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L'invention se rapporte aux systèmes de transmission sonore et spécialement aux amplificateurs à gain contrôlé qui y sont utilisés.
Différents systèmes ont déjà été préconisés pour les systè- mes de transmission sonore stéréophonique ; unde ces systèmes est par exemple décrit dans le brevet britannique N 394.325.
Un inconvénient de ces systèmes stéréophoniques, c'est qu'il faut au moins deux canaux de transmission ayant chacun une lar-' geur de bande suffisante pourtransmettre l'entièreté de la gamme des signaux à fréquence audible; la largeur totale de la bande des canaux nécessaires sera donc au moins deux fois celle qui
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est requise pour la transmission de signaux en audition mono- auriculaire. Cet inconvénient est particulièrement important si l'on désire enregistrer les signaux pour une audition biauricu- laire sur un disque de gramophone ou les transmettre par radio.
On a proposé de transmettre des signaux sur une voie unique de telle manière que quand ces signaux sont reproduits un effet stéréophonique puisse être obtenu ; signal à transmettre ayant la forme d'un signal à fréquence audible s'étendant sur une bande de fréquences relativement large et représentant les sons à transmettre et un signal de contrôle représentatif de la répar- tition directionnelle ou spatiale de ces sons.
Le signal de con- trôle est tel qu'il peut être utilisé pour modifier les niveaux de sortie de deux amplificateurs de reproduction qui sont alimen-' tés en parallèle par les signaux à fréquence audible à transmet- tre de telle façon que ces signaux, quand ils alimentent de haut-parleurs disposés à une certaine distance l'un de l'autre, donnent effectivement une reproduction stéréophonique des sons transmis.
Dans les systèmes décrits dans le paragraphe précédent, on a jusqu'ici considéré comme nécessaire de limiter le signal de contrôle à une bande de fréquences relativement étroite en dessous de la plus basse fréquence audible. On a cependant cons- taté que quoiqu'un tel signal de contrôle puisse donner à un auditeur une impression de la direction ou de la position d'une source sonore unique, le système n'est pas satisfaisant.quand il s'agit de donner l'impression de sons arrivant simultanément de plusieurs sources spatialement réparties, comme c'est par exemple le cas pour les sons produits par,un orchestre.
Le premier but de l'invention présente est de réduire le dernier inconvénient mentionné qui se produit quand l'effet stéréophonique dépend d'un signal de contrôle limité à une bande relativement étroite de basses fréquences.
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Selon la présente invention, on obtient un système de transmission sonore stéréophonique comprenant des dispositifs qui permettent de tirer des sons un signal à fréquence audible s'étendant dans une gamme de fréquence relativement grande et représentatif de ces sons et un signal de contrôle représentant la répartition directionnelle ou spatiale de ces sons et tel que le dit signal à fréquence audible en liaison avec le signal de contrôle puisse être utilisé pour alimenter des reproducteurs sonores distants l'un de l'autre pour donner une reproduction stéréophonique de ces sons,
et système dans lequel le dit signal de contrôle quoique limité à une bande relativement étroite de basses fréquences s'étend cependant dans le domaine des fréquen- ces audibles jusqu'à un point tel que la reproduction puisse rendre l'effet d'une pluralité de sources sonores spatialement distantes, émettant virtuellement simultanément.
La référence faite ici et dans les revendications à un signal de contrôle s'étendant dans le domaine des fréquences audibles signifie que la réponse du canal du signal de contrôle à 30 c/s n'est pas beaucoup plus de 6 dB en dessous comparée à la réponse aux fréquences plus basses. Le signal de contrôle peut bien entendu s'étendre jusqu'à des fréquences beaucoup plus élevées que 30 c/s, par exemple 100 c/s.
Pour obtenir un système de transmission sonore stéréophoni- que suivant l'invention, il faut un type approprié d'appareils de reproduction sonore comprenant deux reproducteurs sonores distants l'un de l'autre, des dispositifs répondant au signal à fréquence audible et au signal de contrôle pour alimenter les dits reproducteurs sonores de façon à donner une reproduction stéréophonique des sons originaux, et des dispositifs qui empê- chent réellement le signal de contrôle comme tel de produire des sons dans les appareils de reproduction sonore.
