Brevet FR2535130A1 — publié le 19840427

La présente invention concerne la conversion analogique en numérique et numérique en analogique de signaux. Depuis l'avènement du traitement de signaux numériques, on s'est attaché surtout à la conversion (c'est-à-dire l'encodage) de signaux d'informations analogiques (c'est-à-dire des signaux vidéo ou audio) en format numérique pour permettre de traiter et/ou enregistrer les signaux encodés par voie numérique et à la conversion (c'est-à-dire le décodage) des signaux traités par voie numérique pour leur donner un format analogique. Un convertisseur analogique-numérique utilisé b cette fin fait appel a une technique de modulation par impulsions codées (PCM) Potur c-e type de modulation, un signal de sortie binaire eat g 6 N 6 r 6 qui a une valeur proportionnelle à l'amplitude du si- gnal d'entree analogique pendant un intervalle de temps discret prédêtermin Les modèles standards tendent à établir des signaux de ortie coeds en binaire à 14 bits et 16 bits Ce type de con- vertisseur east non seulement coûteux mais tend en outre à être tr.s senséice b des erreurs de bits dans le support de transmis- sion Il en r 6 sulte que les dispositifs PCM de l'art antérieur font appel typiquement a des codes compliqués de correction d'erreurs Lors Je l'enregistrement du signal d'informations en forme aumérique (par exemple, lors de l'enregistrement sur un ma- gnétophone) des bits supplementaires contenant des informations relatives à es codes sont en général enregistrés sur la bande pour permettre la correction des erreurs lors de la reproduc- tion Cela implioue des informations "en supplément" qui doivent être enregistrées Ce supplément peut représenter 40 % de la to- talit 6 des informations enregistrées. Une technique qui a été mise en oeuvre, appelée modulation delta, est moins sensible à des lacunes de bits Dans les systè- mes die midulaion delta, le signal encodé en numérique est en fait constitué par un train de bits binaires, chacun ayant une de de x valeurs binaires (c'est-à-dire une valeur étant " 1 " logique on nivenu haut" tandis que l'autre est un " O " logique ou un eiveau bas") et représente la pente de chaque segment du signal araleogque pendant un intervalle de temps discret prédéterminé par comparaison avec la valeur du signal analogique pendant l'in- tervalle de temps précédent Le bit " 1 " signifie que la pente de l'entrée analogique est positive pendant cet intervalle de temps tandis que le bit " O " signifie que la pente du signal analogique est négative pendant cet intervalle de temps Lors du décodage du signal encodé en numérique, le décodeur reconstruit le signal analogique en augmentant l'amplitude de sa sortie d'une quantité prédéterminée (appelée "grandeur de pas") en réponse au bit " 1 " du train de signaux encodés en numérique et ( 2) en diminuant l'amplitude de sa sortie d'une quantité déterminée en réponse à un bit " O " du train de signaux encodés en numérique La prépondé- rance relative des bits " 1 " et " O " dans le train de signaux numé- riques indique si le signal analogique monte, tombe ou reste sen- siblement constant Plus précisément, une série de bits consécu- tifs au niveau " 1 " indique un signal analogique en augmentation continue pour les intervalles de temps représentés par les bits, une série de bits consécutifs au niveau " O " indique une diminu- tion continue du signal analogique pendant les intervalles de temps représentés par les bits et les bits " O " et " 1 " en alter- nance indiquent un signal analogique d'amplitude constante pendant les intervalles de temps représentés par les bits. Lors de l'encodage d'un signal analogique par la technique de modulation delta, le signal encodé en numérique est dérivé d'un signal d'entrée analogique par comparaison, à des interval- les périodiques synchronisés par horloge, de la valeur du signal d'entrée analogique pendant l'intervalle de temps précédent par rapport à la valeur du signal d'entrée analogique de l'intervalle présent pour déterminer si le signal est en augmentation ou dimi- nution, un bit binaire " 1 " étant produit si la comparaison indi- quait une augmentation tandis qu'un bit binaire " O " est produit si la comparaison indique une diminution Lors du décodage du signal numérique pour chaque signal binaire au niveau " 1 ", une quantité prédéterminée est ajoutée à la dernière valeur du signal de sortie analogique, et lors du décodage du signal numérique pour chaque signal binaire au niveau " O ", une quantité prédéter- minée est retranchée de la dernière valeur du signal de sortie analogique La quantité prédéterminée que l'on ajoute ou retran- che de la valeur précédente du signal analogique étant fixe, cette technique est désignée modulation delta fixe ou non adapta- tive. Un avantage apporté par la technique de modulation delta fixe est qu'un faible niveau (égal à plusieurs fois l'incrément de la grandeur de pas) du bruit blanc (appelé bruit "tremblant") peut être ajouté au signal analogique lors de l'encodage de celui-ci afin d'assurer que le plancher du bruit soit blanc. Autrement, les bruits tonaux (le bruit autre que le bruit blanc) risquent d'être présents dans le fond, et une distorsion du ni- veau bas peut se produire dans la sortie analogique reconstruite du décodeur. La difficulté majeure de ce type de technique de modulation delta eks la ndace à l'apparition d'erreurslors du décodage du signal numériqueo Un type d'erreur qui se produit est dû aux li- mitations du d 6 codeur en ce qui concerne la vitesse de changement du signal analogique d'origine, phénomène appelé "surcharge de pente" qui se produit lorsque le signal change rapidement Plus précisément, si la pence de décodage (c'est-à-dire l'importance de la quantité que l'on ajoute ou soustrait de la valeur analogi- que precedente) choisie pour le décodage ne correspond pas approxin:aiivement à la pente du signal d'entrée initial, il y aura une erreur appréciable entre le signal analogique d'entrée introduit dans l'encodeur et le signal de sortie analogique re- construit délivré par le décodeur Si la grandeur de l'incrément (c'estàdire la pente de décodage) est maintenue constante, l'entrée ne peut être encodée avec précision que sur un domaine étroit des changements d'amplitude parce qu'un changement trop important de l'amplitude du signal d'entrée pendant un intervalle de synchronisation par horloge (c'est-à-dire une quantité supé- rieure à la quantité de l'incrément) ne peut être reproduit avec précision dans la sortie décodée Face à un tel changement impor- tant de l'entrée, l'encodeur mettra en code un train continu de bits " 1 ' ou de bits " O "' pour essayer de faire monter ou descendre la sortie assez rapidement pour s'aligner sur l'entrée. Un autre type d'erreur qui se produit avec les techniques de modulation delta fixe est l'erreur de "quantification" qui fait son apparition lorsqu'il se produit un changement trop faible du signal d'entrée analogique lors de l'intervalle de synchronisa- tion par horloge Ces erreurs font leur apparition lorsque la grandeur de pas du signal de sortie analogique reconstruit dé- passe continuellement la valeur incrémentale réelle du signal d'entrée analogique initiale pendant cet intervalle de temps (lorsque le changement réel du signal initial pendant l'interval- le de temps est inférieur à la quantité incrémentale ajoutée), en produisant un signal en dents de scie composé de bits " 1 " et "a" dans le signal encodé en numérique. Si on augmente la grandeur de pas, c'est-à-dire l'incrément ajouté au signal de sortie analogique décodé, on peut réduire le problème de la surcharge de pente et améliorer de ce fait l'adap- tation à la vitesse de changement, mais on augmente en même temps le problème des erreurs d'optimisation Par contre, si on diminue la grandeur de pas, on réduit le problème des erreurs d'optimisa- tion mais on augmente le problème de la surcharge de pente et diminue l'aptitude du décodeur à s'adapter à la vitesse de chan- gement. On peut améliorer le fonctionnement du système en réduisant la durée de chaque intervalle de temps discret, mais cela entraî- ne une augmentation de la largeur de bande et, par conséquent, du coût du système. Pour résoudre les problèmes de surcharge de bande et d'erreurs de quantification, on a mis au point des systèmes de modulation delta adaptive, tels que ceux décrits dans les brevets américains no 4 190 801 et 4 254 502 Ces systèmes font appel en général à des circuits permettant de faire varier les incréments ajoutés au signal analogique reconstruit ou décodé de façon à faire varier la pente et par conséquent suivre de plus près le signal d'entrée analogique Ces systèmes adaptifs permettent par conséquent un domaine de fonctionnement dynamique plus étendu. Ces systèmes comprennent en général -des moyens de génération de signaux, tels qu'un intégrateur qui répond à un signal de réfé- rence, on fait varier le signal de référence en fonction de la quantité du changement incrémental du signal analogique initial pendant un certain intervalle de temps par rapport à la valeur du signal de l'intervalle précédent, ce qui permet d'utiliser le si- gnal de référence pour modifier la grandeur de l'incrément