Brevet FR2305909A1 — publié le 19761022

L'invention a pour objet un appareil microphonique pour la transmission de la parole dans une ambiance bruyante. Pour permettre à plusieurs personnes d'un équipage de converser entre elles, il est habituel de munir chaque personne d'un casque téléphonique relié en permanence à un réseau de communication et, devant sa bouche, d'un microphone porté le plus souvent par le casque téléphonique. I1 est habituel de prévoir, sur le circuit reliant le microphone d'un servant au réseau téléphonique, un interrupteur qui isole le microphone du réseau aussi longtemps que le servant n'a pas de message à communiquer. Cet interrupteur est habituellement manoeuvré par appui sur un bouton ou levier, l'ensemble étant quelquefois dénommé alternat. Lorsque les manoeuvres à effectuer par le servant, par exemple le pilote d'un véhicule, exigent les deux mains, cet actionnement de l'alternat peut être une gêne pour le servant. Pour écarter cet inconvénient, on a proposé de munir un dispositif microphonique d'un interrupteur automatique qui assure la liaison au réseau de communication seulement lorsque l'énergie sonore captée par le microphone atteint une valeur prédéterminée qui correspond à l'émission de la parole par l'usager. Mais cette proposition est inapplicable dans le cas où le microphone est placé dans une ambiance bruyante comme à l'in- térieur d'un avion, un véhicule blindé, par exemple un char d'assaut. Le bruit ambiant,dont l'intensité peut atteindre 130 décibels, risque alors de mettre en circuit le microphone bien qu'aucune parole ne soit prononcée. L'analyse de l'énergie sonore reçue par le microphone, pour distinguer la parole du bruit ambiant, afin de tourner cette difficulté,amènerait à des complications de réalisation qui la rendent pratiquement inapplicable. L'invention résout ce problème d'une manière simple et efficace. L'appareil microphonique selon l'invention est caractérisé par ce fait qu'il comprend, près de la bouche de l'usager, deux microphones, à proximité l'un de l'autre, dont les caractéristiques sont aussi voisines que possible, des moyens étant prévus pour qu'ils soient influencés différemment par la parole et en ce qu'on fait dépendre la mise en relation de 1J appareil avec le réseau de communication de l'inégalité des courants micropho niques circulant dans l'un et l'autre des circuits reliés aux deux microphones. Le fait que les deux microphones sont proches l'un de l'autre a pour conséquence qu'ils sont influencés sensiblement de la même façon par le bruit ambiant, de sorte que les courants moyens qui en résultent dans l'un et l'autre des circuits issus des microphones sont sensiblement les mêmes. Par contre, lorsque la parole de l'usager dont la bouche est à proximité de l'appareil se superpose au bruit ambiant, un déséquilibre nait immédiatement entre les deux circuits, en raison de la non-identité de l'influence de la parole sur les microphones et ce déséquilibre est mis à profit pour assurer automatiquement la liaison d'au moins l'un des microphones au réseau de communication. L'expérience a montré qu'un simple déflecteur ou cache placé devant l'un des deux microphones a pour résultat que les effets de la parole sur les deux microphones sont suffisamment différents l'un de l'autre pour qu'un fonctionnement satisfaisant de l'appareil soit assuré. L'invention vise également une forme de réalisation remarquable par son adaptation facile à diverses utilisations particulières et qui, notamment, tient compte de la nature et des particularités que peut présenter le bruit ambiant. L'invention trouve une application spécialement avantageuse dans les communications téléphoniques entre les servants d'un même véhicule mû par un moteur puissant, notamment d'un char d'assaut. Elle prévoit à cet égard des moyens permettant de tenir compte des conditions, d'une sévérité extrême, qui interviennent au cours des manoeuvres du char. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, qui est un schéma en blocs-diagrammes d'un appareil selon l'invention. Le dispositif microphonique destiné à être placé devant la bouche de l'usager comprend non pas un microphone comme habituel jusqu'ici mais deux microphones 111 et 112, à proximité immédiate l'un de l'autre, avantageusement portés par un même bras solidaire d'un casque téléphonique. Les deux microphones peuvent être alignés verticalement, avec un rabat protégeant le microphone inférieur. Ils peuvent aussi être placés l'un à c8té de l'autre, un cache étant prévu devant le microphone le plus éloigné de la bouche. Les microphones 111 et 112, du type à cellule différentielle, ce qui leur confère une sélectivité en distance et en direction, sont