Les derniers dispositifs mentionnés dans le reproducteur sonore sont nécessai- @
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res parce qu'un signal de contrôle, en tant qu'utilisé pour modifier le niveau de sortie d'une paire de canaux qui sont ali- mentés en parallèle par le signal à fréquence audible, peut lui- même être transmis aux reproducteurs de sons où il peut produire des perturbations intolérables.
Par exemple, les dispositifs pour alimenter les reproducteurs sonores spatialement écartés peuvent comprendre des dispositifs pour multiplier le signal à fréquence audible par une ou plusieurs fonctions du signal de contrôle, dans lequel cas, les dispositifs pour empêcher le sig- nal de contrôle comme tel de produire des sons dans les reproduc.- teurs sonores peuvent comprendre des dispositifs qui empêchent réellement la formation de termes additionnels dans le processus de multiplication. Les derniers dispositifs mentionnés peuvent cependant être inclus dans les systèmes multiplicateurs.
Les dispositifs qui empêchent le signal de contrôle comme tel de produire des sons, peuvent par exemple être incorporés dans l'un ou plusieurs des canaux alimentés par le signal à fré- quence audible et dont le niveau de sortie est contrôlé par le signal de contrôle. De préférence, ces canaux renferment un amplificateur à gain contrôlé dépendant du signal de contrôle et , dans lesquels il est prévu des dispositifs pour moduler une onde porteuse avec le signal à amplifier de façon à obtenir des ban- des latérales limitées à une bande de fréquences séparée du dit signal de contrôle et pour appliquer les dites bandes latérales sans la porteuse à l'amplificateur à gain contrôlé.
Après ampli- fication, l'onde porteuse peut être réintroduite et le signal à fréquence audible, convenablement amplifié, peut alors être récupéré par démodulation, de préférence dans un redresseur à deux alternances. Les composantes de bandes latérales qui passent par l'amplificateur peuvent provenir soit de l'une, soit des deux bandes latérales de l'onde porteuse modulée.
L'amplifica- tion des composantes de la bande latérales sans l'onde porteuse
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prése @e l'avantage que le signal de contrôle ne peut pas modu- ler la porteuse et ainsi réapparaitre après redressement en l'ab- sence d'un signal à fréquence audible, puisqu'il n'y a pas d'onde porteuse présente à ce moment, et de cette façon la for- mation de termes additionnels dans le processus de multiplica- tion inclus dans le contrôle de gain est réellement évitée. Des circuits de couplage passe-bande du type ordinaire.peuvent être utilisés dans l'amplificateur pour éliminer le signal de contrôle des composantes de la bande latérale.
Les applications du circuit de contrôle de gain décrit dans le paragraphe précédent ne sont pas limitées aux appareils de reproduction pour audition stéréophonique et le circuit en lui- même constitue un des aspects de l'invention décrite.
Dans le but d'expliquer clairement l'invention et la mettre en application, elle sera décrite en se référant aux dessins qui l'accompagnent:
La fig. 1 représente schématiquement un système de transmis- sion sonore stéréophonique suivant l'un des exemples de l'inven- tion, le signal de sortie étant par exemple enregistré sur un disque de gramophone.
La fig. 2 représente, de nouveau sous forme schématique, les appareils de reproduction des signaux enregistrés sur un disque au moyen du système de la fig. 1.
La fig. 3 représente une variante de la fig. 2.
La fig. 4 montre avec plus de détails une partie de la fig.1
La fig. 5 montre les détails d'une partie d'un canal ampli- ficateur à gain contrôlé utilisé dans les appareils représentés par la fig. 2.
Sur la fig. 1 on voit deux microphones directionnels 1 et 2 - qui peuvent être placés sur le même bati - arrangés de telle façon que leurs axes de réponse maximum sont disposés à angle droit dans un plan horizontal,.chacun d'eux se trouvant approxi-
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mativement à 45 du plan médian de la zone dans laquelle les sons doivent être captés : ces sons provenant d'une ou de plu- sieurs sources. Les signaux directionnels venant des microphones 1 et 2 seront considérés respectivement comme le signal "droite" et le signal "gauche" et indiqués par VD et VG ; ils sont appli- qués respectivement aux deux pré-amplificateurs 3 et 4 et de là aux circuits de contrôle de volume et de tonalité-5 et 6.
