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EMI1.1
DISPOSITIF D2 COI{TROL3 D3 VOLUIE POUR RADIO RJCiR . -
La présente invention se rapporte au dispositif de contrôle de volume pour appareils radio-récepteurs et similaires et a pour objet de pré- voir un dispositif nouveau de ce genre.
Il est bien connu que l'oreille humaine est moins sensible aux sons élevés et aux sans très graves qu'elle ne l'est aux sons moyens de la gamme de fréquences audibles lorsque le volume ou l'amplitude de ces sons est faible. On a égaloment remarqué qu'il existait aussi une intensité optima à laquelle certains sons, telle la musique reproduite par un appareil radio ou un phonographe, sont plus agréables à entendre. La musique perd beaucoup de
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ses qualités lorsqu'elle est reproduite sous faible volume et la parole de- vient creuse lorsqu'elle est reproduite avec une trop grande intensité. Ceci peut s'expliquer par la sensibilité variable de l'oreille aux sons d'intensi- tés différentes.
Lorsque le système de contrôle de volume d'un récepteur de radiophonie ou d'un appareil similaire tel qu'un phonographe électrique est construit de façon qu'il ne change pas la caractéristique de reproduction de fréquences de l'appareil, et la plupart des systèmes de contrôle de volume sont construits de la sorte, la reproduction semble la plus naturelle lorsque la musique est reproduite à la marne intensité qu'elle serait entendue par un observateur écoutant à la place où il serait placé normalement pour écouter l'exécution originale.
Suivant la sensibilité d'un chacun ou suivant la sensibilité de l'auditeur lui-même, étant données les conditions spéciales créées dans les quartiers modernes surpeuplés, les appareils de radiophonie et les phonogra- phes électriques sont bien souvent réglés de telle façon que l'intensité de sons reproduits par le haut-parleur est de loin inférieure à celle à laquelle la musique ou la parole est normalement entendue.
Dans ce cas la reproduction de la musique et de la parole est très mauvaise.
Si le système de contrôle de volume est construit de telle façon que les sons de Dasse fréquence sont toujours amplifiés en raison inverse de la sensibilité relative de l'oreille depuis le volume normal jusqu'au volume auquel le son doit être entendu, il en résulte une compensation qui corrige la reproduction sous faible volume pour la sensibilité différente de l'oreille aux diverses fréquences. Un tel système de contrôle de volume peut être appelé "acoustiquement compensé".
La présente invention a, en outre, pour objet de prévoir un système de contrôle de volume pour appareils de réception radio-électriques et similaires, adapté pour compenser les imperfections de l'oreille humaine et pour prévoir des compensations prédéterminées et relativement élevées pour certaines parties de la gamme de fréquences audibles par lesquelles les sons à la sortie de l'appareil, acquièrent , sous les faibles volumes, une qualité apparente meilleure.
L'application d'un système de contrôle de volume de ce type à
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un récepteur radiophonique présente certaines difficultés et in y a lieu de réexaminer les systèmes de contrôle de volume considérés jusqu'à présent comme adéquats. Les dits systèmes de contrôle de 'volume dans la plupart des écep- teurs de radiophonie ne constituent pas à proprement parler des moyens de con- trôle de volume mais des dispositifs de cnntrôle de la sensibilité , puisqu'ils régularisent l'amplification haute fréquence pour compenser la variation d'in- tensité des signaux reçus par l'antenne et il n'existe pas de relation définie entre la position du dispositif de contrôle et le volume de son reproduit.
Il est essentiel d'établir une relation définie entre les sons reproduits et le dispositif de contrôle de volume. De plus, le niveau de l'in- tensité reproduite doit être maintenu quelle que soit la variation d'amplitude de la tension à l'entrée du récepteur. Ce desideratum nécessite un très bon amplificateur haute fréquence pourvu d'un contrôle automatique de sensibilité capable de maintenir la tension à l'entrée du détecteur pratiquement constante quelle que soit la variation de l'intensité du signal dans les limites de sen- sibilité du récepteur. Pour satisfaire à ce desideratum ,il est permis d'uti- liser un dispositif de contrôle de volume dans la partie basse fréquence du récepteur, dispositif dans lequel la rotation du dispositif de réglage est en rapport avec l'intensité des sons reproduits.
Ces conditions étant établies la compensation basse fréquence peut être incorporée dans le récepteur pour donner la compensation acoustique pour différentes intensités de reproduction.
L'invention a en outre pour objet de prévoir un système de con- trôle de volune basse fréquence du type ci-dessus, pour compenser simultané- ment , avec les variations de l'amplitude ou du volume de signal, certaines fractions de la gamme de signaux basse fréquence contrôlées par le dit système pour dese intensités de reproduction faibles et pour maintenir pratiquement constante la tension moyenne de ces signaux.
Conformément à la présente invention, une ou plusieurs impédan- ces de shuntage sont prévues pour être connectées graduellement aux bornes du circuit de transmission du signal basse fréquence à l'aide d'un dispositif potentiométrique de contrôle du volume également connecté en shunt sur le dit circuit de transmission.
