Brevet FR2498868A1 — publié le 19820730

L'invention concerne des perfectionnements à des appareils électroniques de distribution de son qui permettent une amélioration évi- dente et notable par rapport à tous les appareils de ce genre qui sont ac- tuellement connus. Ainsi, un des principaux objets de l'invention est d'a- méliorer et de simplifier les conditions de montage et de fonctionnement des appareils de ce genre, plus particulièrement utilisés dans des instal- lations de musique d'ambiance, salles de fête, établissements commerciaux, etc. En effet, les appareils ou dispositifs existant actuelle- ment présentent divers inconvénients qui varient d'un appareil à l'autre et que l'on peut résumer ainsi: ) Difficulté d'établir le projet d'une installation, surtout si les amplificateurs de puissance sont centralisés, puisqu'il faut avoir recours à des calculs compliqués pour coupler les impédances des lignes qui sont reliées aux diffuseurs de son, afin que ceux-ci chargent correctement 1' amplificateur de puissance et que la puissance soit distribuée convenable- Ument entre les différents diffuseurs, surtout si ceux-ci sont de puissan- ces différentes, sans qu'ils surchargent, en aucun cas, l'amplificateur central. Ce problème est encore plus compliqué quand on désire régler sé- parément le volume du son des différents diffuseurs, puisqu'il est néces- saire d'utiliser des potentiométres bobinés très volumineux, qui dissipent une assez grande puissance, déséquilibrent les impédances de l'installa- tion et produisent de nombreux bruits lorsqu'on les actionne, leur durée de fonctionnement étant très courte et provoquant de nombreuses avaries. Cette installation a également une basse qualité de son du fait de l'uti- lisation de transformateurs de ligne et des pertes qui se produisent dans ceux-ci, soit parce que, si les impédances sont basses, il circule des courants élevés et il se produit des pertes par suite de la section des conducteurs, soit, si les impédances sont élevées, à cause de la capacité entre les conducteurs des lignes, ce qui est alors aggravé par les hautes tensions transmises dans ce cas. 2 ) Difficulté d'installation: il est évident que dans l'appareilla- ge énoncé ci-dessus et dans le cas de dispositifs à amplification décen- tralisée, celle-ci s'effectue habituellement avec de nombreux conducteurs, si bien que le montage est compliqué et que, vu le risque de se tromper dans une ou plusieurs des connexions, il est inévitable d'endommager le matériel, surtout si l'installation est distribuée avec l'alimentation du réseau électrique en même temps que les autres conducteurs, auquel cas, si l'on se trompe, une destruction du matériel est inévitable. Afin d'éliminer la majeure partie de ces inconvénients et 2 2498868 difficultés, on a conçu des perfectionnements faisant l'objet de l'inven- tion, lesquels constituent des améliorations aux appareils connus et ap- portent beaucoup d'autres avantages. Une des principales caractéristiques de ces perfectionne- ments, ayant trait à l'amplification décentralisée, est la transmission, par la même ligne, des signaux de son à basse fréquence, l'alimentation des amplificateurs en courant continu à basse tension et le signal de té- lécommande de l'équipement lors de la mise en action d'un diffuseur quel- conque, deux fils conducteurs seulement étant utilisés à cet effet. Il en résulte une plus grande sécurité puisqu'on travaille à basse tension, par exemple 24 V en courant continu, ce qui ne présente aucun danger pour les personnes, les appareils pouvant même être installés dans les salles de bain. Cet équipement étant basé sur l'amplification décentrali- sée, on obtient une meilleure qualité de la réponse sonore puisqu'on transmet un signal à très basse impédance et avec une tension de modula- tion importante, par exemple 3 V efficaces, si bien que les deux facteurs conjugués fournissent une grande immunité vis-à-vis des bruits parasites et signaux perturbateurs extérieurs, et qu'en outre, grâce au fait que l' amplificateur est incorporé aux diffuseurs eux-mêmes, l'impédance qu'ils provoquent dans la ligne est élevée et, par suite, les courants dans cel- le-ci sont très faibles, de sorte qu'il ne se présente pas de pertes dans le signal transmis. Egalement, par suite de ces caractéristiques, il n' existe pas de problème de couplage d'impédances et une plus grande durée est obtenue, du fait que le contrôle des signaux à basse fréquence se réa- lise à des niveaux très réduits. Par ailleurs, cet appareillage permet la télécommande de l'équipement central de musique depuis l'un quelconque des diffuseurs, si bien que, lorsqu'on met en marche l'un quelconque des diffuseurs de musi- que, il agira sur le central de façon que celui-ci soit connecté à l'équi- pement de musique qui lui est associé et il restera connecté pendant tout le temps qu'un diffuseur quelconque restera en-fonctionnement. Lorsque ces diffuseurs seront tous déconnectés, l'équipement