Les signaux VG et VD venant des circuits 5 et 6 sont alors appliqués respectivement aux amplificateurs suivants 7 et 8, à gain régla- ble, et les tensions de sorties des amplificateurs 7 et 8 sont alors additionnées dans un amplificateur 9 et retranchées l'une de l'autre dans un amplificateur 10 pour former les signaux somme VG + VD et les signaux différence VG - VD . Les signaux somme et différence sont alors respectivement appliqués aux réseaux déphaseurs 11 et 12 destinés à produire un retard rela- tif de 90 entre les composantes correspondantes de chacun des signaux sur toute la gamme des fréquences des signaux et les tensions de sortie des réseaux déphaseurs 11 et 12 sont alors additionnées dans un amplificateur 13 pour produire un signal de sortie composite qui sera repéré pour la suite par VA.
Le signal VA est un signal à fréquence audible représentatif de la forme de l'onde des sons qui ont été captés par les micropho- nes 1 et 2 et il a de plus une forme appropriée non seulement à la reproduction stéréophonique suivant la technique qui sera décrite, mais il convient également pour la reproduction mono- auriculaire dans les appareils conventionnels de reproduction du son.
Un signal à fréquence audible représentatif des sons à trans mettre peut cependant être formé de façon différente, par exem- ple directement comme la somme des signaux VG et VD.La méthode décrite pour élaborer le 'signal à fréquence audible est cepen- dant préférée, car elle fournit un signal qui est réellement analogue à un diagramme polaire circulaire dans le plan horizon-
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tal et elle donne un effet d'ambiance agréable que ce soit pour une audition mono ou bi-auriculaire.
Le signal VG venant du circuit de contrôle de volume et de tonalité 5 est appliqué non seulement à l'amplificateur 7, mais encore à l'amplificateur 14 dont la réponse augmente approxima- tivement d'une façon linéaire avec la fréquence, de sorte que la sortie de cet amplificateur, notée V'G favorise les composantes haute fréquence de VG. Le signal V'G est alors appliqué à un amplificateur inverseur de phase 15 dont la réponse en fréquence est réglable. L'amplificateur 15 fournit les signaux V'G et -V'G à un amplificateur push pull 16 et de là à un redresseur qui sera repéré dans la suite par la référence 17.
Cet amplificateur comprend un premier redresseur à deux alternances 18 qui redressé en pointe les signaux V'G et -V'G et un second redresseur à deux alternances 19 qui redresse en pointe le signal V'G après que sa phase a été avancée approximativement de 90 , et également après que sa phase a été retardée d'environ 90 . Le rôle du redresseur polyphasé 17 est de déduire la forme de l'enveloppe 'du signal V'G, et en considérant V'G comme un vecteur tournant, on peut dire que le redresseur 17 échantillonne l'amplitude de ce vecteur quatre fois pendant chaque cycle de rotation et éla- bore un signal de sortie qui varie suivant l'amplitude relevée.
Un redressement dans lequel l'amplitude d'une onde porteuse est échantillonnée plus de deux fois par cycle sera appelée dans ce qui suit et dans les revendications redressement polyphasé et la construction du redresseur est indiquée en détails dans la fig.4.
Le redressement polyphasé a pour but de réduire la proportion du signal originel V'G dans la sortie redressée, de telle façon qu'un filtrage ultérieur est rendu plus facile. Les sorties des deux redresseurs à deux alternances 18 et 19 se combinent dans un circuit de filtrage 20 dont la sortie sera notée V"G et qui est', comme il a été dit, représentative de la forme de l'envelop'
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pe du signal V'G.Le filtre 20 peut par exemple commencer à couper à environ 100 C/s. Cependant, quoique le filtre 20 ait une bande passante relativement étroite limitée aux basses fré- quences, il peut néanmoins passer des signaux dans la gamme des fréquences audibles.
Du filtre 20, le signal V"G est appliqué au cathode follower 21 et ensuite, si on le veut, à un autre filtre 22 et au cathode follower 23. Les composants 22 et 23 sont indiqués en pointillés car leur utilisation est facultative.
