaux sonores perturbés mesurés et pondérés sont utilisés dans l'étape de traitement du signal électrique. Lors du réglage du moyen de contrôle du signal 7, on détermine la proportion des ces deux types de signaux à considérer dans l'étape de traitement du signal électrique.
Un filtre de contrôle 13 comportant un algorithme permet d'obtenir à sa sortie un signal électrique traité 9 qui est ensuite amplifié par un amplificateur 14 avant d'être converti en signal sonore secondaire par le haut parleur 8. A une fréquence de résonance donnée, le signal sonore secondaire présente des amplitudes en opposition de phase par rapport à celles des résonances.
Par couplage, les amplitudes s'atténuent. On obtient un signal sonore corrigé ne présentant pas ou peu de résonances dans la zone d'écoute 27.
Les paramètres de l'algorithme peuvent être déterminés au préalable lors de l'installation du dispositif de correction active des propriétés acoustiques dans l'espace sonore 1.
Il est possible d'utiliser un filtre de contrôle 13 adaptatif utilisant, par exemple, un algorithme de type LMS (Least Mean Squares).
Compte tenu des fluctuations inévitables de l'environnement acoustique à corriger, le moyen de contrôle du signal 7 doit s'y adapter en temps réel.
Cela peut également être obtenu par la mesure de grandeurs (ex. la température) servant à modifier les paramètres de l'algorithme.
Chaque moyen de contrôle du signal 7 comprend une voie 16 reliée à une source secondaire 8.
Chaque voie peut traiter plusieurs modes à la fois.
Les positions de correction 17 sont prédéterminées de façon à ce que les amplitudes produites par les sources secondaires 8 permettent un bon couplage avec les modes à traiter tout en limitant le couplage avec les autres modes dans la zone d'écoute 27. La densité fréquentielle et les amortissements sont alors régulés. Les effets obtenus sont une meilleure homogénéité des réponses fréquentielles et spatiales dans la zone d'écoute 27, et une réponse temporelle plus courte. Cette approche consiste à
réaliser une correction spatiale pour obtenir une correction fréquentielle.
Dans un mode de réalisation particulier, on peut placer les sources secondaires 8 dans les coins de l'espace sonore 1.
La correction est réalisée dans une portion réduite de l'espace correspondant à la position d'un ou plusieurs auditeurs et plus précisément aux oreilles des auditeurs. Elles peuvent être distantes des sources de reproduction sonore primaire 4. Leur position est choisie de façon à ce qu'elles excitent les résonances gênantes.
Dans un autre mode de réalisation, il est également possible d'appliquer cette correction dans plusieurs zones d'écoute 27.
Dans un autre mode de réalisation, les sources de reproduction sonore primaires 4 sont utilisées pour atténuer les résonances gênantes.
Dans un autre mode de réalisation, un échange d'informations entre le moyen de contrôle du signal 7 et le moyen de traitement du signal à reproduire 3 est possible.
Ainsi, le procédé et le dispositif de correction active des propriétés acoustiques proposé permettent d'obtenir une reproduction sonore plus efficace dans une zone d'écoute 27 grâce à une meilleure répartition de la pression dans cette zone d'écoute 27, entraînant une meilleure répartition fréquentielle des ondes sonores.
Ce procédé est basé sur une approche modale. On cherche à traiter tous les modes en même temps.
L'invention permet de corriger ce qui n'est pas corrigeable par d'autres approches, avec une complexité de mise en oeuvre et un coût réduits.