de musique associé au central sera également déconnecté. Par ailleurs, selon l'invention, on a conçu un élément d' appareillage qui agit comme central de celui-ci et qui possède une grande polyvalence, puisqu'en effet: 1) il alimente les diffuseurs en basse ten- sion continue; 2) il module sur la tension d'alimentation des diffuseurs le signal à basse fréquence que ceux-ci devront amplifier ensuite; 3) il effectue la télécommande de l'équipement de musique auquel il est connecté. quand il détecte le fonctionnement d'un diffuseur quelconque; 4) en ou- tre, il se charge d'adapter le signal qui lui est appliqué par l'équipe- ment de musique au niveau de modulation établi dans la série, si bien que l'on peut lui relier n'importe quel appareil monophonique ou stéréophoni- que, depuis un niveau préalable de 100 mV par exemple, jusqu'à la sortie d'un amplificateur de puissance qui pourra atteindre, par exemple, des ni- veaux proches de 100 W; 5) il comporte, en outre, un circuit qui indique le niveau de modulation à la sortie, ce qui facilite les ajustements de sensibilité du central; 6) il incorpore également un indicateur d'activa- tion de la télécommande, un interrupteur permettant d'effectuer cette té- lécommande depuis le même central et un autre indicateur associé, ainsi qu'un autre indicateur qui informe de ce que le central est relié au ré- seau d'alimentation électrique. En outre, la plus grande qualité de cet appareillage est sa simplicité d'installation, puisqu'on l'installe seulement avec un fil pa- rallèle, facile à dissimuler quand l'installation se fait en surface, la connexion aux diffuseurs étant très simple, normalement par simple pres- sion, et, en outre, tout l'appareillage est totalement protégé. En effet, dans les diffuseurs, il n'y a pas de danger dans l'inversion de la polari- té puisque, simplement, dans le cas o la ligne n'est pas connectée cor- rectement, ces diffuseurs ne fonctionneront pas et qu'alors, en inversant les fils de la ligne, on obtiendra un fonctionnement correct. Le central est protégé contre les courts-circuits sur la ligne et contre les excès de température en cas de surcharge prolongée du central car, dans ce cas, ils se débranchent automatiquement et recommencent à fonctionner quand l'ano- malie cesse. Les amplificateurs des diffuseurs sont également protégés to- talement contre les excès de température,-courts-circuits à leur sortie et surcharges de celle-ci. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description suivante d'un mode de réalisataion d'appareillage ou d'équipe- ment, donné à titre d'exemple non limitatif et schématisé dans les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma par blocs du central, - la figure 2 est un schéma par blocs du diffuseur. Comme représenté dans ces schémas et, en particulier, dans la figure 1, l'appareillage comprend un module central 1-, auquel on peut connecter diverses sources de son, telles que magnétophone, syntoniseur de radio, amplificateur, etc., par l'intermédiaire des entrées 2 du circuit 3 qui joue le rôle d'atténuateur variable et de sommateur des canaux dans le cas de la stéréophonie, de sorte qu'il adapte l'équipement de musique relié au central, dont le niveau de son peut être variable dans une large marge, à un niveau constant. De là, le signal de son passe à travers un circuit 4 de protection de l'entrée, qui évite que celle-ci puisse être surchargée, surtout quand l'atténuateur variable 3 est à la sensibilité maximale, ce qui empêche la destruction des composants électroniques de l' amplificateur 5 qui le suit et qui se charge de corriger et d'amplifier le signal au niveau approprié et, en outre, d'abaisser l'impédance de trans- mission pour, ensuite, l'amener à la partie clef du circuit 6 qui est le circuit qui se charge de superposer le signal de son à la tension d'ali- mentation des diffuseurs. Dans le circuit 6, basé sur un circuit typique de source d'alimentation stabilisée et subdivisé en divers blocs pour une meilleure compréhension, le signal à basse fréquence qui provient de l'am- plificateur 5 est appliqué à un amplificateur différentiel 7 qui se charge de comparer celle-ci à une tension de référence qui, si nécessaire, peut varier, et que fournit le circuit 10. La variation de cette référence en- trainera la variation de la tension continue de sortie, de sorte qu'au moyen du circuit 10, on peut ajuster celle-ci à la valeur désirée, par exemple 24 V. En outre, comme ce circuit tire sa tension de la sortie, il tendra à stabiliser la valeur moyenne de celle-ci, de sorte qu'il compen- sera automatiquement la plus grande consommation lorsqu'on connecte un plus grand nombre de diffuseurs. Depuis l'amplificateur différentiel 7, la tension de sortie commande un circuit de puissance 8 qui est en série avec la ligne d'alimentation, de sorte que, si l'on suppose que la tension que lui fournit le circuit 7 était constante, sa sortie serait aussi constante. Cependant, du fait que la