Brevet FR2167287A1 — publié le 19730824

La présente invention concerne un analyseur totalisateur de temps d'exposition à divers niveaux, notamment de bruite Un objet de l'invention est la réalisation d'un analyseur totalisateur à grande gamme de mesure avec affichage du temps passé au-desus d'un certain nombre de niveaux prédéterminés d'un phénomène observé au moyen d'un capteur, de façon à éviter la nécessité de la présence permanente d1un opérateur chargé des lectures et des changements de sensibilité. Dans le domaine particulier des sonomètres, on connatt déà dans ce but des sonomètres enregistreurs, mais l'utilisation de ceux-ci exige le dépouillement d'un graphique, ce que l'on veut également éviter. Ce résultat est obtenu selon l'invention grâce à la mise en oeuvre d'une batterie de compteurs de temps à seuils préréglables branchée à la sortie d'un préamplificateur lui-meme précédé d'un capteur tel qu'un transducteur électro-acoustique. Le pré amplificateur peut naturellement comporter tous les moyens de réglage usuels dans les sonomètres classiques tels que 1'atténuateur par bonds, les circuits de tarage et de pondération, ainsi que la possibilité d'insertion de filtres de bandes. Les compteurs de temps pourront autre de tout type approprié se prestant à une commande de leur fonctionnement par un signal électrique; l'affichage des temps pourra se faire soit en unités arbitraires, soit directement en heures, minutes, secondes, avec possibilité de remise à zéro totale ou partielle des compteurs. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiroat d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence au dessin annexé qui représente le schéma drun sonomètre analyseur totalisateur conforme à l'invention. Le signal capté aux bornes d'un microphone 1 au moyen d'un préamplificateur 2 est appliqué à 11 entrée d'un premier atténuateur 3 qui dessert un ensemble de tarage et de pondération 4. Cet ensemble comprend de manière classique un pré amplificateur 5 de gain ajustable et un filtre 6. Le signal ainsi traité est appliqué par l'intermédiaire dtun second atténuateur-7 à l'entrée d'un amplificateur dit primaire 8, suivi d'un diviseur de tension 9 à plusieurs sorties 10.Ces sorties, au nombre de trois par exemple, desservent chacune une channe comportant un amplificateur dit secondaire 11, un détecteur 12, un dispositif à seuil 13, un compteur de temps 14o La sortie 15 de l'amplificateur secondaire Il de l'une deces charnels, est également connectée à l'entrée d'un amplificateur dit tertiaire 16 suivi d'un second diviseur de tension 17 à deux sorties par exemple desservant deux autres voies de détection et de comptage. La batterie de compteurs de temps 14 est complétée par un compteur totalisateur 24 dont le fonctionnement est lié à la fermeture d'un interrupteur général 25 qui commande la mise en route et l'arrêt de l'ensemble de l'appareil. Chacun des dispositifs à seuil 13 peut comporter par exemple une bascule adaptée à changer d'état lorsque la tension délivrée par le détecteur 12 associé, détecteur de préférence du type quadratique, franchit un seuil donné. Le changement d'état de la bascule provoque la mise en route du compteur 14 associé par l'intermédiaire d'un relais pouvant éventuellement être constitué par un thyristor. Un moyen 20 de signalisation lumineuse (lampe à néon par exemple) peut titre disposé à la sortie du dispositif à seuil en parallèle avec le compteur 14 sur certaines des voies. Les dispositifs à seuil 13 étant tous réglés par exemple à une mEme tension de seuil, les amplificateurs et atténuateurs qui les précèdent sont ajustés de telle sorte que l'enclenchement du compteur de temps 14 de chacune des voies soit assuré à partir du moment et pendant le temps où l'intensité du son recueilli par le microphone 1 franchit un niveau donné. Ainsi les cinq voies constituées dans l'exemple représenté sont agencées de telle sorte que leurs compteurs 14 respectifs indiquent les temps pendant lesquels l'intensité sonore aura dépassé des niveaux échelonnés de 10 en 10 décibels de 80 à 120 décibels.La différence de temps affichée par deux compteurs correspondra naturellement au temps pendant lequel la tension détectée aura évolué entre les deux seuils correspon dans, Le compteur totalisateur 24 joue de son cEté un rtle multiple: - il permet de mesurer le temps de marche de l'appareil; - il permet de vérifier que l'appareil n'a pas été arrêté entre deux relevés des compteurs: l'opérateur peut noter en effet 1'heure de mise en route et vérifier à son retour que le temps total indiqué correspond bien à la durée de son absence; - il permet d'exprimer les résultats des mesures en pourcentages de temps, ce qui est parfois plus pratique que