FR2751828A1

FR2751828A1 - Surround sound decoder converter system for home cinemas

Info

Publication number: FR2751828A1
Application number: FR9609275A
Authority: FR
Original assignee: GUISTO MARC ALBERT
Current assignee: GUISTO MARC ALBERT
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-01-30

Abstract

The convertor system (22) inputs the two signals from a stereophonic system (1,2). The two inputs are passed to a differential circuit (18). The differences are amplified (19) then passed to two circuits which open and close rapidly (20,21), so that the output amplitude varies as a function of the difference detected. The effect lengthens the phase differences, and passes the modified stereophonic components towards the rear channels (13,15).

Description

PROCEDE DE RESTITUTION SONORE POUR VOIES D'AMBIANCE ARRIERES
La présente invention a pour objet un nouveau principe
de décodage/codage, concernant la restitution sonore sur les
enceintes arrières, notamment dans les systèmes à effet cinéma
chez soi. Il est fréouemment fait référence à ces enceintes en
voies arrières par 1 'expression "surround", et à ces systèmes
par l'expression "Home Cinema".SOUND RESTORATION METHOD FOR REAR ATMOSPHERE
The subject of the present invention is a new principle
decoding / coding, concerning the sound reproduction on the
rear speakers, especially in cinema effect systems
at home. Frequently reference is made to these speakers in
rear channels by the term "surround", and to these systems
by the expression "Home Cinema".

Les systèmes de deproduction sonore à effet cinéma
Fig.l, sont généralement composés de cinq enceintes alimen
tées par cinq amplis: une enceinte centrale 7 et son ampli 6,
une enceinteavant gauche 9 et son ampli 8, une enceinte avant droite il et son ampli 10, une enceinte arrière gauche 13 et son ampli 12, une enceinte arrière droite 15 et son ampli 14.Cinema effect sound production systems
Fig. L, are generally composed of five food enclosures
fed by five amplifiers: a central speaker 7 and its amplifier 6,
a front left speaker 9 and its amplifier 8, a right front speaker it and its amplifier 10, a rear left speaker 13 and its amplifier 12, a right rear speaker 15 and its amplifier 14.

Pour 1 'avant, le signal stéréo 1 et 2 est généralement appliqué au circuit préamplificateur gauche 3 et au circuit préamplificateur droit 4. Le signal central est extrait du circuit de matriçage 5, totalisant la somme des signaux gauche 1 + droite 2, pour alimenter la voie centrale 6 et 7. For the front, the stereo signal 1 and 2 is generally applied to the left preamplifier circuit 3 and to the right preamplifier circuit 4. The central signal is extracted from the matrixing circuit 5, totaling the sum of the left 1 + right 2 signals, to supply the central track 6 and 7.

Pour l'arrière, deux méthodes sont actuellement utilisées. Selon la première méthode, on utilise le signal stéréophonique d'origine 1 et 2, en lui faisant traverser des circuits retardateurs de son, 16 pour la voie arrière gauche et 17 pour la voie arrière droite, avec des effets de réverbération et échos divers. For the rear, two methods are currently used. According to the first method, the original stereophonic signal 1 and 2 are used, making it pass through sound-delay circuits, 16 for the left rear channel and 17 for the right rear channel, with various reverberation and echo effects.

Cette technique, utilisant des trucages et générant des distorsions ne permet pas une reproduction sonore réaliste, les effets obtenus étant toujours les mêmes, quelque soit le message délivré. La restitution globale ne peut être hautefidélité. This technique, using special effects and generating distortions does not allow realistic sound reproduction, the effects obtained being always the same, whatever the message delivered. The overall return cannot be high loyalty.

La deuxième méthode consiste à utiliser des sources multi-canaux, soit en retravaillant les premières prises de son stéréo en rajoutant des sons artificiels pour les deux voies arrières au réenregistrement des sources, soit en procédant à de nouveaux enregistrements multi-canaux avec cinq micros minimum à la prise de son, ce qui implique un codage à 1 'enregistrement et un décodage à la relecture. Principe compliqué et couteux au niveau de la prise de son et néces sitant un décodeur spécifique. The second method is to use multi-channel sources, either by reworking the first stereo sound recordings by adding artificial sounds for the two rear channels when re-recording the sources, or by making new multi-channel recordings with at least five microphones sound recording, which involves coding on recording and decoding on replay. Complicated and expensive principle in terms of sound recording and the need for a specific decoder.

