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FR2550903A1 - Method and device for controlling and regulating an electroacoustic channel. - Google Patents

Method and device for controlling and regulating an electroacoustic channel. Download PDF

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FR2550903A1
FR2550903A1 FR8313502A FR8313502A FR2550903A1 FR 2550903 A1 FR2550903 A1 FR 2550903A1 FR 8313502 A FR8313502 A FR 8313502A FR 8313502 A FR8313502 A FR 8313502A FR 2550903 A1 FR2550903 A1 FR 2550903A1
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FR
France
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source
transfer function
chain
electroacoustic
filter
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FR8313502A
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Anne Albarazin
Andre Deliniere
Vincent Martin
Bernard Nayroles
Alain Roure
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Electricite de France SA
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Abstract

Method and device for controlling and regulating an electroacoustic channel. The device for controlling and regulating the electroacoustic source of a channel, in particular of a listening facility restoring a recorded programme, comprises means 18 for applying a pulsed electrical signal to the source. Means 20, such as a microphone, measure the acoustic pressure at a listening point. A computational unit 22, 24 determines the transfer function between the applied electrical signal and the acoustic pressure. The electrical signals applied to the source undergo a transformation by the transfer function inverse to that which has been measured.

Description

Procédé et dispositif de commande et de régulation de chaîne électroacoustique
L'invention concerne la commande et la régulation de chaînes électroacoustique et elle trouve une application importante dans la constitution d'installations d'écoute, restituant un programme enregistré. Elle comporte néanmoins de nombreuses autres applications, et en particulier la réalisation d'installations d'absorption acoustique active permettant de réduire le niveau de bruit dans une zone protégée. Pour atteindre ce résultat, l'invention propose de constituer une chaîne telle que la pression acoustique en un point donné de l'espace d'action (espace d'écoute ou zone protégée par exemple) soit approximativement proportionnelle à une tension électrique d'entrée, à un retard près, qui sera généralement de l'ordre de quelques millisecondes
Diverses tentatives ont déjà été faites pour approcher ce résultat.En particulier, on a proposé d'asservir le signal de la source électroacoustique au niveau sonore en un emplacement d'une zone d'écoute. Cette solution est très loin diêtre satisfaisante. Un tel asservissement de niveau respecte en effet très mal la phase du signal. L'invention vise à fournir un procédé et un dispositif de commande et de régulation répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'ils permettent d'arriver à une proportionnalité satisfaisante dans une large plage de fréquence.Dans ce but, I'invention associe un asservissement de vitesse ou d'accélération de l'organe mobile de la source (bobine dans le cas d'un haut-parleur) et la transformation du signal électrique appliqué à la source par une fonction de transfert inverse de la fonction de transfert préalablement mesurée entre la tension d'entrée de la source et la pression acoustique en un point de la zone d'écoute ou de la zone protégée.
Method and device for controlling and regulating an electroacoustic chain
The invention relates to the control and regulation of electroacoustic channels and it finds an important application in the construction of listening facilities, restoring a recorded program. It nevertheless has many other applications, and in particular the production of active acoustic absorption installations making it possible to reduce the noise level in a protected area. To achieve this result, the invention proposes to constitute a chain such that the sound pressure at a given point in the action space (listening space or protected area for example) is approximately proportional to an electrical input voltage , except for a delay, which will generally be of the order of a few milliseconds
Various attempts have already been made to approach this result. In particular, it has been proposed to slave the signal of the electroacoustic source to the sound level at a location in a listening area. This solution is far from being satisfactory. Such a level control does not respect the phase of the signal very well. The invention aims to provide a method and a device for controlling and regulating which respond better than those previously known to the requirements of practice, in particular in that they make it possible to achieve satisfactory proportionality over a wide frequency range. To this end, the invention combines a speed or acceleration control of the movable member of the source (coil in the case of a loudspeaker) and the transformation of the electrical signal applied to the source by a transfer function inverse of the transfer function previously measured between the input voltage of the source and the acoustic pressure at a point in the listening area or in the protected area.

