Poste téléphonique à haut-parleur. Un sait. qu'une des difficultés auxquelles on se heurte pour l'application des haut-par leurs aux installations téléphoniques de tous genres réside dans ce qu'on est convenu d'ap- pëler l'effet Larsen, c'est-à-dire dans la réac tion phonique du haut-parleur de chaque poste sur le microphone de celui-ci. Un est amené soit à éloigner ces deux appareils l'un de l'autre, ou à les séparer par des écrans, ce uui rend l'installation mal commode, soit à prévoir une clé de commutation dite écoute- parole, dont. la man#uvre est.
fastidieuse.
L'invention vise à permettre d'éviter très simplement toute réaction du haut-parleur sur le 'microphone, et cela par des moyens purement électriques d'une grande simplicité, ne gênant nullement la disposition des appa reils et n'exigeant aucune manoeuvre particu lière de la part de l'usager.
Le poste téléphonique à haut-parleur sui vant. l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un réseau à ligne fictive équivalent au réseau à ligne réelle reliant ce poste à un autre poste pour la réalisation de la commu nication téléphonique, laquelle ligne fictive est reliée, comme la ligne réelle, à la fois au microphone et au haut-parleur de ce poste en réalisant ainsi une liaison entre ce micro phone et ce haut-parleur, mais de telle ina nièr e que lors du fonctionnement du micro phone les tensions transmises au haut-par leur par la liaison correspondant à la ligne fictive soient. sensiblement égales et opposées à celles transmises à ce haut-parleur par la liaison correspondant à la ligne réelle.
Le dessin annexé montre, .à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'invention: Fig. 1 est un schéma d'une foi-ne d'exé cution très simple de l'invention.
Fig. 2 et 3 sont des schémas de deux autres formes d'exécution.
Fig. 4 est un schéma d'une quatrième forme d'exécution plus compliquée.
Dans la forme d'exécution de fig. 1, le microphone 1, qu'on a supposé, pour fixer les idées, être du type à résistance (par exemple à pastille microphonique à charbon), est. inséré dans un circuit comprenant la pile locale 2 et les primaires 3 et 4 de deux transfor mateurs de liaison. Le secondaire 5 du pre mier est relié à la ligne 6 assurant la liaison du poste considéré soit avec les autres postes de l'installation, soit avec un central appro prié de type quelconque, cette ligne pouvant d'ailleurs elle-même comporter des dispositifs de liaison appropriés (transformateurs, dis positifs à induction, etc.).
Le secondaire 7 du second transformateur susdécrit est relié à une ligne fictive réglée de manière à présenter une impédance égale à celle de la ligne 6. Cette ligne fictive est seulement représentée par une bobine d'indue- tance 8 et une résistance ohmique 9, toutes deux réglables; pour obtenir de bonnes lignes fictives on utilisera, à la façon connue, plu sieurs résistances, self-inductions et capacité réglables.
La ligne réelle 6 et la ligne fictive 8-9 sont également reliées respectivement aux primaires 10 et 11 de deux transformateurs dont les secondaires 12 et 13 sont branchés en ,série entre deux points 14 et 15 à la masse. Leur point commun 16 est relié à l'entrée d'un amplificateur 17, lequel alimente un haut- parleur 18.
Le fonctionnement est le suivant Quand on parle devant le microphone 1, on. provoque des tensions alternatives dans les secondaires 5 et 7. La ligne 6 reçoit les ten- sions provenant du secondaire 5 et les trans met au poste récepteur.
Les enroulements 10 et 11 reçoivent également les tensions provenant des secon- claires 5 et 7, de telle sorte que les secondaires 12 et 13 sont le siège de tensions induites. Si les transformateurs 3, 5 et 4, 7, d'une part, et 10, 12 et 11, 13, d'autre part, sont bien iden tiques, et si la ligne fictive 8, 9 est bien réglée, les tensions électriques qui prennent ainsi naissance dans les enroulements 12 et 13 Sont égales et exactement en phase, le cou rant qui les parcourt ne fait pas varier le po tentiel du point 16 et l'amplificateur 17 n'est. pas actionné.