La disposition des éléments est telle que les impédances cons- tituent un dispositif de mise en charge variable suivant la fréquence, bran- ché en des points de dérivation détenninés du dispositif potentiométrique,
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de façon que les réglages du volume et du dispositif de raise en charge s'ef- fectuent simultanément suivant une relation déterminée par la commande du dispositif potentiométrique de contrôle du volume. Les dispositifs de mise en charge électriques comprennent des éléments impédants disposés de façon à pré- senter une caractéristique d'absorption déterminée en fonction de la fréquence.
Ils constituent ainsi, pour certaines portions de la résistance potentiométrique des shunts variables suivant la fréquence.
Des moyens appropriés sont également prévus pour établir aux bornes d'entrée du dispositif potentiométrique des tensions moyennes d'entrée prati- quement constantes. Dans un appareil récepteur de radiophonie, on pourra uti- liser à cet effet un dispositif de contrôle automatique de volume. Cependant ce dispositif sera d'un type nouveau adapté pour fournir à la sortie une ten- sion moyenne pratiquement constante.
En fournissant un signal d'amplitude pratiquement constante aux bornes d'entrée du dispositif de contrôle du volume, il est possible de pour- voir les circuits comprenant celui-ci d'une charge variable déterminés produi- sant la compensation de tonalité nécessaire en fonction du volume des sons afin de réaliser la caractéristique de reproduction désirée en toute condition de fonctionnement. Le plus, connue il a été dit ci-dessus, il peut exister une re- lation déterminée entre le réglage du dispositif de contrôle du volume et l'in- tensité des sons reproduits contrôlée par ce dernier, ceci quelle que toit la variation d'intensité du signal appliqué aux bornes d'entrée.
En combinant , dans un système récepteur de radiophonie, un sys- tème de contrôle de volume automatique adequat et un circuit de contrôle du volume basse fréquence compensé, les réglages du volume peuvent dépendre d'une façon déterminée de la compensation, et le réglage du volume vers les niveaux inférieurs d'audibilité peut se faire sans occasionner une variation apparente dans la tonalité des signaux ou des sons ainsi contrôlés.
Les avantages pratiques d'un appareil de réception ayant une compensation automatique de tonalité combinée à un contrôle de volume et un dispositif de contrôle automatique de volume, seront appréciés facilement lorsqu'on les comparera aux autres récepteurs ordinaires pour ce qui concerne la qualité du signal reproduit lorsqu'il est réduit à la limite inférieure de ce qu'on peut appeler "volume confortable d'apparternent" à l'aide d'un dispo- sitif ordinaire de contrôle de volume. On notera que le timbre du signal re-
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produit par le récepteur ordinaire est apparemment réduit , les fréquences élevées et les fréquences inférieures de la gamme de fréquence audible semblant manquer.
Si on réduit davantage le volume , les notes basses et les notes éle- vées de la gamme musicale semblent disparaître et il ne reste que les sons de fréquences intermédiaires. comme on l'a rappelé plus haut, la plupart des systèmes aut de contrôle automatique de volume 'présentent le désavantage de nécessiter un tube thermoïonique additionnel qui fournit les tensions de polarisation de grille variables en concordance avec les fluctuations de l'amplitude de l'onde por- teuse.
De plus, par le fait que les systèmes de contrôle de volume, en général, rendent la sensibilité de l'amplificateur maximum lorsqu'aucune onde porteuse n'est reçue, le bruit de fond reçu lorsqu'an passe d'un accord à. un autre de- vient excessif et désagréable. outre, les systèmes de contrôle automatique de volume qui répondent à la modulation présentent le désavantage que l'effet des décharges statiques paralyse temporairement le récepteur durant l'intervalle pendant le- quel la polarisation résultant de l'effet des décharges statiques est dissipée.
Pour rendre les systèmes indépendants de l'effet des décharges statiques, on utilisera des circuits présentant des constantes de temps comprises dans la gamme audible. Lorsqu'on utilise des circuits dont la constante de temps est trop faiblé, les basses fréquences sont déformées, si la constante de temps est trop grande, le rétablissement du régime après une décharge statique est lent.
Conformément à la présente invention, on prévoit un système de contrôle de volume nouveau qui ne présentera pas les désavantages énumérés ci- dessus. De préférence, comme il sera décrit ci-dessous, la détection sera ef- fectuée par une lampe thermoïonique qui fournira en même temps la tension né- cessaire au contrôla de volume, ce qui élimine le tube contrôle de volume spé- cial ordinairement employé.
L'invention sera mieux comprise en se référant aux dessins ci- joints et aux revendications.
La Fig.1 représente simplement un schéma de connexion d'une partie d'un circuit de transmission de signâux électriques pourvu d'un système de contrôle du volume conforme à la présente invention.
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La Fig.2 est une courbe représentait une caractéristique de fonctionnement du système de contrôle du volume représenté à la FIg.1.