choisis de manière à êtreentre eux aussi identiques que possible. Alors que l'un des microphones, 111 par exemple, est immédiatement en regard de la bouche de l'usager, un masque ou bouclier 12 est interposé entre la bouche et ce second microphone 112. Des microphones 11 et 112 sont issus des circuits, respectivement 131 et 132, qui comprennent des filtres de bande, respectivement 141 et 142, suivis de pré-amplificateurs, -respec- tivement 151 et 152, de détecteurs quadratiques, respectivement 161 et 162. Les détecteurs sont suivis de filtres passe-bas, res pectivement 171 et 172, lesquels sont suivis d'amplificateurs logarithmiques 181 et 182, dont les sorties 191, 192 sont reliées aux entrées d'un amplificateur différentiel 21. La sortie 22 de l'amplificateur différentiel 21 est reliée à l'entrée d'un dispositif à constante de temps 23, lequel est suivi d'un dispositif de seuil 24 relié à un dispositif de logique 25. C'est la sortie 26 du dispositif de logique 25 qui commande par un circuit 27 un interrupteur 28 interposé sur un circuit 29 reliant le microphone 111 au réseau de communication téléphonique. Les filtres de bandes 141 et 142, identiques entre eux, ont leur fréquence centrale de bande de passage et une largeur de bande choisies de façon que le rapport entre le signal de parole et le signàl de bruit ambiant soit optimal, compte tenu de la plus ou moins grande identité des courbes de réponses en fréquence des microphones 111 et 112, de l'effet différentiel de ces microphones et de la nature du spectre du bruit ambiant. Pour de nombreuses utilisations, de bons résultats sont obtenus en choisissant comme fréquence centrale de la bande de passage des filtres 14 une valeur comprise entre 600 et 1000 Hz et une largeur de bande comprise entre 200 Hz et 600 Hz, de façon à prélever l'énergie du premier olA du deuxième formarrt constituant la parole. Les filtres 171 et 172, placés à la suite des préamplificateurs 151 et 152 ont un rôle habituel de lissage. Le fonctionnement est le suivant Aussi longtemps que le servant ne parle pas, les microphones 111 et 112 sont soumis au seul effet du bruit ambiant. En raison du fait qu'ils sont proches l'un de l'autre, l'effet du bruit ambiant est quasiment identique sur l'un et l'autre des microphones. Les courants microphoniques moyens circulant dans les circuits 131 et 132 sont sensiblement les mêmes. Après amplification et détection, les valeurs à la sortie des amplificateurs logarithmiques 181 et 182 sont sensiblement les mêmes et c'est seulement une faible tension qui peut être présente à la sortie 22 de l'amplificateur différentiel 21, en tous les cas insuffisante pour dépasser le seuil du dispositif 24: l'interrupteur 28 reste ouvert et le bruit capté par le dispositif microphonique n'est pas transmis au réseau téléphonique. Lorsque le servant parle, l'énergie sonore captée par le microphone 111 est plus grande que celle captée par le microphone 112 en raison principalement du bouclier ou déflecteur 12 prévu devant ce dernier. I1 en résulte un déséquilibre dans la circulation des courants dans les circuits 131 et 132. Ce déséquilibre se traduit par la présence d'une tension à la sortie 22 de l'amplificateur différentiel 21 de valeur supérieure à celle du seuil du dispositif 24. Par l'intervention des amplificateurs logarithmiques 181 et 182 cette valeur de tension reste la même quelle que soit l'intensité de l'énergie sonore correspondant à la parole. C'est cette tension qui provoque, par l'intervention du dispositif de logique 25, la fermeture de l'interrupteur 28: la parole captée par le microphone 111 est ainsi transmise au réseau téléphonique. L'intervention du dispositif à constante de temps 23, par exemple de l'ordre de 100 ms, évite l'effet que pourrait avoir un bruit très violent, comme par exemple celui provoqué par le tir d'une arme à feu. Comme un tel bruit est toujours très bref, le déséquilibre qutil peut produire dans les circuits n'est pas transmis au dispositif de logique 25. Un dispositif à seuil à unevsaeieuer de seuil fonctionne d'une manière satisfaisante en raison de l'intervention préalable des amplificateurs logarithmiques 18. Le dispositif de logique 25 est propre à assurer la fermeture de l'interrupteur 28 dès le prononcé de la première syllabe. Par contre, la disparition momentanée d'une tension à son entrée ne provoque pas immédiatement l'ouverture de l'interrupteur 28, mais seulement après un intervalle de temps qui correspond à celui qui sépare habituellement le prononcé de deux syllabes ou de deux mots successifs. L'appareil permet ainsi une transmission téléphonique normale de la parole malgré les discontinuités qui sont le propre de cette dernière et