Le haut-parleur 18 reste donc muet et ne peut réagir sur le microphone. L'usager peut ainsi parler librement sans avoir à couper le circuit du haut-parleur ou à prendre des dispositions particulières pour isoler ce dernier du microphone.
Lors de l'écoute, les courants reçus de la ligne 6 agissent sur l'enroulement 12, l'en roulement 13 fonctionnant. à la façon d'une bobine de choc. Le potentiel du point 16 varie donc et l'amplificateur fonctionne, action nant ainsi le haut-parleur 18. Les sons émis par ce .dernier influencent le microphone 1, mais tout se passe comme il a été expliqué plus haut, c'est-à-dire que les courants résul tant du fonctionnement du microphone sont sans action sur l'amplificateur 17 en raison du montage particulier des enroulements 12 et 13.
On a donc bien réalisé un poste télépho nique à haut-parleur dans lequel toute réac tion phonique de ce haut-parleur sur le micro phone se trouve entièrement supprimée par des moyens fort simples n'exigeant. aucune manoeuvre particulière de la part de l'usager et ne créant aucune sujétion pour la disposi tion des appareils ou pour leur puissance sonore.
Dans la pratique, on peut imaginer bien des variantes au circuit de fig. 1.
Tout d'abord, on comprend que le micro phone peut être de tout type approprié sui vant les cas: magnétique, piézo-électrique, etc., la pile locale 2 pouvant être supprimée. Il est possible d'amplifier les courants mi crophoniques avant de les amener aux enroulements 3 et 4. On peut également am plifier les courants provenant des secondaires 5 et 7 à condition que les amplifications réa- lisées restent toujours bien égales.
Au lieu de prendre le point 16 exactement au point comm-un des enroulements 12 et 13, on peut le prévoir aii milieu d'une résistance de charge insérée en série entre ces enroule ments.
Fig. 2 indique à titre d'exemple un poste dans lequel les courants microphoniques agis sent par l'intermédiaire d'un transformateur de liaison 19, 20 sur les grilles, disposées en parallèle, de deux triodes 21 et 22 dont. les anodes alimentent les enroulements 3 et 4.
On comprend sans peine que le fonctionnement, reste identiquement celui susexposé. Au lien de monter les triodes<B>21</B> et 22 en parallèle, on pourrait les brancher en opposition (mon tage push-pull), à condition de relier conve nablement les enroulements 3 et 4. pour que les tensions induites dans les enroulements 1 et 13 restent identiquement en phase.
Bien entendu, on pourrait utiliser des penthodes au lieu de triodes, on pourrait prévoir tin tube préamplificateur, etc. Le point. 16 est le mi lieu d'une résistance de charge 23 branchée entre les enroulements 12 et 13. On pourrait. amplifier les courants des enroulements 1 _ et 13 avant, de les envoyer dans la résis tance 16. Dans la variante de fig. 3, les courants microphoniques sont amplifiés en 24 avant d'arriver aux enroulements 3 et 4. Les enroulements 12 et 13 sont disposés en oppo sition l'un avec l'autre entre la masse 25 et l'amplificateur 1.7.
Dans .ce cas, les tension induites dans lesdits enroulements 12 et 13 sous l'action du microphone se neutralisent et ne peuvent actionner le haut-parleur 18, le courant étant nul.
On comprend d'ailleurs aisément. qu'on pourrait multiplier les variantes d'exécution de l'invention. Par exemple, dans la forme d'exécution de fig. 2, on pourrait supprimer les transformateurs 10, 12 et 11, 13, l'entrée de l'amplificateur 17 étant alors branchée entre la, borne positive (le la source de cou rant anodique des triodes 21 et 22 et le point milieu d'un potentiomètre branché entre les anodes de ces triodes (soit entre les points :1 et B du tracé en pointillé de fig. 2).
