Brevet FR2450531A1 — publié le 19800926

La présente invention concerne un correcteur à filtres de bande pour chaîne haute fidélité. Un tel correcteur, communément appelé "égaliseur graphique", est un élément que l'on peut inclure dans une chaine haute fidélité, par exemple entre le préamplificateur et l'amplificateur de puissance, afin de modeler la courbe de réponse amplitude/fréquence de l'ensemble formé par tous éléments de la chaine haute fidélité en fonction par exemple des caractéristiques de la salle d'écoute. Ce correcteur modèle la forme de la courbe de réponse de l'amplificateur de puissance,en agissant sur le gain de lten- semble ainsi formé, le diminuant ou l'augmentant, en un nombre prédéterminé de points de la courbe de réponse, chacun de ces points correspondant à une fréquence de la bande passante de l'amplificateur, par exemple de 20Hz à 20.000Hz. Ceci revient donc à partager la bande totale des fréquences en un nombre prédéterminé de bandes étroites. Plus le nombre de bandes étroites est important, et plus on dispose de points pour agir sur la forme de la courbe de réponse. Pour ce faire plusieurs types de circuits électroniques ont été adoptés. Certains permettent d'agir directement sur le gain et comportent en série avec un étage préamplificateur, à l'entrée duquel est injecté le signal à corriger, plusieurs filtres passe bande montés en parallèle. Chacun de ces filtres sélectionne une bande étroite de fréquences et est connecté en série avec un potentiomètre de manière à faire varier l'amplitude du signal traversant le filtre considéré et donc à faire varier le gain de l'ensemble pour les fréquences comprises dans la bande étroite de ce filtre considéré. D'autres circuits permettent encore d'agir directement sur le gain en connectant en parallèle, à la sortie d'un préamplificateur, plusieurs circuits oscillants, résistance/inductance/ capacité, chacun d'eux étant accordé sur la fréquence centrale d'une des bandes étroites choisies. D'autres types de circuits électroniques proposés permettent d'agir de façon indirecte sur le gain, en agissant sur la valeur d'une boucle de contre-réaction d'un préamplificateur. Cette boucle de contre réaction comporte alors des filtres passe bande montés en parallèle, chacun d'eux étant connecté à un potentiomètre de manière à agir sur la valeur de la contre réaction et donc sur la valeur du gain du préamplificateur, chaque potentiomètre agissant sur la valeur du gain dans la bande des fréquences d'un filtre. Cependant, ces types de circuits correcteur selon l'art antérieur présentent certains inconvénients comme par exemple certaines difficultés pour obtenir des réglages de gain indépendants pour chaque bande étroite de fréquence, ou encore pour obtenir des courbes de correction dans chaque bande étroite symétrique par rapport à zéro et à variation monotone, c'est-à-dire non accidentée. De plus ils introduisent souvent des déphasages génants. La présente invention concerne un correcteur dans lequel les inconvénients précédemment cités sont considérablement réduits. Ce correcteur présente de plus des caractéristiques électriques (rapport signl/bruit, taux de distorsion) très bonnes. En effet, le correcteur selon l'invention comporte deux étages amplificateurs, un étage amplificateur d'entrée et un étage amplificateur de sortie, connectés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un étage comportant un nombre prédéterminé de filtres de bande en parallèle, chaque filtre étant associé à un potentiomètre, de manière que les filtres soient connectés à la fois en mode direct en entrée de l'amplificateur de sortie et en mode contre réaction sur l'amplificateur d'entrée, que lorsque chaque potentiomètre est réglé sur sa valeur moyenne le signal en sortie de l'étage amplificateur de sortie soit équipa lent au signal injecté en entrée de l'étage amplificateur d'entrée, et que lorsque la valeur d'un potentiomètre varie d'un cté ou de l'autre de. cette valeur moyenne., il tende à rendre pré pondérante l'action du mode direct par rapport