Brevet FR2532496A1 — publié le 19840302

La présente invention concerne un dispositir de compression/expansion destiné à un appareil d'émis- sion/réception stéréophonique en modulation de fréquence ou un appareil d'enregistrement/reproduction dans lequel un signal de son stéréophonique est enregistré et repro- duit au moyen d'un support d Ienregistrement, comme un aisque vidéo. Jusqu'à présent, et comme le montre la Figure 1, un compresseur 1 et un expanseur 2 sont prévus sur un c 8 té de compression, c'est-à-dire un côté d'émission sur un côté d'expansion, c'est-à-dire un c 8 té de réception respectivement Le compresseur 1 comporte des amplifica- teurs à gain variable 3 et 4, un circuit OU 5 de détec- teur de crête et un circuit à constante de temps 6 Le circuit OU 5 de détecteur de crête est connecté à l'extré- mité de sortie de chacun des amplificateurs à gain varia- ble 3 et 4 et il est utilisé pour détecter celui des ni- veaux de sortie des amplificateurs 3 et 4 qui est le plus élevé et il délivre le niveau détecté le plus élevé par le circuit à constante de temps 6 à la borne de commande de gain de chacun des amplificateurs à gain variable 3 et 4 Un émetteur 8 est connecté par un circuit de matrice 7 aux bornes de sortie du compresseur 1, c'est-à-dire aux bornes de sortie des amplificateurs 3 et 4. De même que le compresseur 1, l'expanseur 2 comporte des amplificateurs à gain variable 9 et 10, un circuit OU 11 de détecteur de crête et un circuit à con- stante de temps 12 Le circuit OU 11 de détecteur de crête est connecté à l'entrée de chacun des amplificateurs à gain variable 9 et 10 de manière que le niveau le plus élevé détecté par le circuit OU Il de détecteur de crête soit appliqué par le circuit à constante de temps 12 aux bornes de commande de gain des amplificateurs 9 et 10. Un récepteur 14 est connecté par un circuit de matrice 13 aux bornes d'entrée de l'expanseur 2, c'est-à-dire aux entrées des amplificateuts 9 et 10 Le récepteur 14 sert à recevoir un signal de sortie provenant de l'émetteur 8 par une antenne ou une ligne de transmission (lignes pointillées A et B). Il sera supposé que dans la réalisation décrite ci-dessus un signal L est appliqué à une entrée IN 1 du compresseur 1 et qu'un signal R est appliqué à une entrée IN 2 Les signaux L et R sont des signaux de son qui sont en relation mutuelle spécifique Les signaux L et R sont compressés respectivement par VCA:3 et VCA 4 et sont appli- qués au circuit de matrice 7 Ce dernier produit un sig- 1 O, nal (L + R) résultant de l'addition des signaux L et R et un signal (L R) résultant de la soustraction des sig- naux L et R et le signal additif et le signal soustractif' sont transmis par l'émetteur 8 La transmission du signal additif et du signal soustractif est effectuéede manière que meme si la diffusion stéréophonique est reçue par un récepteur stéréophonique ou un récepteur monophonique, une compatibilité est obtenue en ce qui concerne le contenu du programme Dans le récepteur monophonique, le signal additif seul est traité Dans le récepteur stéréophonique, le signal additif et le signal soustractif reçus par le récepteur 14 sont démodulés pour obtenir les signaux L et R dans le circuit de matrice 13 Le signal L est expansé par VCA 9 et appliqué à une sortie OUT 1, et le signal R est expansé par VCA 10 et applique à une sortie OUT 2 Si le taux de compression du compresseur 1 et le taux d'ex- pansion de l'expanseur 2 sont désignés respectivement par T et Y', et si la compression/expansion est effectuée de manière que Y -T = 1, les signaux L et R ayant pratique- ment les mêmes caractéristiques que les signaux L et R à l'émission peuvent être démodulés à la réception De cette manière, le niveau de bxuit résultant du système de transmission peut être contr 8 lé Les circuits de constante de temps 10 et 12 sont prévus de manière qu'une sensation audible naturelle puisse être obtenue à la réception. La Figure 2 représente un expanseur placé dans un récepteur monophonique Selon la Fig 