De façon plus précise, I'invention propose un procédé de commande et de régulation de chaîne électroacoustique caractérisé en ce qu'on applique un signal électrique impulsionnel à une source appartenant à ladite chaîne, on mesure la pression acoustique en un point d'écoute, on détermine la fonction de transfert entre le signal électrique appliqué et la pression acoustique et on fait subir ensuite, aux signaux électriques appliqués a la source, une transformation par la fonction de transfert inverse de celle qui a été mesurée. More precisely, the invention proposes a method for controlling and regulating an electroacoustic chain, characterized in that an electrical impulse signal is applied to a source belonging to said chain, the acoustic pressure is measured at a listening point, the transfer function between the applied electrical signal and the acoustic pressure is determined and the electrical signals applied to the source are then subjected to a transformation by the transfer function opposite to that which has been measured.

La transformation peut être réalisée à l'aide d'un appareil de convolution fonctionnant en temps réel, associé à un circuit à retard. Le noyau de la convolution est constitué par une approximation de la réponse impulsionnelle antérieurement déterminée. Ce noyau de convolution peut être réalisé une fois pour toutes ou périodiquement rafraîchi par applications périodiques d'un signal impulsionnel, exploité par un organe de calcul intégré à la chaîne. The transformation can be carried out using a convolution apparatus operating in real time, associated with a delay circuit. The core of the convolution consists of an approximation of the previously determined impulse response. This convolution kernel can be produced once and for all or periodically refreshed by periodic applications of an impulse signal, exploited by a calculation unit integrated into the chain.

Dans le cas de l'application de I'invention à une chaîne électroacoustique de reproduction utilisant un ou plusieurs haut-parleurs, le signal électrique impulsionnel est appliqué aux haut-parleurs, qui constituent la source. Dans le cas d'une installation d'absorption active dans une zone protégée, qui sera généralement un tronçon d'un guide, la source est constituée par un ou plusieurs haut-parleurs dont l'action est destinée à équilibrer celle d'un bruit amont se propageant dans le guide, dé-tecté en amont de la zone protégée par un capteur tel qu'un microphone. In the case of the application of the invention to an electroacoustic reproduction chain using one or more speakers, the electrical impulse signal is applied to the speakers, which constitute the source. In the case of an active absorption installation in a protected area, which will generally be a section of a guide, the source consists of one or more loudspeakers whose action is intended to balance that of a noise upstream propagating in the guide, detected upstream of the area protected by a sensor such as a microphone.

L'invention propose également un dispositif de commande et de régulation de chaîne électroacoustique permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus. Elle sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes d'exécution particuliers de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs.La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la Figure 1 est un schéma de principe d'une chaîne électroacoustique de restitution et d'écoute conforme a un premier mode d'exécution de l'invention, dont le prix est très peu supérieur à celui d'une chaîne traditionnelle
- la Figure 2, similaire à la figure 1, est un schéma de principe montrant le mode de détermination des caractéristiques du filtre appartenant à la chaîne de la
Figure 1
- la Figure 3 est un schéma de principe montrant une variante de la chaîne de la Figure- 1, plus complexe mais permettant un rafraîchissement régulier
- la Figure 4 est un schéma de principe d'une chaîne de contrôle et de régulation destinee à réaliser une insonorisation par absorption acoustique active dans un guide.
The invention also provides a device for controlling and regulating an electroacoustic chain making it possible to implement the above method. It will be better understood on reading the following description of particular embodiments of the invention, given by way of non-limiting examples. The description refers to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a block diagram of an electroacoustic playback and listening system according to a first embodiment of the invention, the price of which is very little higher than that of a traditional system
- Figure 2, similar to Figure 1, is a block diagram showing the method of determining the characteristics of the filter belonging to the chain of the
Figure 1
- Figure 3 is a block diagram showing a variant of the chain of Figure- 1, more complex but allowing regular refreshment
- Figure 4 is a block diagram of a control and regulation chain intended to achieve soundproofing by active acoustic absorption in a guide.

La chaîne électroacoustique dont la constitution de principe est montré en Figure 1 est destinée à fournir dans une zone 10 une restitution satisfaisante d'un programme sonore enregistré sur un support. La chaîne représentée comporte un organe de lecture 12 qui attaque une ou plusieurs enceintes 14, une seule étant représentée. The electroacoustic chain, the basic structure of which is shown in FIG. 1, is intended to provide in zone 10 a satisfactory reproduction of a sound program recorded on a support. The chain shown comprises a reading member 12 which attacks one or more speakers 14, only one being shown.

