Brevet FR2374773A1 — publié le 19780713

L'Alnvention a trait à un égaliseur destiné à corriger la courbe de réponse en fréquence d'une channe électroacoustique. Pour corriger la courbe de réponse d'une chaine électroacoustique, notamment A l'enregistrement de pièces de musique, il est courant dtintercaler dans la charnue des circuits dits égaliseurs, dont on ajuste la-courbe de transmission pour compenser les déficiences des éléments-de-la chaise, principalement des transducteurs électroacoustiques, comme les microphones. Comme les déficiences se produisent particulièrement dans les registres grave et aigu, on intercale des circuits égaliseurs qui atténuent le registre médium.Ces circuits égaliseurs comportent donc des filtres qui apportent une atténuation dans la bande du médium il est avantageux de concevoir ces filtres avec une fréquence centrale atténuée .réglable, ainsi qu'avec des pentes d'atténuation ajustables de façon distincte de part et d'autre de la fréquence centrale, pour adapter la courbe de réponse à la tessiture d'un instrument ou d'un groupe d'instruments particuliers. Fréquemment d'ailleurs on introduit une altération voulue de la courbe de réponse pour donner du brillant, accentuer le rythme ou mEme modifier le timbre. Les égaliseurs comportent couramment des filtres dits- actifs, comportant des réseaux à résistance-capacité montés en rétroaction sur un amplificateur ; ces filtres actifs sont plus souples en réglage que les filtres passifs et fonctionnent å des impédances plus basses avec des composants moins volumineux, en raison de ce que l'impédance sur la voie de signal n'est pas liée à l'impédance du réseau filtrant passif disposé en-rétroaction. Cependant laa égaliseurs classiques ont l'inconvénient d'introduire des déphasages importants aù voisinage de la fréquence centrale lorsque celle-ci est fortement atténuée. L'invention a pour objet un égaliseur à filtre actif présentant un déphasage réduit dans le médium, et capable d'apporter une accentuation pour deux fréquences choisies indépendamment dans le spectre acoustique avec des pentes d'atténuation réglables autour de ces deux fréquences. A cet effet l'invention propose un égaliseur destiné à corriger la courbe de réponse en fréquence d'une channe électroacoustique et comportant des filtres actifs à cellule résistance-capacité disposée en rétroaction, réglables et insérés entre une entrée et une sortie drégaliseur, caractérisé en ce qu'il comporte trois voies en parallèle avec chacune un atténuateur apériodique en sortie, une première voie comprenant un amplificateur apériodique, tandis que les deuxième et troisième voies comprennent chacune un filtre actif passe-bande dont la cellule résistance-capacité est ajustable en constante de temps et amortissement. Le signal de sortie d'égaliseur est ainsi constitué par la superposition, à des niveaux réglés pour chacune des voies, d'un signal image du signal d'entrée, et de deux signaux présentant chacun une accentuation sur une fréquence choisie par réglage de la constante de tempos, et une pente d'atténuation autour de cette fréquence réglée par l'amortissement. En outre les filtres passe bande ne présentent pas de déphasage sur la fréquence centrale, et les déphasages introduits par les deux filtres passe bande se compensent au moins partiellement entre les deux fréquences centrales. En disposant des interrupteurs en série avec les atténuateurs de voie, on peut éliminer totalement une ou deux voies. De préférence chacun des filtres passe bande comporte un amplificateur inverseur de phase, une résistance entre la sortie et l'entrée de l'amplificateur, deux capacités sensiblement égales et réglables conjointement et reliant une jonction aux deux extrémités respectives de la résistance, une deuxième résistance fixe entre l'entrée de voie et la jonction, et une troisième résistance réglable entre jonction et masse. La constante de temps est deter- minée principalement par la combinaison