2, l'amplifica- teur VCA 15 est disposé entre une entrée IN et une sortie OUT L'entrée IN est connectée à un circuit 16 de détec- tion de niveau dont le signal de sortie est appliqué par un circuit de constante de temps 17 à la borne de commande de gain du VCA 15 Dans un récepteur monophonique, comme cela est bien connu, seul un signal additif est appliqué à l'entrée IN pour etretraitéo Ainsi, l'amplificateur VCA 15 expanse le signal additif en fonction de son ni- veau. Mais dans le cas o les deux signaux de son en corrélation sont compresses chacun à l'émission ou expan- ses à la réception commedans l'appareil d'émission/récep- tion stéréophonique décrit ci-dessus, l'opération de com- pression ou d'expansion est conduite en fonction du plus grand niveau de chaque signal de son Mais si ce signal stéréophonique diffusé est reproduit de façon monophoni- que à la réception, l'opération d'expansion est effectuée en utilisantu seulement le signal additif qui résulte de l'addition des niveaux des signaux de son et par consé- quent, la fidélité des signaux de son reproduits est in- évitablement réduite O Un objet de l'invention est donc de proposer un dispositif de compression/expansion qui, même si un sig- nal de son stéréophonique comprenant les signaux additif et soustractif des deux signaux d'entrée est soumis à une reproduction monophonique, la même fidélité qu'en reproduc- tion stéréophonique est obtenue. Dans le dispositif de compression/expansion de l'invention, chaque signal de son ou lun quelconque d'un signal additif et d'un signal somustractif est compressé sur le côté de compression et expansé sur le c 8 té de ltex- pansion, en fonction du niveau du signal additit - L'invention concerne donc un dispositif de com- pression/expansion agencé pour compresser et expanser les gains de signaux additif et soustractif à chaque niveaudt au moins deux signaux de son, se caractérisant en ce que chaque signal de son ou 1 'un quelconque des signaux addi- tif ou scustractif est compressé sur-le côté compression et expansé sur le c 8 té expansion en fonction du niveau du signal additif. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et se référant aux dessins annexés sur lesquels: La Figure 1 est un schéma simplifié d'un dispo- sitir de compression/expansion courant, la Figure 2 est un schéma simplifié d'un appa- reil d'expansion d'un récepteur monophonique, la Figure 3 est un scéma simplifié d'un exemple de l'invention, la Figure 4 est un schéma simplifié d'un autre exemple de l'invention, et la Figure 5 est un schéma simplifiê d'un autre exemple de l'invention. La Figure 3 est donc un schéma simplifié d'un dispositif de compression/expansion selon l'invention. Sur cette figure, les éléments équivalents a ceux du cir- cuit de la Fig 1 sont désignes parles mêmesréférencesnu- mériques Dans un compresseur 1 constitué par les mreroes amplificateurs à gain variable 3 et 4 et le même circuit à constante de temps 6 que dans un compresseur couarant, un circuit de détection de niveau 18 détecte le niveau de crête du signal d'entrée L'entrée du circuit de détec- tion de niveau 18 est connectée à une entrée d'un circuit de matrice 7 de manière qulun signal additif soit fourni au circuit de détection du niveau La sortie du circuit de détection de niveau 18 est connectée, par un circuit à constante de temps 6, aux bornes de commande de gain des amplificateurs 3 et 4 de manière que ces derniers fonc- tionnent en fonction du niveau de crête du signal additif. également dans un expanseur 2, comprenant les mêmes amplis ficateurs à gain variable 9 et 10 et le mêele circuit à con- stante de temps 12 que dans un expanseur courant, un cîr- cuig de détection de niveau 19 est pré-vu Le circuit de détection de niveau 19 es c conçu pour détecter le niveau d'un signal additif' provenant d'une entrée du circuit de matrice 13 et il applique le niveau ainsi détecté, par le circuit à constante de temps 12, aux amplificateurs 9 et 10. Dans le dispositif de compression/expansion selon