Antennes
de microphones
Pour introduire ce thème, on peut commencer avec un cas très simple: un dipôle. Imaginez donc deux microphones parfaitement isotropes, et avec une réponse en fréquence et phase parfaitement plate. Dans un mot, des microphones idéaux. Placez-les dans deux points de l'espace.
Imaginez encore une source sonore s (sphérique, idéal) dans un autre point.
Le signal arrivera de s aux deux microphones avec deux différents retards. La différence entre ces deux retards (on peut observer seulement elle, à partir du dipôle) est déterminé très simplement par la différence de chemin et par la vitesse du son.
Imaginez maintenant de retarder le signal capté par m1 exactement de cette différence de retard, et de sommer ce signal retardé a celui capté par m2. En faisant ça, vous n'avez que doublé le signal provenant de s, car, vous avez parfaitement compensé le retard original. Ce n'est pas ainsi pour les signaux provenant, en général, d'autres points de l'espace, par exemple s'. Les deux composantes (en m1 et m2) du signal de s' ont en effet un différent délai entre eux. Donc, en faisant la somme de ces deux signaux, vous avez:
signal(t) = fs'(t) + fs'(t+t')
ou t' est la différence entre le délai appliqué (calculé à partir du retard propre du point choisi s) et le délai propre du point s'.
Cette opération est équivalente à l'application d'un filtre a peigne (comb) périodique
Naturellement s n'est pas l'unique point dans l'espace ayant un délai égal à celui que vous avez choisi avec le but de focaliser s. Tout point qui gît sur l'hyperboloïde ayant son feu au milieu des deux microphones, et qui passe par la source s, donne lieu au même retard, et donc, dans l'operfation de "somme retardé", son signal reste inaltéré. Pour ce qui concerne les autres points, le filtre à peigne réduit, bien sûr, l'énergie totale du signal, mais tout en laissant inaltérées les fréquences qui se trouvent sur ses pics.
Le dipôle n'a donc qu'une limité capacité de discrimination spatiale.
Mais si on combine plusieurs dipôles, disons trois dipôles orthogonaux (ce qui veut dire quatre microphones, et pas six, car un d'entre eux est partagé), tout va marcher mieux. Le lieu des points dont le signal va passer inaltéré est maintenant l'intersection entre les trois hyperboloïdes, ca veut dire un seul point (ou aucun point, ça dépend). En plus, les filtres à peigne appliqués aux autres points par les différents dipôles sont différents, donc ils interfèrent réciproquement en façon destructive.
Tout ca dépend, ça va sans dire, des délais appliqués aux signaux provenant des divers microphones. Avec les techniques de traitement du signal est relativement facile de générer et contrôler ces retards. Donc, en cette façon, vous avez un moyen purement électronique pour contrôler la position du point focalisé.
Si vous voulez approfondir ce thème, vous pouvez utiliser cette page de liens sur la Toile. La page est en anglais, car tous les liens sont en anglais
