Brevet FR2469039A1 — publié le 19810508

La présente invention a pour objet un dispositif automatique permettant d'amplifier de manière différentielle les fréquences sonores d'un signal ainsi que l'application de ce dispositif à la réalisation d'un appareil éducateur d'écoute. On sait qu'il est possible de traiter certaines déficiences de l'écoute et de la parole d'un patient en lui faisant entendre des sons convenablement déformés par filtrage à certaines fréquences particulières. On utilise également des sons ainsi filtrés pour la mise en oeuvre de techniques dites d'éducation d'écoute ou audio-psycho-phonologiques. Les sons que l'on fait entendre au patient muni d'un casque d'écoute peuvent être constitués par de la musique classique ou par la voix préenregistrée d'une autre personne telle que celle de la mère du patient. Les bandes magnétiques comprenant une telle succession dans le temps d'enregistrements convenablement filtrés sont habituellement réalisées de manière essentiellement manuelle par commutation séquentielle d'une pluralité de filtres passe-haut à des fréquences de coupure différentes. Selon les traitements envisagés on réalise ainsi deux types principaux de filtrages différentiels de fréquences sonores. Dans une première catégorie, les sons se trouvent tous filtres a la même fréquence de coupure haute; dans une deuxième catégorie, le filtrage réalise est dégressif ou progressif en fonction de la fréquence. On peut ainsi trouver sur une telle bande magnétique enregistrée préalablement, une succession de périodes de courte durée de l'ordre de quelques minutes pour chacune desquelles la fréquence de filtrage est différente et de plus en plus basse ou de plus en plus élevée selon le traitement désiré. I1 est également nécessaire lors de ce travail manuel d'amplification différentielle, de procéder à un réajustement de l'intensité sonore å chaque changement de fréquence de filtrage. En effet, plus la fréquence de coupure est élevée lors du filtrage, plus le signal perd de sa puissance sonore. En définitive, la bande magnétique comprenant une succession de périodes de courte durée filtrées à des fréquences différentes croissantes ou décroissantes et dont la puissance sonore a été maintenue sensiblement constante est alors introduite dans un appareil éducateur d'écoute de type connu. Cet appareil comprend de manière générale deux canaux d'audition reliés à une paire d'écouteurs et branchés en parallèle. Chacun de ces canaux d'audition comprend un filtre de coupure à une fréquence sonore particulière, l'un des canaux comportant un filtre passe-bas et l'autre canal un filtre passe-haut. L'appareil comprend en outre des moyens de commutation mettant progressivement en circuit et hors-circuit alternativement chacun des filtres à chaque front de montée et de descente d'un signal sonore d'entrée. De cette manière, les signaux correspondant aux fréquences basses c'est-à-dire les sons graves, sont tout d'abord seuls transmis puis ils sont suivis par les signaux de fréquence élevée correspondant aux sons plus aigus. Cette déformation est effectuée pour chaque signal d'entrée au moment du front de montée. Pour plus de précisions on pourra se reporter au brevet français 1.195.239 qui décrit en détail un tel appareil. La présente invention a pour objet la réalisation d'un dispositif permettant d'effectuer de manière automatique es différentes opérations qui étaient jusqu' présent réalisées de façon manuelle. L'invention permet en particulier d'automatiser la commutation des filtres de fréquences différentes et de niveler automatiquement la puissance sonore du signal en fonction de la fréquence de filtrage de chaque filtre. Le dispositif automatique d'amplification différentielle de fréquences sonores selon l'invention comprend ainsi une série de filtres de coupure à des fréquences différentes croissantes ou décroissantes. Selon l'invention, le dispositif automatique comprend des moyens de temporisations successives reliés à une pluralité de moyens de commutation. Chacun des moyens de commutation est associé à un filtre de coupure de façon à bloquer ou autoriser l'émission d'un signal de sortie filtré. Le dispositif comprend en outre des moyens de régulation d'intensité sonore recevant les signaux de sortie des filtres précités et maintenant constante l'intensité sonore. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de temporisations successives comprennent un oscillateur déterminant la durée de chaque temporisation. De plus, le dispositif comprend un compteur relié à un décodeur commandant une pluralité de portes branchées respectivement dans le circuit de chaque filtre. Pour permettre la réalisation de sons filtrés successivement selon des fréquences de coupure de plus en plus hautes ou selon des fréquences de coupure de plus en plus basses, le dispositif peut comprendre avantageusement un compteur-décompteur relié au décodeur précité. L'invention a également pour objet la réalisation d'un appareil éducateur d'écoute qui intègre un dispositif automatique d'amplification différentielle de fréquences sonores selon l'invention. De cette manière, les sons d'origine peuvent être introduits directement dans un tel appareil édu- cateur d'écoute perfectionné pour être automatiquement filtrés par le dispositif de l'invention et directement fournis à l'appareil éducateur d'écoute classique comprenant les écouteurs destinés au patient. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation décrit a titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels la fig. l est un schéma fonctionnel des différents éléments principaux d'un dispositif automatique selon l'invention; et la fig. 2 est un schéma fonctionnel des principaux élé- ments d'un appareil éducateur d'écoute perfectionne incluant un dispositif automatique selon la présente invention. Tel qu'il est représenté sur la figure l, le dispositif automatique d'amplification différentielle de fréquences sonores selon l'invention comprend un oscillateur pilote l muni d'un organe de réglage comprenant par exemple un potentiomètre 2 permettant de faire varier la durée d'une oscillation du signal de sortie 3. La durée de l'oscillation pourra varier par exemple d'une valeur minimale d'environ 10 minutes à une valeur maximale d'environ 90 minutes en passant par une valeur normale d'environ 30 minutes. Le signal de sortie 3 est fourni à un compteur-décompteur 4 qui peut être placé en position de comptage par action sur la connexion 5 ou en position de décomptage par action sur la connexion 6. En mode de comptage, le signal de sortie 7 re présente un nombre croissant par exemple de O à n. En mode de décomptage le signal de sortie 7 représente au contraire un nombre décroissant de n à O. Un dispositif d'affichage 8 reçoit le signal de sortie 7 du compteur-décompteur 4 afin de permettre à l'utilisateur de-connaitre, au cours du fonctionnement de l'appareil, quelle est la fréquence de coupure utilisée à un instant donne. Le signal de sortie 7 du compteur-décompteur 4 est égale- ment fourni à l'entrée d'un décodeur 9 commandé par un signal 10 provenant d'un interrupteur également relié par la connexion 11 au compteur-décompteur 4. Le décodeur 9 comprend une pluralité de sorties lla, llb... jusqu'à par exemple lîn chacune connectée a l'entrée de commande d'une porte logique 12a, 12b... 12n. Chacune des portes 12 est montée à la sortie d'un filtre référencé respectivement 13a, 13b...13n dont la fréquence de coupure est croissante par exemple depuis 125 Hz avec une pente de 40 dB, 250 Hz/40 dB... 6000 Hz/40 dB, 8000 Hz/ 40 dB, jusqu'à par exemple 8000 Hz/80 dB. Les différents circuits 14a, 14b... jusqu'à 14n comportant chacun un filtre 13 et une porte de commande 12 sont branchés en parallèle, alimentés par l'intermédiaire d'un dispositif adaptateur d'entrée 15 et fournissent en sortie un signal filtré sur la connexion 16 qui est reliée à un interrupteur inverseur 17 à trois positions. Dans la position représentée sur la fig. 1, l'interrupteur 17 relie la connexion 16 représentant la sortie de l'ensemble des circuits 14a... 14n à un amplificateur régulateur d'intensité sonore référencé 18 qui fournit un signal de sortie a un adaptateur de sortie 19. Le dispositif comporte en outre un mélangeur 20 à n canaux recevant directement les signaux de sortie de chacun des filtres 13a... 13n en amont des différentes portes 12a...12n. La sortie du mélangeur 20 peut être connectée directement à l'entrée de l'amplificateur régulateur 18 lorsque l'interrupteur 17 est dans la position 21. L'interrupteur 17 permet en outre d'effectuer un filtrage manuel lorsqu'il est placé dans la position 22. Le dispositif de l'invention fonctionne de la manière suivante. Lorsque l'interrupteur 10 est placé en position de fonctionnement, l'impulsion qui en résulte remet à zéro le compteur-décompteur 4 et débloque le décodeur 9. Le compteur 4 affiche tout d'abord zéro sur son signai de sortie. En conséquence, la première sortie lia du décodeur 9 passe à l'état bas, débloquant la porte logique 12a et le filtre correspondant 13a. Le son provenant de l'adaptateur d'entrée 15 et constitué par exemple par une musique classique ou une voix préenregistrée est alors filtré a la fréquence la plus basse de 125 Hz. L'interrupteur 17 étant placé en mode automatique comme représenté sur la fig. 1, le son ainsi filtré après avoir été amplifié par l'amplificateur régulateur d'intensité 18 est délivré à la sortie du dispositif par l'adaptateur 19. Au bout d'une durée égale à la durée d'oscillation de l'oscillateur pilote 1 définie par le potentiomètre 2 divisée par le nombre de filtres n, le compteur 4 affiche le chiffre 1 en sortie. Le décodeur 9 sélectionne alors sa deuxième sortie 11b débloquant ainsi la deuxième porte 12b tout en bloquant à nouveau la première porte 12a. Le son transmis par l'adaptateur d'entrée 15 est alors filtré par le deuxième filtre 13b à une fréquence plus élevée de 250 Hz. Cette succession d'opérations se poursuit jusqu