l'invention, réalisé de la même maniere décrite ci-dessus, lorsqu'un signal L est appliqué à l'entrée IN et un signal R à l'entrée IN 2, un signal additif résul- tant de l'addition des signaux L et R est produit à une sortie du circuit de matrice 7, comme dans un circuit de matrice courant Les gains des amplificateurs à gain variable 3 et 4 sont commandés d'une façon spécifique en fonction du niveau du signal additif Autrement dit, les taux de compression des signaux L et R sont commandés à des niveaux prédéterminés parles amplificateurs 3 et 4. D'une façon similaire, sur le c 8 té de réception, en fonc- tion du niveau du signal additit fourni par le récepteur 14 à une entrée du circuit de matrice 13, les gains des amplificateurs à gain variable 9 et 10 sont commandés. Autrement dit, les taux d'expansion des signaux Let R sont commandés à des niveaux prédéterminés selon les ni- veaux du signal additif', par les amplificateurs à gain variable 9 et 10. Il en résulte que dans un récepteur monophoni- que, un signal additif est expansé en fonction du niveau du signal additif Par conséquent, même si le recepteur monophonique reçoit un signal stéréophonique provenant de l'émetteur 8, la même fidélité de reproduction du signal de son que dans la réception/reproduction stéréophonique peut être obtenue, sans aucun changement du circuit de la Fig 2. Les Figures 4 et 5 representent chacune le côté de réception d'autres exemples de l'invention Selon la Figure 4, un circuit de matrice 13 fonctionne selon un signal de matrice et, quand le signai de matrice est appli- qué, les signaux additif et soustractif (signaux L et R) sont fournis au récepteur 14 di circuit de matrice 13. Un circuit Ou de détecteur de crête il est connecté à chaque sortie du circuit de matrice 13 et un commutateur 2 Oest connecté aux sorties du circuit OU de détecteur de crête 11 et d'un circuit de détection de niveau 19 Le commutateur 20 est agencé pour délivrer le signal de sor- tie du circuit OU de détecteur de crête lh au circuit à constante de temps 12 quand le signal de matrice n'est pas présent, ou le signal de sortie du circuit de détection de niveau 19 au circuit à constante de temps 12 quand le sig- nal de matrice est présent Par conséquent, quand le sig- nal de matrice est présent, par exemple pendant la récep- tion d'un signal stéréophonique fourni par l'émetteur stéréophonique 8, les gains des amplificateurs 9 et 10 va- rient en fonction du niveau du signal additif Quand le signal de matrice n'est pas fourni, les gains des amplifi- cateurs 9 et 10 sont réglés selon le niveau du signal le plus élevé fourni par le récepteur 14 aux amplificateurs 9 et 10 par le circuit de matrice 13 inactif. Dans le circuit de la Fig 5, un circuit de ma- trice 13 est connecté à une sortie d'un expanseur 2 et un signal de sortie d'un récepteur 14 est fourni directe- ment à l'expanseur 2 Une entrée d'un circuit Ou de détec- teur de crête l est connectéeà une entrée de l'amplifi- cateur à gain variable 9 et l'autre entrée est connectée à l'entrée de l'amplificateur à gain variable 10 par un commutateur 21 Ce dernier est réalisé pour être bloqué quand le signal de matrice est présent Par conséquent, quand le signal de matrice est procduit, le signal additif est amplifié par l'amplificateur 9 et le signal soustrac- tif par l'amplificateur 10 selon le niveau du signal addi- tif Si le signal de matrice n'est pas présent, le commu- tateur 21 est débloqué et les amplificateurs 9 et 10 sont commandés selon le niveau du signalle plus élevé détec- té par les circuits OU de détecteur de crête 11. Comme cela a été décrit ci-dessus, le disposi- tif de compression/expansion selon l'invention est réali- sd de manière que chaque signal de son ou l'un quelconque des signaux additif et soustractif soit compressé sur le c 8 té de compression et expansé sur le c 8 té d'expansion selon le niveau du signai additif Par conséquent, mêmesi un signal estémis ou reçu par le récepteur monophonique, la même fidélité de reproduction est obtenue