Conformément à l'invention, un filtre 16 est interposé entre l'organe de reproduction 12, qui fournit des signaux électriques analogiques, et les enceintes 14. Ce filtre doit avoir une fonction de transfert inverse de la fonction de transfert de l'ensemble constitué par les enceintes 14 et le local d'écoute. L'élément essentiel du filtre 16 sera généralement un filtre numérique programmable. non récursif. du type convolueur,muni dun échantillonneur d'entrée. On sait qu:un tel filtre est essentiellement constitué par une chaîne d'éléments à retard permettant de disposer simultanément d'une série d'échantillons successifs, d'éléments multiplieurs pour faire le produit de chacun de ces échantillons par un coefficient prédéterminé, et d'un sommateur fournissant un signal de sortie constitué par la somme des produits.According to the invention, a filter 16 is interposed between the reproducing member 12, which supplies analog electrical signals, and the speakers 14. This filter must have a transfer function that is inverse to the transfer function of the assembly constituted through speakers 14 and the listening room. The essential element of filter 16 will generally be a programmable digital filter. not recursive. of the convolver type, fitted with an input sampler. We know that: such a filter is essentially constituted by a chain of delay elements making it possible to have simultaneously a series of successive samples, multiplier elements to make the product of each of these samples by a predetermined coefficient, and an adder providing an output signal consisting of the sum of the products.

Les échantillons yi du signal de sortie aux instants
iat d'un tel filtre sont reliés aux échantillons x(jat)
du signal d'entrée et aux coefficients h. du filtre par
J
la formule

Figure img00030001
The samples yi of the output signal at the instants
iat of such a filter are connected to samples x (jat)
of the input signal and the coefficients h. of the filter by
J
the formula
Figure img00030001

Il existe dans le commerce des circuits intégrés sous forme de "puces" réalisant cette fonction dans le cas de h. fixes. Pour des coefficients susceptibles d'être modifiés, ce filtre pourra être réalisé à l'aide d'un multiplieur-sommateur associé à des mémoires vives ou des registres à décalage. There are commercially available integrated circuits in the form of "chips" performing this function in the case of h. fixed. For coefficients that can be modified, this filter can be produced using a multiplier-summator associated with random access memories or shift registers.

Ce filtre numérique programmable doit avoir une réponse impulsionnelle hf(t) qui est inverse de la fonction de transfert de l'ensemble à corriger. Il est donc nécessaire de mesurer cette dernière. Pour cela, on peut utiliser, avant mise en service de la chaîne, le dispositif montré en figure 2. I1 comprend un générateur d'impulsions 18 permettant d'appliquer aux enceintes 14 un signal électrique impulsionnel. Un traducteur électroacoustique 20, placé dans !a zone d'écoute 50 et présentant une grande dynamique de réponse dans la gamme de fréquences audibles, fournit une tenson de sortie représentative de la variation de la pression acoustique en fonction du temps. A partir du signal impulsionnel et(t) de test et de la tension électrique représentative de la pression acoustique p,(t), on peut déterminer. la réponse impulsionnelle h(t) de l'ensemble constitué par les enceintes 14 et par le local d'écoute. This programmable digital filter must have an impulse response hf (t) which is inverse to the transfer function of the assembly to be corrected. It is therefore necessary to measure the latter. For this, it is possible to use, before putting the chain into service, the device shown in FIG. 2. I1 comprises a pulse generator 18 making it possible to apply an impulse electrical signal to the speakers 14. An electroacoustic translator 20, placed in the listening area 50 and having a large response dynamic in the range of audible frequencies, provides an output voltage representative of the variation of the acoustic pressure as a function of time. From the impulse signal and (t) test and the electrical voltage representative of the acoustic pressure p, (t), we can determine. the impulse response h (t) of the assembly constituted by the speakers 14 and by the listening room.

Le signal représentatif de la pression acoustique est appliqué à un ensemble de calcul qui comporte un analyseur 22 associé à un calculateur numérique 24. L'analyseur reçoit également le signal impulsionnel de test et(t) et fournit au calculateur 24, par l'intermédiaire d'une ligne bus 26, des signaux d'entrée à partir desquels le calculateur détermine les coefficients à donner au filtre 16 pour que ce dernier ait une réponse impulsionnelle hf(t) représentée par

Figure img00040001
The signal representing the sound pressure is applied to a calculation unit which comprises an analyzer 22 associated with a digital computer 24. The analyzer also receives the test pulse signal and (t) and supplies the computer 24, via a bus line 26, input signals from which the computer determines the coefficients to be given to the filter 16 so that the latter has an impulse response hf (t) represented by
Figure img00040001

Dans cette formule, h (t) désigne la réponse impulsionnelle recherchée entre la tension d'attaque e(t) et la pression produite p(t), qui est en général l'unité. In this formula, h (t) denotes the impulse response sought between the driving voltage e (t) and the pressure produced p (t), which is generally unity.

désigne la transformée de Fourier.denotes the Fourier transform.