La Fig.3 représente schématiquement les circuitsd'un appareil récepteur de radiophonie, d'un système de contrôle de volume faisant applica- tion de la présente invention; et
La Fig.4 représente schématiquement une partie d'un système récepteur de radiophonie dans lequel une modification du dispositif de contra- le du volume de la Fig.3 est associée à un dispositif nouveau de contrôle au- tomatique de volume.
A la Fig.l, 5-5 représentent les bornes d'entrée et 6-6 les bor- nes de sortie d'un circuit transmetteur de signaux 7, constituant un circuit ou partie de circuit quelconque de transmission de signaux haute fréquence, aux bornes d'entrée duquel sont appliquées des tensions moyennes de signaux pratiquaient constantes. En shunt sur ce circuit est connecté, pour contrôler l'amplitude des signaux transmis par le dit circuit et appliqués aux bornes de sortie 6, un potentiomètre de contrôle du volume 8 dont les extrémités de la résistance sont connectées aux bornes 5, et dont le point mobile ou curseur 9 est connecté à une des bornes 6 constituant ainsi un système de contrôle de vo- lune pour le circuit de ce type.
La Fig.2 est la courbe de fonctionnement de ce système de con- trôle du volume, courbe représentant l'efficacité'E, en fonction de la fréquen- ce en périodes par seconde. Cette courbe indique qu'un dispositif de ce type aura une courbe de reproduction pratiquement droite et que, par conséquent, pour un réglage quelconque du contrôle de volume 8 correspondant à une posi- tion quelconque du curseur 9 le dispositif ne sera pas affecté par les varia- tions de fréquence des signaux transmis par le circuit de contrôle du volume.
Comme de tels appareils fournissent des signaux dont la fidélité n'est pas affectée, l'effet sur 1'oreille humaine est tel qu'il semble que la fidélité de reproduction est notablement changée.
Comme il a été dit plus haut, pour compenser les défauts de l'oreille humaine aux faibles intensités et pour produire sur cette dernière l'effet requis prédéterminé, sensiblement constant pour toute la gamme de fré- quences audibles, il est nécessaire de prévoir un système de contrôle de volu- me qui, pour des réglages inférieurs, possède une courbe de reproduction de fréquence fidèle de la forme 11 représentée à la Fig.2. En examinant cette
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courbe,
on remarquera qu'un système de contrôle de volume pour la compensation des défauts de l'oreille humaine pour les sons de fréquences très élevées et de fréquences très basses accentue les dits sons et atténue les sons de fré- quences intermédiaires telles que celles comprises entre 500 et 2000 périodes auxquelles l'oreille est plus sensible.
Pour produire une caractéristique de fonctionnement basse fré- quence du type décrit ci-dessus, il est nécessaire d'appliquer une tension de signal pratiquement constante au circuit de contrôle du volume. Ce dernier est du type shunt chargé d'une façon variable pour mettre en circuit graduel- lement les éléments impédants variables, suivant le réglage du contrôle de volume sans lequel le système serait pratiquement inopérant.
A cette fin, le potentiomètre 8 est pourvu d'au moins une prise intermédiaire 12 et de préfé- rence plus rapprochée de l'extrémité 15 connectée à une impédance de charge Z, représentée n 13, présentant une caractéristique d'absorption déterminée en fonction de la fréquence et une certaine impédance relative déterminée dans la zone des fréquences de signaux dans laquelle on désire effectuer une certaine atténuation, Cette impédance doit être inférieure à l'impédance de la portion 12-15 du potentiomètre correspondant aux tensions faibles et elle doit être dans un rapport bien déterminé avec celle-ci.
L'impédance de charge indiquée en 13 peut comprendre un circuit à résistance et capacité et différents élé- ments impédants disposés de telle façon et présentant entre eux une relation telle que l'impédance résultante soit très faible pour la fréquence ou la gam- me de fréquences pour laquelle on désire réaliser une reproduction minimum, soitpar exemple1500 périodes environ ou la gamme compriseentre 500 et 2000 périodes. Cette valeur de l'impédance Z est prise par rapport à l'impédance de la portion du potentiomètre comprise entre la prise intermédiaire et/la borne de faible tension, en désignant par borne de haute tension du dispositif potan- tiornétrique de la borne 14 et par borne faible tension la borne 15.
L'impédance représentée en 13 aura de préférence une caractéris- tique d'accord relativement floue pour la fréquence à laquelle an désire réa- liser une reproduction minimum. Avec un dispositif de ce type, la caractéris- tique de reproduction de la transmission du circuit et du dispositif de con- trôle de volume peut être obtenue pour un volume faible ou d'appartement, en rapprochant du point 12 un contact mobile 9, et présenter alors une caracté- ristique de fonctionnement correspondant à la courbe 11.