au mode contre réaction, ou inversement, le correcteur pouvant alors agir, en fonction de la valeur du potentiomètre et de la nature du filtre de bande, soit en passe-bande ou soit en coupe bande symétrique du passe-bande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent - la figure 1, un schéma synoptique d'un correcteur à filtres de bande selon l'art antérieur - la figure 2a, un schéma synoptique~d'un correcteur à filtres de bande selon l'invention - les figures 2b et 2c, des exemples de circuits électroniques utilisables dans le schéma synoptique de la figure 2a.; - la figure 3a, un schéma synoptique d'un correcteur à filtres de bande selon l'invention, adapté pour une chaîne stéréophonique - les figures 3b et 3c, des exemples de circuits électroniques utilisables dans le schéma synoptique de la figure 3a. Figure 1, une source S de signaux telle qu'une platine. tourne-disque, ou un magnétophone, est connectée en entrée du correcteur selon l'art antérieur. Sa sortie V2 est connectée en entrée d'un amplificateur (non représenté) dont on veut modeler la courbe de réponse. La source S est connectée en entrée d'un étage préamplificateur Al dont la courbe de réponse doit être linéaire. En sortie de cet étage Al se trouvent connectés un nombre prédéterminé n de filtres. Le nombre n est généralement pris égal à 9,12 ou 15. Les sorties des filtres C1, C2, ..., Cn sont connectées à des potentiomètres D1, D2, ..., Dn. Les curseurs de ces potentiomètres sont connectés à des préamplificateurs de sortie B1, B2, ..., Bn. Les sorties des n préamplificateurs de sortie sont reliées ensemble à l'entrée d'un étage amplificateur de sortie A2. Le signal provenant de la source S est donc divisée en n signaux à bande de fréquences étroite. L'amplitude de chacun de ces signaux est liée à la position du curseur des potentiomètres. Les signaux sont ensuite mélangés et appliqués à l'entrée de l'étage amplificateur de sortie. Lorsque les potentiomètres sont des potentiomètres à glissière rectiligne, et qu'ils sont montés tous cAte à côte, les positions des boutons des curseurs constituent une image de la courbe de réponse, d'où le nom d'égaliseur graphique. Les filtres peuvent être des filtres Résistance, Capacité et sont alors accordés sur les fréquences médianes des bandes étroites choisies. Lorsque le potentiomètre d'un des filtres est à sa valeur minimum, c'est-à-dire le curseur à la masse, la fraction de signal correspondant à la fréquence d'accord du filtre considéré est éliminée. Lorsqu'-il est à sa valeur maximum, la fraction de signal est maximum. La figure 2a représente un schéma synoptique d'un correcteur selon l'invention. Un étage amplificateur d'entrée Ae a sa sortie S1 connectée d'une part à une entrée e21 d'un amplificateur de sortie As et d'autre part en entrée d'un nombre prédéterminé n de filtre passe bande F1 ... Fi... Fn. Les sorties de ces filtres sont connectées aux curseurs des potentiomètres P1... Pi ... Pn. La résistance de chacun des potentiomètres à une borne connectée à une entrée el2 de l'amplificateur d'entrée Ae et une autre borne connectée en entrée e22 de l'amplificateur de sortie. Le signal à corriger est injecté en entrée ell de l'amplificateur d'entrée Ae, et le signal corrigé est disponible en sortie S2 de l'amplificateur de sortie As. Chaque filtre passe bande Fi est monté à la fois en direct sur l'entrée de l'amplificateur de sortie As et en contreréaction sur l'amplificateur d'entrée Ae. C'est la position du curseur du potentiomètre Pi qui rend prépondérant l'action de l'un ou l'autre de ces modes. Lorsque le curseur des potentiomètres P1 ... Pi ... Pn est en position-centrale 0, le gain des amplificateurs d'entrée et sortie est choisi tel, que la tension en entrée ell de l'amplificateur d'entrée Ae est égale à la tension en sortie S2 de l'amplificateur de sortie As. Lorsque le curseur d'un potentiomètre Pi se déplace suivant la flèche 2, la tension en entrée e22 de l'amplificateur As augmente et la tension de contre réaction en entrée el2 de l'amplificateur Ae