Brevet FR2296304A1 — publié le 19760723

La présente invention est destiné à réduire les bruits ajoutés aux signaux électriques, lors de leur transmission par l'intermédiaire de supports tels que enregistrement magnétique, disque microsillon, émission de radio, etc.... Les dispositifs connus visant au même résultat se divisent en deux catégories. Dans la première, où se trouvent les systèmes les plus efficaces, on opère un traitement analogique ou digital du signal électrique avant l'enregistrement et un traitement inverse après la lecture. Les dispositifs analogiques sont principalement des compresseurs - expanseurs. Dans la deuxième catégorie, le traitement se fait uniquement après la lecture du signal électrique, duquel on essaie de diminuer le bruit dans les passages les plus faibles, à l'aide de filtres passe-bas, dont la fréquence est fixe et la pente est fonction du niveau du signal (Procédé D.N.L. de PEILIPS) ou dont la pente est fixe mais la fréquence de coupure varie comme la largeur du spectre de fréquence du signal (Procédé D.N.F. de BURWEN). Les dispositifs les plus efficaces apportent une réduction du bruit de l'ordre de 10 à 15 décibels, et les plus simples de 3 décibels. Le dispositif proposé qui se classe dans la première catégorie définie cidessus est également un compresseur avant l'enregistrement et un expanseur après la lecture. Toutefois, il allie la simplicité à une très grande efficacité, puisqu'il permet de réduire le bruit de fond de 20 à 60 décibels suivant les cas. Le dispositif proposé à l'enregistrement est un amplificateur logarithmique, figure 1, les signaux électriques rentrent en 4. Le gain de l'amplificateur opérationnel 1 est déterminé par les transistors 3, de type NPN pour les signaux positifs, et 2 de type PNP pour les signaux négatifs, montés en transdiode. Les potentiomètres 7 et 6 servent respectivement à compenser le courant à l'entrée et à fixer le point de fonctionnement de l'amplificateur. Les bases des transistors 2 et 3 sont portées à une tension de polarisation dont il sera question plus loin. Les signaux électriques de sortie en 5 qui vont être enregistrés, sont donc avec ce montage, le logarithme des signaux d'entrée en 4. Le dispositif utilisé après la lecture, figure 2, est un amplificateur exponentiel, donc de loi inverse au précedent. Les Les signaux électriques rentrent en 9. Le gain de l'amplificateur 11 est déterminé par les transistors complémentaires 13 pour les signaux positifs et 12 pour les signaux négatifs. Ils sont également montés en transdiode. Le potentiomètre 17 sert à annuler la tension de décalage à l'entrée de l'amplificateur. Les signaux électriques qui sortent en 10 après leur passage dans les deux montages proposes, sont donc identiques à ce qu'ils étaient en 4. Dans les amplificateurs logarithmiques ou exponentiels, les transistors montés en transdiode ont normalement leur base au potentiel de la masse. Dans le dispositif proposé, cela conduirait à avoir une importante distorsion de raccordement lors du passage à zéro dans signaux alternatifs que l'on veut fl traiter. Dans les figures 1 et 2, un système identique de polarisation auto matique des bases des transistors permet d'annuler cette distorsion, tout en conservant l'efficacité maximum de l'amplificateur, pour les signaux très faibles ou nuls. L'amplificateur 8 figure 1, dont l'entrée est reliée à 5, a un gain important ggl et amplifie ainsi les signaux devant être enregistrés. Les alternances positives et négatives sont séparées à la sortie, par un montage à diodes. Aux bornes des potentiomètres 15 et 16, on obtient une tension négative et positive, proportionnelle à l'amplitude des signaux de sortie en 5, qui doivent être enregistrés. Les bases des transistors 2 et 3, reliées aux curseurs des n potentiomètres 15 et 16, se trouvent donc polarisées à une tension permettant d'annuler la distorsion de raccordement sur les signaux alternatifs. Lorsque les signaux d'entrée en 4 sont très faibles ou nuls, les bases des transistors 2 et 3 sont également à un potentiel très faible ou nul, pour une efficacité maximum. Sur la figure 2, l'amplificateur 14 agit exactement de la même façon lors de la lecture. Le montage préférentiel décrit ci-dessus, n'est pas limitatif. L'idée maîtresse du système, pour obtenir une réduction importante du bruit, est qu'il faut une compression très importante du signal électrique avant enregistrement. Contrairement aux réalisations précédentes, il faut donc un compresseur dont la la loi de transfert soit mathématiquement connue, de manière à pouvoir appliquer la loi inverse après la lecture. Ainsi on pourrait enregistrer la racine carré ou cubique des signaux électri ques. L'expanseur serait un montage élévateur au carré ou au cube, des signaux électriques lus dans le cas de l'application à l'enregistrement magnétique. Le Le dispositif proposé peut également être utilisé pour l'enregistrement et la lecture de disques microsillons. Il permettrait de minimiser les bruits apportés par le système de gravure et de lecture des disques. Appliqué à l'émission et à la réception hertzienne, il offrirait les mimes avantages de réduction du souffle et des bruits parasites. D'une manière générale, le dispositif peut être appliqué chaque fois qu'un signal basse fréquence, jusqu'au courant continu, doit emprunter un support qui normalement diminue son rapport signal sur bruit. REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant de réduire les bruits que l'on ajoute à un signal électrique lors de ltenregistrement et de la lecture de ce signal, sur bande magnétique ou sur disque microsillon, caractérisé par I'emploi-d'un ensemble compresseur - expanseur , générateurs de fonction non-linéaires,logarithmique à l'enregistrement et exponentiel à la lecture dans llexemple proposé, sur toute l'étendue de tension et de fréquence des signai électriques à traiter2 et dont les éléments non-llnéaires sont équipés d'un contrôle automatique de polarisation. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par ltemploi d'un amplificateur opérationnel associé à un couple de transistors complém- taires, de type PNP et NPN montés en transdiode, et utilisés comme éléments non-linéaires pour effectuer les opérations logarithmiques et exponentielles sur les signaux électriques positifs et négatifs. 3) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par l'emploi d'une tension de polarisation des bases des transistors pour éviter une dis torsion des signaux électriques alternatifs, 4) Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que cette tension de polarisation est proportionnelle à la grandeur du signal électrique à traiter, pour augmenter l'efficacité du dispositif lors du traitement de signaux électriques faibles ou nuls. 5) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le traitement logarithmique - exponentiel n'est pas limitatif, et que 1' on peut effectuer sur les signaux à enregistrer les opérations d'extraction de racine carré ou cubique, ceux-ci étant élevés au carré ou au cube après la lecture.