Brevet FR2543724A1 — publié le 19841005

Proc#dé et dispositif de traitement de signal audio enregistré L'invention a pour objet le traitement de signal audio enregistré sur un support, permettant la lecture de l'enregistrement à une vitesse différente de celle employée lors de l'enregistrement, tout en conservant la tonalité et le timbre primitifs. De nqmbreux appareils d'enregistrement sur support magnétique sont actuellement prévus pour permettre la lecture a une vitesse de défilement différente de la vitesse d'enregistrement. Pour cela, l'appareil est muni d'une molette ou d'un bouton de réglage de la vitesse du moteur de défilement. L'inconvénient de cette solution est bien connu : tout (cars entre les vitesses d'enregistrement et de lecture provoque une modification de la.tonalité et peut rendre la restitution peu intelligible. On connaît par ailleurs des techniques impliquant la numérisation du signal qui permettent de transposer ce dernier tout en conservant le synchronisme. Ces solutions ont malheureusement l'inconvénient d'exiger la mise en oeuvre d'un système complexe et encombrant et ne se justifient que pour des.appareils professionnels de coOt élevé. L'invention vise a fournir un procédé et un dispositif de traitement de signal audio permettant de conser -ver la tonalité du signal, de mise en oeuvre simple, utilisant un petit nombre de composants a faible consommation, susceptibles d'entre mini#turisés. Elle trouve de nombreuses applications et elle est en particulier applicable a tous les appareils de restitution d'enregistrements effectués sur support~3 circulation, notamment les appareils de lecture d'enregistrements magnétiques appareils générale- ment prévus pour effectuer également l'enregistrement). Dans ce but, l'invention ne fait appel qu'à une technologie analogique. Elle propose notamment un procédé suivant lequel on charge des tranches successives courtes L'invention propose également un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus défini, comprenant deux mémoires analogiques, telles que des lignes à retard, comportant un nombre déterminé N d'éléments en cascade, dont la sortie alimente une boucle qui se referme sur l'entrée de la mémoire et un amplifi c.ateur analogique de sortie commun aux deux mémoires, et des moyens pour charger alternativement les deux mémoires a une première fréquence et, en même temps, effectuer la lecture de la mémoire qui n'est. pas en cours de chargement à une seconde fréquence, le-s signaux de sortie de cette seconde-mémoire étant simultanément appliqués à la boucle et a l'amplificateur de sortie. L'une des fréquences sera généralement prédéterminée, tandis que l'autre est ajustable en fonction des besoins de l'utilisateur. En règle générale, la fréquence d'écriture V, c en première mémoire sera. fixe, tandis que la fréquence de lecture V sera ajustable et éventuellement v commandée par la vitesse de défilement de l'enregistre- ment. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui suit d'un dispositif qui en constitue un mode particulier de réalisation, donné a titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels la Figure 1 est un synoptique de principe d'un dispositif suivant l'invention - la Figure 2 est un chronogramme montrant l'allure des signaux qui apparaissent a divers emplacements du synoptique de la Figure 1. Il ne sera pas nécessaire de décrire en détail la constitution des différents composants donnée en Figure 1 : ils peuvent être en effet de nature classique, et notamment constitués en circuits C-MOS à faible consommation. On peut réaliser ces composants en co#mposants discrets ou du commerce, bien qu'une intégration permette de réaliser, sous forme miniaturisée, un dispositif ayant une bande passante, une dynamique, une fiabilité et une fidélité accrues. Le dispositif montré schéniatiquement en Figure 1 est destiné a être associé a un ap-pareil de lecture de bande magnétique 10 dont on suppcsera qu'il perme1 de dérouler une bande 12 a une vitesse diiféante de la vitesse d'enregistremert, par exemple pour ralentir le dudit de parole.