Le filtre 22 peut par exemple être prévu pour favoriser les sons transitoires dans le signal V"G , c'est à dire les brusques variations d'amplitude dans la forme de l'enveloppe du signal audible originel VG. La sortie du cathode follower 21, où le cas échéant 23, est appliquée à la jonction de deux résistances 24 et 25 qui, comme il est indiqué, conduisent aux deux circuits 26, 27 qui seront appelés circuits logarithmiques car ils sont arrangés de façon à fournir le logarithme des signaux qui leur sont appliqués.
Un signal V"D est tiré du signal à fréquence audible VD par un circuit similaire à celui qui est utilisé pour obtenir le signal V"G du signal audible VG. Ce circuit est représenté seulement par l'amplificateur 28 dont la réponse augmente liné- airement avec la fréquence et qui fournit le signal V'D et par le bloc 29 qui représente des composants identiques aux compo- sants 15 à 21, ou 23. De 29, le signal V"D est appliqué au cir- cuit logarithmique 27 au moyen de la résistance 30. Par consé-
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quent, on applique au circuit logarithmique 26 un signal V"G et au circuit logarithmique 27 un signal égal à V" D + 2 V" G.
La phase de la sortie de ce dernier circuit logarithmique est inversée par un circuit 31 dont les paramètres sont choisis de telle façon que le signal formé représente log v,-; -,1-V" , le D facteur #- produisant seulement un terme constant dans la sor- tie du circuit inverseur. Les signaux représentant log VIIG et
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log vilD + 1 Vit sont additionnés au moyen des cathodes follower D G 32 et 33 et des résistances 34 et 35 de façon à donner un signal V". de contrôle représentant log v" +GV" .
Ce dernier signal est transmis par l'amplificateur à courant continu 36 à un amplifi- cateur 37 dont la caractéristique de réponse est exponentielle, de sorte qu'à la sortie on a un signal représentant le rapport Vit '?nj#-n..,-" Le dernier signal mentionné constitue, soit directe- ment sous forme d'un rapport soit sous la forme du logarithme de ce rapport, un signal-de contrôle et il est appliqué par le ca- thode follower 38 à un modulateur à anneau 39 où ce signal rap- port module une onde porteuse dont la fréquence est 15 Kc/s et qui est produite par un oscillateur 40. L'onde porteuse modulée, convenablement amplifiée par l'amplificateur 40a est ajoutée au signal à fréquence audible VA dans un circuit additionneur 41 et elle sert alors à controler le graveur d'un appareil d'enregis-. trement de disques de phonographe.
L'onde porteuse venant de
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l'oscillateur 40 est utilisée pour transposer le signal représenvit tant ??##-.'"",T"" dans une gamme de fréquences au dessus de celles du signal à fréquence audible. Cette transposition est nécessai- re, car il est évident que le signal de contrôle, quoique limité à une bande relativement étroite de basses fréquences, s'étend dans la gamme des fréquences audibles. Le signal à fréquence audible VA peut, par exemple, avoir une gamme de fréquences s'étendant jusqu'à 12 Kc/s.
Les redresseurs utilisés pour élaborer les signaux envelop- pes V"G et V"D peuvent être interconnectés de façon à exagérer le sens différentiel du signal de contrôle qui est éventuelle- ment produit.
Si l'on se réfère à la fig. 2, l'indice 50 désigne un dis- que de phonographe qui est une réplique du disque gravé par le stylet 42 de la fig. 1. Les signaux captés sur le disque 50 par une tête de pick-up 51 sont appliqués en parallèle aux deux
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amplificateurs 52 et 53 qui conduisent respectivement à la sec- tion fréquence audible et à la section fréquence de contrôle du système de reproduction. L'amplificateur 52 est suivi du cathode follower 53a et d'un filtre passe-bas 54 qui est agencé de façon à supprimer l'onde porteuse modulée par le signal de contrôle et à laisser passer seulement le signal à fréquence audible VA vers un circuit de contrôle de tonalité 55 et de là à un amplifi- cateur 56.
Le signal à fréquence audible VA va alors moduler une onde porteuse à 850 Kc/s dans un modulateur équilibré 59 prévu pour supprimer l'onde porteuse dans la sortie du modulateur.
Cette onde porteuse est par exemple produite par un oscillateur 60. Les composantes de bande latérale du modulateur 59 sont appliquées en parallèle à deux amplificateurs à fréquence radio 61 et 62 dont le gain est commandé au moyen de signaux venant du signal de contrôle sus-mentionné.