Dans ce cas également, le haut-parleur ne serait, sen sible qu'à la. différence entre les tensions i eçues par la liaison correspondant à la ligne réelle 6 et celles reçues par la liaison corres pondant à la ligne artificielle 8, 9; il ne serait. donc pas influencé par le microphone.
Dans les dispositions qui précèdent, la compensation de l'effet Larsen est parfaite ment obtenue, mais à la condition toutefois (lue la ligne réelle et. la ligne fictive soient toujours électriquement identiques. La diffi- eulté est qu'en pratique -Lin poste télépho nique est appelé à être branché sur des lignes présentant des caractéristiques qui, tout en restant du même ordre de grandeur en raison des divers dispositifs compensateurs ou ampli ficateurs dont elles sont équipées, n'en sont pas moins notablement différentes pour les di verses lignes considérées, de telle manière que l'identité entre la.
ligne fictive et la ligne réelle ne peut être réalisée que pour une va leur moyenne de ces caractéristiques. D'autre part, quelque soin qu'on apporte à la sélec tion du matériel employé, il est impossible pratiquement d'obtenir des transformateur de liaison de caractéristiques rigoureusement identiques. Finalement, on arrive bien à obte- nir une compensation satisfaisante de l'effet.
Larsen dans des conditions déterminées, mais cette compensation n'est. pliLs que très par tielle aussitôt qu'on s'écarte de ces condition,; et l'effet Larsen réapparaît dès qu'on utilise des hauts-parleurs de puissance notable. On doit donc ou bien se contenter de haut-par leurs relativement faibles, ou bien n'appli quer l'invention que sur des réseaux télépho niques dont les diverses lignes ont été soigneusement réglées.
Dans la forme d'exécution de fig. 4, on évite cet inconvénient, d'une part, en bran chant le circuit d'entrée du haut-parleur par l'intermédiaire de potentiomètres permettant un, réglage exact de la compensation en de hors de l'idezltité de la ligne fictive et de la ligne réelle, d'autre part;
en disposant sur l'arrivée de la ligne réelle des impédances donnant à l'ensemble de cette ligne et de son transformateur de liaison des caractéristiques qui ne sont que faiblement influencées par des variations des ,caractéristiques de la ligne réelle considérée isolément.
Sur le schéma représenté, 30 désigne un microphone, par exemple électrodynamique, qui par un transformateur 31 et un potentio mètre 32 attaque la grille de contrôle 33 d'un tube penthode 34. L'anode 35 de ce tube, chargée par une résistance 36, est reliée par rai condensateur 37 et. une résistance d'amor tissement 38 à la grille 39 d'un second tube penthode 40, le circuit de cette grille se fer mant par une forte résistance 41.
Le circuit de l'anode 42 de ce second tube renferme le primaire d'un transformateur de sortie 43 dont le secondaire est branché sur un circuit renfermant, en série l'un avec l'autre, les pri maires de deux transformateurs de liaison 44 et 45 amortis par des résistances 70 et 71, et branchés l'un sur la ligne réelle 46 reliant le poste considéré à un autre poste, par exemple par l'intermédiaire d'un central, l'autre sur une ligne fictive 4 7 constituée par un ensem ble réglable de résistances, inductances et éventuellement capacités,
réglé de manière à présenter les mêmes caractéristiques élec triques que celles de la ligne 46 telle qu'elle est reliée au poste considéré. Un premier potentiomètre 48 est inséré en série dans ce circuit entre les primaires des transforma teurs 44- et 45. Un second potentiomètre 49 est branché en parallèle sur l'ensemble de ces deux primaires et du premier potentiomètre 48.
Le circuit anodique du tube 40 comporte encore, branché en parallèle sur le primaire du transformateur 43, le primaire d'un second transformateur 50 dont le secondaire est relié, d'une part, aux anodes 51 d'ïin tube diode 52, d'autre part, à la masse à travers une résis- tance de charge 53.