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De plus, un système de contrôle de volume compense du type dé- crit ci-dessus présente l'avantage que, pour des réglages de volume faible du dispositif 8, les bornes de sortie 6 sont connectées à une impédance qui de- vient graduellement plus faible suivant que le réglage du contrôle de volume est réduit, ce qui permet, aux dispositifs ou appareils suivants (non repré- senté), de changer de caractéristiques de reproduction. Par exemple, on notera que la fuite Maximum dans un transformateur de couplage basse fréquence, lors- qu'il est connecté aux bornes 6, peut être augmentée d'une façon appréciable- ce qui entraîne une augmentation ou un relèvement de la caractéristique de re- production conjointamant avec le réglage du dispositif de contrôle de volume 8.
On notera que la courbe 11 de la Fig.2 est cella réalisée lors- que le contact mobile 9 est pratiquement au point 12, alors que la courbe 10 représente la caractéristique lorsque le contact 9 est à l'extrémité 14 à po- tentiel élevé du dispositif contrôle de volume. La carctéristique de reproduc- tion du système pour d'autres positions du contact 9 sera comprise entre les courbes 10 et 11 se rapprochant de l'une ou de l'autre des dites courbes sui- vant le réglage.
Le dispositif potentiométrique volume de contrôle sera et est de préférence subdivisé depuis le point 14 à potentiel élevé jusqu'au point 15 à faible potentiel pour produire des variations d'amplitude de signal ou de volu- me d'une façon appropriée. De préférence, le dispositif sera subdivisé suivant une courbe logarithmique de façon à produire des variatinns égales de sons pour dos variations égalas de réglage du dispositif de contrôle de voluma. Une forma préférée pour la courbe de reproduction d'un dispositif contrôle de volume faisant application de l'invention sera décrite ci-dessous.
Un avantage supplémentaire du système de contrôle de volume com- pensé du type décrit ci-dessus consiste en ce que la zona de fonctionnement comprend un réglage 0 qui peut être réalisé -par la fait que las dispositifs de Mise an charge du circuit sont connectés en série entre le circuit contrôlé et les bornes du dispositif de contrôle de volume. Dans le présent exemple, on notera que la point de dérivation 9 du contrôla de volume peut être déplacé en- tre l'extrémité 14 et l'extrémité 15, ce qui change le réglage de volume du maximum au zéro. Dans un récepteur radiophonique par exemple, ceci présentgen outre l'avantage que la reproduction du récepteur peut être rendue nulle pen- daut les intervalles où un tel réglage est désiré.
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On notera que d'autres points de dérivation sont prévus sur l'é- lément résistant 8 en 16 et 17 auxquels des impédances supplémentaires peuvent être connectées de la marne façon que l'impédance 13 au point de dérivation 12 et dans le même but.
La combinaison d'un dispositif potentiométrique avec des dispo- sitifs impédants shunts connectés aux points de dérivation du dispositif po- tentiomètre et aux bornes desquelles on applique une tension de signal moyenne constante, présente l'avantage que non seulement le point ou les points de dé- rivation peut ou peuvent être connecté (s) graduellement au circuit mais que le circuit comprend an série des impédances à travers lesquelles toutes les com- postes du signal doivent passer. On ne prévoit que des impédances shunts laissent passer seulement l'énergie de signal qu'elles doivent compenser ou atténuer. Les signaux compris dans d'autres gammes de fréquence sont moins in- fluencés par l'impédance effective des dispositifs de compensation ou d'atté- nuation.
A la Fig.3, 18 représenteun récepteur de radiophoniepourvu d'un système de contrôle automatique de volume et dont les bornes d'entrée 19 sont connectées à une antenne 20 à une prise de terre 21 et dont les bornes de sortie 22-sont connectées à un circuit de basse fréquence 23 à l'aide d'un tu- be 24 détecteur ou amplificateur basse fréquence.
La tension de signal appliquée au tube 24 et par là au circuit basse fréquence 23 par les bornes 22, est représentée par E2 et est pratique- ment constante pour un potentiel % de signal variable appliqué par le collec- teur aux bornes d'entrée 19.
N'importe quel appareil de réception approprié peut être utilisé et peut être muni de n'importe quel/système de contrôla automatique de volume pour fournir aux bornes d'entrée du circuit basse fréquence une tension de si- gnal moyenne pratiquement constante. Avec un dispositif de ce genre, le tube basse fréquence 24, qui peut être le détecteur basse fréquence, reçoit un po- tentiel de signal constant de façon que le dispositif de contrôle de volume de l'appareil peut être disposé dans le circuit basse fréquence.
Dans le présente exemple le tube 24 peut être considéré comme un tube détecteur et le circuit basse fréquence 23 est inséré dans son circuit de plaque. Ainsi un côté de ce circuit est connecté à une source de potentiel d'anode (non représentée) à travers une impédance de couplage basse fréquence
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ou bobine de choc 25. La circuit est également pourvu du circuit filtre haute fréquence habituel représenté par un dispositif de filtrage 26. lin parallèle avec le circuit de transmission basse fréquence 23 est connecté un dispositif potentiométrique de contrôle du volume 27 dont les bornes d'entrée sont 28 et présentant un contact mobile 29.