Pour produire les signaux de commande du gain des amplifi- cateurs 61 et 62, la sortie de l'amplificateur 53 qui a une ban- de passante centrée sur 15 Kc/s, traverse un filtre passe-bande 63 dont le rôle est d'éliminer toutes les composantes du signal à fréquence audible VA. La sortie du filtre 63 est appliquée à l'amplificateur déphaseur 64 et les tensions de sortie de pola- rité opposée de ce dernier sont alors démodulées dans les démo-
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dulateurs 65 et 66 dont les sorties représenteront respective- V" V" ment f?#,.t'" et 1-vil D +Vif le signal représentant l'unité dans la sortie de 66 étant formé en appliquant une pola- risation adéquate au démodulateur.
Ces sorties sont'appliquées aux circuits logarithmiques 67 et 68 qui fournissent deux signaux V" Vit de contrôle de la forme log -rr,#. "tr,,-" et log -,?-##." -;r,, ces D G "Dû deux signaux de contrôle étant utilisés pour le contrôle du gain de chacun des deux amplificateurs à fréquence radio 61 et 62 dont il a été question.
Ces amplificateurs ont une caractéris- tique de réponse exponentielle de sorte que la sortie de l'ampli-
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.ficateur Gl représente V, multiplié par V" D V" + G VII G tandis eue la sortie de l'amplifis'ateur 62 représente VA multiplié par '#-!,#T"HT"' en retenant bien que le signal V. a la forme des com- D G retenant bien vue signal norme des com- posantes latérales d'une onde porteuse de 850 Ko/s, Les circuits de couplage des.amplificateurs 61 et 62 sont tels qu'ils ne peu- vent pas transmettre les composantes de fréquence qui correspon- dent aux signaux de contrôle comme tels.
Les sorties des ampli- ficateurs sont alors combinées dans les amplificateurs suivants 70 et 71 avec les oscillations porteuses de l'oscillateur 60, via respectivement les amplificateurs 72 et 73 qui sont munis de dispositifs permettant d'introduire un retard de phase régla- ble dans les oscillations porteuses, pour être certain que dans les amplificateurs 70 et 71 elles soient correctement en phase pour être combinées avec la sortie des amplificateurs 61 et'62.
Par ce procédé, on réintroduit l'onde porteuse dans les signaux de fréquence radio à gain contrôlé et les signaux dans les deux canaux sont alors démodulés respectivement par les démodulateurs 74 et 75 ; les signaux à fréquence audible alimentent alors par l'intermédiaire des amplificateurs 76 et 77 deux reproducteurs sonores espacés l'un de l'autre 78 et 79. Les démodulateurs 74 et 75 auront de préférence la forme de redresseurs à deux alter- nances. Il est bien entendu que les reproducteurs sonores 78 et 79 peuvent être chacun constitués par un groupe de hautparleurs.
Le simple signal de contrôle enregistré sur le disque 50 est donc utilisé pour modifier le niveau de sortiede deux voies de reproduction conduisant aux reproducteurs sonores 78 et 79; comme le signal à fréquence audible VA alimente ces deux voies, on obtient une reproduction stéréophonique des sons originaux.
De plus en utilisant un signal de contrôle qui s'étend jusqu'à un certain point dans la gamme des fréquences audibles, on a trouvé que l'on pouvait obtenir une impression pleine de réalis- me lors de l'audition d'un certain nombre de sources sonores
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'-parties spatialement et émettant virtuellement simultanément comme c'est par exemple le cas pour un orchestre.
Quoique le signal de contrôle utilisé dans le système de reproduction sonore de la fig. 2 soit le logarithme de chacun des rapports, il est préférable d'enregistrer le signal de con- trôle simplement sous la forme de ce rapport car c'est le type de signal de contrôle le plus généralement utilisé et il peut être facilement employé avec des récepteurs possédant n'importe quelle forme de caractéristique de contrôle de gain. Donc, quoi- que l'utilisation du logarithme en liaison avec une caractéris- tique exponentielle de contrôle de gain soit préférable parce que l'on obtient un contrôle de gain beaucoup plus linéaire, on arrive'à des résultats satisfaisants dans des appareils commer- ciaux de reproduction sonore par l'emploi d'un signal de contrô- le simplement sous la forme d'un rapport.