que l'on ajoute au signal analogique ou que l'on en soustrait lors du décodage du signal encodé en numérique Les brevets américains n 4 19 f 801 et 4 254 502 décrivent chacun un système adaptif qui pi+mnet de faire varier la grandeur de l'incrément, c'est-à-dire la garndeur de pas, de l'encodeur en proportion de la moyenne de Sa dérivée dc lu carré de la dérivée) du signal d'entrée, cette moyenne étant ei:ablie sur de nombreux cycles de synchronisation. Si de sels signaux adaptifs permettent d'augmenter le domaine dy- nriamique de> signlaux, ils apportent par contre des inconvénients. Le fa t de changer continuellemrsnt les grandeurs de pas de la sortie du décodeur entraîne aussi des changements continuels du bruit de quantification la sortie du décodeur Si l'on utilise du bruit vibrant eu Sremblant pour masquer ce bruit de quantifi- cati on, il faut modifier le bruit vibrant en même temps que la modification de la grandeur de pas afin d'éliminer des distor- sions indésirables Pour cette raison, on n'utilise pas en géné- r:1 l du bruit vibrant dans les systèmes de modulation delta adap- tifs Il en résulte que le bruit de fond peut avoir une tonalité déteri N 6 ée eat les signaux analogiques de niveau bas risquent d'être *Jftormés de manière inacceptable En outre, lors de la mo- dification de la grandeur de pas, l'erreur de quantification du système change avec le niveau du signal, ce qui produit à son tour un plancher de bruit qui se déplace Dans les systèmes a',do, si ce plaqqher mobile ne se situe pas assez loin au- dessous du signal, il ne sera pas correctement masqué, et on risque d'entendre un bruit de "respiration" En outre, dans les systèmes adaptifs typiques, on ne peut modifier la grandeur de pas que d Jans un domaine situé entre 500 et 1, limitant de ce fait le domaine ôynamique du système En outre, une grandeur de pas minimale est imposée par le comportement non idéal d'un compara- teur qui sert pour comparer le niveau du signal d'entrée analogi- que au signal de référence Le comparateur non idéal est insensi- ble aux différences dans les niveaux de signal tombant au-dessous d'un niveau minimal qui dépend de la qualité du composant. Un but de la présente invention est de réduire dans une grande mesure ou de supprimer les inconvénients de l'art anté- rieur. Un autre but de la présente invention est de réaliser un système perfectionné permettant d'encodrr un signal analogique en forme numérique et de décoder le signal encodé en numérique pour reconstruire avec précision le signal analogique initial avec un minimum de déformation. Un autre but de la présente invention est de réaliser un système de modulation delta perfectionné présentant les avantages précités des systèmes adaptifs et non adaptifs tout en résoudant ou en réduisant de manière sensible les problèmes associés aux inconvénients. Un autre but de la présente invention est de réaliser un système de modulation delta présentant une pente de sortie varia- ble en utilisant une grandeur de pas fixe lors du décodage du si- gnal encodé en numérique, tout en permettant en même temps d'uti- liser du bruit vibrant pour masquer le bruit de quantification. Un autre but de la présente invention est de réaliser un système de modulation delta adapté à la transmission et à l'enre- gistrement de signaux audio et présentant une pente de sortie va- riable utilisant une grandeur de pas fixe lors du décodage du si- gnal encodé en numérique sans déplacer le plancher de bruit de façon perceptible à l'oreille. Un autre but de la présente invention est de réaliser un système de modulation delta possédant un domaine de fonctionne- ment dynamique à améliorer par comparaison aux systèmes adaptifs et non adaptifs de l'art antérieur. Un autre but de la présente invention est de réaliser un système de modulation delta qui est pratiquement insensible au comportement d'un comparateur non idéal. Un autre but de la présente invention est de réaliser un mo- dulateur delta du type dans lequel le signal est adapté à une grandeur de pas fixe selon des techniques analogiques afin de profiter des avantages des systèmes adaptifs et non adaptifs. Un autre but de la présente invention est de réaliser un convertisseur analogique-numérique peu coûteux utilisant des techniques analogiques. Pour atteindre ces buts et d'autres, la présente invention concerne un système perfectionné d'encodage et de décodage de signaux Selon un aspect, la présente invention a pour objet un système permettant ( 1) d'encoder un signal analogique sous forme de signai encodé en numérique du type comprenant des signaux binaires pondérés, établis chacun pendant un intervalle de temps discret et en fonction de la différence entre la valeur du signal d'entrée analogique pendant l'intervalle et un signal de référen- ce établi en fontion d'un nombre prédéterminé de valeurs précé- dentes du signal d'entrée analogique pendant un nombre prédéter- miné correspondant d'intervalles ou, alternativement, ( 2) de dé- coder le signal encodé en numérique pour reconstruire le signal analogique initial Le système comprend des moyens sensibles au signal encodé en numérique pour générer un signal de commande en fonction du signal encode en numérique Le système comprend en outre des moyens sensibles au signal de commande pour faire va- rier le gain imprimé sur le signal analogique en fonction du signal de commande. Selon un autre aspect, la présente invention a pour objet un système permettant de générer un signal de sortie électrique encodé en numérique représentatif de, et en réponse à, un signal d'entrée électrique analogique Le système comprend des moyens de génération du signal de sortie encodé en numérique de sorte que le signal de sortie comprend des signaux binaires pondérés, chacun pour un intervalle de temps discret et en fonction de la différence entre la valeur du signal d'entrée analogique pendant l'intervalle et un signal de référence en fonction d'un nombre prédéterminé de valeurs précédentes du signal d'entrée analogique pendant Lun nombre prédéterminé correspondant d'intervalle de temps Le système comprend en outre des moyens sensibles à un signal de commande pour faire varier le gain du signal imprimé sur le signal d'entrée analogique et des moyens de génération du signal de commande en réponse au signal de sortie encodé en numé- rique. Selon un autre aspect, la présente invention a pour objet un système perfectionné permettant de produire un signal de sortie électrique encodé en numérique représentatif de, et en réponse à, un signal d'entrée électrique analogique Le système comprend des moyens destinés à produire un premier signal analogique en fonc- tion de la valeur présente du signal d'entrée analogique, et des moyens de génération de signaux destinés à produire un second signal en fonction d'une comparaison entre le premier signal ana- logique et un troisième signal analogique, ce dernier étant fonc- tion des valeurs précédentes du signal d'entrée analogique pen- dant un nombre prédéterminé d'intervalles de temps discrets pré- cédents Le système comprend en outre des moyens sensibles au second signal pour produire le signal encodé en numérique Ce dernier comprend un train de signaux binaires pondérés Chacun des signaux binaires pondérés est produit pendant un intervalle de temps discret correspondant, la valeur binaire de chacun des signaux binaires pondérés étant fonction des premier et troisième signaux analogiques pendant l'intervalle de temps correspondant. Selon un autre aspect, la présente invention a pour objet un système permettant de produire un signal de sortie analogique en réponse à un signal d'entrée électrique encodé en numérique re- présentatif du signal de sortie analogique Le signal d'entrée électrique encodé en numérique comprend des signaux binaires pon- dérés, chacun pendant un intervalle de temps discret et en fonc- tion de la différence entre la valeur du signal de sortie analo- gique pendant son intervalle de temps et un signal de référence en fonction d'un nombre prédéterminé de valeurs précédentes du signal de sortie analogique pendant un nombre prédéterminé correspondant d'intervalles Le système comprend des moyens de génération d'un premier signal analogique en fonction de la va- leur du signal encodé en numérique pendant un nombre présélec- tionné d'intervalles de temps discrets, des moyens sensibles à un signal de commande pour faire varier le gain du signal imprimé sur le premier signal analogique en fonction du signal de comman- de afin d'obtenir le signal de sortie analogique, et des moyens sensibles au signal d'entrée encodé en numérique pour produire le signal de commande en fonction du signal encodé en numérique. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite cl-après a tritre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: ia figure 1 A est un schema synoptique du mode de réalisa- tion préféré de l'unité d'encodage de signaux conformes 'a la:,rseante invention a figure i B est un schéma synoptique du mode de réalisa- -on C:f'é, de l'unité de décodage de signaux conformes la présente invention; les figcures 2 A et 28 sont des circuits du mode de réalisa- ir:Pref r de l'unité d'encodage et l,; Fig:,=es 3 'A et: 3 B sont des circuits du mode de réalisa- ioan óxeférê de l'unité de décodageo lur les dessns, les mûmes numéros désignent les mêmes élé- m,,ts uu des éléments analogues. En se ré&f rant;, la figure 16 l'unité d'encodage comprend une b Corne d'entrée -g O apte à recevoir un signal d'information entrée analegiq uoe 2 ar e;mplre un signal audio ou vidéoo La borrie J'ó-ntro 10 St reliée à la borne d'entrée de signal 12 d'un mdul de ceontrâ 1 e de gain 14 Ce dernier est un dispositif pesetta,,t de faire varier le gain de signal imprimé sur le signral d'entre analogique apparaissant a la borne d'entrée 12 en feortion d'n signal de commande appliqué sur une borne d'entrée d lde -eora;irnar,nde 16 du module afin d'obtenir a sa borne de roo-l; is I 8 un signa: de sortie analogique modifié dynamiquemento 3 r, 1 _e einodci '1 t ceut atr 2 un type quelconque d'un multiplicateur de signal du type utilisé pour faire varier le gain du signal, tel que l'amplificateur commandé par la tension réalisé sous forme de circuit n Ité:J Ir et commercialisé par dbx, inc, de Newton, Massa- chusetts (la présente cessionnaire), ou celui décrit dans le brevet Emericoirn n 3 714 1162 délivré au nom de David E. qlackmer De manière générale, un tel amplificateur commandé par la tension fonctionne comme compresseur de signal pour comprimer dynamiquement le signal analogique en fonction du niveau de l'am- plitude du signal de commande Une telle technique de compres- sion, ainsi que la technique d'expansion complémentaire, sont décrites dans le brevet américain ri 3 789 143 délivré au nom de David E Blackmer Le signal de ortie analogique sur la borne de sortie 18 est appliqué dans un sens positif sur la jonction de sommation 20 La sortie de cette dern ère est appliquée sur l'en- trée d'un comparateur 22 Le comparateur 22 compare le signal provenant à la jonction 20 à la masse du système Le comparateur 22 délivre deux types de signaux * (a) un signal de polarité po- sitive lorsque le signal appliqué au comparateur en provenance de la jonction 20 est un signal positif et (b) un signal de polarité négative (comprenant des signaux de zéro volt) lorsque le signal appliqué sur le comparateur en provenance de la jonction 20 est un signal négatif. La sortie du comparateur 22 est de préférence appliquée sur l'entrée d'un circuit destiné à échantillonner périodiquement l'état du signal de sortie du comparateur 22, et à produire un signal binaire pondéré indicatif de cet état pour chaque inter- valle de temps Le circuit d'échantillonnage et de génération de signaux est constitué de préférence d'une bascule 24 de type D, qui est rythmée par une horloge 26 Selon les théories d'échan- tillonnage bien connues, la fréquence du signal d'horloge doit être au moins deux fois celle de la fréquence la plus élevée du spectre de fréquences attendu du signal d'entrée analogique appliqué sur la borne d'entrée 10 Ainsi, par exemple, si le signal analogique d'entrée est un signal audio situé dans un spectre de fréquences allant jusqu'à 20 000 Hz, la fréquence du rythme assuré par l'horloge 26 doit être au moins de 40 000 Hz. La bascule 24 fournit un train de signaux binaires pondérés, chacun pendant un intervalle de temps discret (c'est-à-dire un intervalle d'horloge établi par l'horloge 26) Chaque signal bi- naire pondéré a une première valeur binaire lorsque le signal envoyé par le comparateur 22 à la bascule de type D est un signal positif et une seconde valeur binaire lorsque l'entrée de la bas- cule est un signal nul ou négatif Il ressort de ce qui précède que le signal de sortie encodé en numérique apparaissant sur la borne de sortie de l'encodeur représente le signal d'entrée ana- logique sous forme numérique, chaque signal binaire pondéré con- tenant des informations concernant la pente du signal analogique pour l'intervalle de temps correspondant. Pour des raisons qui seront mieux comprises ci-après, on prévoit deux boucles de rétroaction en connectant la borne de sortie 28 à un filtre pour obtenir un signal analogique représen- tatif de l'histoire passée de la pente du signal d'entrée analo- gique appliqué sur la borne 10 pendant un nombre prédéterminé d'intervalles de temps discrets précédents Ce filtre comprend de préférence un intégrateur de signaux 30, dont la borne d'entrée est connectée pour recevoir le signal numérique délivré sur la borne de sortie 28, et un "filtre de prédiction linéaire" 32 connpcté pour recevoir la sortie de l'intégrateur 30 et ayant sa sortie relise dans un sens négatif à la jonction 20 De manière générale, l'intégrateur 30 effectue l'intégration dans le temps des signaux de sortie numériques apparaissant sur la borne 28, de soazte que, lorsque le signal de sortie numérique est d'une valeur binaire (pur exemple, un niveau logique élevé pour indiquer un signal positif envoyé par le comparateur 22 sur la bascule 24) la sortie de l'intéorateur est un signal accroissant de manière po- sitive et, lorsque le signal de sortie numérique a l'autre valeur binaire (rÄar exemple, un niveau logique bas pour indiquer un signal nul au négatif envoyé par le comparateur 22 sur la bascule 24) la soltie de l'intégrateur est un signal décroissant de ma- nière négative Le filtre de prédiction linéaire 32 fournit une sortie analogique qui augmente ou diminue avec les signaux res- Dectifs accroissants ou décroissants à la sortie de l'intégrateur Le filtre comprend de préférence un dispositif capacitif qui fonctionne de dispositifs de stockage de signaux, comme on le verra ci aprws, de sorte que son signal de sortie analogique est représentatif des valeurs du signal d'entrée analogique sur la borne 10 pendant un nombre prédéterminé d'intervalles de temps précédent. Il est à noter que la boucle constituée par la jonction 20, le comparateur 22, la bascule 24, l'intégrateur 30 et le filtre 32 fonctionne comme modulateur delta fixe parce qu'elle ne permet pas de faire varier la grandeur de pas lors de l'encodage en me- surant, par exemple, la dérivée ou le carré de la dérivée du si- gnal d'entrée analogique initial La boucle fournit un signal de sortie encodé en numérique comprenant un train de signaux binai- res pondérés Chacun des signaux binaires pondérés est produit pendant un intervalle de temps discret prédéterminé déterminé par une horloge 26 et est indicatif de l'accroissement ou du décrois- sement de la pente du signal analogique par rapport aux valeurs précédentes stockées par le filtre de prédiction linéaire analo- gique 32 Du fait que la jonction 20, le comparateur 22, la bas- cule 24, l'intégrateur 30 et la prédiction linéaire 32 fonction- nent tous comme modulateur delta fixe, on peut prévoir une source 36 de bruit vibrant ajouté en sens positif à la jonction 20 pour éviter toute modulation tonale lors du décodage. Pour obtenir le signal de commande appliqué sur la borne d'entrée de commande 16 du module 14, on prévoit un détecteur de niveau 34 dont l'entrée est connectée pour recevoir la sortie analogique de l'intégrateur 30 et la sortie est reliée à la borne 16 du module 14 Le détecteur 34 peut être un dispositif d'un type quelconque apte à produire un signal de sortie en fonction de l'amplitude de son signal d'entrée Le dispositif est de pré- férence d'un type permettant d'obtenir un signal de sortie en fonction de la valeur de la racine de la moyenne des carrés de son signal d'entrée et, par exemple, peut être un détecteur de la racine de la moyenne des carrés du type fabriqué et commercialisé par dbx Inc de Newton dans le Massachusetts et décrit dans le brevet américain no 3 681 618 délivré au nom de David E Blackmer le 1 er août 1972 En variante, on peut utiliser des détecteurs de crête ou de la moyenne. Le signal de sortie encodé en numérique apparaissant sur la bande 28 peut être enregistré, stocké, transmis ou traité d'une autre façon par des techniques numériques connues selon l'appli- cation envisagée Par exemple, lors du traitement de signaux audio, les signaux encodés en numérique peuvent être traités à l'aide d'un vidéoseope pour enregistrer le signal sur une bande vidéo. Pour le décodage du signal encodé en numérique par l'enco- deur représenté sur la figure 1 A, on utilise de préférence le dé- codeur représenté sur la figure 1 B Le signal encodé en numérique est appliqué sur la borne d'entrée 40 qui, à son tour, est ccriectée au filtre constitué de l'intégrateur 30 A et du filtre dc)rédiction linéaire analogique 32 AM L'intégrateur 30 A et le filtre 32 A sont identiques l'intégrateur 30 et au filtre 32 de l'enec-de'r de la figure 1 A L'intégrateur 30 A convertit en signal analogiqj-e le signal encodé en numérique appliqué sur la borne d'entrée 40 La sortie de l'intégrateur 30 A est reliée à l'entrée du filtre 32 A Ce dernier fonctionne de la même manière que le filtr i 2-A pour slecker l'histoire passée des échantillons des inie 3 uix analogiques pour les intervalles présélectionnés encodés dans le sionai d'entrée numérique La sortie du filtre 32 A est connecló i la borne d'entrée 12 A du module du contrôle de gain W 4 A qui a san or, a sa borne de sortie 18 A connectée à la 2 N borne de sertie 42 du décodeur pour obtenir le signal analogique reconstruit La sorti e du détecteur de niveau 34 A est