Une dérivation pour une impédance shunt de charge est prévue en 30 en un point rapproché de l'extrémité sous faible tension du dispositif potentiométrique et est connec- té à l'extrémité sous faible tension du dit dispositif à l'aide d'une self de choc 31 et d'un condensateur 32 connecté en série constituant un circuit ac- cordé connecté en shunt avec l'extrémité sous faible tension du dispositif po- tentiométrique. Le contact mobile 29 et une borne 28 du dispositif potentio- métrique sont connectés à l'enroulement primaire 33 d'un transformateur de sortie 34 à travers un circuit de contrôle de tonalité 35 comprenant une self de choc 36, un condensateur 37 et un potentiomètre 38 disposé de façon que la self de choc puisse être connectée en série avec le circuit de transmission et le condensateur en shunt avec ce dernier,
ou que les deux puissent être mis pratiquement et graduellement hors circuit pour la manoeuvre du potentiomètre.
Co circuit de contrôle de la tonalité ne fait pas partie de la présente invention et pour cela il ne sera pas décrit davantage On remar- quera également que le circuit sélecteur 44, 45 et 46 est prévu dans le cir- cuit de transmission pour éliminer les bruits provenant de stations rappro- chées, un des condensateurs représentés possède une capacité tellement faible que lorsqu'il est inséré dans le cirsuit il peut 'servir comme éliminateur de bruitsde fond.
On remarquera que le dispositif potentiométrique de contrôle de volume 27 qui est du type shunt à contact variable, est adapté pour fournir une impédance de sortie variable par rapport à l'enroulement primaire 33 du transformateur de sortie 34. Ainsi une variation de l'accord réalisé entre l'impédance de fuite et la capacité répartie du secondaire 39 peut intervenir pour améliorer l'effet de compensation du dispositif de contrôle de volume.
On a trouvé comme satisfaisante la valeur de 30.000 ohms pour le dispositif potentiométrique 27 dans un circuit du type représenté comprenant un circuit de sortie pour un tube basse fréquence connecté à l'enroulement primaire d'un transformateur de sortie basse fréquence. Le point de dériva- tion 30 dans un système de ce genre est de préférence situé à 6.000 ohms, de
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manière à réserver une résistance de 6000 ohms vers le côté de faible tension du potentiomètre et les impédances 31, 32, peuvent avoir des valeurs de 50 à 80 millihenrys et.5 mfd. respectivement pour une résistance ohmique totale de la bobine de choc 31 d'environ-520 ohms.
On remarquera également que lorsque le point mobile 29 du dispo- sitif potentiométrique se trouve au point 30 une impédance ohmique de 520 ohms est alors sonnectée en shunt avec 6.000 ohms. Le condensateur 32 et la bobine de choc 31 sont largement accordés sur les fréquences de la gamme à atténuer (la gamme comprenant 1.50C périodes par exemple), de façon que le fonctionne- ment corresponde à la courbe d'atténuation indiquée en 11 à la Fig.2.
Puisque le condensateur et la bobine de choc sont accordés sur une telle gamme de fré- quence, on remarquera que les signaux de la dite gamme seront fortement atté- nués étant donnée la fabble impédance (520 ohms) du shunt connecté entre le point 30 et l'extrémité sous faible tension du circuit.
Les ordres de grandeur des impédances prévues dans le circuit de contrôle de volume du présent exemple sont tels que la partie médiane de la gamme basse fréquence à laquelle l'oreille est plus sensible, est atténuée approximativement 48 fois par rapport aux parties correspondantes aux fréquen- ces très élevées et aux fréquences infé ri eures. L'ordre de grandeur des impé- dances, lorsque le contact variable 29 se trouve pour une atténuation maximum en face de la connexion fixe 30, est approximativement de 520 à 24.520 ou 1:48.
Dans la limite de la gamme à atténuer, la seule impédance prati- quement en circuit entre le point de dérivation 30 et la partie inférieure du circuit de contrôle de volume est la résistance ohmique de l'inductance 31 et la résistance plus élevée de la section inférieure du dispositif centrale de volume. L'inductance est prévue de telle façon qu'elle présente une résis- tance approximativement de 520 ohms et que son rapport avec l'impédance de la partie shuntée du dispositif potentiométrique prenne la valeur désirée. Dans une inductance prévue pour un circuit tel que représenté à la figure, on uti- lise du fil résistant de façon à réaliser la résistance désirée pour l'induc- tance désirée de 80 millihenrs.
Des signaux non compris dans la zone d'atténuation sont moins atténués par l'impédance étant donné que l'inductance 31 et le condensateur 32 les influencentmoins et les rapports d'impédances sont pratiquement ceux
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constitués par les deux sections du dispositif potentiométrique dans le rap- port de 6.000 à 24.0C0 ou pratiquement de 1 à 5. Pouf cela les signaux se trouvant hors de la gamme des signaux à atténuer sont seulement réduits cinq fois alors que les signaux compris dans la dite gamne sont réduits pratique- ment 48 fois.
