Brevet FR2345702A1 — publié le 19771021

La presente invention concerne un dispositif de mesure du déplacement de la partie émettrice ou réceptrice des transducteurs électro-acoustiques utili sés notamment dans des chaines d'enregistrement, de mesure ou de reproduction du son. Dans des chaines de reproduction, la tension de sortie dudit dispositif appliquée a l'entrée de l'amplificateur précédant le transducteur par l'intermédiaire de circuits électroniques permet d'obtenir l'asservissement de ce dernier. Dans de tels systemes de reproduction, le but recherché est d'une part d'améliorer la qualité de la reproduction du son en diminuant le taux de distorsion et en corrigeant la courbe de réponse energie acoustique rayonnée en fonction de la fréquence dans tout le spectre audible ; en particulier vers les fréquences les plus basses de celui-ci. D'autre part de diminuer le volume des enceintes acoustiques tout en leur gardant de bonnes qualités de reproduction. Plusieurs systemes ont déjà été proposés. Nous les classerons en deux Ca- tégories La premiere méthode utilise comme information d'entrée de la chaine dite de "rétroaction" un signal électrique issu de la bobine mobile servant de moteur au transducteur. Ce signal présente en général l'inconvénient de ne pas rendre compte fidelement de l'énergie acoustique rayonnée ; ce qui le rend difficile a utiliser La seconde méthode est basée sur l'utilisation d'une grandeur caractérisant le mouvement de la partie rayonnante du transducteur, jusqu'alors vitesse ou accélération. Son principal avantage réside dans le fait que nous connaissons de façon relativement précise les relations qui existent entre ces grandeurs et la puissance acoustique rayonnée.Cependant, elle a I1 inconvénient d'une part d'utiliser un capteur solidaire de la partie rayonnante dont la masse, en général, n'est pas négligeable et qui vient donc perturber le fonctionnement du transdueteur; d'autre part, il est difficile en particulier pour les accéléromètres de fabriquer un capteur de faible masse rendant compte avec fidélité de 1' accélération. Or, si nous voulons diminuer le taux de distorsion du signal émis jusqu'à des valeurs inférieures a I Z, il faut que le capteur générant le signal de retroaction soit d'excellente qualité. De plus, ces capteurs doivent être incorpores au transducteur au moment de son élaboration, nécessitant donc une fabrication spéciale. En ce qui concerne les systèmes d'enregistrement ou de mesure du son, on retrouve en partie les mêmes problèmes que pour les reproducteurs. La partie réceptrice doit avoir une faible inertie pour permettre la restitution correcte des fréquences élevées et ne doit pas présenter de résonances dans le spectre audible. I1 faut, d'autre part, que le signal électrique délivré soit suf fisamment important de façon a obtenir un rapport signal/bruit correct. Jusqu'alors, la majorité de ces capteurs utilise un procédé soit électro-dynamique, soit électrostatique. Le dispositif, suivant l'invention, délivre un signal sous forme électrique proportionnel au déplacement soit de la partie rayonnante d'un reproducteur, soit de la partie mobile d'un récepteur. Son avantage réside dans les points suivants 1 ) La masse solidaire de l'objet en déplacement peut être rendue très faible. 2 ) La linéarité du signal de sortie peut être excellente. 3 ) Pour les reproducteurs, il peut s'adapter sur pratiquement tous les transducteurs du commerce et ne nécessite donc pas une fabrication spéciale. Le dispositif, objet de la présente invention, comprend deux types de réalisations possibles. Dans ces deux réalisations, on utilise le déplacement de la partie mobile du transducteur pour moduler l'intensité d'un faisceau lumineux proportionnellement à ce déplacement. Ce faisceau modulé est capté par un détecteur opto-électronique (photo-transistor ou photo-diode par exemple) qui génère alors un signal électrique proportionnel à l'intensité lumineuse reçue. Selon une réalisation de l'invention (fig. 1), on intercale entre un émetteur à diode électroluminescente (a) et un photo-transistor (b) un matériau (c) dont le coefficient de transmission optique varie linéairement en fonction d'une de ses dimensions. Ce matériau peut par exemple être un morceau de film négatif photo rigide correctement impressioné. Tout déplacement de l'ensemble emetteur- récepteur par rapport à ce matériau dans la direction du gradient de transmission de celui-ci engendrera donc un signal électrique proportionnel à ce déplacement. Selon une autre réalisation de l'invention (fig. II), on utilise une sour tonnet ce lumineuse (a) en forme de # et de luminance constante. Un matériau opaque (c) est placé entre la source (a) et le récepteur (b) de telle sorte que pour la position moyenne de ce matériau par rapport à l'ensemble source récepteur il intercepte la moitié du faisceau lumineux provenant de la source (a). On choisit les distances source-matériau, matériau-récepteur et la dimension de la source de telle sorte que pour des amplitudes de déplacement maximales du matériau par rapport à l'ensemble émetteur récepteur, le faisceau ne soit ni complètement transmis, ni complètement occulté.Dans ce type de réalisation, la linéarité du signal électrique de sortie sera d'autant meilleure que l'angle sous lequel, du récepteur est vue la plus grande dimension de la source sera petit. Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé en combinaison avec des circuits électroniques annexes pour asservir les reproducteurs électro-' acoustiques utilisés dans des installations de reproduction de son de qualite et doit permettre la construction d'enceintes acoustiques de rapport qualité/ encombrement fortement améliore. Il peut également être utilise pour transformer un signal sonore en signal électrique dans des appareils de mesure ou d'enregistrement du son. D'une façon plus générale, ce dispositif peut être utilisé dans tout sys tème où l'on a besoin d'obtenir une information déplacement sous forme électrique, par l'intermédiaire d'un système de faible inertie. Une autre application peut être envisagée dans des chaines de régulation par exemple, où une fonction spéciale du déplacement est nécessaire : elle sera obtenue par un procédé photographique permettant d'adapter le coefficient de transmission du matériau intercalé entre l'émetteur et le récepteur à la fonction envisagée. Revendications. i. Dispositif de mesure du déplacement d'un objet selon une méthode opto-électronique caractérisé en ce qu'il comprend, un émetteur optique, un récepteur délivrant un signal électrique proportionnel à l'intensité lumineuse qu'il resoit, un matériau placé entre l'émetteur et le récepteur, ledit matériau ayant un coefficient de transmission optique qui varie selon une de ses dimensions. L'information de sortie dudit dispositif est obtenue par le déplacement du matériau précité, dans la direction de variation de son coefficient de transmission optique, par rapport à l'ensemble émetteur-récepteur. 2. Dispositif selon la revendication I caractérisé par le fait que le matériau intercalé entre l'émetteur et le récepteur est solidaire de la partie rayonnante d'un transducteur électro-acoustique ; que ledit matériau a un coefficient de transmission optique qui varie linéairement dans la direction du déplacement de cette partie rayonnante et que le signal de sortie du dispositif est réin jecté par l'intermédiaire de filtres et amplificateurs électroniques à l'entrée de l'amplificateur précédant le transducteur dans le but d'améliorer la qualité des sons reproduits. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le matériau placé entre l'émetteur et le récepteur est solidaire de la partie réceptrice d'un capteur de son ; que ledit matériau a un coefficient de transmission optique qui varie linéairement dans la direction du déplacement de cette partie réceptrice, permettant d'obtenir sous forme électrique une information représentative du son reçu et pouvant être utilisée dans des chaines d'enregistrement ou de mesure du son. 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le matériau placé entre ltemetteur et le récepteur est solidaire d'un corps en déplacement ; que ledit matériau a un coefficient de transmission optique qui varie selon une fonction déterminée dans la direction du déplacement de cet objet permettant d'obtenir une information sous forme électrique représentative d'une fonction du déplacement et pouvant être utilisée dans des chaines de mesure, de contrôle ou d'asservissement. 5. Dispositif de mesure du déplacement d'un objet selon une méthode opto-électronique caractérise en ce qu'il comprend, un émetteur optique en forme de bâtonnet, un récepteur délivrant un signal électrique proportionnel à l'intensité lumineuse qu'il reçoit, un matériau opaque placé entre l'émetteur et le récepteur et interceptant une partie du faisceau émis par la source. L'information de sortie dudit dispositif est obtenue par le déplacement du matériau précité par rapport à l'ensemble émetteur-récepteur dans la direction de la plus grande dimension de la source. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le matériau opaque intercalé entre l'émetteur est solidaire de-la partie rayonnante d'un transducteur électro-acoustique et que le signal de sortie du dispositif est et réinjecté par l'intermédiaire de filtres d'amplificateurs à l'entrée de llampli- ficateur précédant le transducteur dans le but d'améliorer la qualité des sons reproduits. 7. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le matériau opaque placé entre l'émetteur et le récepteur est solidaire de la partie réceptrice d'un capteur de son, permettant d'obtenir sous forme électrique une information représentative du son reçu et pouvant être utilisée dans des chaines d'enregistrement ou de mesure du son.