peuvent se traduire par des temps de rééquilibre de circulation des courants microphoniques moyens dans les circuits 131 et 132. L'un des deux préamplificateurs, par exemple le préamplificateur 152, est avantageusement à gain ajustable. On prévoit un appareil dans lequel la commande du gain de ce préamplificateur est manuelle et est effectuée avant l'utilisation. Dans une autre forme de réalisation, la sortie 22 de l'amplificateur différentiel 21 se divise suivant un second circuit 31 qui comprend un amplificateur à constante de temps 32 dont la sortie 33 est utilisée pour commander le gain d'un des préamplificateurs, par exemple du préamplificateur 152. La commande du gain dudit préamplificateur permet de maintenir l'équilibre dans les circuits 131 et 132 pour des bruits ambiants d'intensités très différentes et cela malgré que les courbes de réponse des microphones 111 et 112 ne soient pas constamment identiques. La constante de temps de l'amplificateur 32 est prévue pour éviter que le gain ne soit modifié en cours de l'émission de la parole. Dans une variante, un circuit 35 issu du dispositif de logique 25 maintient l'amplificateur 32 dans la condition qui est la sienne dès que l'appareil est transmetteur de parole, ce qui évite une modification intempestive du gain du préamplificateur 152 au cours d'une phase de transmission de parole. REVENDICATIONS 1. Appareil microphonique pour la transmission de la parole dans une ambiance bruyante, comprenant un interrupteur interposé entre l'appareil et le réseau de transmission téléphonique, caractérisé en ce qu'il comprend deux microphones suffisamment proches l'un de l'autre pour qu'ils soient influencés sensiblement de la même façon par le bruit d'ambiance mais différemment par la parole à transmettre, le fonctionnement de l'interrupteur étant sous la dépendance de la différence de circulation des courants moyens dans deux circuits reliés respectivement à l'un et l'autre des microphones. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un des microphones est équipé d'un masque. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux microphones sont du type à cellule différentielle. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sorties des deux circuits affectés respectivement aux deux microphones sont appliquées aux entrées d'un amplificateur différentiel. 5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits circuits comprennent chacun un amplificateur loga rythmique. 6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits circuits comprennent des préamplificateurs. 7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un des préamplificateurs est à gain réglable. 8. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fermeture et l'ouverture de l'interrupteur sont commandées par un dispositif de logique dont l'entrée est reliée à la sortie de l'amplificateur différentiel. 9. Appareil selon les revendications 3, 4 et 7, caractérisé en ce qu'un dispositif à seuil est interposé entre le dispositif de logique et l'amplificateur différentiel. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un dispositif à constante de temps est interposé entre l'amplificateur différentiel et le dispositif de logique. 11. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le gain du préamplificateur est sous la dépendance de la sortie de l'amplificateur différentiel. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un dispositif à constante de temps est interposé entre l'amplificateur différentiel et la commande du gain du préamplificateur. 13. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que la commande automatique du gain est bloquée dès que la parole est transmise. 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que ce blocage a lieu par une liaison au dispositif de logique. 15. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de logique commande la fermeture de 1' inter- rupteur dès le prononcé d'une syllabe mais n'ouvre ledit interrupteur qu'un temps déterminé après le prononcé d'une syllabe pour tenir compte de la discontinuité de la parole. 16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les deux microphones sont montés sur un support commun. 17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que le support commun est solidaire d'un casque téléphonique. 18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que les constituants des circuits microphoniques et les autres constituants sont rassemblés suivant une plaquette éloignée du casque et reliée à celui-ci par un cabale. 19. Casque téléphonique faisant partie de l'appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend deux microphones à proximité l'un de l'autre et dont l'un comporte un masque.