des deux capacités et des première et deuxième résistances, tandis que la résistance réglable détermine l'amortissement. Les caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé qui représente schématiquement un égal il seur selon l'invention. Selon la forme de réalisation choisie et représentée, l'égaliseur comprend, à partir d'une entrée E trois voies 1, 2 et 3. La voie 1 comporte, à la suite d'une résistance d'entrée 10, un circuit amplificateur comprenant un amplificateur opérationnel 11 attaqué sur son entrée inverseuse et un étage abaisseur d'impédance formé des deux transistors NPN 17 et PNP 17' dont les espaces émetteurcollecteur sont en série et les bases sont attaquées en parallèle avec des diodes 18 d'ajustage de polarisation différentielle.La sortie du circuit amplificateur est prise sur les émetteurs1 reliés, des transistors 17 et 17' e une résistance 12 est montée en rétro- action entre sortie et entrée du circuit amplificateur , une capacité de faible valeur l3 est disposée en parallèle sur la résistance 12 pour réduire- le gain aux fréquences- tres élevées (constante de temps 0,3 s), La sortie du circuit amplificateur de voie l attaque, à travers une capacité de liaison 16, un poten tiomètre-a-iténuateur 19 avec une résistance de talon 19a. Les voies 2 et 3 sont semblables et comportent des circuits amplificateurs constitués, hormis le circuit de rétroaction, de façon analogue au circuit amplificateur de la voie 1, avec.des amplificateurs opérationnels 21 et 31, des paires de transistors 27, 27' et 37, 37' des diodes de polarisation 28, 38, et des atténuateurs de sortie 29, 29a et 39, 39a Ces circuits amplificateurs des voies 2 et 3 constituent des filtres actifs passe bande en association avee un circuit de rétroaction composé d'une résistance 24 (34) disposée entre sortie et entrée du circuit amplificateur, deux capacités 22(32), 23 (33) disposées entre une jonction 25 (35) et respectivement l'entrée et la sortie du circuit amplificateur, une résistance d'entrée de voie 20 (30) relient l'entrée E de l'égaliseur à la jonction 25 (35), et une résistance réglable 26 (36) entre jonction 25 (35) et une résistance de talon 26a (36a) reliée a la masse. Les capacités 22 (32)et 23 (33) sont égales et sont constituées, en fait, chacune d'un banc de condensateurs dont les valeurs se succèdent en progrçssion géométrique de raison 3#0,1 soit 0,465 environ ; Des commutateurs 22a, 23a (32a, 33a)psrmettent de choisir une paire de capacité 22, 23 (32, 33). Dans un exemple de réalisation Ia résistance 20 (30) a une valeur de 10 k.ohms7 la résistance 26 (36) est réglable-entre o et 10 k. ohms, et la résistance 26a (36a) une valeur de 0,68 kohms, tandis que les capacités 22, 23, 32, 33 ont des valeurs 220-10Ô-47- 22-10-4,7-2,2-1 nanofarads. Il en résulte que les voies 2 et 3 constituent des filtres actifs passe bande avec une amplification de 5 sur la fréquence centrale, une atténuation de 6 à 12 dB par octave autour de la fréquence centrale suivant le réglage de la résistance 26 (36). La fréquence centrale se situe dans les gammes 30-70, 70-150, 150-300, 30Q-700, 700-1200, 1200-3000, 3000-5000, 5000-15000, le choix de la gamme étant fait par le choix des valeurs de capacité 22, 23 (32, 33) et la fréquence centrale se déplaçant dans la gamme- par l'ajustage de la résistance 26 (36). lins trois voies sont réunies par un réseau de trois résistance ces respectivement 41, 42, 43 à- un point commun de ces trois résistances à entrée d'un amplificateur de sortie 4 constitué comme laamplificateur de voie apériodique 1 avec un amplificateur opéra- tionnel 40, un étage abaisseur d'impédance 45 et un réseau de rétroaction 44. La sortie du circuit amplificateur 4 constitue la sortie S de l'égaliseur. Chacune des voies 1 à-3 peut etre coupée à l'aide d'un interrupteur, respectivement 19b, 29b, 39b disposé entre l'atténuateur respectivement 19, 29, 39, et les résistances respectives 41, 42, 43 du réseau additionneur. Pour