Brevet FR2152486A1 — publié le 19730427

L'invention est relativc à un dispositif pour signalisation sonore utilisant une source de courant continu et notamment applicable dans les installations téléphoniques. D'une manier traditionnelle, la plupart des avertisseurs, sonneries ou ronfleurs alimentés en courant continu comportent un auto-rupteur électromécanique destiné à hacher le courant continu d'alimentation suivant des oscillations élec tromécaniques ; celles-ci sont engendrées par la force magnétomotrice développée par une bobine sur un noyau magnétique, et conditionnées par l'inertie d'un équipage mobile agissant sur un dispositif élastique de réponse et par l'écartement des grains de contact du circuit soumis à rupture. De tels appareils sont soumis à des conditions de fonctionnement particu lièrement défavorable dûes aux ruptures intermittentes des contacts engendrant des surtensions et des arcs destructeurs de ces contacts ; enfin ces appareils se prêtent difficilement à un large réglage de la fréquence d'émission et de son niveau sonore. Le but de l'invention est un dispositif qui, sollicité par une émission de courant continu, se prête à une signalisation sonore ne présentant pas ces inconvénients. L'invention a pour objet un dispositif pour signalisation sonore utilisant une source de courant continu caractérisé par le fait qu'il comporte un imiltivi- brateur astable à transistors commandant par l'intermédiaire d'un relais un moyen avertisseur sonore. Selon une caractéristique, le multivibrateur comporte des moyens de réglage de la durée de son cycle de fonctionnement, par exemple une résistance ajustable disposée sur le circuit d'alimentation commune des transistors. Selon une autre caractéristique, le multivibrateur comporte des moyens de réglage de la répartition du temps de conduction de chaque transistor dans ce cycle, par exemple, un potentiometre disposé entre les bases des transistors de manière à faire varier le rapport des tensions de polarisation d'une base par rapport à l'autre, ainsi que la valeur relative des résistances par rapport à celle des capacités du multivibrateur. Selon une autre caractéristique, le relais commande un second multivibrateur astable à fréquence musicale, par l'intermédiaire d'un contact inverseur courtcircuitant des résistances additionnelles ajustables disposées sur le circuit de base de chacun des transistors, ledit multivibrateur délivrant alternativement deux signaux de fréquences distinctes attaquant l'un et l'autre le dispositif d'alimentation d'un haut parleur ; selon une caractéristique complémentaire, le haut parleur est constitué par l'écouteur du combiné téléphonique auquel il est relié par commutation au moyen de la pédale de ce combiné. Selon une autre caractéristique, le relais est constitué par un circuit électronique tel qu'un multivibrateur bistable. Selon une autre caractéristique, le moyen avertisseur sonore comporte un marteau venant frapper alternativement sous l'impulsion du relais deux lames résonnantes. Selon une autre caractéristique, le relais comporte une bobine verticale à l'intérieur de laquelle est disposé un noyau plongeur formant marteau. Selon une autre caractéristique, le ralais comporte deux bobines alimentées par un des collecteurs des transistors du multivibrateur, disposées longitudinalement suivant le meme axe et à une certaine distance l'un de l'autre, et à l'in térieur desquelles est disposé, suivant ce même axe, un noyau plongeur formant marteau et maintenu par un support élastique. Les caractéristiques et avantages du dispositif apparaitront dans la description de divers exemples de réalisation selon l'invention représentés à titre d'illustration dans les dessins annexés. La figure I représente le schéma d'un dispositif mettant en oeuvre un second multivibrateur astable commandant l'alimentation d'un haut parleur. La figure 2 représente, en variante, le schéma d'un dispositif dont le relais commande un avertisseur à noyau plongeur vertical. La figure 3 représente, dans une autre variante, le schéma d'un dispositif dont le relais comporte un double bobinage commandant un avertisseur à noyau plongeur dont l'axe peut prendre une position quelconque. Dans la figure 1, on a représenté les bornes + et - d'une source tion en courant continu ; en série avec la borne + est placée dans le sens passant une diode D. La source alimente à travers une résistance réglable RF et un potentiomètre p les circuits bases des transistors T1 et T2 d'un multivibrateur Mi astable ; ce multivibrateur Mi comporte en outre deux résistances additionnelles Rl e t R2 placées chacune entre une extrémité du potentiomètre P1 et la base d'un des transistors, ainsi que deux condensateurs de couplage C1 et C2. Le niltivibrateur M1 alimente par le collecteur du transistor T2 la bobine d'un relais L, alors que le collecteur du transistor T1 alimente une résistance de charge R3. Le relais L comporte un contact inverseur B dont les deux contacts B1 et B2 sont reliés respectivement à la jonction des résistances RAI et R5, RA2 et R6 de polarisation des circuits bases des transistors T3 et T4 d'un second multivibra- teur M2 astable ; ce second multivibrateur M2 comporte en outre des condensateurs de couplage C3 et C4 et des résistances de charge R4 et R7. Les résistances RA et RA2 sont ajustables. Le collecteur du transistor T4 est relié à travers une