On ne décrira pas ici le mode de calcul des coefficients, qui peut être entièrement classique. On indiquera simplement que, pour une installation d'écoute du type dit à haute fidélité", il suffira généralement d'utiliser un filtre ayant un nombre de coefficients compris entre 64 et 512. We will not describe here the method of calculating the coefficients, which can be entirely conventional. It will simply be indicated that, for a listening installation of the so-called high fidelity type ", it will generally suffice to use a filter having a number of coefficients between 64 and 512.

La mise en oeuvre du procédé suivant l'invention dans le cas du mode d'exécution des figures 1 et 2 apparaît immédiatement : au cours d'une première étape, les caractéristiques de l'ensemble constitué par le haut-parleur et par le local d'écoute sont déterminées à l'aide de l'appareillage montré en figure 2. Puis le filtre est programmé en mémorisant les coefficients définis au cours de cette première étape et l'installation montrée en figure 1 est constituée. The implementation of the method according to the invention in the case of the embodiment of FIGS. 1 and 2 appears immediately: during a first step, the characteristics of the assembly constituted by the loudspeaker and by the room listening are determined using the equipment shown in Figure 2. Then the filter is programmed by memorizing the coefficients defined during this first step and the installation shown in Figure 1 is formed.

La variante de réalisation montrée en figure 3 se différencie de la précédente en ce qu'elle incorpore des moyens permettant de rafraîchir périodiquement les coefficients du filtre, qui constitue dispositif de convolution. Pour cela, I'installation comporte de façon permanente un ensemble de calcul et de programmation du filtre, constitué en général par un microprocesseur 28 associé à un convertisseur analogique/numérique d'entrée 30. Le microprocesseur est programme de façon à pouvoir provoquer, soit à intervalles réguliers au cours de l'écoute, soit en réponse à une commande manuelle (par exemple en cas de changement de natre de l'enregistrement à reproduire) un signal impulsionnel qui est appliqué au haut-parleur 14.En réponse à chacun de ces signaux impulsionnels, le microprocesseur détermine les nouveaux coefficients à affecter au filtre et reprogramme ce dernier. Cette solution permet de suivre les modifications de l'espace de propagation acoustique ou de nature de l'enregistrement à reproduire. The variant embodiment shown in FIG. 3 differs from the previous one in that it incorporates means making it possible to periodically refresh the coefficients of the filter, which constitutes a convolution device. For this, the installation permanently includes a filter calculation and programming unit, generally consisting of a microprocessor 28 associated with an analog / digital input converter 30. The microprocessor is programmed so as to be able to cause either at regular intervals during listening, either in response to a manual command (for example in the event of a change in the nature of the recording to be reproduced) a pulse signal which is applied to loudspeaker 14. In response to each of these pulse signals, the microprocessor determines the new coefficients to be assigned to the filter and reprograms the latter. This solution makes it possible to follow the modifications of the acoustic propagation space or of the nature of the recording to be reproduced.

Des moyens différents de ceux décrits ci-dessiis peuvent être utilisés : par exemple la réponse h; (t), peut être déterminée en utilisant, à la place d'un générateur d'impulsions 18, un signal test de type "bruit blanc" issu de l'organe de lecture 12. Means different from those described above can be used: for example the response h; (t), can be determined by using, instead of a pulse generator 18, a "white noise" type test signal from the reading member 12.

La chaîne de commande et de régulation montrée en figure 4 n'a pas pour rôle d'assurer la fidélité d'une reproduction sonore. Elle constitue une installation d'absorption acoustique active dans un guide 32 comprenant une Dartie aval 34 qui doit être insonorisée, formant par exemple zone d'ambulation,et une Dartie amont par laquelle arrive le bruit à absorber. comme indiqué par la flèche f. The command and regulation chain shown in FIG. 4 does not have the role of ensuring the fidelity of a sound reproduction. It constitutes an active sound absorption installation in a guide 32 comprising a downstream Dartie 34 which must be soundproofed, forming for example an ambulation zone, and an upstream Dartie through which the noise to be absorbed arrives. as indicated by the arrow f.