que dans le cas o le signal est reçu par un récepteur stéréophonique. Bien que l'explication ci-dessus soit faite en se référant au cas de deux canaux de signaux L et R, le dispositif selon l'invention peut s'appliquer à un-appareil de trans- mission à quatre canaux dans lequel une diffasion bilingue est possible avec le signal L ou R comme une somme de ni- veaux (signal 1 + Y) des signaux 1 et Y ou une différence de niveau (signal 1) des signaux 1 eto De plus 9 bien qu'un dispositif de compression/ expansion pour un appareil d'émission réception stéréopho- nique soit expliqué dans les exemples ci-dessus, le dispo- sitix selon l'invention est applicable à un appareil d'en- registrement/reproduction pour un signal de son stéréopho- nique Dans ce cas, il est évident que l'émetteur 89 le ré- cepteur 14 et les lignes de transmission A et B correspon- dent à une unité d O enregistrement, une unité de reproduc- tion et un support d'enregistrement d 9 informations respec- tivement o. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation décrits et illustrés à titre d'exemples nullement limita- tifs sans sortir du cadre de l' invention REVENDI CATIONS 1 Dispositif de compression/expansion, compor- tant un côté de compression ( 1) et un côté d'expansion ( 2) utilisé pour compresser et expanser les gains de signaux additif et soustractif à chaque niveau d au moins deux signaux de son, caractérisé en ce que chacun desdits signaux de son ou l'un quelconque desdits signaux additif et soustractif est compressé sur le cÈté de compressionet expanse sur le c 8 té d'expansion en fonction du niveau du signal additi I. 2 Dispositix de compression/expansion du type destiné à traiter un premier et un second signaux de son et comportant un dispositif ( 7, 13) pour produire un sig- nal additif correspondant à la somme dudit premier et du- dit secono signaux de son et un signal soustractif corres- pondant à la différence entre ledit premier et ledit se- cond signaux de son, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de compression ( 1) destiné à com- presser au moins l'un dudit premier signal, dudit second signal, dudit signal additif' et dudit signal soustractif en fonction du niveau dudit signal additif', et un disposi- tif d'expansion ( 2) destiné à expanser ledit ca moins un signal en fonction du niveau dadit signal additif. 3 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit dispositif' de compression() compor- te un dispositif de détection ( 18) destiné à détecter le niveau dudit signal additif, un premier amplificateur ( 3) pour amplifier ledit premier signal avec un gain en fonc- tion dudit niveau détecté du signal additif et un second ampliricateur ( 4) pour amplifier ledit second signal avec un gain en fonction dudit niveau détecté dudit signal additif. 4 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit dispositif d'expansion ( 2) comporte un dispositif' de détection ( 19) destiné à détecter le ni- veau dudit signal additif reçu dudit dispositiî de détec- tion, un premier amplificateur ( 9) pour ampliiier ledit signal avec un gain en fonction du niveau détecté du sig- nal additif et un second amplificateur (O 10) pour ampli- fier ledit second signal avec un gain en fonction dudit niveau détecté du signal additif. Dispositif de traitement dunsignal stéréo- phonique, dans lequel au moins des premier et second sig- naux de son sont combinés dans un premier dispositif' de combinaison ( 7) pour obtenir un signal additif correspon- dant à la somme desdits premier et 7 second signaux de son et un signal soustractif correspondant à la différence entre ledit premier et ledit second signaux de son et dans lequel lesdits premier et secona signaux de son sont en- suite récupérés en combinant lesdits signaux additif et soust:actif dans un second dispositif de combinaison ( 13), dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de compression ( 1) pour détecter le niveau dudit signal additif et pour compresser l'un au moins dudit premier signal, dudit second signal, dudit signal additif et dudit signal aoustractif en fonction dudit niveau détecté du signal additif et un dispositif d'expansion ( 2) destiné à détecter le niveau dudit signal additif et pour expanser ledit au moins un signal en fonction dudit niveau détecté du signal additif. 