La présente invention a pour bdt de pallier les défauts pré-cités afin d'obtenir une reproduction sonore cohérente, haute-fidélité, dans les systèmes à effet Cinéma et pouvant fonctionner avec toutes les sources stéréophoniques existantes. The present invention has for bdt to overcome the aforementioned defects in order to obtain a coherent, high-fidelity sound reproduction, in Cinema effect systems and being able to work with all the existing stereophonic sources.

L'invention Fig.2 consiste à utiliser le signal stéréo des sources issues respectivement du circuit préamplificateur gauche 3 et du circuit préamplificateur droit 4. On dirige ce signal sur un circuit différentiel 18 qui a pour fonction de différencier un son monophonique d'un son sté réàphonique. The invention Fig.2 consists in using the stereo signal of the sources coming respectively from the left preamplifier circuit 3 and from the right preamplifier circuit 4. This signal is directed on a differential circuit 18 which has the function of differentiating a monophonic sound from a sound rephonic.

Si le son qui arrive est monophonique, il présente à tous moments des fréquences et des amplitudes identiques. If the sound arriving is monophonic, it has identical frequencies and amplitudes at all times.

Dans ce cas, le circuit différentiel 18 ne détectera pas d'information.In this case, the differential circuit 18 will not detect any information.

Si le son qui arrive est stéréophonique, les fréquences et les amplitudes seront différentes, le circuit différentiel 18 fera apparaître un signal de différence droite/gauche ou gauche/droite qui sera d'autant plus important que le signal stéréo détecté sera plus déphasé. Ce signal sera dirigé sur un ampli de signal différentiel 19. Ce signal amplifié va commander simultanément deux circuits à ouverture et fermeture rapide, 20 pour la voie gauche, 21 pour la voie droite. If the sound which arrives is stereophonic, the frequencies and the amplitudes will be different, the differential circuit 18 will make appear a signal of difference right / left or left / right which will be all the more important as the detected stereo signal will be more phase shifted. This signal will be directed to a differential signal amplifier 19. This amplified signal will simultaneously control two quick-open and close circuits, 20 for the left channel, 21 for the right channel.

Les circuits à ouverture et fermeture rapide doivent avoir des temps de commutation de 1 'ordre de une à trois microsecondes. Ces deux circuits vont laisser passer le signal stéréo sur les voies arrières lorsque l'information est stéréo.Quick open and close circuits must have switching times of one to three microseconds. These two circuits will pass the stereo signal on the rear channels when the information is stereo.

Si l'information est mono (par exemple issue d'un acteur parlant au centre de 1 'écran) le son sera identique sur les deux voies. Le circuit 18 ne détectera pas de signal. If the information is mono (for example from an actor speaking in the center of the screen) the sound will be identical on the two channels. Circuit 18 will not detect a signal.

L'amplificateur de signal différentiel 19 n'actionnera pas les circuits de fermeture rapide 20 et 21. Aucun signal ne sera audible sur les voies arrières 13 et 15. La voix de 1 'acteur parviendra bien de l'avant par 1 'enceinte centrale 7.The differential signal amplifier 19 will not activate the fast closing circuits 20 and 21. No signal will be audible on the rear channels 13 and 15. The voice of the actor will reach well from the front through the center speaker 7.

La diaphonie avant/arrière peut dépasser 40 dB.The front / rear crosstalk can exceed 40 dB.

