Brevet FR2110265A1 — publié le 19720602

L'invention concerne un montage pour la production d'un signal acoustique d'appel au moyen d'un circuit oscillant pour des postes terminaux d'installations de télécommunications, et notamment de téléphonie, 5 Dans les installations téléphoniques usuelles, une sonnerie, de type courant pour les postes d'abonnés téléphoniques, est mise en action au moyen de la fréquence du courant alternatif d'appel, de 25 Hz, On connaît aussi, d'après les demandes de brevets allemands mis à l'inspection publique sous le N° 1 108 748 10 et «1 108 749, des montages qui comportent, à la place de la sonnerie mécanique à courant alternatif ordinaire, un oscillateur, c'est-à-dire un système oscillant et un transducteur électro-acoustique, ce dernier rendant audibles les oscillations de l'oscillateur. 15 L'invention a pour but de produire des signaux acoustiques d'appel avec une consommation de courant beaucoup plus faible que ce n'est le cas avec une sonnerie mécanique, afin de dépendre ainsi beaucoup moins de la longueur de la ligne et de parvenir dans ces conditions a une intensité sonore beaucoup plus 20 élevée que cela n'est possible avec les montagnes connus d'oscillateurs et de transducteurs électro-acoustiques. Ce but est atteint par le fait qu'un transducteur, dont la membrane est solidaire d'un élément piézo-électrique, est excité de telle manière dans le circuit oscillant mis en oscil-25 lation par la tension d'appel, que les oscillations produites par le circuit oscillant et les vibrations propres (fréquence de résonance) qui s'établissent dans le transducteur a la suite du premier phénomène oscillatoire soient accordées les unes aux autres de telle façon que la fréquence des vibrations propres du transduc-30 teur coïncide avec la fréquence d'oscillation du circuit oscillant et qu'ainsi la vibration propre (fréquence de résonance) du transducteur, produisant le signal acoustique d'appel, soit amplifiée dans les meilleures conditions. De cette façon, il est possible de réaliser de 35 manière simple, en utilisant un transducteur piézo-électrique dans un circuit oscillant, un générateur de signal d'appel qui prend très peu de place, qui consomme beaucoup plus de courant qu'une sonnerie mécanique, qui atteint une intensité sonore beaucoup plus élevée que ce n'est le cas avec les montages connus 40 d'oscillateurs et de transducteurs ordinaires, qui répond 71 35603 2 2110265 également à des courants d'appel très faibles, qui ne nécessite aucun 'élément mécanique et, par suite, aucun réglage mécanique ni entretien, le réglage de son volume sonore étant effectué de manière simple par augmentation ou diminution de l'orifice de 5 sortie du son. Une autre caractéristique avantageuse de ce montage consiste en ce que le transducteur est monté, dans le circuit oscillant, entre les conducteurs d'alimentation de tension d'appel et par l'intermédiaire d'une diode montée au moins sur 10 l'un des conducteurs, et, en parallèle avec le transducteur est monté un interrupteur qui se ferme lorsqu'une certaine tension de commande est atteinte. On parvient de cette façon à ce que le transe ducteur, doué d'une capacité.et, par conséquent, chargé par la 15 tension d'appel redressée, est déchargé à travers l'interrupteur lorsqu'une certaine tension de commande est atteinte au niveau d® de dernier. Si la décharge se produit à l'instant correct, la vibration propre du transducteur, produisant le signal acoustique d'appel, s'en trouve amplifiée. La diode montée dans l'un au 20 moins des conducteurs sert à éliminer l'effet raicrophonique. Une autre caractéristique avantageuse du montage de l'invention consiste en ce que le réglage de la fréquence du circuit oscillant est effectué par un rapport de tension pouvant être réglé sur une valeur fixe au moyen d'un diviseur de tension 25 monté entre les conducteurs d'alimentation de tension d'appel. Il en résulte cet avantage que le moment où est atteinte ladite ten* sion déterminée de commande et, par suite, l'instant de la fermeture de l'interrupteur monté en parallèle avec le transducteur, peut être fixé de telle façon que la vibration propre du transduc-30 teur, produisant le signal acoustique d'appel, soit amplifiée dans les meilleures conditions. Dans une autre forme de réalisation avantageuse du montage, le diviseur de tension précité est dimensionné de telle façon que lors de la subdivision de la tension d'entrée par le di-35 viseur de tension, la partie prélevée pour constituer la tension de commande de l'interrupteur est très petite en comparaison de la partie restante de la tension. On parvient de la sorte à ce que la vitesse à laquelle la tension de commande s'établit au niveau de l'interrupteur, c'est-à-dire l'instant auquel l'interrupteur se 40 ferme, est indépendante des variations et de 1*amplitude des 71 35603 3 2110265 tensions d'appel qui diffèrent fortement en raison des différences de longueur des conducteurs. Selon une autre caractéristique avantageuse du montage, la tension d'appel ne peut parvenir, au moins d'un 5 coté, que par l'intermédiaire d'une résistance ohmique à une diode nécessaire pour le redressement de la tension d'appel. Il en résulte cet avantage qu'en cas d'inversion de polarité de la tension continue d'alimentation, appliquée au point de montage, l'affaiblissement d'insertion qui apparait entre les conducteurs de conversa-10 tion reste limité. Selon une autre caractéristique avantageuse du montage, une seconde diode est montée en amont du transducteur dans l'un des conducteurs de conversation, de façon à laisser passer la tension continue produite par la première diode. De la sor-15 te, la tension continue produite par la première diode peut établir un potentiel au niveau du transducteur doué de capacité, bien que la seconde diode bloque les tensions microphoniques dans les deux sens, étant donné que ces tensions microphoniques se situent au-dessous de la tension de seuil de la diode. 