Brevet FR2231153A1 — publié le 19741220

La présente invention concerne des dispositifs amplificateurs basse fréquence dans lesquels le gain de ltampli- ficateur est contrôlé pour compenser les changements de niveaux du niveau du bruit ambiant. Dans de tels dispositifs, on exige que le niveau de son de la parole ou de la musique reproduite soit plus élevé dans les endroits bruyants et plus bas dans les endroits moins sonores Jusqu'à présent, le gain de l'amplificateur a été contrôlé par un signal venant d'un microphone placé dans la zone destinée à être couverte. Le microphone recueillait à la fois le bruit de fond général présent et le son engendré par le dispositif amplificateur et, dans le but de dériver un signal qui était proportionnel au niveau-de bruit, pour contrôler, un signal était pris directement à partir de l'amplificateur, réglé au niveau correct, et soustrait du signal combiné obtenu depuis le microphone de contrôle. Théoriquement, le signal résultant était un signal dont l'amplitude variait avec le niveau de bruit général dans les locaux couverts par l'installation. Gependant, en pratique, il existait l'inconvénient que, si les canaux de .signe seulement et signal + bruit" n'étaient pas correctement émis et parfaitement équilibrés, le dispositif avait tendance à devenir instable avec comme résultat que la sortie de son devenait excessivement forte quand une augmentation du bruit survenait ou que le son était coupé par une réduction du niveau de bruit. Un objet de la présente invention est de prévoir un disposition amplificateur amélioré dans lequel cet inconvénient est évitez Suivant l'invention, il est prévu un dispositif amplificateur basse fréquence comprenant un amplificateur à gain variable prévu pour recevoir un signal d'entrée, des moyens pour détecter les périodes ou le signal d'entrée tombe en dessous d'un niveau prédéterminé, des moyens transducteurs de son disposés pour produire un signal proportionnel au niveau de son dans la zone ou dans une partie de celle-ci couverte par le dispositif pour contrôler le gain de llamplifi- cateur, et des moyens d'interdiction contrôlés par des moyens détecteurs pour éviter le changement de gain de l'amplificateur à gain variable excepté pendant la période au cours de laquelle le signal d'entrée tombe en dessous dudit niveau pré déterminé. De préférence, le signal de niveau de son est envoyé vers une mémoire pendant chacune desdites périodes et mémorisé jusqu'à la période suivante. Le gain de l'amplificateur peut alors être contrôlé suivant la valeur mémorisée. De préférence, le signal de niveau de son est converti sous forme digitale avant d'entre mémorisé dans une mémoire digitale. Une réalisation de l'invention va maintenant être décrite, à titre d'exemple, en référence au dessin joint, qui est un schéma par blocs d'un dispositif amplificateur. Un signal d'entrée, qui représente de la parole, de la musique, des annonces ou similaires, est amené à un amplificateur séparateur (1) pour éviter que le dispositif ne charge la source de signaux et aussi pour isoler le circuit de contrôle de la ligne de signal. Le signal venant de l'amplificateur sépérateur (1) est envoyé à un amplificateur de gain variable (8) ainsi qu'à un amplificateur de commutation (2) qui détecte les périodes où le signal d'entrée tombe en dessous d'un niveau prédéterminé. Ce niveau est fixé pour cor respondre au niveau auquel le niveau de son venant des hauts parleurs, alimenté à partir d'un amplificateur (8) ne stajou- te pas de manière significative au niveau de bruit ambiant. Ce niveau peut être réglé au moyen d'une commande extérieure réglée par un opérateur, ou, dans une installation plus élaborée, le niveau peut être réglé à un niveau de signal d'une valeur donnée en dessous d'un niveau de signal de pointe, le 9uel signal de pointe est déterminé automatiquement. L'amplificateur de commutation (2) fournit un signal porte pour un inhibiteur (3), dont l'action va être expliquée plus loin. Dans la zone destinée à entre couverte par les hauts parleurs, il est prévu un microphone (4) qui produit un signai électrique proportionnel au niveau de pression de son présent. Un transducteur qui produira un tel signal suffira, par exemple un haut-parleur similaire à celui utilisé pour émettre un son lorsqu'il est utilisé en microphone en rendant possible ainsi l'usage de parties communes. Le microphone devrait être placé à l'endroit où il peut correspondre au niveau de son général de la zone destinée à être couverte et on devra prendre soin de s'assurer que rien ne pourra etre placé près de lui, après installation, pour masquer le son de fond. Le signal de sortie venant du microphone (4) amplifié dans un amplificateur (5) qui a une capacité de traitement telle qu'il ne se surcharge pas en présence du signal combiné de parole ou de musique et de bruit ambiant. Le signal amplifié est envoyé à un détecteur (6) et a une valeur qui représente le son total pendant la parole Ou la musique et le niveau de son pendant les périodes de silence existant entre la musique ou la parole. En accord avec 11 invention, un signal venant de l'inhibiteur (3) commande