capacité de couplage C5 à un étage préaaplificateur à transistor T5 ; cet étage est lui-zême relié à travers un potentiometre de couplage P5 à un étage amplificateur à transistor T6; le collecteur du transistor T6 est relié à un haut parleur HP à aimant permanent. Le fonctionnement est le suivant Lorsqu'une tension continue est appliquée aux bornes du dispositif, le multivibrateur M1 oscille à une fréquence basse, par exemple de l'ordre de la seconde ; il applique à la bobine du relais L un courant intermittent. Le contact inverseur B du relais L se met à battre en court-circuitant alternativement les résistances RAI et RA2 disposées dans les circuits bases des transistors T3 et T4 du naltivibrateur M2, ce qui a pour effet de modifier alternativement sa fréquence d'oscillation. Le multivibrateur M2 émet alors alternativement des signaux de fréquences musicales qui sont amplifiés par les transistors T5 et T6 puis appliqués au haut parleur qui émet alors un signal sonore correspondant à ces fréquences. La fréquence des signaux émis dépend de la position du contact inverseur B qui, en modifiant les valeurs relatives des résistances des circuits bases appliquées aux transistors T3 modifie la fréquence d'émission du multivibrateur M2. On a ainsi les trois états de fonctionnement indiqués dans le tableau suivant contact B T3 polarisé par T4 polarisé par en B1 R5 R6 + RA2 état intermédiaire R5 + RAI R6 + RA2 en B2 R5 + RA R6 On obtient donc à la sortie du transistor T4 une succession de trois fréquences distinctes ; mais la fréquence correspondant à l'état intermédiaire dû au passage de commutation n'est pratiquement pas perçue, sauf si le dispositif est modifié pour obtenir un fonctionnement sur cette seule fréquence. On n'a donc pratiquement qu'une alternance de deux fréquences. Les résistances ajustables RAI et RA2 permettent d'obtenir des fréquences d'oscillations convenables pour la tonalité recherchée. La cadence à laquelle ces fréquences sont émises peut être réglée grâce à la résistance réglable RF qui permet d'ajuster la fréquence de fonctionnement du ntrtivibrateur M1. La durée relative des émissions de fréquences l'une par rapport à l'autre peut être obtenue par réglage du potentiomètre P1 qui modifie la répartition du temps de conduction des conducteurs T1 et T2, c'est-à-dire la forme du cycle de fonctionnement du multivibrateur M1. Enfin le niveau sonore du haut parleur est réglable grâce au potentiomètre P5 du transistor amplificateur T6. La diode D a pour but de protéger le dispositif contre une inversion de polarité lors du branchement. On voit ainsi que le dispositif offre de très grandes possibilités de réglage de son fonctionnement. En outre le haut parleur HP peut avoir un faible diamètre, par exemple 50 mm ce qui permet de le loger soit avec l'ensemble des composants dans un boîtier de faibles dimensions, soit dans le combiné lui-même d'un appareil téléphonique en lieu et place de l'écouteur téléphonique. Dans ce cas, il est en effet possible d'utiliser en commune le haut parleur pour l'appel ou l'écoute, moyennant une commutation convenable obtenue par la pédale du combiné. Dans la mesure où les différents organes de réglage sont accessibles à l'utilisateur, il lui est possible de personnaliser dans une large mesure l'appel de son poste. La réalisation de cet exemple a été décrite avec un relais L de type électro-mécanique entre le multvibrateur M1 et le multivibrateur M2. Il est bien évident que la commutation du relais L peut être avantageusement obtenue par un circuit électronique équivalent tel qu'un multivibrateur bistable ; avec un tel relais ne comportant donc pas de pièce en mouvement la fiabilité du dispositif est en effet accrue. Dans la figure 2, on a représenté un multivibrateur astable M1 tel que celui décrit dans la figure 1. Cependant une résistance ajustable R11 a été placé en série avec le circuit de la bobine du relais L. D'autre part, au lieu de commander un contact inverseur, la bobine du relais L commande un noyau plongeur 1 disposé verticalement dans l'axe de la bobine ; son extrémité supérieure 2 porte un renflement annulaire 3 qui repose sur un ressort 4 prenant appui extérieurement sur une flasque 5 de la bobine du relais L, tandis que son extrémité inférieure 6 est disposée intérieurement à la bobine. Des lames résonnantes 7 et 8 sont disposées en regard des extrémités 2 et 6 du noyau plongeur. Le fonctionnement est le suivant Lorsque le multivibrateur M1 est alimenté en courant continu, il se met à osciller engendrant le passage d'un courant intermittant dans la bobine du relais L ; le noyau 1 se trouve brutalement attiré vers le bas et son extrémité 6 vient frapper la lame résonnante 8 en émettant une note musicale. Lorsque le multivibrateur M1 cesse son action sur la bobine du relais L, le noyau 1 sous l'effet de l'énergie accumulée par le ressort 4 remonte, dépasse son point d'équilibre initial et son extrémité supérieure 2 vient heurter la lame résonnante 7 en émettant une deuxième note musicale. Peu après sous effet du contre coup, le noyau reprend, après quelques légères oscillations, son point d'équilibre, et le cycle recommence tant que le multivibrateur est alimenté en courant continu. La résistance ajustable R11 permet de limiter le passage du courant dans la bobine du relais L et par là de limiter la force de frappe du noyau qui forme marteau ; cette disposition assure ainsi un réglage du niveau sonore. En conjuguant cette disposition avec les réglages de variation de fréquence et du temps de conduction du multivibrateur M1 précédemment décrit, on dispose toujours de larges possibilités de personnalisation de l'appel. Mais cette variante peut offrir l'inconvénient de nécessiter un positionnement vertical du noyau plongeur. C'est pourquoi une deuxième variante décrite dansla figure 3 permet ainsi de s'affranchir de cette servitude. Dans la figure 3 on a représenté un multivibrateur astable M1 identique à ceux décrits précédemment. Toutefois, on a alimenté à la fois par les sorties des deux transistors T1 et T2 un relais R comportant deux bobines B1 et B2 de même axe et écartées l'une de l'autre d'une certaine distance d. A l'intérieur de ces bobines est disposé un noyau plongeur 1 supporté en son milieu par une lame 2, par exemple en bronze, formant ressort et articulée autour d'un point fixe 3. La partie centrale du noyau 1 règne sur une distance voisine de la distance d d'écartement des bobines B1 et B2, tandis que ses prolongements 5 et 6 sont amagnétiques et terminés par des extrémités 7 et 8. En regard de ces extrémités 7 et 8 sont disposées des lames résonnantes 9 et 10. Des résistances ajustables R12 et R13 sont disposées en série avec les bobines B1 et B2 du relais L. Le fonctionnement est le suivant Le multivibrateur M1 excite alternativement les bobines B1 et B2 du relais L qui sollicitent le noyau 1 dont les extrémités formant marteau viennent frapper sur les lames résonnantes 9 et 10 qui délivrent alternativement la note musicale correspondante. Les résistances ajustables R12 et R13 permettent le réglage de l'intensité parcourant les bobines et de la force de sollicitation du noyau, ce qui assure un réglage du niveau sonore. Ainsi qu'il résulte des exmples de réalisation décrits précédemment, le dispositif présente les avantages d'offrir la possibilité pour l'utilisateur de régler la niveau sonore, la tonalité et la cadence de la signalisation, tout en conservant un faible encombrement et une grande fiabilité. Il est évident que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et représsentés et qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple ; en particulier on peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1/ - Dispositif pour signalisation sonore utilisant une source de courant continu caractérisé par le fait qu'1 comporte un multivibrateur (M1) astable à transistors (T1, T2) commandant par l'intermédiaire d'un relais (L) un moyen avertisseur sonore. 2/- Dispositif pour signalisation sonore selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le multivibrateur comporte des moyens de réglage de la durée d'un cycle et de la répartition du temps de conduction de chaque transistor dans ce cycle. 3/ - Dispositif pour signalisation sonore selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens de réglage de la durée d'un cycle comportent une résistance ajustable (RF) disposée sur le circuit d'alimentation commune des bases des transistors (T1, T2). 4/ - Dispositif pour signalisation sonore selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens de réglage de la répartition du temps de conduction de chaque transistor dans un cycle comportent entre les bases des transistors un potentiomètre (P1) destiné à faire varier le rapport des tensions de polarisation d'une base par rapport à l'autre, ainsi que la valeur relative des résistances par rapport à celle des capacités du multivibrateur. 5/ - Dispositif pour signalisation sonore selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le relais commande un second multivibrateur (M2) astable à fréquence musicale, par l'intermédiaire d'un courant inverseur (B) courtcircuitant des résistances additionnelles ajustables (RA1, RA2) disposées sur le circuit de base de chacun des transistors, ledit multivibrateur délivrant alternativement deux signaux de fréquences distinctes attaquant l'un et l'autre le dispositif d'alimentation d'un haut parleur (HP). 6/ - Dispositif pour signalisation sonore selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le relais est constitué par un circuit électronique tel qu'un multivibrateur bistable. 7/ - Dispositif pour signalisation sonore selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le moyen avertisseur sonore comporte un marteau venant frapper alternativement sous l'impulsion du relais, deux lames résonnantes. 8/ - Dispositif pour signalisation sonore selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le relais comporte une bobine verticale à l'intérieur de laquelle est disposé un noyau plongeur (1) formant marteau (2, 6). 9/ - Dispositif pour signalisation sonore selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le relais comporte deux bobines alimentées (B1, B2) par un des collecteurs des transistors du multivibrateur, disposées longitudinalement suivant le même axe et à une certaine distance (d) l'un de l'autre, et à l'intérieur desquelles est disposé suivant ce seme axe, un noyau plongeur (1) formant marteau (7, 8) et maintenu par un support élastique (2). 10/ - Dispositif pour signalisation sonore selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que le haut parleur est constitué par l'écouteur du combiné téléphonique auquel il est relié par commutation au moyen de la pédale de ce combiné.