Si l'information est stéréo et que ltévènement sonore se trouve hors du champ visuel (par exemple l'arrivée d'un train sur 1 'extrème droite, non encore visible sur l'écran) le signal 2 parvenant au circuit préamplificateur 4, pénètre dans le circuit différentiel 18. Ce circuit fait apparaître fun signal de différence important qui va être dirigé sur l'amplificateur de signal différentiel 19. L'amplificateur de signal différentiel 19 va commander les deux circuits à ouverture et fermeture rapide 20 et 21 qui vont laisser passer les signaux 1 et 2 parvenant au circuit préamplificateur gauche 3 et au circuit préamplificateur droit 4. Comme le signal source 2 ne parvient que sur le circuit amplificateur de droite 4, seul le signal de droite 2 traverse le circuit à ouverture et fermeture rapide 21, pour alimenter l'ampli de puissance droit-14 et l'enceinte arrière droite 15. Ce signal sonore 2 est donc parfaitement localisé, capté et orienté en fonction de la somme différence des signaux avant/droit 11 et arrière droit 15, permettant au spectateur de situer 1 'é- vènement sonore avec la plus grande précision. If the information is stereo and the sound event is outside the visual field (for example the arrival of a train on the far right, not yet visible on the screen) the signal 2 reaching the preamplifier circuit 4, enters in the differential circuit 18. This circuit causes a significant difference signal to appear which will be directed to the differential signal amplifier 19. The differential signal amplifier 19 will control the two quick opening and closing circuits 20 and 21 which will let signals 1 and 2 pass to the left preamplifier circuit 3 and to the right preamplifier circuit 4. As the source signal 2 only reaches the right amplifier circuit 4, only the right signal 2 crosses the quick-open and close circuit 21, to power the right power amplifier-14 and the right rear speaker 15. This sound signal 2 is therefore perfectly located, picked up and oriented according to the summ e difference of the front / right 11 and rear right 15 signals, allowing the spectator to locate the sound event with the greatest precision.

La séparation arrière/gauche, arrière/droite, peut atteindre 6Q.dB. L'effet spatial recherché est ainsi obtenu sàns dénaturer le signal et sans aucun artifice. Ce principe qui permet de dégager les signaux stéréophoniques extrème gauche, extrème droite, qui restent habituellement confondus dans le champ étroit de la stéréophonie traditionnelle, apporte un enrichissement considérable du spectre audible. The rear / left, rear / right separation can reach 6Q.dB. The desired spatial effect is thus obtained without distorting the signal and without any artifice. This principle which makes it possible to release the extreme left, extreme right stereophonic signals, which usually remain confused in the narrow field of traditional stereophony, brings a considerable enrichment of the audible spectrum.

L'intérêt de la présente invention est de créer un effet spatial réaliste avec une séparation parfaite des voies droites et gauches et avant/arrière, tout en étant hautedéfinition. La bande passante n'est pas limitée. La pureté du signal d'origine est totalement respectée puisqu'il ntest déformé par aucun circuit parasite. L'effet spatial avant/ arrière devient parfaitement cohérent, permettant par exemple d'entendre un évènement sonore se déplacer en diagonale dans la pièce d'écoute. Par ce principe il est possible d'obtenir une restitution sonore multi-canaux haute-fidélité, tout en utilisant les sources stéréophoniques existantes: disques, cassettes, vidéo-disques, radios, TV NICAN. réception par satellite etc... sans avoir recours à un décodeur ou à de nouvelles sources spécifiques onéreuses. The advantage of the present invention is to create a realistic spatial effect with perfect separation of the right and left channels and front / rear, while being high definition. Bandwidth is not limited. The purity of the original signal is fully respected since it is not distorted by any parasitic circuit. The front / rear spatial effect becomes perfectly coherent, making it possible, for example, to hear a sound event move diagonally in the listening room. By this principle it is possible to obtain a high-fidelity multi-channel sound reproduction, while using the existing stereophonic sources: discs, cassettes, video-discs, radios, NICAN TV. reception by satellite etc ... without having to use a decoder or new expensive specific sources.

Claims

1. A sound reproduction method for rear surround channels, in which a device (22) uses a signal from a stereo source (1,2), characterized in that the monophonic components of said signal are removed by means of '' a differential circuit (18), and in that its stereophonic components are respectively transmitted to the rear channels (13,15) by two circuits with quick opening and closing (20,21) which control their amplitude under the control of a differential signal amplifier (19) so that the amplitude of the transmitted stereophonic components varies as a function of the difference signal detected by the differential circuit (18), so that the more the stereo signal comes from distant sources therefore very phase-shifted, the more the differential circuit

(18) lets the stereophonic components pass towards the rear channels (13,15).

2. Method according to claim 1, characterized in that it is applied to a sound reproduction device such as televisions, radio transistors, Hi-Fi system, multichannel amplifiers, stereo and multichannel car radios, sound equipment for rooms movies.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that it is applied to an electronic effects circuit, such as: phase shifts, delay circuits, filtered or cut bandwidths.