Les rapports des impédances constituées par le dispositif po- tentiométrique et le circuit impédance shunt peuvent être considérés dans le circuit dans lequel ils sont utilisés en prévoyant une certaine impédance de sortie pour le tube ou dispositif avec lequel ils sont couplés.
Par exemple en se référant à la Fig.3, l'impédance de sortie du tube 24 peut être considérée comme étant de 20.000 ohms, alors qu'avec une résistance totale de 30.000 ohms pour le dispositif potentiomètre 27 ot une résistance de 6.000 entre le point de dérivation 30 et la borne sous faible tension 28, on a trouvé qu'une impédance de 520 ohms pour lacircuit 31-32 suffit pour réaliser l'atténuation désirée des signaux dans les limites des fréquences auxquelles le circuit est accordé telles que celles comprises entre 500 et 2.000 périodes.
pans certains cas, le dispositif est tel qu'on ne réalise qu'une faible compensation pour les volumes plus grands comme il est désirable pour des raisons données ci-dessus, mais la compensation est relativement grande au point maximum, comme il est également désirable et nécessaire pour produi- re l'effet désiré sur l'oreille pour de faibles volumes de sons à la sortie.
En réalisant un système de contrôle du volume faisant applica- tion de la présente invention, le dispositif de contrôle de volume est con- ditionné de telle façon que les dérivations pour la compensation peuvent être prévues en des points où le dispositif est réglé pour que la compensation soit la plus effective pour les volumes de sons. --Par exemple, si on désire obte- nir à la sortie une puissance maximum de 20W., on réalisera la corapensation maximum des effets acoustiques et des timbres pour unepuissance à la sortie d'environ 1 W. au moins dans un appareil de réception radiophonique, quoique d'autres rapports soient nécessaires pour des appareils récepteurs de radio- phonie et d'autres appareils pour réaliser différentes conditions de fonction- nement.
D'après la description ci-dessus, on verra qu'en variant les constan- tas des éléments du circuit 31-32 et en variant les points de dérivation ou en augmentant le nombre de ces points comme dans le circuit représenté à la
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Fig.1 d'autres caractéristiques de fonctionnement peuvent Être obtenues par l'action du contrôle de volume.
Le fonctionnement du contrôle de volmie est de préférence loga- rithmique ; ainsi l'oreille peut percevoir des augmentations égales de volume pour un déplacement égal de l'élément de contrôle ou du dispositif contrôle de volume. On a trouvé que, dans le système de centrale du volume actuel, l'action du dispositif de contrôle du volume est de préférence logarithmique au-dessus et an-dessous de chaque point de dérivation.
On entend par division logarithmique, une disposition de la ré- sistance telle qu'entre le point mobile 29 et l'extrémité du dispositif po- tentiométrique telle que l'extrémité 88 sous haute tension, la résistance di- minue d'abord rapidement puis graduellement plus lentement lorsque le contact 29 s'éloigne de l'extrémité 28 le long de l'élément résistant du dispositif ve vers l'extrémité opposée. La diminution de la variation de la résistance pour des distances égales varie suivant une courbe logarithmique et dans le but de produiteun effet à la sortie ayant un incrément ou décrément correspondant égal.
Dans le circuit décrit ci-dessus l'atténuation de la tension, lorsque le contact mobile 29 est au point 30,est de-14 DB lorsque le circuit de compensation 31-32 est déconnecté. En connectant la circuit de compensation il se produit une atténuation additionnelle de -34 DB pour les fréquences de la zone de 1000 périodes (500-2000 périodes). La tension à la sortie pour 100 périodes dépasse de 16 DB celle à 1.0C0 périodes pour le point de compensation maximum.
La réduction du contrôle de volume en-dessous du point de com- pensation maximum ne produit qu'un effet minime de la courbe caractéristique tension-fréquence du circuit de contrôle du volume. Il y aura lieu de prendre soin de déterminer avec exactitude la valeur de la section limitée par le point de dérivation pour que les constantes des circuits suivants ne soient pas affectées lorsque le contrôle de volume est réglé en-dessous du point de compensation maximum.
A la Fig.4, on a représenté un système de contrôle automatique de volume nouveau qui comprend un tube 47 dont la cathode est désignée par 48 et possédant plusieurs grilles 49,50 et 51 et une anode 52.
Une des grilles, de préférence la grille 49, utilisée habituelle-
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ment comme grille-écran est connectée à travers une résistance 53 à 'une source 54 do tension positive. La grille 51, qui sert comme élactrode de contrôle ou d'entrée, est connectée à la cathode à travers une inductance 55 qui peut être pourvue ou non d'un condensateur d'accord 56 , et un condensateur fixe 57.
Une tension de polarisation normale pour le dispositif thermo@- onique 47, suffisamment négative pour permettre qu'il fonctionne d'une façon satisfaisante comme un détecteur, est assurée en connectant la grille de con- tr@ôle 51 avec une résistance 58 à un point commun 59 à la borne négative de la source de tension anodique et à une résistance 60 insérée entre la dite bor ne et la cathode de ce dispositif.