montée de fagon a tire sensible a la sortie de 13 'intégrateur 30 A et a sa or e zeki à ia borne d'entrée de commnande 16 A du module 14 A. Le noedc:; 'e A p le sétecteur 311 A du décodeur sont respectivement identique:1 moduie 14 et au détecteur 34 de l'encodeur à la différence Rne la Sortie du détecteur 34 A est' inversée et le mo- dule lq A est adapté pour assurer l'expansion du signal de manibre complentaire la compression du signal assuré par le module 14 di *'e:nacdeur de la figure 'A 2 conformément a lenseignement du 3 C br evet -éri cain n Y 789 143 Il e t a not'er quand cela sera plus clair en isan a description des figures 2 A, 2 B, 3 A et 3 B, que tous les comnoar Ls du décodeur sont compris dans l'encodeur de serte qu'i un seul ensemble doté de circuits de commutation eopruprles psut servir pour réaliser lencodage et le décodage -:implement en eomremutant ce seul ensemble entre deux modes de Fonctionnement Lors du décodage du signal encodé en numérique à l'aide du décodeur de la figure 1 B, ce dernier signal est appliqué sur la bande d'entrée 40 Le signal numérique est converti en signal analogique par l'intégrateur 40, le signal analogique s'accrois- sant ou décroissant en fonction de la valeur binaire de chaque signal binaire pondéré appliqué sur la borne 40 La sortie analo- gique de l'intégrateur 30 A est appliquée sur le filtre de prédic- tion linéaire 32 A et sur le détecteur 34 A Le filtre 32 A met en mémoire les valeurs de la sortie analogique de l'intégrateur 30 A pour représenter l'histoire passée du signal de sortie analogique de l'intégrateur, si bien que sa valeur est la valeur correspon- dante du signal apparaissant sur la borne de sortie 18 du module 14 après la compression du signal lors de l'encodage pendant l'intervalle de temps particulier Du fait que la sortie du fil- tre 32 A représente la sortie sous forme de signal comprimé du module 14 de l'encodeur, le signal doit subir une expansion de manière complémentaire Le module 14 A assure l'expansion complé- mentaire du signal de sorte que la sortie sur la borne 42 est une version reconstruite du signal analogique initial présent sur la borne d'entrée 10 de l'encodeur. Sur les figures 2 A et 2 B, on voit les détails des circuits du mode de réalisation préféré de l'encodeur Comme on le voit, la borne d'entrée 100 du décodeur reçoit le signal d'entrée ana- * logique initial La borne d'entrée 100 est reliée par le conden- sateur 102 à une résistance 104 qui, à son tour, est reliée à l'entrée d'un amplificateur commandé par la tension (VCA) 106 d'un type décrit dans le brevet américain no 3 714 462 délivré au nom de David E Blackmer le 30 janvier 1973, ou d'un des amplifi- cateurs commandé par la tension commercialisé par la société dite dbx Inc, Newton, Massachusetts La sortie du VCA 106 est reliée à un convertisseur courant-tension comprenant l'amplificateur opérationnel 108 L'amplificateur 108 a son entrée de non inver- sion reliée à la masse du système et son entrée d'inversion montée pour recevoir la sortie du VCA 106 La sortie de l'ampli- ficateur 108 est reliée à son entrée d'inversion par le circuit constitué de la résistance 110 et du condensateur 112 en parallè- le La sortie de l'amplificateur 108 est également reliée à l'entrée du modulateur delta-114 Le modulateur 114 comprend un filtre passe-bas 116, un comparateur 118, une bascule de type D , un dispositif de décalage de niveau 122, un intégrateur 124 et un filtre de prédiction linéaire 126. Plus précisément, le filtre 116 comprend une résistance 130 dont une extrémité est reliée à la sortie de l'amplificateur 108 tandis que l'autre extrémité est raccordée par le condensateur 132 à la masse du système et, par la résistance 134, au point de comparaison de la jonction de sommation 136, cette dernière étant également reliée à l'entrée du comparateur 118 Le comparateur 118 peut être l'un quelconque de plusieurs dispositifs de-ce genre qui sont bien connus dans la technique et est constitué de préférence d'un type appelé étage de gain de paire différentiel- le. Comme on le voit sur la figure, la résistance de sortie 134 du filtre 116 est reliée par le point de comparaison 136 à la base du transistor NPN 140 L'émetteur du transistor 140 est connecté à ú'émetteur d'un transistor NPN apparié 142 pour réali- ser une paire différentielle de transistors Les émetteurs des transistors 140 et 142 sont reliés ensemble par la résistance 144 à un condensateur 146 qui, à son tour, est relié à la masse du système La résistance 144 est également reliée par une résistan- ce 148 et par un condensateur 150 a la masse du système La connexion entre la résistance 148 et le condensateur 150 est po- larisée par une tension continue négative La base du transistor 142 de la paire différentielle est mise à la masse, tandis que les connecteurs des transistors 140 et 142 sont connectés au côté opposé du condensateur 152 Le collecteur du transistor 140 est également connecté par le condensateur 154 h chacun des condensa- teurs 156 et 158 Chacun des condensateurs 156 et 158 sont re- liés, à leur tour, h la masse du systàme Le collecteur du tran-. sistor 140 est également relié par une résistance 160 à une sour- ce de tension continue positive Le collecteur du transistor 142 est relié par une résistance 162 à une source de tension continue positive Les collecteurs des transiistors 140 et 142 sont égale- ment reliés respectivement aux entrées d'inversion et de non in- version d'un amplificateur opérationnel 164, celui-ci fournissant la sortie du comparateur 118 La sortie du comparateur est reliée à une source de tension continue positive appliquée sur une ré- sistance 166 qui, à son tour, est reliée à l'entrée D de la bas- cule 120 de type D La bascule 120 est rythmée par l'horloge 123 qui fournit un signal d'horloge à une fréquence qui est au moins deux fois la fréquence la plus élevée attendue du signal d'entrée analogique appliquée sur la borne d'entrée 100 La borne de sor- tie Q de la bascule fournit la sortie numérique de l'encodeur à la borne de sortie 121 La sortie Q de la bascule 120 est égale- ment reliée par un inverseur du signal numérique 168 au disposi- tif de décalage de niveau 122 Plus précisément, la sortie de l'inverseur 168 est reliée à une source de tension continue posi- tive appliquée sur la résistance 170 La sortie de l'inverseur 168 est appliquée par la ligne 172 à la résistance 174 qui, à son tour, est reliée par une résistance 176 à une source de tension continue négative ainsi qu'à l'entrée d'un intégrateur 124 L'en- trée de l'intégrateur 124 est reliée à l'entrée d'inversion d'un amplificateur opérationnel 178 qui a son entrée de non inversion mise à la masse du système La sortie de l'amplificateur opéra- tionnel 178 est reliée à son entrée d'inversion par le montage parallèle de la résistance de rétroaction 180 et du condensateur de rétroaction 182 La sortie de l'amplificateur 178 est en outre reliée à l'entrée du filtre de prédiction linéaire 126 ainsi qu'à l'entrée d'un filtre passe-bas 210 décrit en regard de la figure 2 B ci-après. Plus particulièrement, la sortie de l'amplificateur 178 est reliée par la résistance 180 du filtre 126 à la sortie du fil- tre La sortie du filtre est reliée par le condensateur 182 à la résistance 184 qui, à son tour, est mise à la masse du système. La sortie du filtre 126 est reliée par la résistance 186 au point de comparaison 136 Le filtre 136 constitue par conséquent un réseau RC comprenant des résistances 180 et 184 et le condensa- teur 182 conçu pour se charger et se décharger à une vitesse d'environ 400 à 600 fois moins vite que la vitesse d'échantillon- nage assurée par l'horloge 123, bien que ces limites puissent varier dans une certaine mesure A titre d'exemple non limitatif, si le signal analogique d'entrée est un signal audio se situant entre 20 Hz et 20 k Hz et si la fréquence du signal rythmeur fourni par l'horloge 123 est d'environ 700 k Hz, les résistances et 184 ont des valeurs respectivement de 200 et de 33 ohms et le condensateur 182 a une valeur de 0,068 microfarads. tour assurer un meilleur suivi du signal analogique d'entrée cers de son ernicodage sous forme numérique, la sortie du modula- 'eur 11 q h la borpe de sortie 121 de l'encodeur est appliquée sur i'entr- d'&in oircuit d'accélération transitoire 200 Plus préci- skmeni, la bo ne e sortie 121 est reliée par la résistance 202 à unie source ide tension continue positive et directement à l'entrée d'un dd tecteur de front nu mérique 204, ce dernier fournissant une impulsion ?our chaque transition allant dans le sens positif et puur chaque transi':ion allant dans le sens négatif qui apparais- sent sur la 'orne de sortie 121 La sortie du détecteur de front 2.04 e t appliquée a son tour a leentrée d un multi Jibrateur mo- nstabl 206 qu, son tours a sa sortie Q reliée à la base du tran-:-stor OPN 208 z Ce dernier a son collecteur relié directement à une source 6: tension continue positive La résistance 210 sert de trar-isvor ",i'vteur" de la sortie du multivibrateur mono- stable 20 l(; La::-rtie de l'émetteur du transistor 208 est appli- nu 5 e par un réseau fillra: t à la sortie du réseau de préaccentua- fion 232, lequll sera décrit ci-aprs