l'utilisation de valeurs absolues; - la différence entre le temps total de mesure et le temps af fiché par le compteur ayant le seuil le plus bas correspond au temps pendant lequel le niveau de bruit aura été inférieur audit seuil le plus bas. On notera que les atténuations et amplifications sont assurées dans chaque channe en amont de la détection, celle-ci steffectuant immédiatement en amont du dispositif à seuil réglable de chaque plage. Une telle disposition d'un détecteur par channe présente l'avantage d'éviter l'utilisation d'amplificateurs à courant continu et les risques de dérives. Toutes les channes ont par contre avantageusement en commun l'amplificateur primaire 8 qui est suivi dans les channes à fort niveau (100-110-120 décibels) d'un amplificateur secondaire 11, tandis que pour les deux chatnes à bas niveau (a0-90 décibels) on a en plus l'amplificateur tertiaire 16. Cette organisation permet d'obtenir le maximum de dynamique et une très grande souplesse. Le nombre de plages dépendra naturellement des valeurs extrêmes à mesurer et de la largeur des plages désirée. Alors que dans l'exemple ci-dessus considéré la 2far- geur des plages a été fixée à 10 décibels, cette largeur pourra titre augmentée ou restreinte, de meme qu'il pourra y avoir des plages larges et des plages plus étroites si l'on désire avoir des renseignements plus précis sur 11 évolution du signal entre certaines valeurs. Les moyens de signalisation optique 20 permettent de visualiser l'enclenchement des compteurs qui en sont équipés: on peut notamment rendre visibles ainsi des temps d'enclenchement qui sont trop courts pour entraSner des variations significatives des valeurs affichées par les compteurs. Bes compteurs de temps pourront être des compteurs mécaniques, des moteurs électriques ou tout autre dispositif permettant une mesure et un affichage du temps écoulé. Dans tous les cas il y aura des retards au démarrage et à l'arrêt du compteur. De tels retards peuvent être corrigés en ménageant des constantes de temps appro- priées dans les dispositifs à seuil, en particulier dans les bascules incorporées dans ceux-ci. De mime, pour tenir compte des effets physiologiques différents que peut provoquer une exposition ininterrompue à un certain niveau d'une part, et une somme d'expositions de merme durée totale mais plus ou moins espacées, d'autre part, il peut titre prévu des retards à l'enclenchement et au déclenchement des compteurs de manière à assurer une pondération éventuellement désirable des dépassements plus ou moins fugitifs du seuil. On peut également envisager des dispositifs de correction susceptibles de tenir compte du temps de repos ou du niveau sonore pendant-le temps de repos ou des deux paramètres simultanément. En l'absence de tels dispositifs correcteurs physiologiques, l'appareil affichera naturellement les temps cumulés réels. Des dispositifs correcteurs différents pourront Stre prévus, d'autre part, selon que l'on s'intéresse à la fatigue auditive ou à la fatigue de l'organisme par exemple. Il convient de noter enfin que le dispositif analyseur totalisateur de temps d'exposition tel que décrit ci-dessus en sonomètre, pourra Autre utilisé en vue de l'analyse de manière semblable, par bandes de niveau, des variations de phénomènes autres qu'acoustiques, mais susceptibles autre traduits en tension électrique par un capteur approprié. REVENDICBrCIONS 1.- Dispositif analyseur totalisateur de temps d'exposition à divers niveaux, notamment de bruit, comportant en combinaison avec un capteur une pluralité de voies desservant une batterie de compteurs de temps à seuil préréglable, caractérisé par la disposition dans chacune des voies d'un détecteur et d'un dispositif à seuil adapté à assurer le démarrage du compteur associé lorsque la tension délivrée par le détecteur dépasse une valeur de seuil et à arrêter ledit compteur lorsque ladite tension descend au-dessous de ladite valeur de seuil. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par la disposition dans chacune des voies d'au moins un amplificateur en amont du détecteur. 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que toutes les voies ont en commun au moins un étage d'amplification disposé en aval d'un préamplificateur commun, 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un compteur totalisateur dont le fonctionnement est asservi à la fermeture d'un interrupteur général de commande de l'appareilO 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs à seuil des diverses voies étant réglés à une mye valeur de seuil, les seuils respectifs des voies sont déterminés au moyen d'atténuateurs insérés entre étages dtamplification se succédant de la sortie d'unpré- amplificateur aux détecteurs.