La compensation s'effectue en commandant les signaux fournis à des haut-parleurs, tels que 35 et 36, par des signaux de commande obtenus à partir d'un traducteur électroacoustique 38 placé en amont, constitué par exemple par un microphone.Compensation is carried out by controlling the signals supplied to loudspeakers, such as 35 and 36, by control signals obtained from an electroacoustic translator 38 placed upstream, constituted for example by a microphone.

Les deux haut-parleurs 35 et 36 ainsi que toute l'électronique comprise entre la sortie du filtre convolueur 44 et ces haut-parleurs constituent un système de sources directif. Ce système est susceptible de rayonner en aval, c'est-à-dire vers la zone 34, un champ. identique à celui d'un seul haut-parleur alors que dans la direction amont, une atténuation d'une vingtaine de dB est obtenue. The two loudspeakers 35 and 36 as well as all the electronics included between the output of the convolver filter 44 and these loudspeakers constitute a directive source system. This system is capable of radiating downstream, that is to say towards zone 34, a field. identical to that of a single speaker while in the upstream direction, an attenuation of about twenty dB is obtained.

Un tel dispositif permet d'éviter un "accrochage" ou effet Larsen entre le microphone de commande 38 et le contrebruit injecté. Such a device makes it possible to avoid a “snag” or Larsen effect between the control microphone 38 and the injected noise reduction.

Le microphone, qui remplace la source 12 de la figure 3, attaque, par l'intermédiaire d'un préamplificateur 40 et d'un filtre passe-bas 42, un filtre convolueur 44 constitué d'un convertisseur analogiquo/numérique d'entrée, d'un dispositif de convolution et d'un convertisseur numérique/analogique de sortie. L dispositif de convolution est programmable et comporte un nombre de coefficients hi qui dépendra de la nature du bruit à absorber. Le signal analogique de sortie du filtre 44 attaque l'une des entrées d'un amplificateur 46 comportant ljne boucle ds réaction dont le rôle apparaîtra plus loin.Cet amplificateur attaque à son tour un amplificateur de puissance 48 alimentant le haut-parleur 36 placé le plus en aval et, par l'intermédiaire d'une ligne à retard T 50 et d'un inverseur, un amplificateur 52 alimentant le haut-parleur 35 placé en amont. La boucle de réaction comporte une ligne fournissant un retard 2 T et un filtre passe-bas 53 de caractéristiques comparables à celles du filtre 42. The microphone, which replaces the source 12 of FIG. 3, attacks, via a preamplifier 40 and a low-pass filter 42, a convolver filter 44 consisting of an analog / digital input converter, a convolution device and an output digital / analog converter. The convolution device is programmable and has a number of coefficients hi which will depend on the nature of the noise to be absorbed. The analog output signal of the filter 44 drives one of the inputs of an amplifier 46 comprising a feedback loop whose role will appear later. This amplifier in turn attacks a power amplifier 48 supplying the loudspeaker 36 placed further downstream and, via a delay line T 50 and an inverter, an amplifier 52 supplying the loudspeaker 35 placed upstream. The feedback loop includes a line providing a delay 2 T and a low-pass filter 53 with characteristics comparable to those of filter 42.