Le point de jonction entre le secondaire de ce transformateur 50 et la résistance 53 est, d'antre part, relié à travers une résistance 54 associée à un condensateur 72 (cellule de filtre) à la troisième grille 55 du tube 34 (grille dite suppresseuse).
La prise mobile du potentiomètre 48 sus- décrit est reliée directement à la masse, tandis que celle du potentiomètre 49 est reliée à la masse à travers un mitre potentiomètre 56 à forte résistance dont la prise mobile est reliée à la grille de contrôle 5 7 d'-Lui tube penthode 58. L'anode 59 de ce tube, chargée par -une résistance 60, est reliée par un condensateur 61 et une résistance d'amortissement 62 à la grille de contrôle 63 d'un autre tube penthode 64, le circuit de cette grille se fermant par une forte résistance 65.
L'anode 66 du tube 64 alimente directement le primaire d'un transformateur de sortie 67 dont le secon daire est branché sur le haut-parleur 68.
Une résistance 69 est branchée en paral lèle sur la ligne 46: Le fonctionnement est le suivant Quand on parle devant le microphone 30, les impulsions électriques sont amplifiées par le tube 34 qui les transmet au tube 40, lequel les amplifie à son tour pour les. transmettre, par l'intermédiaire du transformateur 43, au circuit comprenant les primaires des trans formateurs de liaison 44 et 45 et le potentio mètre 48,
une partie du courant étant dérivée à travers le potentiomètre 49. Il en résulte que les impulsions amplifiées sont transmises à la ligne réelle 46 et à la ligne fictive 47. Elles sont donc redues par le correspondant.
D'autre part, la ligne réelle 46 et la ligne fictive 47 étant supposées avoir exactement les mêmes caractéristiques électriques (compte tenu, pour la ligne 46, de la présence de la résistance 69), le point milieu du potentio mètre 48 et celui du potentiomètre 49 sont toujours identiquement au même potentiel, de telle sorte que si les prises mobiles sont conve nablement réglées, aucune impulsion n'est transmise à la grille 57 .du tube 58 et le hautrparleur 68 reste muet.
La possibilité qu'on a de déplacer les prises mobiles des deux potentiomètres permet d'obtenir un réglage rigoureusement précis en dépit des irrégularités inévitables résultant. de la cons- traction des transformateurs. 44 et 45, des irrégularités du câblage, de l'induction des circuits de l'amplification microphonique sur ceux de l'amplification du haut-parleur, etc.
On notera qu'une partie des oscillations électriques provenant de l'anode 42 du tube 40, passe par le transformateur 50 en don nant naissance dans le secondaire de celui-ci à des courants qui, à cause du redresseur 5 _, sont unidirectionnels et polarisent négative ment l'extrémité de la résistance de charge 53 opposée à la terre, en provoquant ainsi, à tra vers la résistance 54, une polarisation néga tive de la grille 55.
On réalise ainsi une sorte de contrôle automatique de volume et l'on peut aisément arriver à obtenir que l'inten sité des oscillations électriques sortant .du transformateur 43 ne dépende que très peu de l'intensité moyenne d'excitation du micro phone 30. En d'autres termes, l'intensité des courants transmis à la ligne 46 varie fort peu quand l'usager s'approche ou s'éloigne du microphone 30, et cela dans de très larges limites.
On notera au surplus que ce dispositif limiteur constitue en même temps une sécu rité supplémentaire à l'encontre des effets d'accrochage (effet Larsen ou autre), car si un tel effet vient à prendre naissance, l'am plitude des courants qu'il provoque met im médiatement en action le dispositif en ques tion qui réduit l'amplification et, par suite, assure le décrochage.
Le dispositif limiteur abaisse d'ailleurs de taçoh notable les pointes (le modulation qui, comme on le sait, consti- tuent la principale source d'amorçage de l'effet Larsen.