20 A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme de réalisation de l'invention. La figure 1 représente un exemple de réalisation de l'invention avec les détails nécessaires à la compréhension 25 de celle-ci. Ce montage est composé essentiellement du transducteur piézo-électrique W, de 1'interrupteur- monté en parallèle avec celui-ci, sous la forme d'un thyristor T, de la diode D1 nécessaire à la production de la tension continue, des résistances ohmiques R2 et R3 qui constituent le diviseur de tension et du 30 condensateur Cl qui sépare la tension continue appliquée au montage par la ligne d'abonné et dont la capacité est élevée par rapport à celle du transducteur W. La figure 2 représente, par la courbe a, la tension qui est appliquée au transducteur à l'état stationnaire. 35 Elle se compose : l) d'une tension en dents de scie correspondant à la courbe b, qui se produit lors de la charge et de la décharge de la capacité du transducteur par fermeture et ouverture de l'interrupteur, lorsqu'on ne considère que la tension d'appel 40 redressée, et 71 35603 4 2110265 2) d'une tension sinusoïdale représentée par la courbe c, produite par la plaquette piézo-électrique. La fréquence de la tension sinusoïdale correspond à la fréquence de résonance à laquelle vibre la membrane du transducteur. lure de la tension qui est appliquée à l'état stationnaire au transducteur, en supposant qu'aucune décharge ne se produit par l'interrupteur (thyristor). Elle se compose des courbes de tension e (charge de la capacité du transducteur) et f (tension sinusoïdale JD produite par la plaquette piézo-électrique). est la tension maximale à laquelle la capacité du transducteur peut se charger à un instant déterminé en raison de la tension redressée d'appel appliquée, lorsqu'il ne se produit aucune déchar-15 ge par l'interrupteur. La tension Uw est celle qui est appliquée au transducteur à l'instant où l'interrupteur se ferrae. Elle se compose des tensions entre les points A et C (tension d'amorçage Uz) et les points C et B de la figure 1 et elle peut être modifiée au moyen du diviseur de tension (R2/R3 sur la figure l). 20 Pour montrer à quels Instants l'interrupteur peut se fermer et, de ce fait, une décharge de la capacité du transducteur peut se produire, on a inscrit différentes valeurs pour Uw. Dans les zones décroissantes de la courbe de tension b, l'interrupteur ne peut en principe pas se fermer. Il en va de même pour les zones crois-25 santés dont les valeurs ont déjà été atteintes précédemment sur la courbe. De la sorte, on élimine automatiquement les fréquences de fermeture de l'interrupteur et, par suite, les fréquences de décharge de la capacité du transducteur qui contrecarrent les mouvements de la plaquette piézo-électrique oscillant à la fréquence 30 de résonance. Si alors on fixe au moyen du diviseur de tension l'instant auquel l'interrupteur se ferme de telle sorte qu'en premier lieu, une fermeture de l'interrupteur soit possible en tout état de cause d'après ce qui précède et qu'en second lieu la courbe de tension f coupe la ligne zéro à cet instant, il 35 se produit sûrement une excitation de la membrane du transducteur dans le sens du mouvement qu'elle effectue à cet instant et, en conséquence, une amplification optimale du son d'appel. et b de la figure 1 par la ligne d'abonné non représentée, une 40 tension d'appel (tension alternative) et une tension d'alimenta- 5 La figure 3 représente, par la courbe d, l'al- La tension désignée par Uo sur la figure 3 S'il est appliqué aux points de connexion a 71 35603 5 2110265 tion (tension continue), la tension d'alimentation est séparée du circuit par le condensateur Cl, tandis que la première demi-onde positive de la tension d'appel (tension alternative) s'écoule vers le point de connexion b par le condensateur Cl,- la résistance 5 RI et la diode Dl. Il ne se produit aucune charge de la capacité du transducteur piézo-électrique W. La deuxième demi-onde, qui est négative, du courant d'appel ne peut pas s'écouler par Cl, RI et Dl, car dans ce cas la diode Dl représente une forte résistance ohmique. En raison des résistances R2 et R3 du diviseur de tension, 10 relativement élevées elles aussi, une égalisation de potentiel ne peut se produire que très lentement à travers celles-ci. Par contre, la diode D2 laisse passer la demi-onde maintenant présente du courant d'appel et la capacité du transducteur