6 Dispositif selon la revendication 5; carac- térisé en ce que ledit dispositif de compression comporte une première matrice ( 7) réagissant auxdits premier et second signaux de son en produisant des signaux additif et soustractif, un premier amplificateur ( 3) pour ampli- fier ledit premier signal avec un gain en fonction du sig- nal additif détecté et produisant le premier signal ampli- fié pour ladite matrice, un second ampliticateur ( 4) pour amplifier ledit second signal 'avec un gain en fonction dudit signal additif détecté et fournissant le second sig- nal amplifié de ladite première matrice et un circuit de détection de niveau ( 18) pour détecter le niveau dudit sig- nal additif. 7 Dispositif selon la revendication 5, carac- téiisé en ce que ledit dispositif d'expansioncomporte une première matrice ( 13) pour recevoir les signaux d'entrée additif et soustractif et pour produire un premier signal de son et un second signal de son, un premier amplifica- teur ( 9) pour amplifier ledit second signal avec un gain en fonction du niveau dudit signal additif reçu, un second amplificateur ( 10) pour amplifier ledit second signal avec un gain en fonction du niveau dudit signal additi' reçu et un circuit de détection de niveau ( 19) pour détecter le niveau dudit signal additif reçu. 8 Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que ledit dispositif d'-xpansion-comporte une première matrice ( 13) pour recevoir lesdits signaux addi- tif et soustractif provenant dudit dispositif de compres- sion, ladite première matrice réagissant à un premier sig- nal de commande d'état en produisant lesdits premier et second signaux àses première et seconde sorties respecti- vementet réagissant à un second signal de commande d'état en délivrantses; entrées à ses sorties, un dispositif qui produit un signal d'état monophonique pour ladite: première matrice comme ledit signal de commande, ledit signal d'état monophonique étant dans un premier état lorsqu'un signal stéréophonique est traité et dans un second état lorsqu'un signal monophonique est traité, un circuit OU de détection de crête ( 11) destiné à recevoir lesdites premièere et seconde sorties de ladite première matrice et produisant un signal correspondant à la plus grande des- dites sorties de la matrice comme une sortie OU, un cir- -cuit de détection de niveau ( 19) pour détecter le niveau dudit signal additif provenant de l'entrée de ladite pre- miére matrice, un dispositil de commutation ( 20, 21) com- muté en réponse audit signal d'état monophonique pour 1 ro- duire sélectivement un signal de sortie du circuit OU de détecteur de crête quand ledit signal d'état monophonique se trouve dans ledit second état et provenant dudit circuit de détection de niveau quand ledit signal d'état monophoni- 2 '3496 il que se trouve dans ledit premier état, un premier ampli- ficateur ( 9) pour amplifier la première sortie de ladite matrice avec un gain en fonction dudiu signal de sortie dudit dispositif' de commutation et un second amplifica- teur ( 10) pour amplifier la seconde sortie de ladite ma- trice avec un gain en fonction de la sortie dudit dispo- sitif de commutation. 9 Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que ledit dispositif d'expansion comporte des première et seconds entrées, ladite première entrée rece- vant ledit signal -additif lorsqu'un signal stéréophonique est traité et l'une desdites première et seconde entrées recevant ledit signal additif lgrsqu'un signal monophoni- que est traité 59 ledit dispositif d'expansion comportant en outre un dispositif pour produire un signal d'état mono- phonique dans un premier état lorsqu 'un signal stéréophoni- que est trai-cé et dans un second état lorsqu 'un signal monophonique est traité, un dispositif de conmmutation ( 209. 