Lorsque les oscillations sont. reçues de la ligne 46, elles sont transmises par le trans formateur de liaison 44 au circuit de sortie du microphone, c'est-à-dire au circuit com prenant le secondaire du transformateur de sortie 43. Comme la ligne fictive 4 7 ne reçoit. pas d'excitation extérieure, il n'y a plus équi libre dans le circuit en question et, par consé quent, les prises mobiles des potentiomètres 48 et. 49 ne constituent plus des points équi potentiels. Des oscillations sont donc trans mises à la grille de contrôle 57 du tube 58, et par conséquent le haut-parleur 68 est excité.
Dans les explications qui précèdent, on a déjà fait allusion à la nécessité de tenir compte de l'impédance 69 pour l'équilibrage des lignes. 'Effectivement, c'est tout le réseau comprenant la ligne 46, la résistance 69, les enroulements du transformâteur 44 et la résistance 70 qui doit. être équivalent, au réseau 47, 45, 71.
Si la valeur de la résistance 69 est faible vis-à-vis de l'impédance de la ligne 46 et de celle du transformateur 44, on comprend que l'impédance résultante de l'en semble varie relativement. peu quand l'impé dance de la ligne 46, considérée isolément, varie dans des limites relativement. étendues.
Pour prendre im exemple concret, on peut admettre, par exemple, que l'impédance propre de la ligne 46 variera entre 600 et 1000 ohms; l'impédance propre du transfor mateur 44 peut être négligée; si l'on choisit pour la résistance 69 la valeur de, par exem ple, 600 ohms, il est facile de calculer que même en supposant que l'impédance de la ligne est. purement ohmique, l'impédance résultante passera de 300 à 375 ohms, suivant que l'impédance propre de la ligne sera de 600 ou de 1000 ohms. Si l'on a. réglé la ligne fictive 47 à 337 ohms d'impédance, le déséqui libre maximum susceptible d'être rencontré sera de l'ordre de 10 %.
Encore faut-il tenir compte du fait, qu'en pratique -une fraction importante de l'impédance de la ligne est d'origine réactive, clé telle sorte que le calcul ci-dessus, qui la suppose d'origine ohmique pure, aboutit à des résultats exagérés.
On comprend donc qu'en pratique on puisse éviter l'effet Larsen en toute sécurité en dépit des variations inévitables d'impé dance propre de la ligne, sans avoir à retou cher le réglage de la ligne fictive 47.
On notera que la résistance d'amortisse ment 70 peut être considérée comme branchée en parallèle sur la ligne 46 par l'intermé diaire du transformateur 44. Cette résistance 70 joue donc, dans une certaine mesure, le rôle assigné à la résistance 69 et il serait éventuellement possible d'établir les deux résistances 70 et 71 à une valeur telle qu'elles assurent à elles seules le rôle en question, la résistance 69 devenant alors inutile.
Comme on l'a expliqué plus haut, suivant les cas envisagés,, on pourrait utiliser d'autres moyens pour réduire l'importance des variations d'impédance apparente de la ; ligne réelle vis-à-vis du circuit microphonique. Par exemple dans Lin réseau susceptible d'ad mettre de très fortes résistances de ligne, on pourrait placer une résistance élevée en série sur des fils de ligne.
Là encore on parvien drait à ce que l'impédance totale de la ligne branchée sur le transformateur de liaison reste constamment très élevée et varie peu quand l'impédance propre de la ligne varie dans d'assez larges limites; ce serait la solution exactement inverse de celle sus-décrite, dans laquelle l'impédance totale est au contraire faible en raison de la disposition en parallèle de la résistance 69.
On conçoit qu'au lieu de résistances en parallèle et/ou en série on pour rait utiliser des bobines de self-induction, des condensateurs, ou des combinaisons appro priées de .condensateurs, bobixies et résis tances, le tout suivant les caractéristiques de la ligne.
L'invention est susceptible d'être appli quée avec avantage à tout poste téléphonique au sens le plus large de ce terme, qu'il s'agisse de communications à longue distance par l'intermédiaire éventuel d'un central, ou bien au contraire d'un réseau de postes branchés sur une même ligne ,dans un bureau, une usine, etc.