Brevet FR2257173A1 — publié le 19750801

La présente invention a pour objet un montage électrique destiné a contrôler automatiquement le gain d'un amplificateur de puissance relie à un transducteur électroacoustique. Un tel dispositif convient tout par- ticulièrement pour âtre utilisé dans des instruments de musique électri ques. On sait déjà qu'actuellement les amplificateurs pour instruments de musique électriques sont surtout du type à soupapes La raison qui conduit les opérateurs à choisir ce type d'ampli fi cateur tient à ce que le son obtenu est chaud et barmonieux. Par contre, l'emploi d'amplificateurs à transistors (qui sont d'ailleurs très appréciés dans la reproduction 2 haute fidélité parcs que la caractéristique du gain est linéaire et que la tension de sortie est cons- tante quand l'impédance de la charge vario) convient mal pour l'amplification d'instruments de musique, parmi lesquels la contrebasse et la guitare électrique, parce que la reproduction sonore est frcide et pe@ har- monieuse. Une autre raison qui conduit les opérateurs à préférer les amplificateurs à soupapes tient à ce que les amplificateurs à transistors sont très exposés à des distorsions par saturation, par suite de le dynamique élevée des signaux produits par les microphones et par les instruments de musique électriques. Un critere permettant d'éviter les inconvénients précités consiste à employer des amplificateurs à grande puissance, pouvant absorber les poin- tes qui se produisent. Hais dans la pratique cette disposition est écono- miquement désavantageuse, parcs quton utilise normalement seulement la moitié da la puissance disponible. L'objectif de la présente invention consiste donc à réaliser un montage électrique destiné au contrôle automatique du gain dans les amplificateurs de puissance, qui permet d'employer les amplificateurs à transistors également dans les instrumente de musique électriques, sans que des phénomènes de saturation produisent des distorsions, appréciables des sons. Un autre objectif important de l'invention consiste à réaliser un montage électrique quia quand c'est nécessaire, peut intervenir à un ni- veau déterminé d'avance de la puissance produite par l'amplificateur, de façon à réduire la valeur nominale du gain sans provoquer des retards et des distorsions. Un autre objectif de l'invention consiste à réaliser un dispositif ayant une structure simple, de façon à avoir un priz de fabrication plus économique, un encombrement modéré, et une grande sureté de fonctionnement. Ces objectifs sont atteints par un montage électrique destiné à contrôler automatiquement le gain d'un amplificateur de puissance relié à un transducteur électroacoustique, et caractérisé en ce qu'on prévoit des organes qui sont sensibles au signal agissant sur le transducteur élec- troacoutique, et qui sont reliés en contre-réaction avec ltentrée de l'amplificateur (le puissance, par l'intermédiaire d'un circuit comprenant un accouplement photo-optique. D'autres ceractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre de deux exemples de réalisation préférés nais non exclusifs et en se référant aux dessins annelés donnés à titre indicatif et non limitatif sur lesquels La fig. 1 représente un schéma électrique du dispositif considéré qui utilise le courant traversant le transducteur électroacoustique; La fig. 2 représente un autre schéma électrique du dispositif considéré, qui utilise la tension de sortie de l'amplificateur de puissance. On voit sur la fig. 1 un amplificateur de puissance I dont llentree est reliée suivant un procédé connu à l'instrument de musique dont on veut amplifier le son. A la sortie de l'amplificateur est connecté un haut-parleur 2 qui est monté en série sur une résistance 3. La résistance 3 est mise à la masse, et il est évident que la tension à ses bornes est directement proportionnelle au courant qui traverse le haut-parleur. Aux extrémités de la résistance 3, on connecte également le pont redresseur à diodes 4, qui redresse la tension à fréquence acoustique agis sant sur la résistance 3. Le pont 4 alimente une résistance 5 limitant le courant et une diode luminescente 6 qui est accouplée optiquement avec une photorésistance 7. Les bornes de la photorésistance 7 sont connectées en contre-réaction à l'amplificateur de puissance I. On décrira maintenant 3 e fonctionnement du montage électrique décrit, bien que ce fonctionnement découle de façon intuitive de la description précédente. Lorsque le courant traversant le haut parleur 2 et par suite également la résistance 3 augmente, la tension aux bornes de la résistance 3 augmente également de facon directement proportionnelle Il en résulte une augmentation du courant dans le circuit de la diode luminescente 6 et par suite une plus grande luminosité de cette diode. La photorésistance 7 subit une variation de résistance dans le sens qui réduit sa valeur. Etant donné que le dispositif agit sur la contre-réaction de l'amplificateur, on obtient une diminution du gain et de la puissance produite. En d'autres termes, le gain de l'amplificateur est inversement proportionnel au courant produit dans la charge, si bien que cet amplifi- cateur tend à fonctionner à courant constant, comme les amplificateurs à soupapes.Comme limpédance de la