D'autrepart, les cir- cuits logarithmiques tels que 26 et 27 sont utilisés dans le système de transmission pour faciliter la formation de signaux rapport avec un haut degré de précision. Les circuits logarith- miques66 et 67 dans l'appareil récepteur sont utilisés pour fournir des caractéristiques de réponse qui soient complémentai- res de celles des amplificateurs à gain variable 61 et 62 et de cette façon obtenir un contrôle de gain qui est réellement liné- aire sur toute son étendue car il est en général relativement simple d'avoir des amplificateurs possédant des caractéristiques exponentielles déterminées avec précision tandis qu'il est rela- tivement difficile de construire des amplificateurs à contrôle de gain dont les caractéristiques sont suffisamment linéaires sur une large étendue et qui restent stables pendant de longues périodes.
Dans la variante de l'invention que montre la fig. 3, un seul des canaux conduisant aux appareils de reproduction sonore 78 et 79 a son gain commandé par le signal de contrôle. De cette
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façon, on évite la difficulté d'adapter les caractéristiques de contrôle de gain de deux canaux différents. De la description du système de la fig. 2, on voit que l'enveloppe de la tension
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de sortie de l'amplificateur 61 peut être représentée par l'ex- pression V. (-??,',##?,T,#) , tandis que l'enveloppe de la sortie de D. G l'amplificateur 62 est représentée par l'expression yii VA ( 1 - D V;,G ) .
Il s'ensuit que le signal nécessaire poui le reproducteur de sons 79 peut être obtenu en soustrayant la sortie de l'amplificateur 61 de son entrée, en évitant ainsi un contrôle de gain individuel dans le canal conduisant au repro- ducteur de sons 79.
Selon la fig. 3, la sortie du filtre passe-bande 63 de l'appareil de reproduction passe seulement par un amplificateur 100 vers le démodulateur 65 qui démodule l'onde porteuse à 15 Kc/s pour reproduire le signal de contrôle à basse fréquence.
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La sortie du démodulateur 65 passe alors par le circuit logarithmique 66 qui comme précédemment forme le signal log V" + V" pour le contrôle du gain de l'amplificateur 61. Le signal à fré- quence audible venant du démodulateur 74 est cependant appliqué au moyen du circuit cathode follower 103 non seulement à l'ampli ficateur audio 76 mais également au circuit différenciateur 107.
L'amplificateur 62 est remplacé dans la fig. 3 par un système à retard 104 qui, dans l'exemple actuel, est un amplificateur identique à 62 mais sans contrôle automatique de volume. A sa place, on peut mettre un contrôle de volume manuel par un dispo- sitif de contrôle de polarisation 105 pour réaliser l'équilibra- ge initial entre les deux canaux. L'amplificateur 104 est utili- sé pour être certain que dans les ,deux canaux avant le circuit différenciateur 107, les deux signaux sont retardés de la même quantité.
La fréquence porteuse est ajoutée à la sortie de 104 dans l'amplificateur 71, les signaux à fréquence audible étant récupérés par démodulation dans le démodulateur 75 pour repro-
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. -'-' VA retardé d'une manière appropriée et ce signal étant @@ors passé par l'intermédiaire du cathode follower 106 au cir-
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cuit différenciateur 107 qui donne une sortie correspondant à.
V" VA - VA (VII ). Ceci est le signal de sortie nécessaire pour le second canal et il est appliqué au moyen de l'amplifica- teur à fréquence audible 77 au reproducteur sonore 79.
Un des avantages de l'invention présentée est que "l'épa- nouissement" des sources sonores peut être obtenu en ajustant le niveau relatif des signaux V"G et V"D. On peut par exemple le réaliser dans l'équipement de transmission, comme il est indiqué plus haut, en connectant les redresseurs utilisés pour élaborer V"G et V"D de façon à exagérer le sens différentiel du signal de contrôle qui est éventuellement produit. De préférence cependant, le contrôle de l'épanouissement se fera dans l'appa- reil de reproduction de telle façon Qu'il puisse être réglé par l'auditeur pour suivre son goût personnel ou la mise en place des deux appareils de reproduction sonore. Ce contrôle de l'épa- nouissement doit se faire de telle façon que la somme de V"D et -de V"D reste sensiblement constante.