Claims (13)
1. Procédé de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute (27) d'un espace sonore (1) comprenant :
- une étape de conversion d'un signal à reproduire dans un espace sonore (1) produisant un signal sonore primaire entraînant des résonances dans l'espace sonore (1), la superposition du signal sonore primaire avec les résonances formant un signal sonore perturbé, - une étape d'atténuation des résonances comportant .cndot. une étape de mesure du signal sonore perturbé, ledit signal sonore perturbé étant converti en signal électrique (32), .cndot. une étape de traitement du signal électrique (32) formant un signal électrique traité (9), .cndot. une étape de conversion par au moins une source de reproduction sonore secondaire (8) dudit signal électrique traité (9) en signal sonore secondaire apte à atténuer lesdites résonances pour obtenir un signal sonore corrigé, caractérisé en ce que :
- l'étape de mesure du signal sonore perturbé
comprend plusieurs positions de mesures (5) prédéterminées dans l'espace sonore (1) de façon à
mesurer des amplitudes de résonances proches de celles des résonances perturbant la reproduction du signal sonore primaire dans la zone d'écoute (27), - le signal sonore secondaire atténuant les résonances est reproduit en plusieurs positions de correction (17) prédéterminées dans l'espace sonore (1) de façon à agir en sens inverse sur lesdites résonances permettant d'obtenir un signal sonore corrigé
homogène dans la zone d'écoute (27), - l'étape d'atténuation des résonances est couplée avec une étape de traitement du signal à reproduire de façon à permettre la production d'un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances, - l'étape de traitement du signal électrique prend en compte tous les signaux sonores perturbés mesurés aux différentes positions de mesures (5).
- une étape de conversion d'un signal à reproduire dans un espace sonore (1) produisant un signal sonore primaire entraînant des résonances dans l'espace sonore (1), la superposition du signal sonore primaire avec les résonances formant un signal sonore perturbé, - une étape d'atténuation des résonances comportant .cndot. une étape de mesure du signal sonore perturbé, ledit signal sonore perturbé étant converti en signal électrique (32), .cndot. une étape de traitement du signal électrique (32) formant un signal électrique traité (9), .cndot. une étape de conversion par au moins une source de reproduction sonore secondaire (8) dudit signal électrique traité (9) en signal sonore secondaire apte à atténuer lesdites résonances pour obtenir un signal sonore corrigé, caractérisé en ce que :
- l'étape de mesure du signal sonore perturbé
comprend plusieurs positions de mesures (5) prédéterminées dans l'espace sonore (1) de façon à
mesurer des amplitudes de résonances proches de celles des résonances perturbant la reproduction du signal sonore primaire dans la zone d'écoute (27), - le signal sonore secondaire atténuant les résonances est reproduit en plusieurs positions de correction (17) prédéterminées dans l'espace sonore (1) de façon à agir en sens inverse sur lesdites résonances permettant d'obtenir un signal sonore corrigé
homogène dans la zone d'écoute (27), - l'étape d'atténuation des résonances est couplée avec une étape de traitement du signal à reproduire de façon à permettre la production d'un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances, - l'étape de traitement du signal électrique prend en compte tous les signaux sonores perturbés mesurés aux différentes positions de mesures (5).
2. Procédé de correction acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement du signal à reproduire est un traitement du signal par égalisation.
3. Procédé de correction acoustique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le traitement du signal électrique et le traitement du signal à reproduire utilisent le signal à reproduire comme référence (31).
4. Procédé de correction acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de traitement du signal électrique comprend une étape d'affectation de coefficients pondérant lesdits coefficients suivant la position de mesures (5).
5. Dispositif de correction active des propriétés acoustiques d'une zone d'écoute (27) d'un espace sonore (1) comprenant :
- un moyen de conversion d'un signal à reproduire (2, 4) dans un espace sonore (1) produisant un signal sonore primaire entraînant des résonances dans l'espace sonore (1), la superposition du signal sonore primaire avec les résonances formant un signal sonore perturbé, - un moyen d'atténuation des résonances comportant .cndot. au moins un moyen de mesure du signal sonore perturbé (15), ledit signal sonore perturbé étant converti en signal électrique (32), .cndot. un moyen de traitement du signal électrique (6) permettant la formation un signal électrique traité (9), .cndot. au moins une source de reproduction sonore secondaire (8) convertissant ledit signal électrique traité (9) en signal sonore secondaire apte à atténuer lesdites résonances pour obtenir un signal sonore corrigé , caractérisé en ce que :
- les moyens de mesure du signal sonore perturbé (15) sont répartis en plusieurs positions de mesures (5) prédéterminées dans l'espace sonore (1) de façon à
mesurer des amplitudes de résonances proches de celles des résonances perturbant la reproduction du signal sonore primaire dans la zone d'écoute (27), - les sources de reproduction sonore secondaire (8) convertissant ledit signal électrique traité (9) en signal sonore secondaire sont réparties en plusieurs positions de correction (17) prédéterminées dans l'espace sonore de façon à agir en sens inverse sur lesdites résonances permettant d'obtenir un signal sonore corrigé homogène dans la zone d'écoute (27), - le moyen d'atténuation des résonances est couplé
avec un moyen de traitement du signal à reproduire (3) de façon à permettre la production d'un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances, - le moyen de traitement du signal électrique (6) comprend au moins un moyen de contrôle du signal (7) relié à chaque moyen de mesure du signal sonore perturbé (15).