en référence à la figure l. N l iOi:t 3 e a '"' Coas e on '"":a mentionné,e la sortie de l'amplificateur opêratinne J i, 8 de i'intgrateu 12/4 est reli 6 e a i'entrée du fi re pssse-;:a; de troisieme ordre 2-'10, représenté sur la figure 28 Ce filtre comprend une résistance d'entrée 212 qui est reliée (a) par le Condensateur 214 à la masse du systeme et (b) directe- ment à ia r 2 sistace 216 La résistance 216 est reliée par le condensateur 11,8 à la resistance 220 qui, à son tour, est raccor- dée h une source de tension continue négatives La résistance 216 'Sot également connectee a la résistance 222 qui, à son tour, est reliée; d'une part, par le condensateur 224 à la masse du système et, d'autre part, directement à la résistance 226 Cette dernière résistance est reliée à la base du transistor NPN 228 dont le collecteur est relié à une source de tension continue positive et dont l'émetteur est relié par la résistance 220 à une source de tension continue négative La sortie du filtre 210, sortie four- nie par l'émetteur du transistor 228, est connectée a un conden- sateur 230 Ce dernier est connecté, à son tour, à l'entrée du réseau de préaccentuation 232 Le réseau de préaccentuation 232 préacctenue les fréquences élevées sur le trajet de détection de sorte que la quantité de gain imprimée sur le signal analogique par l'amplificateur VCA 106 soit en général plus faible pour les hautes fréquences que pour les basses fréquences La préaccentua- tion des hautes fréquences est une technique bien connue dans l'art Par exemple, voir les brevets américains n 4 101 849 et 4 136 314 délivrés tous deux au nom de Blackmer et al L'entrée du réseau 232 est reliée par une résistance 234 à sa sortie et par un condensateur 236 à une résistance 238 qui, à son tour, est raccordée à la sortie du réseau Le réseau est également relié par une résistance 240 à la résistance 242 qui, à son tour, est reliée à la sortie 209 du circuit d'accélération transitoire 208 La résistance 240 est en outre reliée par le condensateur 244 à la masse du système La sortie du réseau 232 est reliée à l'entrée d'un détecteur de niveau 250. Comme on l'a décrit au sujet de la figure 1 A, le détecteur 250 est de préférence du type apte à fournir en sortie un signal qui est fonction de la valeur de la racine de la moyenne des carrés de son signal d'entrée De tels détecteurs sont bien connus dans l'art et, par exemple, peuvent être constitués du type décrit dans le brevet américain no 3 681 618 délivré au nom de David E Blackmer ou du type commercialisé par la société dite dbx, Inc Newton, Massachusetts Si l'on utilise un détecteur de la racine de la moyenne des carrés du type commercialisé par la société dbx, Inc, sous forme de microplaquette, l'entrée est appliquée sur la broche 1 de la microplaquette tandis que la bro- che 7 fournit la sortie De préférence, la broche 6 est reliée à un double circuit de constante de temps 251 afin d'assurer un re- lâchement ou décharge rapide lors de la décharge à la sortie de la microplaquette pour des changements importants du signal à l'entrée et d'une faible ondulation, ou signal à changement lent à la sortie pour des signaux d'entrée à l'état stable De tels circuits sont bien connus dans l'art et ne font pas partie de la présente invention Comme on le voit, la broche 6 est raccordée par la résistance 252 à une source de tension continue négative et par le condensateur 254 à l'entrée d'inversion d'un amplifica- teur opérationnel 256 Ce dernier a son entrée de non inversion reliée à la masse du système et sa sortie reliée à son entrée d'inversion par le montage parallèle d'une résistance de rétroac- tion 258 et d'un condensateur de rétroaction 260 La sortie de l'amplificateur 256 est en outre reliée à ( 1) l'anneau de la dio- de 262 et à la cathode de la diode 264, qui, à leur tour, ont leur cathode et anode respective reliée à l'entrée d'inversion de l'amplificateur et ( 2) par un condensateur 266 à la jonction de la broche 6 et de la résistance 252. La sortie du détecteur 250 est reliée à l'amplificateur in- verseur 268 L'entrée de non inversion de l'amplificateur 268 est reliée par une résistance 270 à la masse et par une résistance 272 au bras d'un potentiomètre 274 Ce dernier a des extrémités opposées reliées respectivement à des sources de tension continue positive ou négative La sortie de l'amplificateur 268 est en outre reliée, d'une part, par une résistance de rétroaction 276 à son entrée de non inversion et, d'autre part, directement à l'en- trée du signal de commande de l'amplificateur VCA 106 représenté sur la figure 2 A. Enfin, si l'amplificateur VCA 106 ne produit pas un bruit suffisant, on peut prévoir un générateur de bruit 280, relié par une résistance 282 au point de comparaison 136, pour produire du bruit ondulatoire. Les figures 3 A et 3 B représentent le décodeur préféré pour décoder le signal de sortie encodé en numérique établi par l'en- codeur représenté sur les figures 2 A et 2 B et apparaissant sur la borne de sortie 121 Pour décoder le signal numérique, celui-ci est appliqué sur la borne d'entrée 300 représentée sur la figure 3 A L'entrée 300 est connectée au dispositif de décalage de ni- veau 122 A par une liaison entre la borne d'entrée 300 et l'entrée de l'inverseur de signal numérique 168 A La sortie de cet inver- seur 168 A est reliée par une résistance 170 A à une source de tension continue positive et par une résistance 174 A à l'indica- teur 124 A L'entrée de l'intégrateur 124 A est reliée à l'entrée d'inversion de l'amplificateur 178 A Ce dernier a son entrée de non inversion reliée à la masse du système et sa sortie par une résistance de rétroaction 181 et un condensateur 182 A L'entrée d'inversion de l'amplificateur 178 A est reliée par une résistance 176 A à une source de tension continue négative La sortie de l'amplificateur 178 A est reliée au filtre de prédiction linéaire 126 A Ce dernier a son entrée reliée par une résistance 180 A au condensateur 182 A qui, à son tour, est reliée par une résistance 184 A à la masse du système La résistance 180 A est également reliée à la sortie du filtre 126 qui, à son tour, est relié à un condensateur 302 Ce dernier est relié par une résistance 304 à un condensateur 306 qui, à son tour, est mis b la masse du systè- me La résistance 304 est appliquée, comme le montre la figure 38 ? à la résistance 308, cette dernière étant reliée à l'entrée de l'amplificateur VCA 106 A Ce dernier a sa sortie reliée b un convertisseur tension-courant comprenant l'amplificateur opéra- tionnel 108 A. L'amplificateur 108 A a son entrée de non inversion reliée à la masse du système tandis que sa sortie est connectée par le montage parallèle de la résistance de rétroaction 110 A et du condensateur 112 A La sortie de l'amplificateur 108 A est égale- ment connectée par une résistance 307 pour établir la borne de sortie du décodeur en vue de fournir la sortie analogique re- construite. La borne d'entrée 300 est en outre reliée par un circuit d'accélération transitoire 202 A de manière complémentaire de celle utilisée pour le procédé d'encodage Plus précisément, la borne d'entrée 300 est reliée par une résistance 202 A à une source de tension continue positive, ainsi qu'à l'entrée du circuit d'accélération transitoire 202 A L'entrée du circuit 202 A est reliée à l'entrée du détecteur de front numérique 204 A qui, à son tour, a sa sortie reliée au multivibrateur monostable 206 A. Ce dernier a sa sortie Q reliée à la base du transistor PNP 208 A Ce dernier a son collecteur relié à une source de tension continue positive La résistance 210 A fonctionne comme résistance "élévateur" de la sortie du multivibrateur monostable 206 A La sortie du circuit 202 A est disponible sur l'émetteur du transis- tor 2 USA et est appliquée au point 209 A. Comme on l'a décrit ci-dessus en référence à la figure 1 B, le signal de commande appliqué sur le module de contrôle de gain est sensible 3 la sortie de l'indicateuro Par conséquent 9 comme le montre 'a figure 3 A, la sortie de l'intégrateur 124 A est re- liée par une résistance 212 A à un condensateur 214 A qui, à son tour, est relii à la lsasse du système La jonction de la résis- -15 tanee 2 t 2 A et du condensateur 214 A est reliée par une résistance 216 A à un condensateur 218 A et à une résistance 222 Ao Le conden- sateur 218 A est relié par une résistance 220 A à une source de tension continue nénative La résistance 222 A est à son tour re- iiéa par un 2 ondensateur 224 à la masse du système La jonction de la résiststce 222 ate du condensateur 224 A est reliée à une résistance 2326 f qui, a son tour, est reliée à la base du transis- tor 22 i A Le transistor 228 A a son collecteur connecté à une sotrce de ension cont inue positive et son émetteur connecté à la jonei on du condensateur 218 A et de la résistance 220 A L'émet- teur du Lransstor 228 A est également relié au condensateur 230 A Ce deniser est relié i son tour, au réseau de préaccentua- tion 327 A: Ce dernier S son entree relié par une résistance 234 A la sot-ie du r-eseau et par un condensateur 236 A à une résistan- -2 e 23 e A, cette dernm re étant égaiement reliée à la sortie du réseau 232 A L a sortie du reseau 232 A est reliée à