diminue, entraînant une augmentation de la tension en sortie S1 de l'amplificateur Ae et donc une augmentation de la tension en entrée e21 de l'amplificateur As, entrainant ainsi une augmentation de la tension en sortie S2. Lorsque le curseur se déplace suivant la flèche 2, on passe donc d'un gain en décibels nul, puisque au point milieu O la tension en entrée ell est égale à la tension en sortie S2, à un gain positif. Lorsque le curseur d'un potentiomètre Pi se déplace suivant la flèche 1, la tension en entrée e22 de l'amplificateur As diminue et la tension de contre-réaction en entrée el2 de l'amplificateur Ae augmente, entraînant une diminution de la tension en sortie S1 et donc une diminution de la tension en entrée e21 de l'amplificateur As, entraînant ainsi une diminu tion de la tension en sortie 52. On passe donc d'un gain en décibels nul à un gain négatif et tout se passe, pour un filtre Fi, comme si le passe-bande se transformait en un filtre coupe bande symétrique. Lorsque le curseur d'un potentiomètre Pi se déplace d'une extrémité à l'autre de la résistance, le gain passe progressivement d'une façon continue, d'une valeur positive à une valeur négative. I1 est aussi possible d'utiliser des filtres coupe-bande à la place des filtres passe-bande, le fonctionnement du correc teur est alors symétrique du précédent. En effet, à un fonction nement en passe-bande correspond un fonctionnement en coupe bande et réciproprement. La figure 2b représente un exemple d'amplificateur d'entrée Ae, composé à partir d'un amplificateur opérationnel 10 polarisé par les résistances R1, R2, R3, R4. Un tel amplificateur est aussi utilisable en amplificateur de sortie As. L'entrée ell s'effectue sur une borne de la résistance R3 dont l'autre est connectée d'une part à une résistance R4 et d'autre part à l'entrée + de l'amplificateur opérationnel 10, l'entrée el2 s'effectuant directement, ou au travers d'une résistance (non représentée), sur cette entrée +. Dans le cas d'un .amplificateur-de sorti.e As, l'entrée e22 s'effectue sur une borne de la résistance R1 dont l'autre borne est reliée à l'entrée - de l'amplificateur opérationnel 10, l'entrée e21 s'effectuant sur une borne de la résistance R3 comme l'entrée ell dans le cas de l'amplificateur d'entrée Ae. La figure 2c représente un exemple de filtre Fi Ce filtre est ici un filtre actif bâti autour d'un amplificateur opération nal.ll polarisé en passe-bande à l'aide des différentes résis tances R5, R6, R7, R8 et des condensateurs C1 et C2. La figure 3a, représente un schéma synoptique d'un cor recteur selon l'invention, adapté pour une chaîne stéréophonique. I1 comporte un étage d'entrée 20G pour la voie gauche et 20D pour la voie droite. Cet étage d'entrée permet une adap tation d'impédance entre la source de signaux à corriger connecté en EG pour sa voie gauche et en ED pour sa voie droite, et les circuits correcteurs proprement-dits, 21G pour la voie gauche et 21D pour la droite, conforme au circuit de la figure 2a. La sortie S2 des étages correcteurs 21G et 21D sont connectées à des étages de sortie 22G et 22D permettant une adapté tation d'impédance entre cette sortie S2 et un circuit de déclen chement à retardement 23 qui permet de ne mettre en fonctionnement le correc teur que quelques secondes après la mise sous tension. On évite ainsi la transmission des parasites provoqués par la commutation brusque lors de la mise sous tension. Cet étage de déclenchement à retardement 23 comporte pour chaque voie, un moyen formant interrupteur, commandable, par exemple un transistor à effet de champ. Cet interrupteur est connecté entre les points 53 et 54 pour la voie gauche. il est-commandé par un signal apparaissant lors de la mise sous tension de l'alimenta tion et retardé par un étage de retardement, auquel est connecté l'électrode de commande d'un ou plusieurs interrupteurs. La sortie S4 de ce circuit de déclenchement à retar dement 23 est connecté à un interrupteur inverseur 24. Suivant la position de l'interrupteur, les signaux en EG et ED sont,soit directement