~ Le dispositif suivant -l'invent cn comporte deu > tranches identiques ayant chacune une ,mémoire analogique 14 à circulation, permettant d~enregistrer une tranche courte de signal électrique analogique appliqué sur son entrée 16. Cette mémoire sera généralement consti-tuée par une ligne à retard a transfert de charge comportant N éléments en cascade, la cadence de lecture et d'écriture étant fixée par la fréquence de signaux carrés appliqués sur une entrée 18. La sortie de la ligne a retard attaque un amplificateur commandé en tension 20, par exemple un amplificateur à transconductance. La sortie de cet amplificateur attaque, d'une part, un amplificateur de sortie 22, d'a-utre part un amplificateur de bouclage 24 refermé sur l'entrée 16 de la mémoire 14. L'entrée de l'amplificateur 24 est également attaquée par un amplificateur 26, qui peut être du même type que l'amplificateur 20, également commandé en tension, dont l'entrée analogique de signal reçoit le signal de sortie du lecteur de bande magnétique. Le dispositif comporte également des moyens permettant de commander les amplificateurs 20 et 26 afin de lire la mémoire 14 d'une des branches pen-dant le chargement de l'autre mémoire 14 Dans le cas montré en Figure 1, ces moyens comportent un générateur 34 de signaux d'horloge à la fréquence V. d'échantillonnage et drécriture en mémoire et un générateur 36 a la fréquence de lecture Vv .On supposera par la suite que le générateur 34 est a fréquence fixe, tandis que le générateur 36 est à fréquence variable, commandé par exemple par un signal représentatif de la vitesse de déroulement du lecteur 10. Dans le cas où les mémoires 14 sont constituées par des ligne#s à 10=4096 élements et que l'on souhaite stocker des tranches de signal électrique analogique de 40 ms, on adoptera une fréquence d'échantillonnage V de 100 kHz. Un générateur c 36 ayant une fréquence ajustable entre -40 et 200 kHz sera en général suffisant pour les besoins habitue#ls. Un commutateur 38, constitué par exemple par des transistors MOS, est prévu pour inverser les liaisons entre les entrées d'avance des mémoires analogiques 14 et les sorties des générateurs 34 et 36 à chaque remplissage de la mémoire en chargement, c'est-à-d'ire toutes les 40 ms dans le cas particulier envisagé plus haut. Cette inversion intervient lors d'un changement de polarité sur l'entrée de commande 40 du commutateur 38. L'entrée 40 est reliée à la sortie Q d'une bascule 42 qui reçoit le signal du générateur 34 à travers un diviseur par N 44. La sortie Q de la bascule 42 est également reliée à l'entrée d'activation de l'amplificateur 26 d'une des branches et de l'amplificateur 20 de l'autre branche.La sortie T est reliée à l'entrée d'activation de.l'amplificateur 26 de ladite autre branche et de l'amplificateur 20 de la première branche. Dans le mode particulier de réalisation qui vient d'être décrit, les tranches successives de signaux sont recollées par simple addition des signaux en provenance des deux lignes à retard 14, découpés par les amplificateurs commandés en tension, sur l'amplificateur de sortie 22. D'autres solutions sont évidemment possibles. Il est avantageux de munir Je dispositif d'un circuit de commande automatique de gain, permettant de maintenir le niveau de sortie à une valeur déterminée par le niveau du signal d'origine. Pour cela, le dispositif montré en Figure 1 comprend un amplificateur de sortie supplémentaire 29, muni d'une entrée de commande de gain, amplificateur qui reçoit le signal SO de sortie de l'amplificateur 22 et porte son niveau à une valeur SI. Deux échantillonneurs 30 et 31 sont prévus pour échantillonner la valeur de crête du signal S1 à la sortie de l'amplificateur 29 et du signal d'origine, provenant du lecteur 10, retardé dans une ligne à retard 33 à N éléments. Les échantillonneurs peuvent avoir une constitution classique et comporter par exemple un amplificateur suivi d'une diode de redressement et d'un condensateur de stockage de valeur crête . On obtient ainsi l'enveloppe du signal de sortie et celle du signal d'origine. Ces enveloppes sont appliquées sous forme de signaux électriques analogiques à un amplificateur différentiel 32, qui fournit ainsi un signal de correction appliqué