une résistance 240 A qui, 3 son tour, est reliée par une résistance 242 A au point 12 D 9 A de ia sortie du circuit d'accélération transitoire 202 A et, Fpal un conds:isate Jr 244 A, à la masse du système La sortie du ré- seau P:ZA st écais Ement reliée à l'entrée du détecteur de niveau 250 A, figure 2; Le double circuit de constante de temps 151 A est rn ii à la brcche si du dàteckeur 250 Ao Le circuit 251 A est identique au circuit 251 de la figure 2 B La broche six est re- liée par un condensateur 254 A à l'entrée d'inversion de l'ampli- ficateur 256 A Ce dernier a son entrée de non inversion reliée à la masse du système et sa sortie connectée à la cathode d'une diode 264 A et à l'anode d'une diode 262 A La cathode de la diode 262 A et l'anode de la diode 264 A sont connectées toutes les deux à l'entrée d'inversion de l'amplificateur 256 A La sortie de l'amplificateur 256 A est également reliée à son entrée d'inver- sion 256 A par un montage parallèle d'une résistance 258 A et d'un condensateur 260 A de rétroaction La sortie de l'amplificateur opérationnel 256 A est en outre reliée par un condensateur 266 A à la broche six du détecteur 250 A et à la résistance 252 A qui, à son tour, est reliée à une source de tension continue négative. La sortie du détecteur de niveau 250 A est reliée, comme on le voit sur la figure 3 B à l'entrée de non inversion d'un amplifica- teur 268 A Ce dernier a son entrée d'inversion relié par une ré- sistance 270 A à la masse du système et par une résistance 272 A au bras d'un potentioemètre de 274 A Ce dernier est connecté respec- tivement par ses extrémités opposées à des sources de tension continue positive et négative La sortie de l'amplificateur 268 A est reliée, d'une part, par une résistance de rétroaction 276 A à son entrée d'inversion et, d'autre part, directement à la borne d'entrée du signal de commande de l'amplificateur VCA 106 A. En fonctionnement, un signal d'information analogique (sous forme de signal de tension) est appliqué sur la borne d'entrée de l'encodeur 100 de la figure 2 A Le signal de tension d'entrée est converti en un courant par le condensateur 102 et la résistance 104 avant d'être appliqué sur l'entrée de l'amplifica- teur VCA 106 Celui-ci imprime un gain de signal sur le signal en fonction du signal de commande produit par le détecteur de niveau 250 et disponible à la sortie de l'amplificateur 268 Comme on l'a déjà mentionné, la sortie de l'amplificateur VCA 106 est un signal analogique comprimé dynamiquement Ce signal est converti en signal de tension analogique qui, à son tour, est appliqué à l'entrée du filtre passe-bas 116 du modulateur 114 Le filtre 116 élimine toute fréquence élevée indésirable pouvant être présente sur le signal La sortie de tension analogique du filtre 116 est appliquée sur le point de comparaison 136 o elle est comparée (c'est-à-dire ajoutée algébriquement) à la sortie de tension ana- logique du filtre de prédiction linéaire analogique 126 Comme on pourra le constater ci-après, le filtre 126 fournit une tension analogique en fonction de l'histoire passée des valeurs de la sortie en tension analogique du filtre passe-bas 116 pour un nombre prédéterminé des intervalles de temps antérieurs précédent immédiatement l'intervalle présent déterminé par l'horloge 123. La sortie en tension analogique du filtre de prédiction linéaire est également inversée de sorte que, si les tensions sont égales, le point de comparaison 136 sera au potentiel de la masse du système Pendant l'intervalle de temps nécessaire pour effectuer la comparaison, si l'amplitude de la tension de sortie du filtre 116 est supérieure à celle du filtre 126, la tension au point de comparaison 136 sera positive Le comparateur 118 tentera tou- jours d'amener son entrée au point de comparaison 136 au poten- tiel de la masse du système, comme cela est bien connu dans la technique Cette entrée de tension positive au point de comparai- son 136 a pour conséquence que la sortie du comparateur 118 de- vient négative L'entrée D de la bascule 120 étant négative pendant l'instant o l'impulsion de rythme est reçue par la bascule en provenance de l'horloge 123, la sortie Q de la bascule sera un signal binaire pondéré de niveau bas indicatif d'un signal accroissant pour cet intervalle de temps Ce signal est appliqué à la borne de sortie 121 de l'encodeur comme partie du signal encodé en numérique Le signal binaire est également in- versé par l'inverseur 122 pour que la sortie de l'inverseur soit un signal binaire pondéré de niveau haut Ce signal numérique de niveau haut, se présentant sous forme d'une impulsion de tension positive, a son niveau de tension augmentée par le dispositif de décalage de niveau 122 avant d'être appliqué à l'intégrateur 124 L'intégration de l'impulsion est effectuée pour la convertir en une tension analogique pendant l'intervalle de temps déterminé par l'horloge 123 Du fait que chaque sortie d'impulsions numéri- ques du dispositif de décalage de niveau contient sensiblement la même quantité d'énergie de signal, la sortie incrémentale de l'intégrateur pour chaque impulsion (c'est-à-dire la grandeur de pas) sera la même Cette sortie incrémentale, tension positive, est appliquée à l'entrée du filtre de prédiction linéaire analo- gique 126 o elle est stockée (c'est-à-dire, elle charge le con- densateur 182 jusqu'à une valeur plus élevée) Par contre, si, pendant l'intervalle de temps nécessaire pour effectuer la compa- raison au point de comparaison 136, la tension de sortie du fil- tre 116 présente une amplitude inférieure à celle de la sortie du filtre 126, la tension au point de comparaison 136 sera négati- ve Le comparateur 118 tentera encore une fois d'amener son entrée au point de comparaison 136 au potentiel de la masse du système de sorte que l'entrée de tension négative appliquée au point de comparaison 136 fait que la sortie du comparateur 118 devient positive L'entrée D de la bascule 120 étant positive pendant l'instant o l'impulsion de rythme est reçue par la bas- cule en provenance de l'horloge 123, la sortie Q de la bascule sera un signal binaire pondéré de niveau haut indicatif d'un si- gnal décroissant pour cet intervalle de temps Ce signal est appliqué à la borne de sortie 121 de l'encodeur comme partie du signal encodé en numérique Le signal binaire est également in- versé par l'inverseur 122 de sorte que la sortie de l'inverseur sera un signal binaire pondéré de niveau bas Ce signal numérique de niveau bas,sous forme d'une impulsion de tension négative, a son niveau de tension augmenté (rendu plus négatif dans les mêmes proportions que pour une impulsion de tension positive de façon à contenir la même quantité d'énergie de signal) par le dispositif de décalage de niveau 122 avant d'être appliquée sur l'intégra- teur 124 L'intégration de l'impulsion s'effectue pour la conver- tir en tension analogique pendant l'intervalle de temps déterminé par l'horloge 123 Du fait que chaque sortie d'impulsions numéri- ques du dispositif de décalage de niveau contient sensiblement la même quantité d'énergie de signal, la sortie incrémentale de l'intégrateur pour chaque impulsion (c'est-à-dire, la grandeur de pas) sera la même Cette sortie incrémentale, tension négative, est appliquée à l'entrée du filtre de prédiction linéaire analo- gique 126 ou elle est stockée (c'est-à-dire, elle réduit la charge, et par conséquent la tension, sur le condensateur 182). Pour produire le signal de commande, la sortie de l'intégra- teur 124 est appliquée, après avoir traversé un filtre passe-bas 210 pour éliminer les basses fréquences indésirables, sur le ré- seau de préaccentuation 232 Le détecteur 250 fournit en sortie un sigral continu en fonction de la valeur de la racine de la moyenne des carrés de l'entrée provenant du réseau 232 La sortie du détecteur 250 es; inversée et appliquée comme signal de 3 commnande a l'amplificateur VCA 106 Cet amplificateur a pour fonction d 2 comprimer te signal analogique pour que le signal comprimé soit, dans le sens dynamique, plus étroitement adapté au modulateur fixe 114 afin d'obtenir un meilleur suivi et une moin- dre possibilité d'une surcharge de pente Toutefois, pour les signaux à chançement très rapide, signaux que la technique de compression 3 e permet pas de suivre avec précision, la sortie nu- merique de la bascule ê 20 est appliqués au circuit d'accélération transitoire 280. En:ar-iculieró le train d'impulsions binaires pondéré est eppliqu E au déecteur de front 204 Ce dernier détecte une modi- fie tion de la valeurs, c'est-à-dire une transition haut en bas ou bis en haut, de li sortie numérique de la bascule 120 et fournit une impulsion en réponse chaque transitione Ces impulsions sont appoi 3thues à l'entrée d'un multivibrateur monostable redéclencha- bie 20 i 6 cuhr chaque transi tion haut en bas et bas en haut, le multi -v raeur monostbe sera amo rce et lta sortie Q du multivi- bratsu r cra au nivfasu bas Lorsqu il se produit une série d im- puleions c -outi-veu de nieau bas ou de niveau haut (par exemiple uns vingtaine bien que ce nombre puisse être modifié au beinin) indiquant que le signal d'entrée analogique s'accroît ou décroît à une vitesse de changement trop rapide