Un commutateur 54 à deux positions permet de relier la chaîne de commande des haut-parleurs 35 et 36 qui vient d'être décrite soit à la sortie du préamplificateur 40, soit à la sortie d'un générateur 58 (générateur d'impulsions ou, mieux, de bruit blanc) d'un ensemble d'analyse de la fonction de transfert à compenser et de programmation des coefficients du dispositif de convolution du filtre convolueur 44. Cet ensemble comporte un capteur 20 (microDhone en général) situé dans la zone d'ambulation 34 à proténer, relié par un préamplificateur 56 à une des entrées (entrée B) d'un analyseur 22 lors du fontionnement. L'autre entrée (entrée
A) de l'analyseur peut être reliée à différents points de
l'installation.L'analyseur 22 est également relié par une
ligne bus 26 à un calculateur numérique 24 muni d'un convertisseur numérique/analogique 58 de sortie, relié au commutateur 54. Une sortie de données 60 du calculateur est reliée à l'entrée de programmation du dispositif de convolution du filtre 44. Ce dispositif de convolution peut être constitué par un circuit intégré existant dans le commerce, de coût faible. Les circuits 22, 24, 26 et 60 peuvent être intégrés dans un ensemble microprocesseur.
A two-position switch 54 makes it possible to connect the control chain of the loudspeakers 35 and 36 which has just been described either at the output of the preamplifier 40, or at the output of a generator 58 (pulse generator or, better, white noise) of a set of analysis of the transfer function to be compensated and programming of the coefficients of the convolution device of the convolver filter 44. This set includes a sensor 20 (microDhone in general) located in the area d ambulation 34 to be protected, connected by a preamplifier 56 to one of the inputs (input B) of an analyzer 22 during operation. The other entry (entry
A) of the analyzer can be connected to different points of
The analyzer 22 is also connected by a
bus line 26 to a digital computer 24 provided with an output digital / analog converter 58, connected to the switch 54. A data output 60 of the computer is connected to the programming input of the filter convolution device 44. This device convolution can be constituted by an integrated circuit existing in the trade, of low cost. The circuits 22, 24, 26 and 60 can be integrated into a microprocessor assembly.

La mise en oeuvre de l'invention s'effectue de façon similaire à celle décrite en faisant référence à la figure 3. The implementation of the invention is carried out in a similar manner to that described with reference to FIG. 3.

La détermination des coefficients hi du convolueur se fait de la façon suivante
1) le dispositif anti-bruit étant déconnecté à l'aide du commutateur 54, on mesure avec l'analyseur 22 la fonction de transfert H(f) entre les microphones 20 et 38 à partir du bruit se propageant dans le tuyau.
The determination of the coefficients hi of the convolver is done as follows
1) the anti-noise device being disconnected using the switch 54, the transfer function H (f) between the microphones 20 and 38 is measured with the analyzer 22 from the noise propagating in the pipe.

2) la source de bruit étant coupée, le générateur de bruit blanc 58 injecte à l'entrée du, filtre 42 un signal électrique et on mesure les deux fonctions de transfert
Hd(f) et Hg(f) obtenues respectivement entre les sorties
g de microphones 20 et 38 et le signal électrique.
2) the noise source being cut off, the white noise generator 58 injects an electrical signal at the input of the filter 42 and the two transfer functions are measured
Hd (f) and Hg (f) obtained respectively between the outputs
g of microphones 20 and 38 and the electrical signal.

Le calculateur 24 lit, par l'intermédiaire du bus 26, les trois fonctions de transfert et en déduit la réponse impulsionnelle, h(t) du convolueur par la formule

Figure img00080001
The computer 24 reads, via bus 26, the three transfer functions and deduces therefrom the impulse response, h (t) of the convolver by the formula
Figure img00080001

N valeurs de cette réponse impulsionnelle échantillonnée sont envoyées dans le convolueur par l'intermédiaire de la liaison numérique 60. N values of this sampled impulse response are sent in the convolver via the digital link 60.

En refermant alors l'interrupteur 54 sur l'amplificateur 40 la fonction anti-bruit est réalisée. By then closing the switch 54 on the amplifier 40 the anti-noise function is achieved.

A partir de ce premier état d'atténuation il est possible, sans aucune intervention extérieure, d'améliorer l'efficacité ou de rattraper une éventuelle variation due à des changements de température ou de vitesse d'écoulement dans le tuyau. From this first attenuation state it is possible, without any external intervention, to improve the efficiency or to make up for a possible variation due to changes in temperature or speed of flow in the pipe.

Pour cela l'ensemble calculateur-analyseur mesure périodiquement (typiquement à intervalles de quelques dizaines de secondes) la fonction de transfert résiduelle entre les microphones 20 et 38. La connaissance de cette fonction de transfert permet à un algorithme de minimisation de rafraîchir les coefficients du filtre afin de mieux les adapter à la nouvelle configuration. For this, the computer-analyzer assembly periodically measures (typically at intervals of a few tens of seconds) the residual transfer function between the microphones 20 and 38. Knowledge of this transfer function allows a minimization algorithm to refresh the coefficients of the filter to better adapt them to the new configuration.