21) dont une entrée reçoit la seconde entrée dudit dispo- sitif d'expansion et produisant sélectivement ladite se- conde entrée dudit dispositif d'expansion à sa sortie en réponse au signal d'état monophonique dans le second état, un circuit ( 12) de détecteur de crête (ll) compore tant une première entrée reliée à ladite première entrée du dispositif d'expansion et une seconde entrée reliée à la sortie dudit dispokitif de commutation et produisant comme une sortie O O un signal correspondant à la plus gran- de desdites première et seconde entrées, de manière que la- dite sortie OU représente toujours le niveau dudit signal additi I, un premier amplificateur ( 9) pour amplifier ladite première entrée du dispositif d'expansion avec un gain en fonction de la dite sortie OU, un second amplificateur ( 10) pour amplifier la seconde entrée dudit disposiii d'expansion avec un gain en fonction de ladite sortie OU, et une première matrice ( 11) pour démoduler des signaux re- us desdits premier et second amplificateurs et pour pro- duire lesdits premier et second signaux de sortie de son. Dispositir de compression/expansion, carac- térisé en ce qu'il comporte un premier amplificateur à gain variable ( 3) qui reçoit à son entrée un premier sig- nal de son et qui produit un premier signal compressé, le gain dudit premier signal de son étan; compressé en re- ponse à un premier signal de commande, un second amplifi- cateur à gain variable ( 4) qui reçoit à son entrée un se- cond signal de son et qui produit un second si, nal com- pressé, le gain dadit second signal de son étant compres- sé en réponse audit premier signal de commande, un premier circuit de matrice ( 7) qui reçois lesdits premier et se- cond signaux compresses provenant desdi-s premier et second amplificateurs à gain variable et produisant un sig- nal addicif dé sortie correspondant à la somme desdits premier et second signaux compresses et un signal de sor- tie soustiactif correspondant à la différence entre ledit premier et ledit second signal compressés, un premier cir- cuit de détection de niveau ( 18) qui reçoit ledit signal de sortie additif dudit premier circuit de matrice et pro- duisant un premier signal de niveau de cr 4 te, un premiercir- cuit à constante de temps ( 5) qui reçoit ledit premier signal de créte provenant dudit circuit de détection de niveau et qui procduit ledit premier signal de commande pour l'application auxdits premier et second amplifica- teurs à gain variable, un émetteur ( 8) lqui reçoit lesdits signauxadditif et soustractif provenant dudit circuit de matrice et émettant lesdits signaux additif et soustrac- tifs, un récepteur ( 14) qui reçoit et délivre ledit signal additif' et ledit signal Soustractif émis, un second cir- cuit de matrice ( 13) qui reçoit lesdits signaux additif et soustractif provenant dudit récepteur et qui démodule lesdits signaux additif et soustractif dans lesdits pre- mier et second signaux de son, un troisième amplificateur à gain variable ( 9) qui reçoit ledit premier signal de son démodulé provenant dudit seconói circuit de matrice, le gain dudit premier signal de son démodulé étant expansé et produisant un premier signal de sortie en réponse à un second signal de commande, un quatrième amnplifica- teur à gain variable, ( 10) pour recevoir ledit signal de son démodulé provenant de ladite seconde matrice, le gain dudit secona signal de son démoaulé étant expansé T et délivré comme un secona signal de sortie en réponse audit second signal de commande, un second circuit de détection de niveau ( 19) qui reçoit ledit signal addi- tif produit par ledit récepteur et produisant un se- cond signal de niveau de crête, et un second circuit à constante de temps ( 12) qui reçoit ledit second signal de niveau de crête provenant dudit second circuit de dé- tection de niveau et qui délivre ledit second signalde commande pour l'application auxdits troisième et quatriè- me amplificateurs à gain' variable,