tension fournie par le circuit 7 est variable, en premier lieu par suite de la variation moyenne de la sortie, de sorte qu'elle compensera les variations de consommation de celle-ci et, en se- cond lieu, par suite du signal de basse fréquence fourni au circuit 7 et que celui-ci reflète à son tour à sa sortie, on obtiendra, outre une ten- sion d'une valeur moyenne stable, un signal superposé à basse fréquence avec une impédance de sortie très basse, comme c'est le but de l'invention. En outre, il est prévu un circuit de protection 9 qui limite le courant à la sortie, à partir d'une valeur établie, pour qu'en cas de court-circuit sur la ligne, il ne se produise pas de dommages au circuit de puissance 8, la protection 9 se chargeant aussi de mesurer la température du circuit de puissance en limitant le courant de sortie de celui-ci, compte tenu de la température et même en le bloquant si l'on arrive à une valeur dangereuse. A la sortie du circuit de protection 9 est placé un circuit 11 qui se charge, grâce à un dispositif indicateur visuel tel que, par exemple, des diodes à émission de lumière, des instruments de mesure, etc., d'informer sur le niveau de modulation existant sur la ligne de sortie 12, de façon que l'on puisse agir sur l'atténuateur variable d'entrée 3 pour l'amener au niveau normalisé dans l'appareillage. Juste avant la sortie de la ligne 12 se trouve un fusible faisant office de protection supplémen- taire. D'autres circuits incorporés au central se chargent de la fonction de télécommande d'équipement de la façon suivante: le circuit 13 se charge de détecter le moment o un appareil quelconque est branché, au moyen de la consommation de courant qu'il provoque à la source d'alimenta- tion 15, et envoie alors un signal de commande au circuit 14 qui se charge d'actionner le relais 16 qui relie le réseau d'alimentation électrique aux bases de réseau 17. Cette mise en action est alors signalée par l'indica- teur 18 qui s'allume. Il se peut également que le relais 16 soit en cir- cuit et qu'il apparaisse une tension aux connexions femelles du réseau 17, sans qu'aucun diffuseur ne soit allumé, au moyen d'une commande manuelle de l'interrupteur 19 qui sera signalée par l'allumage du pilote 20. Cela est utile pour pouvoir faire fonctionner l'équipement de musique relié au central indépendamment de la télécommande de celui-ci. Il est-prévu, en outre, une source d'alimentation 15 qui se charge de transformer l'alimentation électrique, normalement en courant alternatif de 120 à 240 V, en basse tension continue qui alimente les dif- fuseurs, alimente, en outre, tous les circuits électroniques du central et comporte des fusibles de protection, un indicateur de liaison au réseau, etc. Comme on le voit dans le schéma de la figure 2, depuis le module central 1, le son se distribue aux diffuseurs 21, en circulant par une ligne 12 à deux fils comme on l'a déjà dit, qui assure également l'a- limentation et la télécommande. Les diffuseurs 21 se composent d'un circuit électronique qui se charge de séparer les canaux, d'amplifier de son, de régler celui- ci et de le corriger, et un ou plusieurs haut-parleurs 28 pour diffuser le son, qui peuvent être incorporés à la même caisse que le reste du matériel ou séparés. Dans le diffuseur 21, le signal arrive par la ligne 12, rencontre d'abord un circuit de protection 22 contre les inversions de po- larité sur la ligne pour mauvais branchement de celui-ci, puis il traverse un interrupteur 23 qui se charge de mettre en action ou d'arrêter le dif- fuseur et, ensuite, se trouve un pilote 24 qui, par son allumage, indique- ra que le diffuseur est en fonctionnement et que, par suite, la télécom- mande du central est actionnée. Ensuite, la ligne parvient à un circuit 6 2498868 séparateur 25, dont le principe de fonctionnement est identique à celui du circuit modulateur 6 du central 1, mais qui travaille en sens inverse et qui se charge, d'une part, de donner un signal de basse fréquence dépourvu de composante continue qui est le signal de son à amplifier et, d'autre part, d'une tension d'alimentation stabilisée sans composante alternative pour l'amplificateur 27 qui se chargera d'amplifier le signal de son qui, après le circuit séparateur 25, passe par un circuit 26, qui a pour mis- sion d'en régler le volume et la tonalité au moyen de commandes appro- priées et, à sa sortie, arrive à l'amplificateur 27 qui l'élève à la puis- sance voulue pour l'appliquer à ou aux haut-parleurs 28 qui sont connectés à cet amplificateur et qui peuvent se trouver ou non dans la même caisse. 7 2498868 R E V E N D I C A T I O N S 1.