la sortie du détecteur (6) de façon qu'un signal de sortie est envoyé à une mémoire (7) pendant seulement les périodes de silence, c'est-à-dire lorsque l'amplificateur de commutation (2) détecte que le signal dans l'amplificateur séparateur (1) est en dessous du niveau prédéterminé. Le détecteur (6) est disposé pour suivre rapidement le signal venant de l'amplifica tueur~(5) de façon que la mesure du niveau de bruit de fond soit obtenue pendant une période de silence.Si la constante de temps reste courte pendant le temps de détection, tout changement brusque de niveau de bruit, par exemple la chute d'un objet métallique, entrainera la détection d'un niveau incorrect. De préférence, par conséquent, la constante de temps du détecteur (6) est augmenté pendant les périodes de silence. Puisqu'il peut y avoir de-longs intervalles pendant les périodes de silence3 par exemple d'une longueur de cinq à dix minutes si de la musique doit être jouée, il est nécessaire de mémoriser la sortie du détecteur pour que le gain de l'amplificateur à gain variable (8) ne change pas pendant un tel intervalle. Comme il est apparent, le gain de l'ampli- ficateur (8) est commandé suivant le niveau mémorisé dans la mémoire (7). La conception de la mémoire dépend du degré de controle requis. Une simple disposition est de diviser le niveau de son dans un nombre de niveaux discontinus, par exemple de 3 dB, de façon qu'il ne soit pas nécessaire de mémoriser seulement un nombre limité de réglages de gain. Dans une disposition plus élaborée, il peut être prévu un convertisseur analogique en digital qui peut alimenter une sortie codée donnant une indication de la sortie du détecteur (6). Puisqu'il dépend du nombre de digits utilisés, le nombre de niveaux quantisés peut être plus grand, par exemple avec 16 ils d'un code binaire, la sortie du détecteur peut etre partagée en 1,24 nivaux et, en conséquence, chaque niveau représente une petite quantité de bruit ambiant. Ce si nal codé peut, si on le désire, etre traité par les techni ques digitales normales, clest-à-dire que le seuil du système peut varier en soustrayant un nombre fixe dlun nombre maintenu dans la mémoire.En outre, des perfectionnements peuvent inclure la variation du gain d'amplificateur pour réduire la sortie du son le soir ou pour augmenter l'amplitude pour des annonces dtimportance particulière. Dans ces deux cas, ceci est réalisé en traitant l'information digitale maintenue en memoire, dans l'exemple précédent, sous le contrôle d'une horloge et dans le deuxième exemple, manuellement par un opérateur qui supervise.En utilisant encore ce qui existe dans les techniques de calculateurs d'effet, il est possible de commander l'ensemble de ne pas augmenter le gain au-dessus d'un niveau qui aura comme résultat que le dispositif d'annonce soit surchargé ou que le niveau de son provoquera une gêne. Llin- formation en mémoire, après un traitement quelconque, est utilisée pour ntroler le gain de l'amplificateur à gain variable (8) sous l'instruction de l'înhibiteur (3). Llamplificateur a gain variable (8) produit la compensation pour les changements de niveaux du bruit de fond ambiant de façon que l'amplification de musique ou de parole augmente dans les bruits de fonds importants et diminue dans les bruits de fonds calmes. L'amplificateur (8) comprend un élé- ment à gain variable qui est commandé par le signal contenu dans la mémoire (7). Des éléments à gain variable divers peuvent etre utilisés mais des éléments appropriés peuvent comprendre la source nécessaire pour obtenir la résistance d'un transistor à effet de champ ou la résistance d'une cellule photo-conductrice. Quoiqu'il a été supposé qu'unie augmentation ou une diminution du bruit ambiant déterminera un changement proportionnel du gain d'amplificateur, il est possible qu'un changement de niveau de bruit ait un effet plus grand (ou plus petit), à des niveaux de bruits calmes, simplement en modifiant les caractéristiques du détecteur. La sortie du détecteur ou de la mémoire peut être envoyée à un appareillage auxiliaire (9), tel qu'un enregistreur pour l'analyse ultérieure. Alnsi dans un magasin, par l'étude de ltenregistrement du niveau de bruit, on peut déterminer les moments ou du personnel supplémentaire est nécessaire pour venir à bout des périodes de pointe, ou, encore, par le fait que beaucoup de monde font plus de bruit, le signal de niveau de bruit pourrait être utilisé pour controler un dispositif de conditionnement flair. La sortie pourrait être aussi utilisée pour actionner des dispositifs d'avertissements à chaque fois que le niveau de bruit ambiant atteint un niveau déterminé (ou dan ereux). Une autre variante consiste à prévoir une minuterie (10) en plus de l'amplificateur de commutation-(2) grâce à laquelle, à des intervalles prédéterminés, la minuterie fait cesser le signal d'entrée pendant une période donnée. Pendant cette période, l'amplificateur de commutation (2) détectera que le signal est tombé en dessous du niveau prédéterminé et le dispositif se comportera comme il a été décrit ci-dessus. On s'est arrangé pour qu'à chaque fois que l'amplificateur de com mutaion détecte que le signal est en dessous du niveau prede terminé il remet à zéro la minuterie ; ainsi la minuterie fon actionnera seulement après une période prédéterminée du signal ininterrompu. Un tel dispositif garantit que le bruit ambiant est surveillé à des intervalles n'excédant pas une durée don nee, mais avec le minimum de coupure non naturelle. Des disposition peuvent autre prises pour éviter le fonctionnement de la minuterie si des annonces essentielles doivent être faites. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif amplificateur basse fréquence, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il combine - un amplificateur de gain variable prévu pour recevoir un signal d'entrée, - des moyens pour détecter les périodes au cours desquelles le signal d'entrée tombe en dessous dtun niveau prédéterminé, - des moyens transducteurs de son disposés pour prévoir un signal proportionnel au niveau de son dans la zone, ou dans une partie ce celle-ci couverte par le système du contrôle de gain de l'amplificateur, - et des moyens inhibiteurs contrôlés par les moyens détecteurs pour empêcher le changement de gain de l'am- plificateur à gain variable excepté pendant les périodes au cours desquelles le signal d'entrée tombe en dessous dudit niveau prédéterminé. 2 2q) Dispositif amplificateur basse fréquence, tel que défini dans la revendication 10, c a r ac t é r i s é par le fait qu'il comprend une mémoire prévue pour recevoir le signal de niveau de son pendant lesdites périodes. ) ) Dispositif amplificateur basse fréquence, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait que la mémoire est disposée pour contrôler le gain de llamplificateur de façon continue entre lesdites périodes. 4 ) Dispositif amplificateur basse fréquence, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 2 ou 5, prises isolément, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il est prévu des moyens pour transformer le niveau de signal de niveau de son sous forme digitale pour qu'il soit envoyé à la mémoire. 5 ) Dispositif amplificateur basse fréquence suivant la revendication 4, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comprend une horloge disposée pour contrôler des moyens agissant sur la mémoire pour régler la sortie de l'ampliflcateur à gain variable dans des périodes sélectionnées. 6" 6 ) Dispositif amplificateur basse fréquence, suivant la revendication 4, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comprend des moyens susceptibles d'être actionnés manuellement agissant sur la mémoire pour augmenter la sortie de son lorsqu'on le désire. 7") Dispositif amplificateur basse fréquence, suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, prises isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que le moyen transducteur de son se compose d'un détecteur dont la réponse de temps est prévue pour être courte au commencement de chacune desdites périodes et pour être augmentée pour le reste de la période. 80) Dispositif amplificateur basse fréquence, suivant la revendication 7, c a r a c t é r i s é par le fait que les caractéristiques du détecteur transducteur de son ne sont pas linéaires pour de bas niveaux de signal de son. 9 ) Dispositif amplificateur basse fréquence, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, prises isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que le moyen détecteur se compose d'un amplificateur de cummutation. 10 ) Dispositif amplificateur basse fréquence, tel que défini dans la revendication 9, c a r a c t é r i s é par le fait que l'amplificateur de commutation est réglable de fa çon que le niveau prédéterminé de signal d'entrée qui est con çu pour détecter, peut varier. 110) Dispositif amplificateur basse fréquence, tel que défini dans la revendication 10, c a r a c t é r i s é par le fait que des moyens sont prévus pour déterminer le niveau de signal d 'entrée de pointe et pour fixer ledit niveau prédéterminé en dessous et en dépendance du niveau du signal de pointe en réglant l'amplificateur de commutation. 12") Dispositif amplificateur basse fréquence, tel que défini dans une quelconque des revendications précédentes, prises isolément, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comporte un enregistreur pour enregistrer le niveau de son dans ladite zone ou dans une partie de- celle-ci couverte par le dispositif. 13 ) Dispositif amplificateur basse fréquence, tel que défini dans une quelconque des revendications précédentes, prises isolément, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comprend une minuterie placée pour éliminer entrée de l'ampli- ficateur à gain variable à des intervalles prédéterminés. 140) Dispositif amplificateur basse fréquence, tel que défini dans la revendication 13, c a r a c t é r i s é par le fait qutil comporte des moyens pour remettre à zéro la minuterie chaque fois que le signal d'entrée tombe en dessous dudit niveau prédéterminé. 15") Dispositif amplificateur basse fréquence, suivant l'une ou l'autre des revendications 13 ou 14 prises isolément, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comprend des moyens pour mettre hors service la minuterie.