utiliser l'éqaliseur, on ajuste les fréquences centrales des voies 2 et 3 dans es gammes voulues, qui peuvent être réparties prati- quement sur toute l'étendue du spectre acoustique, et on ajuste également pour chacune de ces voies l'atténuation autour de la fréquence centrale par les résistances 26 et 36, puis on règle la contribution de chaque voie à l'aide des potentiornètres 19, 29 et 39. Les talons 19a, 29a, 39a étant 100 fois plus faibles que les potentiomètres 19, 29, 39, on dispose d'une échelle de 40 dB d'atténuation. On remarquera que l'on peut, soit utiliser les trois voies, soit en supprimer une ou deux. Par ailleurs on peut régler les fréquences centrales des voies 2 et 3 de part et d'autre du médium. Les graves et les aigus sont alors relevés, ce qui donne un effet analogue au creusement du médium des égaliseurs classiques, avec l'avantage que, la voie apériodique 1 n'introduit pratiquement pas de déphasage sur toute l'étendue du spectre, les voies 2 et 3 ne déphasent pas leurs fréquences centrales, et les déphasages pour les fréquences du médium, entre les fréquences centrales, se compensent au moins partiellement par l'addition linéaire dans le réseau 41, 42, 43. On peut aussi placer les deux fréquences centrales dans le meme registre du spectre acoustique (grave, médium, aigu). On obtient un relèvement de ce registre, avec un étalement entre les deux fréquences centrales. En réglant les fréquences centrales des voies 2 et 3 vers les extremités de la tessiture d'un instrument particulier, et en atténuant fortement la voie 1, ou en la supprimant,.on obtient dans le spectre acoustique un créneau correspondant à la tessiture de l'instrument qui se trouve privilégié. Les possibilités de réglage en fréquence et amortissement des voies 2 et 3, et de réglage indépendant des contributions des trois voies allant jusqu'à leur suppression, permettent dSobtenxr un grand nombre d'effets spéciaux, détimbrages, isolement d'une partie du spectre, par des opérations simples et rapides, qui ouvrent de grandes possibilités d'interprétation d'oeuvres musica- les. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution. REYENDICAtIONS 1. Egaliseur destiné à corriger la courbe de reponse en fréquence d'une channe électroacoustique et comportant des filtres actifs à cellule résistance-capacité disposée en rétroaction, régla- bles et insérés entre une entrée et une sortie d'égaliseur, caractérisé en ce qu'il comporte trois voies en parallèle avec chacune un atténuateur apériodique en sortie, une première voie comprenant un amplificateur apériodique, tandis que les deuxième et troisième voies comprennent chacune un filtre actif passe-bande dont la cellule résistance-capacité est ajustable en constante de temps et amortissement. 2. Egaliteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque-atténuateur de voie est en série avec un moyen interrupteur 3. Egaliseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des filtres actifs passe-bande comporte un amplificateur inverseur de -phase avec une première résistance disposée entre sortie et entrée, deux capacités sensiblement égales, ajustables conjointement et reliant une jonction respectivement aux deux extré- mités de la première résistance, une deuxième résistance, fixe, entre jonction et entrée de voie, et une troisième résistance, ajustable, entre jonction et masse, la sortie de la voie étant prise sur la sortie de l'amplificateur. 4. Egaliseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites capacités sont ajustables par valeurs discrètes en progression géométrique de raison voisine de 9,465, la deuxième résistance est environ dix fois plus faible que la première, tandis que la troisième résistance est réglable dans un rapport de 1 à 0,07 par rapport à la deuxième. 5. Egaliseur selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un amplificateur apériodique atta qué conjointement par les trois voies à travers un réseau additionneur à ré-sistances.