a ce que le sondait été filtre par le dernier filtre 13n de fréquence 8000 Hz avec une pente de 80 dB. En mode de comptage du compteur-décompteur 4, l'amplification différentielle des fréquences sonores se fait avec des fre- quences de coupure de plus en plus hautes dans le temps permettant ainsi de réaliser un traitement dit "retour sonique" dans les techniques audio-psycho-phonologiques. En position de décomptage, le compteur-décompteur 4 permet au contraire de fournir une amplification différentielle des fréquences sonores selon des fréquences de coupure de plus en plus basses permettant la réalisation d'un traitement dit "d'accouchement sonique". Lorsque l'interrupteur 17 est placé dans sa positon 21, le dispositif automatique de l'invention permet la réalisation d'un son constitué par le mélange des n filtrages obtenus à partir de la pluralité de filtres 13a, 13b... 13n. On peut ainsi obtenir une musique enrichie en sons aigus pour certaines autres applications. Enfin, dans la position 22, l'interrupteur 17 permet, si cela est désiré pour d'autres applications, de réaliser une bande sonore filtrée de manière manuelle, le choix de la fréquence de coupure se faisant alors par un commutateur de fréquence non représenté sur la figure placé à l'extérieur de l'appareil et commandant les différents filtres 13a... 13n. Sur le schéma fonctionnel de la fig. 2, on retrouve, sous la référence générale 23, l'ensemble du dispositif automatique d'amplification différentielle de fréquences sonores illustré sur la fig. 1. Le dispositif 23 peut recevoir selon la position des interrupteurs 24 et 25 un signal sonore provenant d'un microphone relié à la connexion 26 par l'intermédiaire d'un préamplificateur 27 ou provenant d'un magnétophone ou autre appareil d'enregistrement relié à la connexion 28. La sortie du dispositif automatique 23 alimente par l'intermédiaire d'un amplificateur 29 jouant le rôle d'adaptateur et de mélangeur les deux canaux 30 et 31 branchés en parallèle d'un appareil éducateur d'écoute de type classique. Le canal haut 30 comprend un filtre passe-haut 30a et une porte logique 30b. Le canal bas 31 comprend quant à lui un filtre passe-bas 31a et une porte de commande 31b. Les deux portes 30b et 31b sont commandées par un dispositif de commutation et de retard 32 qui reçoit également par la connexion 33 le signal issu de l'amplificateur 29. Le dispositif de commutation 32 peut être constitué d'une manière connue en soi d'un circuit à seuil et d'une bascule bistable ou monostable susceptible de provoquer l'ouverture ou la fermeture des portes 30b et 31b. Les signaux issus des canaux 30 et 31 alimentent l'amplificateur de sortie 34 relié par l'intermédiaire d'un dispositif d'équilibrage 35 aux deux écouteurs d'un casque 36. Le système se complète par un dispositif de mesure 37 branché à la sortie de l'amplificateur 29 et permettant à l'utilisateur de connaitre le niveau des signaux sonores à la sortie de cet amplificateur. REVENDICATIONS 1. Dispositif automatique d'amplification différentielle de fréquences sonores comprenant une série de filtres de coupure à des fréquences croissantes ou décroissantes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de temporisations successives reliés à une pluralité de moyens de commutation, chacun desdits moyens de commutation etant associé à un filtre de coupure de façon à bloquer ou autoriser l'émission d'u signal de sortie filtré et des moyens de régulation d'intensité sonore recevant les signaux de sortie des filtres précités et maintenant constante l'intensité sonore. 2. Dispositif automatique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de temporisations successives comprennent un oscillateur déterminant la durée de chaque temporisation, un dispositif compteur relié à un décodeur commandant une pluralité de portes branchées respectivement dans le circuit de chaque filtre. 3. Dispositif automatique selon la revendication 2, caractérise par le fait qu'il comprend un compteur-décompteur relié au décodeur. 4. Dispositif automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un dispositif mélangeur recevant simulta nément l'ensemble des signaux de sortie de la série de filtres et pouvant être relié directement par l'intermédiaire d'un interrupteur inverseur aux moyens de régulation d'intensité. 5. Appareil éducateur d'écoute comprenant deux canaux d'audition reliés à une paire d'écouteurs et branchés en parallèle, incluant chacun un filtre de coupure pour des fréquences sonores différentes et un moyen de commutation mettant progressivement en circuit et hors-circuit alternativement chacun des filtres à chaque front de montée et de descente d'un signai sonore d'entrée, caractérisé par le fait qu'un dispositif automatique d'amplification différentielle de fréquences sonores selon l'une quelconque des revendications précédentes est monté dans le circuit de l'appareil de façon que le signal de sortie du dispositif automatique constitue le signal sonore d'entrée précité.