Un des avantages de la dis- @ position de la fig. 3 est que, en contrôlant le niveau du signal de contrôle de gain, pour l'amplificateur 61, on produit automa- tiquement des variations complément¯.ires des niveaux de V"G et V"D .On peut également prévoir des dispositifs pour limiter le degré d'épanouissement et dans certains cas le contrôle d'épa- nouissement peut être non linéaire.
Le signal à fréquence audible VA peut dans certains cas provenir d'un microphone ou d'un groupe de microphones différents des microphones directionnels utilisés pour obtenir VG et VD .
Par exemple, un groupe de microphones tels.que ceux employés dans les systèmes de transmission monoauriculaire conventionnels peut également servir et dans ce cas les microphones direction- nels seront habituellement plus éloignés dessources sonores que
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. e groupe pour la transmission monoauriculaire. Cependant, pour . ompenser les retards dus aux trajets différents dans l'air des !eux signaux, un dispositif électrique retardateur réglable peut @tre prévu dans le canal à fréquence audible de l'équipement de transmission.
La fig. 4 montre le circuit détecteur 17 d'où l'on tire L'enveloppe du signal V'G de la fig. 1. Le détecteur est alimen- té par l'enroulement secondaire 110 d'un transformateur de sor- tie de l'amplificateur 16. Un premier redresseur à deux alter- lances comportant les diodes 111 et 112 est connecté à l'enrou- lement secondaire 110, les diodes ayant une résistance de charge 112a qui est associé à un réseau correcteur d'amplitude compre- nant la résistance 113 shuntée par le condensateur 114. Comme il est indiqué, la résistance 112a est reliée au point milieu de l'enroulement secondaire 110 et à une source appropriée de'ten- sion de polarisation indiquée par la flèche 115.
Un second re- dresseur à deux alternances est également connecté aux bornes de l'enroulement secondaire 110, ce détecteur comprenant les diodes 116 et 117. Dans ce cas cependant, les diodes sont connec- tées dans un réseau de déphasage qui comprend les résistances 118 et 119 et les condensateurs 120 et 121. Les éléments 118 et 120 sont réglés de façon à donner une avance de phase d'environ 90 , disons à 80 c/s, -tandis que les éléments 119,121 sont ajustés pour le même déphasage en retard à la même fréquence, en prenant comme référence le signal à la jonction de 119 et 120. Les dio- des 116 et 117 ont la même résistance de charge que les diodes 111 et 112.
En considérant le signal VG comme un vecteur, son amplitude est par conséquent échantillonnée quatre fois par cycle et la sortie, dérivée aux bornes de la résistance 112a contiendra une proportion fortement réduite du signal à fréquen- ce audible originel. De cette façon, le circuit de filtrage 20 qui suit ne doit pas répondre à une spécification aussi rigou-
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reuse que cela ne serait nécessaire autrement. la fréquence à laquelle les signaux appliqués au redresseur à deux alternances 116,117 sont déphasés de + 90 est choisie de façon à corres- pondre à la fréquence à laquelle le filtre qui suit commencerai à donner un filtrage insuffisant.
Le réseau correcteur d'ampli- tude 113 et 114 est réglé pour égaliser les amplitudes de sortie venant des deux redresseurs à deux alternances.
Le réseau déphaseur pour les deux diodes 116 et 117 peut être plus complexe qu'il n'est indiqué pour rendre le déphasage produit moins sensible à la fréquence des signaux appliqués.
Comme le montre la fig. 5 le modulateur équilibré 59 de la fig. 2 peut comporter un circuit en pont avec quatre diodes 130, 131,132 et 133. Le signal à fréquence porteuse venant de l'os- cillateur en push-pull 60 est appliqué aux points conjugués 134,135 du circuit en pont et l'équilibrage du pont est réglé au moyen du condensateur 140 et des résistances 141 et 142. Les condensateurs 137 et 138 sont réglables et les condensateurs 136 et 139 sont des capacités de blocage. Le signal à fréquence 'audible venant de l'amplificateur 56 est appliqué au moyen d'une self à haute fréquence 145 et ce signal est superposé à une pola- risation qui est réglée initialement de telle façon que quand il n'y a pas de composante à fréquence audible venant de 56, il n'existe pas de tension de sortie entre les points conjugués 143 et 144.