- un moyen de conversion d'un signal à reproduire (2, 4) dans un espace sonore (1) produisant un signal sonore primaire entraînant des résonances dans l'espace sonore (1), la superposition du signal sonore primaire avec les résonances formant un signal sonore perturbé, - un moyen d'atténuation des résonances comportant .cndot. au moins un moyen de mesure du signal sonore perturbé (15), ledit signal sonore perturbé étant converti en signal électrique (32), .cndot. un moyen de traitement du signal électrique (6) permettant la formation un signal électrique traité (9), .cndot. au moins une source de reproduction sonore secondaire (8) convertissant ledit signal électrique traité (9) en signal sonore secondaire apte à atténuer lesdites résonances pour obtenir un signal sonore corrigé , caractérisé en ce que :
- les moyens de mesure du signal sonore perturbé (15) sont répartis en plusieurs positions de mesures (5) prédéterminées dans l'espace sonore (1) de façon à
mesurer des amplitudes de résonances proches de celles des résonances perturbant la reproduction du signal sonore primaire dans la zone d'écoute (27), - les sources de reproduction sonore secondaire (8) convertissant ledit signal électrique traité (9) en signal sonore secondaire sont réparties en plusieurs positions de correction (17) prédéterminées dans l'espace sonore de façon à agir en sens inverse sur lesdites résonances permettant d'obtenir un signal sonore corrigé homogène dans la zone d'écoute (27), - le moyen d'atténuation des résonances est couplé
avec un moyen de traitement du signal à reproduire (3) de façon à permettre la production d'un signal sonore modifié apte à minimiser la formation des résonances, - le moyen de traitement du signal électrique (6) comprend au moins un moyen de contrôle du signal (7) relié à chaque moyen de mesure du signal sonore perturbé (15).
6. Dispositif de correction acoustique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de traitement du signal à
reproduire (3) est un moyen de traitement du signal par égalisation.
reproduire (3) est un moyen de traitement du signal par égalisation.
7. Dispositif de correction acoustique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation des résonances et le moyen de traitement du signal à reproduire (3) utilisent le signal à reproduire comme référence (31).
8. Dispositif de correction acoustique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de contrôle du signal (7) comprend un moyen d'affectation de coefficients (10) pondérant lesdits coefficients suivant la position de mesures (5).
9. Dispositif de correction acoustique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque moyen de contrôle du signal (7) comprend une voie (16) reliée à une seule source de reproduction sonore secondaire (8), ladite source de reproduction sonore secondaire (8) convertissant le signal électrique traité (9) en signal sonore secondaire atténuant au moins une résonance.
10. Dispositif de correction acoustique selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le moyen de contrôle du signal (7) comprend un filtre de contrôle (13).
11. Dispositif de correction acoustique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le filtre de contrôle (13) est un filtre adaptatif.
12. Dispositif de correction acoustique selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que les moyens de mesure du signal sonore perturbé (15) sont disposés dans la zone d'écoute (27).
13. Dispositif de correction acoustique selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que les moyens de mesure du signal sonore perturbé (15) sont disposés à la périphérie de l'espace sonore (1).
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