1. Education and Career at RCA

Olson a obtenu son doctorat en génie électrique et en physique à l’Université de l’Iowa en 1928 et, la même année, a rejoint la Radio Corporation of America (RCA), où il a travaillé jusqu’à sa retraite en 1967. Pendant son mandat chez RCA, il a dirigé des recherches en acoustique appliquée, électroacoustique et traitement du signal, déposant plus de 100 brevets et établissant des principes fondamentaux dans la conception de systèmes audio.

Ses contributions allaient de l’optimisation des transducteurs à l’amélioration de la directivité sonore et de l’efficacité des enceintes. Son livre Acoustical Engineering (1957) est devenu un texte de référence pour des générations d’ingénieurs du son et de concepteurs de systèmes acoustiques.

2. Innovations in Microphones and Sound Capture

2.1 Development of the Bidirectional Ribbon Microphone

L’une des réalisations les plus importantes d’Olson en technologie des microphones fut le développement du microphone ruban bidirectionnel. Avant cette avancée, les microphones conventionnels présentaient des réponses en fréquence irrégulières et une captation omnidirectionnelle, entraînant des enregistrements avec trop de bruit de fond.

Le design d’Olson utilisait une fine bande d’aluminium suspendue dans un champ magnétique, générant un signal proportionnel à la pression acoustique de manière efficace. Cela a considérablement amélioré la réponse en fréquence et la directivité du microphone, le rendant idéal pour les studios d’enregistrement et la radiodiffusion.

Mathématiquement, la sensibilité du microphone ruban peut s’exprimer ainsi :

• V : tension induite

• B : densité de flux magnétique

• L : longueur effective du ruban

• v : vitesse de vibration du ruban

Ce design permet une captation bidirectionnelle, avec un diagramme polaire en huit, utile pour les techniques d’enregistrement stéréo et la réduction du bruit ambiant.

2.2 Creation of the Cardioid Polar Pattern

Olson a également été un pionnier dans le développement du microphone cardioïde, dont la directivité est obtenue en combinant les pressions acoustiques avant et arrière via des labyrinthes acoustiques. Cette directivité a considérablement amélioré la capture de la voix humaine dans les environnements bruyants.

La réponse cardioïde se définit par :

• P(θ) : pression acoustique en fonction de l’angle

• P0 : pression maximale sur l’axe frontal

• θ : angle par rapport à l’axe de captation

Cette innovation a permis un meilleur contrôle sonore, réduisant la captation de bruit hors axe et améliorant l’intelligibilité audio en live et en studio.

3. Advances in Loudspeakers and Transducers

3.1 Loudspeaker Design Principles

Olson a consacré une grande partie de sa carrière au développement de systèmes d’enceintes plus efficaces et précis. L’une de ses plus grandes contributions fut l’optimisation de la résonance des caissons pour minimiser les pics indésirables dans la réponse en fréquence.

En utilisant l’équation de Helmholtz pour les systèmes clos, Olson a affiné le design des caissons pour améliorer les performances des basses fréquences :

• fr : fréquence de résonance

• c : vitesse du son

• A : surface du port

• V : volume du caisson

• L : longueur du port

Cette analyse a considérablement amélioré les performances des enceintes dans les espaces clos et pour le renforcement sonore en live.

3.2 Development of the Line Array Concept

Olson fut l’un des premiers ingénieurs à explorer la dispersion contrôlée dans les ensembles linéaires d’enceintes, jetant les bases des systèmes line array modernes utilisés pour les événements en direct.

Ses travaux sur la distribution sonore à partir de sources alignées ont montré que combiner plusieurs petites enceintes en ligne verticale permet un contrôle directionnel précis, réduisant la dispersion non désirée et améliorant la couverture dans les grands espaces.

• N : nombre de sources

• k : nombre d’onde

• d : distance entre les sources

• θ : angle d’observation

Ce concept a évolué pour devenir la base des systèmes line array modernes, tels que le CLa21PLUS de Tecnare, utilisant plusieurs transducteurs alignés pour optimiser la projection sonore dans de grands espaces.

4. Legacy and Modern Applications

Les innovations d’Olson ont influencé de nombreux domaines de l’ingénierie sonore, des microphones à haute directivité à la conception de systèmes d’enceintes pour concerts et studios.

Les principes de dispersion directionnelle qu’il a formulés restent pertinents pour la conception des systèmes de sonorisation live, et ses avancées sur les transducteurs constituent la base des technologies modernes de reproduction haute fidélité.

Son travail a non seulement défini des standards industriels, mais a également ouvert la voie à des innovations futures dans le traitement numérique du signal (DSP), les enceintes actives et les systèmes de contrôle audio à distance.

Conclusion

Harry F. Olson fut un pionnier de l’ingénierie sonore, avec des contributions allant de l’amélioration de la capture audio à l’optimisation des systèmes de renforcement et de reproduction sonore. Son héritage reste pertinent aujourd’hui, les technologies continuant de s’appuyer sur ses découvertes et théories.

L’évolution de l’audio professionnel dans les concerts, studios d’enregistrement et systèmes de communication ne peut se comprendre sans Olson, dont les principes scientifiques ont façonné l’acoustique moderne.