Au cours des différentes phases de l'opération, les branchements de l'analyseur 22 sont modifiés pour permettre la mesure des fonctions de transfert qui interviennent
- pour la mesure de H, la voie A est reliée à la sortie de 40 et la voie B à celle de 56 ;
- pour la mesure d Hd, la voie A est reliée à la sortie de 58 et la voie B à celle de 56
- pour lc mesure de H g' A est branchée à la sortie de 58 et B à celle de 40
- pour la mesure de la fonction de transfert H résiduel les voies A et B sont respectivement reliées aux sorties 40 et 56 des préamplificateurs de microphones.
During the various phases of the operation, the connections of the analyzer 22 are modified to allow the measurement of the transfer functions which intervene.
- for the measurement of H, channel A is connected to the output of 40 and channel B to that of 56;
- for the measurement of Hd, channel A is connected to the output of 58 and channel B to that of 56
- for the measurement of H g 'A is connected to the output of 58 and B to that of 40
- for the measurement of the residual H transfer function, channels A and B are respectively connected to outputs 40 and 56 of the microphone preamplifiers.

De même que dans le cas précédent, dans le cas d'une chaîne d'écoute, le dispositif permet de compenser un modification do mobilier ou la présence d'un nombre variable d'auditeurs. As in the previous case, in the case of a listening channel, the device makes it possible to compensate for a modification of furniture or the presence of a variable number of listeners.

L'invention est évidemment susceptible de nombreuses variantes. En particulier, elle n'est nullement limitée à un type particulier de sources sonores et de capteurs. The invention is obviously susceptible of numerous variants. In particular, it is by no means limited to a particular type of sound sources and sensors.