W est déchargée. Du fait du diviseur de tension constitué par les résistances R2 et 15 R3, il s'établit alors un rapport de tension déterminé entre les points AC, CB et AB. L'interrupteur monté en parallèle avec le transducteur piézo-électrique est constitué avantageusement par un thyristor T dont la cathode Ka est connectée au point A, l'anode M au point B et la porte cathodique Gak au point C sur la fi-20 gure 1. La tension entre les points A et C est la tension d'amorçage Uz (précédemment appelée tension de commande) pour le thyristor T. Lorsque cette tension d'amorçage a atteint, du fait de la charge progressive de la capacité du transducteur, une valeur caractéristique du thyristor celui-ci devient conducteur et le trans-25 ducteur W est déchargé à travers lui. Du fait de la décharge, les oscillations de la membrane du transducteur, solidaire de la plaquette piézo-électrique, sont excitées et la membrane a tendance à continuer à vibrer à la fréquence de résonance, la plaquette piézo-électrique qui prend appui sur la membrane produisant la 30 tension sinusoïdale représentée sur la figure 3a. Le diviseur de tension doit alors être réglé de façon que la tension d'amorçage Uz, qui s'établit au niveau du transducteur ou au niveau du thy^-ristor entre les points A et C, soit toujours présente à l'instant où la décharge du transducteur, qui se produit lorsque le thyris-35 tor est conducteur, agit sur la membrane de telle manière que cèl-le-ci reçoive une impulsion dans le même sens de mouvement dans lequel elle a tendance à se placer de toute façon du fait de sa vibration propre. Il en résulte une amplification permanente, uniforme et optimale des oscillations du transducteur. 40 Etant donné que la tension d'amorçage Uz 71 35603 6 2110265 a une très petite valeur en comparaison des autres tensions présentes et étant donné que la tension entre les points C et B de la figure 1 est, du fait du diviseur de tension, dans un rapport fixe avec la tension redressée d'appel appliquée, le fonc-5 tionnement du transducteur est largement indépendant de variations de la tension d'appel et le transducteur répond même à des courants d'appel très faibles, avec une intensité de son élevée. La diode D2 sert à éliminer l'effet de micro-phonie. Etant donné que les tensions microphoniques se situent 10 au-dessous de la tension de seuil de la diode, les demi-ondes, tant négatives que positives, des courants microphoniques sont bloquées en direction de la ligne d'abonné. La diode D3 entre les points A et C sert de diode de protection, étant donné que la tension de blocage maxi«a-15 le de la section diode entre la cathode Ka et la porte cathodique Gak du thyristor T est dépassée. -- 71 35603 7 2110265 REVENDICATIONS 1. Montage pour la production d'un signal acoustique d'appel au moyen d'un circuit oscillant, pour des postes terminaux d'installations de télécommunications, et notam-5 ment de téléphonie, caractérisé par le fait qu'un transducteur, dont la membrane est solidaire d'un élément piézo-électrique, est excité de telle manière dans le circuit oscillant mis en oscillation par la tension d'appel que les oscillations produites par le circuit oscillant et les vibrations propres (fréquence de ré-10 sonance) qui s'établissent dans le transducteur à la suite du premier phénomène oscillatoire soient accordées les unes aux autres de telle façon que la fréquence des vibrations propres du transducteur coïncide avec la fréquence d'oscillation du circuit oscillant et qu'ainsi la vibration propre (fréquence de résonance) 15 du transducteur, produisant le signal acoustique d'appel, soit amplifiée dans les meilleures conditions. 2. Montage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le transducteur est monté dans le circuit oscillant, entre les conducteurs d'alimentation de tension d'appel et 20 par l'intermédiaire d'une diode (D2) montée au moins sur l'un des conducteurs, et, en parallèle avec le transducteur est monté un interrupteur qui se ferme lorsqu'une tension de commande déterminée est atteinte. 3. Montage selon la revendication 2, caracté-25 risé par le fait que le réglage de la fréquence du circuit oscillant est effectué par un rapport de tension pouvant être réglé sur une valeur fixe au moyen d'un diviseur de tension monté entre les conducteurs d'alimentation de tension d'appel. 4. Montage selon la revendication 2 ou 3, ca-30 ractérisé par le fait que le diviseur de tension est réglé de telle sorte que lors de la subdivision de la tension d'entrée par ce diviseur, la partie prélevée pour constituer la tension de commande de l'interrupteur est très petite en comparaison de la partie restante de la tension. 35 5. Montage selon la revendication 2, caracté risé par le fait que la tension d'appel ne peut parvenir, au moins d'un côté, que par l'intermédiaire d'une résistance ohmique à une diode (Dl) nécessaire pour le redressement de la tension d'appel. 6. Montage selon la revendication 2, caracté-40 risé par le fait qu'une seconde diode (D2) est montée en amont du 71 35603 8 2110265 transducteur dans l'un des conducteurs de conversation, de façon à laisser passer la tension continue produite par la première diode (Dl).