charge varie aux fréquences de résonance du haut-parleur et de la caisse acoustique qui le contient, on obtient un "élargissement" du son pour les fréquences de résonance du système "haut-parleur - caisse acoustique et une "compression" du son pour les autres fréquences, résultat qui est tres apprécié dans les instruments de musique électriques, parce qu'on obtient ainsi un son très harmonieux et de toute façon acoustiquement valable. Dans la forme de réalisation de la fig. 2, l'amplifieateur de puissance et le haut-parleur sont encore indiqués respectivement par 1 et par 2. La tension alternative de sortie de l'amplificateur est envoyé a travers une résistance 8 à une borne d'entrés du pont redresseur 9, dont l'autre borne est à la masse. s la sortie du pont redresseur 9, on connecte en série une résistance de limitation du courant 10, une diode luminescente 11 et une diode de Zener 12. La diode luminescente Il est accouplée optiquement avec une photoré sistance 13 qui est connectée à un étage de préamplification 14. Le dispositif représenté fig. 2 fonctionne essentiellement d'une fa- çon analogue à celui de la fig. I, sauf qu'il intervient seulement quand la tension redressés par le pont 9 dépasse la tension de la diode de Zener 12 plus la tension de conduction de la diode luminescente 11, qui sera donc traversée par le courant. On doit donc répéter ce qui a été dit au sujet de l'exemple précédent, c'est-à-dire que, par suite de laccouple- ment optique existant, la valeur de la résistance de la photorésistance 13 varie en fonction de la luminosités et par suite du courant qui traverse la diode Il. Les variations de la photorésistance 13 ont pour résultat une diminution du gain de l'amplificateur de puissance. Il faut signaler qu'on peut faire varier le seul d'intervention du dispositif en faisant varier convenablement la valeur de la résistance 10 et de oelle de la diode de Zener 12. Rn faisant varier convenablement la valeur des résistances 8 et 10, on peut faire varier la pente de la fonction de transfert entrée-sortie après le seuil d'intervention. Ce qui précède montre que, par suite de 1 absence totale de condensateurs, la diminution du gain se fait sans ancun retard. En outre, on évite ainsi tout risque de saturation de l'amplificateur de puissance, donc également de distorsion du son. En effets Susqutà une certaine valeur du gain (déterminée par la tension de conduction de la diode luminescente 6 dans l'exemple de la fig. 1, ou par la tension de Zener la diode 12 plus la tension de conduction de la diode 11 dans l'exemple de la fig. 2), l'amplificateur de puissance se comporte normalement, tandis que, quand cette valeur est dépassée: dans le cas de la fig. 1, il tend à ressentir de plus en plus la variation de l'impedance de la charge comme le fsrait un amplificateur à courant cons- tant, tandis que dans le cas de la fig. 2, le gain se trouve limité sui- vant une cou@be déterminée d'avance. Mien entendu, diverses modificatione peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits Uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. D'une façon évidente, le dispositif de la fig. 1 peut commander un préamplificateur en contre-réaction, tandis que celui de la fig. 2 peut ttre relié directement à l'amplificateur de puissance. Dans une réalisation pratique, les composants peuvent être remplacés par d'autres ayant des caractéristiques analogues. REVERDICATIONS 1) Montage électrique destiné à contrôler le gain dans un amplificateur de puissance relié a un transducteur électroacoustique, ce montage étant caractérisé en ce qu'on prévoit des organes qui sont sensibles au signal agissant sur le transducteur électroacoustique, ces organes étant reliés en contre-réaction avec l'entrée d'un amplificateur de puns- sance, ou d'un étage de préamplification de l'amplificateur, par l'intermédiaire d'un circuit comprenant un accouplement photooptique. 2) Montage électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes sensibles comprennent une résistance montée en série sur le transducteur électroacoustique, un redresseur connecté aux extrémités d'une résistance et alimentant une autre résistance de limitation du courant en série sur une diode luminescente, cette diode luminescente étant accouplée optiquement avec une photorésistance insérée dans le circuit de contrôle en contre-réaction de l'amplificateur de puissance. 3) Montage électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes sensibles comprennent un redresseur monté en série sur une résistance et inséré à la sortie de l'amplificateur de puissance, et qu'aux bornes de sortie de ce redresseur est connectée une résistance en série sur une diode luminescente et sur une diode de Zener, cette diode luminescente étant accouplée optiquement avec une photorésistance insérée dans le circuit de contrôle en contre-réaction dans ns l'amplifica- teur de puissance. 4) Montage électrique selon l'une quelconque des revendication 2 et 3, caractérisé en ce que la photorésistance est insérée dans le circuit de conbrole en contre-réaction d'un étage de préamplification d'un amplificateur de puissance. 5) Montage électrique selon l'une quelconque des revendications pts- cédentes, caractérisé en ce que ledit redresseur est un pont à diodes.