disponible en SG et ÇD, ou soit corrigé par le cir cuit correcteur avant d'être disponible en SG et SD Le correcteur selon l'invention est ici adapté à une chaîne stéréophonique, mais il peut s'adapter très facilement à une chaîne possédant un nombre supérieure de voies, comme par exemple une chaîne tétraphonique. Chacune des voies comporte un étage d'entrée, un étage de correction, un étage de sortie, tout comme les voies gauche et droite de la figure 3a. Le circuit de déclenchement à retardement comporte alors autant d'entrées et de sorties que de voies. Les figures 3b et 3c représentent des exemples de circuit d'entrée et de circuit de sortie pour adaptation d'impédance. Le schéma représenté figure 3b permet une adaptation d'impédance entre la source de signaux à corriger connecté en EG pour la voie gauche par exemple, et l'étage de correction 21G. Le schéma représenté figure 3c permet une adaptation d'impédance entre l'étage correcteur 21G et le circuit de déclenchement à retardement 23. Un tel correcteur permet des corrections pour des défauts naturels du local d'écoute, comme par exemple ceux résultant d'un amortissement dû au mobilier ou autre. I1 permet aussi de corriger les défauts d'un élément de la chaine, comme par exemple un manque d'ampleur sonore dans les fréquences basses. I1 est également possible d'effectuer des effets spéciaux comme par exemple renforcer l'impact d'un instrument, ou renforcer la présence de la parole, ou encore améliorer la qualité sonore de vieux enregistrements. REVENDICATIONS 1) Correcteur à filtres de bande caractérisé en ce qu'il comporte deux étages amplificateurs, un étage amplificateur d'entrée (Ae) et un étage amplificateur de sortie (As), connectés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un étage comportant un nombre (n) prédéterminé de filtres de bande en parallèle, chaque filtre (Fi) étant associé à un potentiomètre (Pi), de manière que les filtres soient connectés à la fois en mode direct en entrée de l'amplificateur de sortie (As) et en mode contre-réaction sur l'amplificateur d'entrée (Ae), que lorsque chaque potentiomètre est réglé sur sa valeur moyenne le signal en sortie (52) de l'étage amplificateur de sortie (As) soit équivalent au signal injecté en entrée (ell) de l'étage amplificateur d'entrée (Ae), et que lorsque la valeur d'un potentiomètre varie d'un c8té ou de l'autre de cette valeur moyenne, il tende à rendre prépondé- rante l'action du mode direct par rapport au mode contre-réaction, ou inversement, le correcteur pouvant alors agir, en fonction de la valeur du potentiomètre et de la nature du filtre de bande, soit en passe-bande ou soit en coupe bande symétrique du passebande. 2) Correcteur à filtres de bande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étage amplificateur d'entrée est à deux entrées et a sa sortie (51) connectée à une entrée(e21) de l'étage amplificateur de sortie (As) qui est à deux entrées, son autre entrée (e22) étant connectée à la borne commune d'un nombre prédéterminé (n) de potentiomètres montés en parallèle, l'autre borne commune étant reliée à une entrée (e12) de l'étage amplificateur d'entrée (Ae) dont l'autre entrée reçoit le signal à corriger, et le curseur de chaque potentiomètre (Pi) est série avec un filtre de bande (Fi) connecté au point de connection des deux étages amplificateurs. 3) Correcteur à filtres de bande selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les filtres de bande sont des filtres actifs passe bande bâtis autour d'un amplificateur opérationnel (11). 4) Chaîne haute fidélité à au moins une voie, chaque voie comportant une source de signaux électriques et un amplificateur haute fidélité,caractériséeen ce qu'un circuit correcteur conforme à l'une des revendications 1 à 3 est connecté, d'une part à l'aide d'un étage d'entrée d'adaptation d'impédance à la source de signaux et d'autre part à l'aide d'un étage de sortie d'adaptation d'impédance à un étage de déclenchement à retardement (23), lui-même connecté à l'entrée de l'amplificateur haute fidélité.