- Perfectionnements pour des appareils électroniques de dis- tribution de son, caractérisés par le fait qu'ils sont constitués par un ensemble de modules qui comprend un central (1) auquel on relie les appa- reils reproducteurs ou générateurs de son, la fonction de ce central (1) étant de commander l'allumage ou l'extinction de ces appareils et d'ali- menter le reste de l'installation en son et en énergie électrique, ce der- nier étant constitué par un ou plusieurs diffuseurs (21) de son qui com- portent des commandes pour régler la puissance et la tonalité du son et leur allumage ou leur extinction en envoyant un signal de télécommande au central (1), un circuit séparateur (25) qui sépare le signal de son de ce- lui d'alimentation électrique, un amplificateur (27) qui amplifie le si- gnal de son jusqu'à la puissance appropriée aux haut-parleurs, pour l'ap- pliquer au connecteur et au ou aux haut-parleurs (28). 2.- Perfectionnements selon la revendication 1, caractérisés par le fait que le central (1) adaptateur dispose d'entrées (2) auxquelles on relie le générateur de son et qu'à travers un circuit électronique (3), son niveau est adapté à une norme et ensuite, module la tension qui est envoyée comme alimentation aux diffuseurs (21), en détectant, en outre, si l'un de ceux-ci est allumé, alimentant alors l'équipement générateur de son. 3.- Perfectionnements selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisés par le fait que dans le central (1), les entrées (2) de source de son sont reliées à un circuit atténuateur variable (3) et sommateur de canaux, le signal de son passant par un circuit de protection (4) d'entrée et arrivant, ensuite, à un amplificateur (5) qui corrige et amplifie le signal au niveau approprié pour l'envoyer dans ces conditions à un circuit (6) qui se charge de superposer le signal de son à la tension d'alimentation des diffuseurs (21) et qui comprend un amplificateur diffé- rentiel (7), dans lequel la tension est comparée à une tension de référen- ce provenant d'un circuit approprié, et depuis cet amplificateur différen- tiel (7), la tension de sortie commande un circuit de puissance (8) en sé- rie avec la ligne d'alimentation pour obtenir, outre une tension de valeur moyenne stable, un signal superposé de basse fréquence avec une impédance de sortie très basse, la tension et le signal passant par un circuit de protection (9) vers la ligne de sortie (12) qui alimente les diffuseurs avec, intercalé en dérivation, un circuit (11) informateur du niveau de modulation existant sur la ligne de sortie. 4.- Perfectionnements selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisés par le fait que le central (1) comporte un circuit chargé de la télécommande de l'équipement qui comprend un capteur de cou- rant (13) pour détecter l'existence d'un appareil branché, grâce à la con- sommation de courant qu'il provoque, et duquel un signal est envoyé au circuit de télécommande pour qu'il actionne un relais (16) qui relie le réseau d'alimentation électrique, un équipement étant également prévu pour transformer la tension alternative de la source d'alimentation (15) en très basse tension continue pour alimenter les diffuseurs (21) et autres éléments électroniques. 5.- Perfectionnements selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisés par le fait que les diffuseurs (21) de son comportent un amplificateur (27) incorporé et un circuit (25) qui se charge de sépa- rer le signal de son de l'alimentation électrique qu'envoie le central par la même ligne (12). 6.- Perfectionnements selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés par le fait que l'entrée de tension et de signal aux diffuseurs (21) passe par un circuit de protection (22) contre les inver- sions de polarité sur la ligne et passe ensuite par un interrupteur (23) d'allumage ou d'extinction de l'unité, muni d'un pilote (24) de signalisa- tion, qu'ensuite la ligne passe par un circuit séparateur (25) qui se charge, d'une part, du signal à basse fréquence envoyé à l'amplificateur (27) et ensuite au haut-parleur (28) et, d'autre part, envoie une tension d'alimentation pour l'amplificateur (27). 7.- Perfectionnements selon l'une quelconque des revendicat4ons 1 à 6, caractérisés par le fait que dans les diffuseurs (21) comme dans le central (1) se trouve un circuit démodulateur ou modulateur (6) basé sur la théorie générale des sources d'alimentation stabilisées, qu'elles soient en série ou en parallèle ou commutées, qui se charge de mélanger ou de sé- parer les signaux en variant la tension de référence dans un cas et en la maintenant fixe dans un autre. 8.- Perfectionnements selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisés par le fait que, tout en conservant la configuration déjà mentionnée, en ajoutant un troisième fil et en doublant les circuits dans les diffuseurs (21) et le central (1), on peut transmettre aussi de la stéréophonie, que dans les diffuseurs on peut ajouter Facultativement une horloge programmatrice branchée en parallèle à l'interrupteur (23), programmer l'allumage horaire et l'extinction de celui-ci et qu'également, graee à l'adjonction de circuits simples agissant sur l'allumage du diffu- seur (21) et sur son volume, on peut arriver à ce que, outre la diffusion de musique, le système serve à la diffusion d'avis et d'appels.