sur l'entrée de commande de l'amplificateur 29 a gain commandé en tension. Le fonctionnement du dispositif ressort de la description qui précède, de sot qu'il suffit de l'indiquer brièvement. Le fonctionnement est constitué par l'alternance de deux périodes. Au cours de la première période, la ligne à retard 1.4 d'une première branche (par exemple la branche placée en haut sur la Figure 1) se charge a la fréquence constante #c a travers les amplificateurs 26 et 24.. Pendant de temps, il y a lecture a fréquence r du contenu de la ligne 14 de l'autre branche (branche en bas de la Figure 1 par exemple). Cette lecture s'effectue a travers l'amplificateur 20 correspondant commandé en tension et les amplificateurs de sortie 22 et 29. En même temps, l'amplificateur 20 de cette seconde branche réalimente l'entrée de la ligne 14 a travers l'amplificateur 24. Si la fréquence de lecture V est supérieure a la fréquence d'écriture, il v y aura relecture d'une fraction au moins du tronçon précédemment mémorisé dans -la ligne à retard 14. Si, inversement, la vitesse de lecture est inférieure à la vitesse d'échantillonnage et d'écriture précédemment utilisée, il n'y aura lecture que d'une fraction du contenu de la ligne a retard 14. Au bout d'un intervalle de temps T = N/VC , il y a commutation en réponse à un signal fourni par le diviseur 44 et inversion des fonctions entre les deux branches. La Figure 2 montre, à titre d'exemple, la forme de signaux qui apparaissent en divers emplacements du circuit de la Figur#e 1, dans un cas où la fréquence de lecture Vv, est supérieure à la fréquence d'échantillonnage et d'écri ture Vc . . Chacune des lignes de la figure 2 donne l'allure de signaux apparaissant au point désigné par le même numéro de référence sur la Figure 1. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de signal audio enregistré sur un support, caractérisé en ce qu'on charge des tranches successives courtes de lenregistrement dans une première mémoire analogique (14) à N éléments, à une première fréquence V , puis on lit la première mémoire à une fréquence v# différente de la fréquence d'écriture, pen v dant que l'on charge une nouvelle tranche dans une seconde mémoire identique à la première, en effectuant, pendant ce chargement, plus d'une lecture complète sur la vitesse de lecture et supérieure à la vitesse d'écriture et moins d'une lecture complète dans le cas contraire. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des tranches a -une durée de quelques millisecondes. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'une des fréq-uences est prédéterminée, tandis que l'autre est ajustable en fonction des besoins. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fréquence d'écriture V est fixe, tandis que la c fréquence de lecture Vv est ajustable et commandée par la vitesse de défilement de l'enregistrement. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune des mémoires a une- capaci-té de l'ordre de 10 12 échantillons, la fréquence d'écriture est de l'ordre de 100 kHz, tandis que la fréquence de lecture est ajustable entre deux valeurs encadrant la fréquence d'écriture. 6. Dispositif de traitement de signal audio enregistré sur un support, caractérisé en ce qu'il comprend deux mémoires analogiques (14), telles que des lignes à retard, comportant un nombre déterminé N d'éléments en cascade, la sortie de chaque mémoire alimentant une boucle (20, 24) qui se referme sur l'entrée (16) de la mémoire, un amplificateur analogique (22) de sortie commun aux deux mémoires, et des moyens pour charger alternativement les deux mémoires à une première fréquence #c et, en même temps, effectuer la lecture de la mémoire qui n'est pas en cours de chargement à une seconde fréquence V , les signaux de sortie de la seconde mémoire étant simultanément appliqués à la boucle correspondante et à l'amplificateur de sortie (22). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisE en ce qu'il comprend un amplificateur de sortie (29) dont le gain est asservi pour égaliser le niveau du signal de sortie (S1) et celui du signal provenant d'un lecteur de l'enregistrement, lecteur alimentant les mémoires.