Les diviseurs de tension 60 et 61 connectés aux bornes de la source d'alimentation fournissent la tension nécessaire pour rendre la grille négative par rapport à la cathode.
L'anode 52 du dispositif thermoïonique 47 est connectée à tra- vers un circuit accordé 62 et une résistance 63 et la résistance 60 à nouveau à la cathode, la connexion ne comprenant pas de source de tension positive.
Les potentiels d'entrée du dispositif détecteur 47 peuvent être de hautefréquence ou de fréquence moyenne suivant le point d'application dans un amplificateur du système de contrôle de volume perfectionné. A titre d'exemple, on a supposé à la figura que les potentiels d'entrée sont de moyenne fréquence et sont dérivés du circuit de sortie d'un tube amplificateur moyenne fréquence 64 du type tétrode possédant une cathode 65, deux grilles 66 et 67 et une anode 68.
La grille 66 du tube amplificateur moyenne fréquence est connec- tée à la cathode de ce dernier à travers une inductance 69 qui peut être pour- vue ou non d'un condensateur d'accord 70, et qui comprend un condensateur de fuite 71. La cathode 65 du dispositif est connectée au point de raccordement 59 de la cathode du tube détecteur 47 et la résistance susmentionnée 69 à travers une résistance 72 de polarisation automatique.
La grille 66 du tube amplificateur moyenne fréquence est connec- tée au point 59 à travers une résistance 73 et la résistance 63 insérée dans le circuit d'anode du tube détecteur. La tension de polarisation négative normale du tube amplificateur moyenne fréquence est ainsi fournie par la chu- te de tension dans la résistance 72 de polarisation automatique, cette tésis- tance étant choisie de façon qu'elle maintienne la tension de polarisation
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normale correcte par rapport aux tensions de plaque et de grille-écran appli- quées au tube.
Dans le fonctionnement du système de contrôle automatique de volume perfectionné,des signaux appliqués par l'étage amplificateur aux tube détecteur sont détectés et apparaissent comme signaux de basse fréquence dans le circuit de sortie comprenant la grille-écran 49 et la résistance 53. Puis- que le courant à la sortie du tube détecteur comprend une composante de la fréquence porteuse, ladite composante sera réappliquée entre l'anode et la ca- thode du tube par le couplage inductif existant antre l'inductance de sortie 62 et une inductance 74 connectée en parallèle avec la résistance 53 pour ce qui concerne la fréquence porteuse. Un petit condensateur 75, présentant une grande impédance, aux fréquences audibles, est inséré dans le circuit de l'in- ductance 74.
La faible impédance du circuit 74-75 pour la fréquence porteuse, et son impédance élevée aux fréquences audibles font en sorte que la fréquence porteuse induite dans l'inductance 62 ne présente qu'un faible pourcentage relativement faiole de modulation. Ceci constitue un grand avantage pratique, puisque les fréquences statiques ne sont appliquées que dans une faible Mesure au détecteur 47. L'onde porteuse est par après à nouveau redressée par le tube détecteur et produit ainsi un courant unidirectionnel qui s'établit en- tre l'anode et la cathode du dispositif dans le circuit compren@ant l'induc- tance de sortie 62, la résistance 63, et la résistance 60.
Etant donnée l'impédance élevée de la résistance 53 aux fréquen- ces audibles, l'énergie ou signal transmis au circuit 62 ne présente qu'un faible degré de Modulation comparativement à l'onde porteuse originale. Cette particularité fait en sortie qu'un contrôla de volume automatique est plus ou moins indépendant de la fréquence de modulation jusqu'à peu près 10 périodes et n'est pas influencé d'une façon appréciable par les effets statiques.
Le sens du courant dans la résistance 63 est tel que l'extrémité de cette derniè- re connectée à.la grille du tube amplificateur moyenne fréquence est portée à un potentiel négatif par rapport à l'extrémité connectée à la cathode et con- séquemment la tension de polarisation appliquée audit amplificateur moyenne fréquence devient plus négative que la normale, l'augmentation de la polari- sation dans le sens négatif étant proportionnelle à l'amplitude de l'onde por- teuse appliquée au tube détecteur.
On notera que l'anode 52 du tube 47 est à tout moment maintenue
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légèrement négative par rapport à la cathode en raison de la chuta de tension dans la résistance 60. Ceci constitue une particularité désirable puisqu'elle évite que le contrôle de volume automatique fonctionne tant qu'un signal de volume déterminé ne soit pas atteint.
Le rhéostat 72 de polarisation automatique contrôle la sensibili- té Maximum e peut être manipulé avantageusement pendant la recherche d'un accord pour réduire au minimum le bruit de fond lorsqu'on passe d'une station à une autre. De préférence, la résistance du rhéostat est élevée, de l'ordre de 3.000 ohms, et peut être réglée à une valeur minimum pour une sensibilité maximum.
Comme il a été dit plus haut, le système de contrôle automatique de volume nouveau fonctionne de telle façon que l'amplification de l'amplifi- cateur est inversement proportionnelle à l'amplitude de l'onde porteuse pour tous les signaux qui dépassent une certaine valeur minimum prédéterminée.