En service, le signal à fréquence audible permet alors le passage du signal porteur vers la charge de sortie du modulateur avec une amplitude et un signe qui dépendent de l'am- plitude et du signe du signal à fréquence audible. La charge de sortie est conventionnelle et désignée en général par la réfé- rence 146.
Avec le système décrit, il est possible que des changements trop rapide d'un signal de contrôle amène une distorsion de la forme de l'onde des plus basses fréquences audibles en faisan+
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varier le gain pendant la durée d'une seule période ; aucunedis- torsion de ce genre ne se produira bien entendu au plus hautes fréquences audibles mais l'effet peut cependant être évité en découpant le signal audible dans chaque canal en deux ou plusi- eurs¯bandes de fréquences qui sont amplifiées dans des amplifi- cateurs à gain contrôlé séparés. On peut alors permettre au taux de variation du signal de contrôle d'augmenter pour la ou les bandes de fréquences audibles élevées.
De plus, si le signal de contrôle à une bande relativement large disons jusqu'à 200 c/s il peut se présenter des difficul- tés à cause des bandes latérales dans les amplificateurs 61 et 62 qui se comportent comme des ondes porteuses pour les hautes fréquences du signal de contrôle provoquant ainsi l'apparition de composantes du signal de contrôle dans le signal audible de sortie et une distorsion audible. Cette distorsion peut être réduite en atténuant les composantes audibles à basse fréquence avant modulation dans le modulateur équilibré 59 et en les aug- mentant d'une quantité correspondante après la réintroduction de la porteuse dans les amplificateurs 70 et 71.
Le procédé qui consiste à moduler une onde porteuse par un signal à fréquence audible et à supprimer ensuite la porteuse avant de modifier le signal à fréquence audible en réponse à un signal de contrôle du gain n'est pas limité dans son applica- tion aux systèmes de reproduction stéréophonique du son et il est applicable en général aux reproducteurs de son. Il est avan- tageux même là où la largeur de bande nominale du signal de con- trôle est limitée en dessous de la plus basse fréquence audible.
Par exemple, la largeur de bande déterminée en fonction de la fréquence à laquelle le signal de contrôle diminue de par exem- ple 6 dB peut être 25 c/s, mais si la diminution n'est pas de plus de 6 dB par octave, l'amplitude du signal de contrôle tom- berait alors de 42 dB à 1600 c/s et ce serait tout à fait suf
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sant pour produire de sérieuses interférences dans la gamme audible. De plus, dans les canaux séparés d'un reproducteur sonore stéréophonique suivant l'invention, on peut utiliser d'autres procédés pour obtenir le contrôle tout en empêchant le signal de contrôle de produire des sons.
L'invention a été décrite comme étant appliquée à un sys- tème de transmission qui comporte l'enregistrement d'un disque de gramophone, mais d'autres moyens d'enregistrement comme par exemple un ruban magnétique peuvent être employés. De plus l'in- vention comprend également le cas de la transmission par fil ou par radio. En outre si l'on utilise l'enregistrement, le signal à fréquence audible et le signal de contrôle peuvent être enre- gistré sur des pistes séparées. Par exemple, dans le cas d'un disque de phono, le signal à fréquence audible peut être enregis- tré par une coupe latérale et le signal de contrôle par une taille en montée et descente ou bien d'autres formes de pistes sonores plus complexes peuvent être utilisées.
L'invention n'est en outre pas limitée par la forme spécifique du signal de con- trôle ou du signal audible, l'invention étant de prime abord basée sur la découverte que pour obtenir une reproduction stéré- ophonique réaliste de sources sonores spatialement distantes et émettant virtuellement instantanément, constituées par exemple par un orchestre, le signal de contrôle doit s'étendre dans la gamme des fréquences audibles, comme cela a été défini ci-avant.
Quand le signal de contrôle module une onde porteuse avant d'être enregistré sur un disque ou transmis, la modulation peut être de n'importe quelle genre désiré, soit modulation d'ampli- tude, soit modulation par déphasage.
REVENDICATIONS.
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