pour'permettre au moduli>aeur de réacirz le multivibrateur monostable se désamorce, r'e i'ainu passer 13 sortie Q au niveau 0 pour débloquer le transistor 20 z O qu i devient conducteur pour établir un courant au point 209 ('e signal s'ajoute au signal à la sortie du réseau de préaccentuation 232 avant d'être appliqué à l'entrée du détecteur 250 Il en résulte une augmentation du signal d'entrée appliquée à l'entrée du détecteur 250 et, par conséquent, de la sortie du signal de commande appliquée à l'amplificateur VCA 106 afin d'assurer une compression de signal plus importante. Lors du décodage du signal codé en numérique par l'encodeur de la figure 2 A et 2 B, le signal est appliqué à l'entrée 300 du décodeur représenté sur les figures 3 A et 3 B Chaque signal bi- naire pondéré est inversé par l'inverseur 168 A et son amplitude est modifiée par le dispositif de décalage de niveau 122 A Chaque signal est ensuite appliqué à l'intégrateur 124 A qui fonctionne de la même manière que l'intégrateur 124 de l'encodeur Lorsque le signal binaire est au niveau 0, il est sous forme d'impulsion de tension positive L'application de cette impulsion de tension positive à l'intégrateur 124 entraîne l'intégration de l'impul- sion pour qu'elle soit convertie en tension analogique pendant l'intervalle de temps (déterminé par la fréquence de répétition d'impulsions du signal d'entrée numérique) Du fait que chaque impulsion numérique contient sensiblement la même quantité d'énergie de signal, la sortie incrémentale de l'intégrateur pour chaque impulsion (c'est-à-dire la grandeur de pas) sera la même. Cette sortie incrémentale, tension positive, est appliquée à l'entrée du filtre de prédiction linéaire analogique 126 A o elle est stockée (c'est-à-dire elle charge le condensateur 182 A jus- qu'à une valeur plus élevée). Par contre, si le signal binaire appliqué à la borne 300 est au niveau 0, il est inversé et son amplitude est modifiée par le dispositif des décalages de niveau 122 A Le signal binaire inver- sé de niveau bas est appliqué à l'entrée de l'intégrateur 124 A. Ce signal de niveau bas est sous forme d'une impulsion de tension négative et son intégration s'effectue pour le convertir en ten- sion analogique pendant l'intervalle de temps déterminé par la fréquence de répétition d'impulsions du signal d'entrée Chaque sortie d'impulsions numériques du dispositif de décalage de niveau contenant sensiblement la même quantité d'énergie de si- gnal, la sortie incrémentale de l'intégrateur pour chaque impul- sion (c'est-à-dire la grandeur de pas) sera la même Cette sortie 2535 130 incrémentale, tension négative, est appliquée à l'entrée du fil- tre de prédiction linéaire analogique 126 A o elle est stockée (c'est-à-dire qu'elle réduit la charge, et par conséquent la ten- sion, sur le condensateur 182 A) La sortie est transmise à l'amplificateur VCA 106 A o un gain est imprimé au signal pour assurer une expansion du signal en fonction du signal de commande provenant du détecteur de niveau 250 A L'expansion précise du signal qui est appliquée est le complément de la compression de signal établi lors du procédé d'encodage pour que le signal appa- raissant à la borne de sortie 308 du décodeur soit reproduit dynamiquement dans sa forme initiale. Pour établir le signal de commande, la sortie de l'intégra- teur 124 A est filtrée par le filtre 210 A avant d'être appliquée au réseau de préaccentuation 232 A et ensuite au détecteur 250 A. La sortie du détecteur 250 A, signal continu ayant une valeur fonction de la racine de la moyenne des carrés de l'entrée du dé- tecteur, est appliquée à l'amplificateur-268 A La sortie de ce dernier fournit le signal de commande à l'amplificateur VCA 106 A. Enfin, pour assurer une quantité d'expansion correcte lors du décodage du signal codé en numérique, le signal d'entrée numé- rique sur la borne 300 est appliqué au détecteur de front 64 A avant d'être appliqué au multivibrateur monostable 106 A Celui-ci fonctionne de manière identique de sorte que, lorsqu'une série de signaux consécutifs de niveau bas ou de niveau haut apparaît sur la borne 300, aucun signal n'est appliqué à l'entrée du multivi- brateur monostable 206 A Il en résulte que la sortie Q passe au niveau O et le transistor 208 A devient conducteur pour ajouter un signal à l'entrée du détecteur 250 A. Il est à noter que tous les composants du décodeur sont identiques aux composants correspondant de l'encodeur afin d'assurer une reconstruction précise du signal analogique Pour cette raison, bien que l'on ne les ait pas représentés, les deux élémnenti peuvent être réalisés sous forme d'une seule unité, un systbme de commutation étant prévu pour passer d'un mode à l'autre En outre, des composants équivalents connus dans la technique peuvent être substitués à ceux décrits et représentés. Par exemple, on peut utiliser d'autres types de modules de con- trôle de gain, de détecteurs de niveau et de filtres de prédic- tion linéaire. Le système décrit apport plusieurs avantages Les avantages d'un modulateur delta fixe sont obtenus en utilisant un modula- teur delta fixe 114 (et 114 A) pour le procédé d'encodage (décoda- ge) et un modulateur delta adaptif en faisant varier la sortie analogique du décodeur à l'intérieur de chaque grandeur de pas par mise en oeuvre de techniques de compression-expansion Par conséquent, le système présente une sortie à pente variable utilisant une grandeur de pas fixe pour le décodage du signal codé en numérique, tout en étant adapté en même temps pour utili- ser du bruit oscillatoire pour masquer le bruit de quantifica- tion Le système présente une sortie à pente variable en utili- sant une grandeur de pas fixe de sorte que, lorsqu'on utilise le système pour le traitement des signaux audio, le signal codé en numérique peut être décodé sans déplacer de manière audible le plancher de bruit En utilisant des techniques de compression- expansion du signal, le domaine dynamique du système augmente de manière importante ( 120 d B ou 1 000 000:1) par comparaison à celui des systèmes adaptifs de l'art antérieur (un maximum d'en- viron 30 000:1) Le système est pratiquement insensible au com- portement d'un comparateur non idéal Le signal est varié par pas fixe selon des techniques analogiques afin de profiter des avan- tages des systèmes non adaptifs et adaptifs afin d'obtenir un convertisseur analogique-numérique relativement peu coûteux. Il est à noter que, bien que le système représenté d'encoda- ge d'un signal analogique et de décodage d'un signal numérique soit un système à une seule bande, c'est-à-dire toutes les fré- quences du signal d'entrée analogique sont traitées dans le même canal, on peut utiliser des bandes ou des canaux multiples pour l'encodage et le décodage, le signal d'entrée analogique étant dans ce cas filtré par des filtres à bande passante qui divisent le spectre entier de fréquences du signal d'entrée analogique en bandes de fréquences inférieures, encodé séparément, décodé par la suite et mis en combinaison pour réaliser le signal analogique reconstruit. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Système pour générer un signal de sortie électrique codé en numérique représentatif de, et en réponse à, un signal d'entrée électrique analogique, caractérisé en ce qu'il com- prend: des moyens ( 14) destinés à fournir un premier signal analo- gique en fonction de la présente valeur du signal d'entrée analo- gique; des moyens de génération de signaux ( 22) destinés à générer un second signal en fonction d'une comparaison entre le premier signal analogique et un troisième signal analogique, ce troisième signal analogique étant fonction des valeurs antérieures dudit signal d'entrée analogique pendant un nombre prédéterminé d'in- tervalles de temps discret précédent, des moyens ( 24) sensibles au second signal pour générer ledit signal codé en numérique, ce signal codé en numérique comprenant un train de signaux binaires pondérés, chacun des signaux binaires pondérés étant généré pendant un intervalle de temps discret correspondant, la valeur binaire de chacun des signaux binaires pondérés étant fonction desdits premier et troi- sième signaux analogiques pendant ledit intervalle de temps discret. 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de génération de signaux ( 22) comprennent des moyens destinés à générer un quatrième signal en fonction de la moyenne desdits signaux binaires pondérés, et des moyens de stockage ( 32) destinés à stocker ledit quatrième signal pendant ledit nombre prédéterminé d'intervalles de temps discret précédent et pour gé- nérer le troisième signal analogique en fonction du quatrième si- gnal stocké. 3 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 14) destinés à fournir le premier signal analogique comprenne des moyens ( 30) ayant pour rôle de faire varier la vitesse de changement du premier signal analogique en fonction d'un signal de commande de façon à imposer une limite à la vites- se de changement dudit premier signal analogique. 4 Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens ( 14) destinés à faire varier le gain du signal com- prennent un compresseur de signal analogique. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le compresseur de signal analogique ( 14) comprend un amplifica- teur ( 106) destiné à faire varier le gain imprimé audit signal d'entrée analogique en fonction dudit signal de commande et des moyens ( 250) destinés à générer le signal de commande en fonction dudit signal codé en numérique. 6 Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le compresseur de signal analogique comprend un amplificateur ( 106) destiné à faire varier les gains imprimés audit signal d'entrée analogique en fonction dudit signal de commande et des moyens ( 250) destinés à générer le signal de commande en fonction de l'amplitude du signal d'entrée analogique. 7 Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens ( 250) destinés à générer le signal de commande four- nissent ledit signal de commande en fonction de la valeur de la racine de la moyenne des carrés du signal d'entrée analogique. 8 Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des raoyens destinés à produire un cinquième signal lorsqu'un nombre prédéterminé de signaux binaires pondérés consécutifs ont la même valeur binaire présélectionnée et en ce que lesdits moyens destinés à fournir ledit signal de commande en fonction dudit signal d'entrée analogique et du cinquième si- gnal. 9 Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de stockage ( 32) comprennent des moyens capacitifs sensibles audit quatrième signal. 10 Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens destinés à fournir ledit quatrième signal comprennent des moyens d'intégration de signal ( 30) destinés à effectuer l'intégration des signaux binaires pondérés afin d'obtenir ledit quatrième signal. 11 Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de stockage ( 32) comprennent des moyens capacitifs sensibles audit quatrième signal. 12 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de génération de signaux comprennent des moyens ( 136) destinés à établir algébriquement la somme des premier et troi- sième signaux et à produire un signal additionné en réponse à ceux-ci, et des moyens ( 118) destinés à comparer le signal addi- tionné à la masse du système et à produire le second signal en réponse à cette comparaison. 13 Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que le second signal est d'une polarité lorsque le signal additionné est d'une polarité positive et d'une polarité opposée lorsque le signal additionné est d'une polarité négative. 14 Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que la valeur binaire de chacun des signaux binaires pondérés est fonction de la polarité du signal additionné pendant ledit inter- valle de temps correspondant. Système de génération d'un signal de sortie électrique codé en numérique représentatif de, et en réponse à, un signal d'entrée électrique analogique, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: des moyens ( 22) destinés à fournir ledit signal de sortie codé en numérique comprenant des signaux binaires pondérés, chacun pendant un intervalle de temps discret et en fonction de la différence entre la valeur du signal d'entrée analogique pen- dant ledit intervalle et un signal de référence en fonction d'un nombre prédéterminé de valeurs antérieures dudit signal d'entrée analogique pendant un nombre prédéterminé correspondant desdits intervalles; des moyens ( 106) sensibles à un signal de commande pour faire varier le gain de signal imprimé audit signal d'entrée ana- logique; et des moyens ( 250) destinés à fournir le signal de commande en réponse audit signal de sortie codé en numérique. 16 Système permettant de produire un signal de sortie ana- logique en réponse à un-signal d'entrée électrique codé en numé- rique représentatif dudit signal de sortie analogique, ledit signal d'entrée électrique codé en numérique comprenant des si- gnaux binaires pondérés, chacun pendant un intervalle de temps discret et en fonction de la différence entre la valeur dudit signal de sortie analogique pendant ledit intervalle de temps et un signal de référence en fonction d'un nombre prédéterminé de valeurs antérieures dudit signal de sortie analogique pendant un nombre prédéterminé correspondant d'intervalles, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 30 A) destinés à fournir un premier signal analo- :,ue en Ponction de la valeur dudit signal codé en numérique pendant in nombre preéséectionnà desdits intervailes de temps discrets des moyens ( 32 A) sensibles à un signal de commande pour faire varier le -ain de signal imprimé audit premier signal ana- touique en fornction dudit signal de commande afin d'obtenir ledit sitgnal d uortie analogique; et des alo 7 uns ( 34 A) sensibsles au signal codé en numérique pour produire te =lgnal de commande an fonction du signal codé en nu- mre ioue, 17 r Système selon la revendication 16, caractérise en ce que les moyens ( 30 A) destinés à produire le premier signal analogique comprennent:-es moyens ( 178 A) destines à fournir un second signal en Fonction de la moyenne des signaux binaires pondérés, et des moyens de stockage ( 126 A) destines à stocker ledit second signal pendant ledit nombre prédéterminé d'intervalles de temps discret précédent et à fournir ledit premier signal analogique en fonc- tion du second sinnal-stocké. 1 , Scote ses-on la revendication 16, caractcerisé en ce que les Isen 3 14 A) t A' daesinés a faire varier le gain de signal impri- rfi;;id it rerier signal analogique comprennent des moyens desti- )9 nés à faire vrier la viiesse de changement dudit premier signal analogique en fanction dudi L signal de commande afin d'imposer une limite a la vitesse de changement audit signal de sortie ana- logique. 19 Système selon la revendication 187 caractérisé en ce que les moyens ( 14 A) destines à faire varier le gain de signal comprennent des moyens d'expansion du signal analogique. Système selon la revendication 19, caractérisé en ce que le signal d'entrée électrique codé en numérique est fonction d'un gain de signal variable imprimé audit signal de sortie analogique dans le sens de la compression, et en ce que lesdits moyens d'ex- pansion du signal analogique comprennent des moyens destinés à faire varier le gain de signal de manière complèmentaire par rapport à la fonction dudit gain variable. 21 Système selon la revendication 19, caractérisé en ce que les moyens d'expansion du signal analogique comprennent un ampli- ficateur ( 118 A) destiné à faire varier le gain imprimé au premier signal analogique en fonction dudit signal de commande et des moyens destinés à fournir ledit signal de commande en fonction du signal codé en numérique. 22 Système selon la revendication 19, caractérisé en ce que les moyens de génération du premier signal analogique comprennent des moyens de génération de second signal en fonction de la moyenne des signaux binaires pondérés et en ce que les moyens d'expansion du signal analogique comprennent un amplificateur ( 178 A) destiné à faire varier le gain de signal imprimé audit premier signal analogique en fonction dudit signal de commande et des moyens destinés à fournir le signal de commande en fonction dudit signal. 23 Système selon la revendication 22, caractérisé en ce que des moyens ( 250 A) destinés à fournir le signal de commande four- nissent ce signal de commande en fonction de la valeur de la racine de la moyenne des carrés du second signal. 24 Système selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens destinés à fournir un troi- sième signal lorsqu'un nombre prédéterminé de signaux binaires pondérés consécutifs ont la même valeur binaire présélectionnée et en ce que les moyens destinés à fournir le signal de commande fournissent le signal de commande en fonction dudit second signal et dudit troisième signal. Système selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens de stockage comprennent des moyens capacitifs sensi- bles audit second signal. 26 Système selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens destinés à fournir le second signal comprennent des moyens d'intégration de signal ( 124 A) destinés à effectuer l'in- tégration des signaux binaires pondérés afin d'obtenir ledit second signal. 27 Système selon la revendication 26, caractérisé en ce que les moyens de stockage comprennent des moyens capacitifs sensi- bles audit second signal analogique. 28 Système permettant ( 1) d'encoder un signal analogique sous forme de signal codé en numérique du type comprenant des signaux binaires pondérés, chacun d'un intervalle de temps dis- cret et en fonction de la différence entre la valeur du signal d'entrée analogique pendant ledit intervalle et un signal de ré- férence en fonction d'un nombre prédéterminé de valeurs antérieu- res dudit signal d'entrée analogique pendant un nombre prédéter- miné correspondant d'intervalles, ou ( 2) de décoder ledit signal codé en numérique de façon à permettre la reconstruction du si- gnal analogique, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 34 A) sensibles au signal codé en numérique pour fournir un signal de commande en fonction dudit signal codé en numérique g et des moyens ( 14 A) sensibles au signal de commande pour faire vari Thr le gain imprimé au signal analogique en flonction dudit si- gnal de commande.