D'après la description ci-dessus, on remarquera que le système nouveau de contrôle automatique de volume fournit une tension à la sortie pra- tiquement constante aux bornes de la résistance 53 en concordance avec les va- riations de l'amplitude moyenne des signaux appliqués et que le contrôle auto- matique de volume et la détection sont assurés par un seul et même dispositif thermoïonique.
Le système décrit ci-dessus s'adapte donc pour fournir des si- gnaux basse fréquence à un circuit de contrôle de volume compensé inséré dans un système semblable à celui représenté ét décrit à la Fig.3 par lequel le vo- lume à la sortie du système récepteur peut âtre contrôlé entièrement par le circuit ou dispositif de contrôle de volume compensé.
Le système représenté à la Fig.3 peut être modifie en un circuit de contrôle du volume dans lequel on obtient un contrôle de volume compensé automatique par l'insertion du dit cir- cuit entre la résistance 53 du circuit de sortie du tube détecteur 47 et les bornes d'entrée d'un tube amplificateur basse fréquence 76. Le tube amplifi- cateur basse fréquence peut être du type à cathode équipotentielle comprenant une anode 77, une grille 78 et une cathode 79.
Une résistance 80 de polarisa- tion automatique shuntée par un condensateur 81 est interposée entre la catho- de 79 et la terre et la grille 78 est connectée à la terre à travers un con- densateur 82 en vue de permettre de régler à la main le contrôle de tonalité, comme il sera expliqué plus en détail ci-après.
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Le circuit de contrôle de vola-ne comprend l'élément résistant 83 d'un potentiomètre dont une extrémité est connectée à la grille 49 du tube détecteur à l'aide d'un condensateur de blocage 84 et d'une résistance 85 et dont l'autre extrémité est connectée à la terre à travers une résistance de fuite de grille 86. La résistance 85 et un condensateur by-pass 87 servent à atténuer la fréquence portée et à éviter qu'elle n'apparaisse à la grille du tube 76. puisque la résistance 85 présente une forte impédance à la fréquence porteuse, elle est obligée à s'écouler vers la terre à travers un circuit com- prenant l'inductance 74 qui présente une faible impédance à la fréquence por- teuse.
Le point de raccordement entre l'élément résistant du potentiomètre et la résistance de fuite de grille est connecté à la cathode à travers un con- densateur 88 qui sert de filtre de Druit de fond. cour que les tensions aux fréquences élevées produites aux bornes de l'élément résistant 83 soient atténuées progressivement lorsque le contact iùobile est ramené vers le dessus, sens donnant la réduction du volume, des points séparés de l'élément résistant sont reliés à la cathode par des cir- cuits comprenant des condensateurs 89 et 90, des résistances individuelles 91 et 92, et le condensateur 88 dont question ci-dessus.
De ce qui précède on déduira que les potentiels casse fréquence appliqués au tube amplificateur 76, comme le potentiomètre n'est pas relié de façon appréciable à ce dernier; sont moins atténués que les potentiels de fréquence élevée, ce qui produit l'effet désiré. Le degré de compensation dé- pend de la résistance comprise entre les points de dérivation de la résistance 83 reliés aux condensateurs 89 et 90 et aux résistances 91 et 92. Si on désire en outre une atténuation des fréquences élevées, indépendamment de la posi- tion du contact mobile 93 du potentiomètre, une résistance 94, insérée entre le dit contact mobile et la grille du tube 76 peut être modifiée pour contrô- ler la fonction shunt du condensateur 82 connecté antre la grille et la catho- de.
Un condensateur de faible capacité 95 peut être inséré entre la résistance 83 et le contact mobile 93 si on désire pousser la compensation jusqu'aux fréquences très élevées.
A cet effet, on pourra prévoir un circuit de contrôle du volume conforme au circuit représenté ou décrit à la Fig.1, comportant plusieurs points de dérivation, chacun de ces points étant connecté au circuit compor-. tant un dispositif d'atténuation pour une fréquence déterminée. Dans le pré-
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sent exemple ce circuit est constitué par de simples condensateurs et résis- tances connectés en série de dimension très petite et d'un prix peu élevé de façon que la modification représentée à la Fig.4 est toute indiquée pour être utilisée dans un récepteur da prix réduit.
Comme à la Fig.l, les points de dérivation peuvent être disposés le long de l'élément impédant du potantio- mètre à des intervalles appropriés pour obtenir la compensation désirée.
D'après l'examen des modifications du circuit de contrôla de volume compensé représentées aux Fig.- et 4, il rentre dans la cadre de la présente inven- tien de prévoir d'autres dispositifs da compensation combinés aux différents points de dérivation de l'élément impédant de contrôle do volume. Par exemple on notera que dans certains circuits, il peut être désirable de suostituer à l'un des dispositifs shut-impédancetel que représenté à la Fig.4 em 90,92, un dispositif shunt impédance tel que représenté à la Fig.2 an 31-32.