Elle est susceptible d'être mise en oeuvre par les divers moyens utilisés de façon habituelle en électronique et dans le domaine des transmissions. It is capable of being implemented by the various means commonly used in electronics and in the field of transmissions.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé de commande et de régulation de source électroacoustique (14, 35-36), caractérisé en ce qu'on applique un signal électrique impulsionnel à la source, on mesure la pression acoustique résultante en un point d'écoute, on détermine en temps réel la fonction de transfert entre le signal électrique appliqué à la source et la pression acoustique, et on fait subir, aux signaux à appliquer à la source, une transformation par la fonction de transfert inverse. 1. Method for controlling and regulating an electroacoustic source (14, 35-36), characterized in that an electrical impulse signal is applied to the source, the resulting acoustic pressure is measured at a listening point, it is determined by real-time transfer function between the electrical signal applied to the source and the acoustic pressure, and the signals to be applied to the source are subjected to a transformation by the inverse transfer function. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que la fonction de transfert inverse est appliquée par une convolution dont le noyau est déterminé une fois pour toutes ou périodiquement rafraictii.  2. Method according to claim 1, characterized in that the reverse transfer function is applied by a convolution whose nucleus is determined once and for all or periodically refreshed. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour assurer la fidélité de la reproduction d'une source appartenant à une chaîne électroacoustique de reproduction utilisant un ou plusieurs haut-parleurs, on applique le signal électrique impulsionnel aux haut-parleurs, qui constituent ladite source. 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that, to ensure the fidelity of the reproduction of a source belonging to an electroacoustic reproduction chain using one or more speakers, the electrical pulse signal is applied to the loudspeakers speakers, which constitute said source. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour insonoriser par absorption active, une zone protégée d'un=guide, on constitue la source par un ou plusieurs haut-parleurs dont l'action est destinée à annuler celle d'un bruit amont se propageant dans le guide, détecté en amont de la zone protégée par un capteur tel qu'un microphone. 4. Method according to claim 1 or 2, characterized in that, to soundproof by active absorption, a protected area of a = guide, the source is formed by one or more speakers whose action is intended to cancel that an upstream noise propagating in the guide, detected upstream of the area protected by a sensor such as a microphone. 5. Dispositif de commande et de régulation de la source électroacoustique (14, 35-36) d'une chaîne, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (18, 28, 58) pour appliquer un signal électrique impulsionnel à la source appartenant à ladite chaîne, des moyens (20) pour mesurer la pression acoustique en un point d'écoute, des moyens (22-24) pour déterminer la fonction de transfert entre le signal électrique appliqué et la pression acoustique et des moyens (16, 44) pour faire subir ensuite, aux signaux électriques appliqués à la source, une transformation par la fonction de transfert inverse de celle qui a été mesurée. 5. Device for controlling and regulating the electroacoustic source (14, 35-36) of a chain, characterized in that it comprises means (18, 28, 58) for applying an electrical impulse signal to the source belonging to said chain, means (20) for measuring the sound pressure at a listening point, means (22-24) for determining the transfer function between the applied electrical signal and the sound pressure and means (16, 44 ) to then subject the electrical signals applied to the source to a transformation by the reverse transfer function to that which has been measured. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de transformation comportent un filtre numérique programmabl-e non récursif. 6. Device according to claim 5, characterized in that the transformation means comprise a non-recursive programmable digital filter. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le filtre comporte de 64 à 512 coefficients programmables. 7. Device according to claim 6, characterized in that the filter comprises from 64 to 512 programmable coefficients. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7 pour chaîne de reproduction, caractérisé en ce que les moyens de détermination de la fonction de transfert comportent un microprocesseur (28) couplé au filtre et capable de programmer ses coefficients. 8. Device according to claim 6 or 7 for reproduction chain, characterized in that the means for determining the transfer function comprise a microprocessor (28) coupled to the filter and capable of programming its coefficients. 9. Dispositif selon la revendication 6 ou 7 d'insonorisation par absorption active, caractérisé en ce que ladite source (35, 36), destinée à fournir un contre-bruit, est reliée, par l'intermédiaire des moyens de transformation, à un capteur (38) sensible au bruit à contrebalancer.  9. Device according to claim 6 or 7 for sound absorption by active absorption, characterized in that said source (35, 36), intended to provide a counter-noise, is connected, by means of transformation means, to a sensor (38) sensitive to the noise to be counterbalanced.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989011841A1 (en) * 1988-06-07 1989-12-14 Noise Cancellation Technologies, Inc. Sound attenuation system for personal seat
US5024288A (en) * 1989-08-10 1991-06-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Sound attenuation apparatus
US5095506A (en) * 1986-02-27 1992-03-10 Kouichi Kikuno Sound reproduction system utilizing sound extinction device
US5259033A (en) * 1989-08-30 1993-11-02 Gn Danavox As Hearing aid having compensation for acoustic feedback
WO1994029848A1 (en) * 1993-06-11 1994-12-22 Caterpillar Inc. Error path transfer function modelling in active noise cancellation
WO1995017799A1 (en) * 1993-12-21 1995-06-29 Central Research Laboratories Limited Apparatus for audio signal stereophonic adjustment
WO1995030323A1 (en) * 1994-04-30 1995-11-09 Deutsche Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V. Process and device for compensating for acoustic distortion
US7248704B2 (en) 1995-10-30 2007-07-24 Technofirst Active sound attenuation device to be arranged inside a duct, particularly for the sound insulation of a ventilating and/or air conditioning system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4306113A (en) * 1979-11-23 1981-12-15 Morton Roger R A Method and equalization of home audio systems
GB2097629A (en) * 1981-04-15 1982-11-03 Nat Res Dev Methods and apparatus for active sound control

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4306113A (en) * 1979-11-23 1981-12-15 Morton Roger R A Method and equalization of home audio systems
GB2097629A (en) * 1981-04-15 1982-11-03 Nat Res Dev Methods and apparatus for active sound control

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5095506A (en) * 1986-02-27 1992-03-10 Kouichi Kikuno Sound reproduction system utilizing sound extinction device
WO1989011841A1 (en) * 1988-06-07 1989-12-14 Noise Cancellation Technologies, Inc. Sound attenuation system for personal seat
US5024288A (en) * 1989-08-10 1991-06-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Sound attenuation apparatus
US5259033A (en) * 1989-08-30 1993-11-02 Gn Danavox As Hearing aid having compensation for acoustic feedback
WO1994029848A1 (en) * 1993-06-11 1994-12-22 Caterpillar Inc. Error path transfer function modelling in active noise cancellation
WO1995017799A1 (en) * 1993-12-21 1995-06-29 Central Research Laboratories Limited Apparatus for audio signal stereophonic adjustment
WO1995030323A1 (en) * 1994-04-30 1995-11-09 Deutsche Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V. Process and device for compensating for acoustic distortion
US7248704B2 (en) 1995-10-30 2007-07-24 Technofirst Active sound attenuation device to be arranged inside a duct, particularly for the sound insulation of a ventilating and/or air conditioning system

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