Brevet FR2547153A1 — publié le 19841207

La présente invention a pour objet un procédé et un circuit de suppression d'oscillations entretenues par effet Larsen dans une boucle comprenant un microphone et un haut-parleur couplés entre eux ainsi qu'un poste téléphonique à haut- parleur comportant ce circuit suppresseur et mettant en oeuvre le procédé. L'invention est applicoble, notamment, dans les postes téléphoniques avec amplification mais aussi dans les systèmes bouclés comportant un amplificateur tels que les systèmes électro-acoustiques comportant, par exemple, un microphone et un haut-parleur couplés d'une manière ou d'une autre por voie électrique. Il est bien connu que l'adjonction d'un haut parleur à un poste téléphonique à combiné microphone-écouteur présente l'avantage d'autoriser une écoute simultanée d'un correspondant distant par plusieurs personnes assemblées près du haut-parleur et de limiter le brouhaha causé par les conversations simultanées entre ces personnes en privilégiant celle qui parle dans le microphone par rapport aux autres et aux sources locales de bruit. Cependant, Si les deux transducteurs, microphone et hout-parleur,cou- plés par une liaison électrique comportant un amplificateur, sont égdement coup] par voie acoustique, des oscillations d'amplitude élevée peuvent prendre naissance dans la boucle Electro-acoustique ainsi créée. I1 en résulte la création de sifflements désagréables voire inocceptables pour un auditeur. Ce phénomène est connu sous le nom d'effet Larsen. Un tel phénomène peut se produire pour certaines positions du microphone par rapport au haut-parleur lorsque ces deux organes sont mobiles l'un par rapport à l'autre et que leurs positions respectives favorisent l'apparition d'oscillations entretenues caractéristiques d'un accrochage via l'amplificoteur alimentant le haut-parleur, notamment lors du raccrochage du combiné. La présente invention a donc pour objet un procédé et un circuit de suppression de telles oscillations ainsi qu'un poste téléphonique doté de ce circuit et mettant en oeuvre ce procédé. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de suppression, applicable à une boucle comprenant un microphone et un haut-parleur consiste à évaluer la distance séparant le microphone du haut-parleur ainsi que l'orien station respective de ces deux transducteurs et d'interrompre le couplage électrique entre ces deux transducteurs dès que cette distance et/ou cette orientation sont ou deviennent susceptibles de provoquer l'apparition d'oscillations entretenues. Selon une autre caractéristique de l'invention, le circuit de suppression mettant en oeuvre ce procédé est constitué exclusivement d'un ddtec- teur de proximité composé d'une boucle émissive placde au voisinage de l'un des transducteurs et parcourue par un courant alternatif de fréquence élevée fourni par un généroteur connecté à ses bornes, d'une boucle réceptrice inductive placée au voisinage de l'autre transducteur et fermée par un condensateur afin de constituer un circuit oscillant accordé sur la fréquence élevée d'excitation de la boucle émissive, ainsi que d'un circuit de commande qui reçoit le signal fourni par la boucle réceptrice pour modifter?::,1egâin-de liaison électrique entre les deux transducteurs lorsque l'amplitude de ce signal qui est fonction de la distance séparant les deux transducteurs et/ou leur orientation respective, atteint une valeur prédéterminée. Selon une autre caractéristique de l'invention, la boucle émissive et la boucle réceptrice du détecteur de proximité sont des boucles planes réolisées, par exemple, sous la forme d'un circuit imprimé, permettant ainsi de définir une orientation précise d'une boucle par rapport à l'autre. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, le schéma de principe des circuits essentiels d'un poste téléphonique à haut-parleur pourvu d'un exemple de réalisation du circuit de suppression d'oscillotions entretenues par effet Larsen faisant l'objet de l'invention ; - la figure 2, la vue simplifiée d'un poste téléphonique à haut-parleur sur laquelle on a indiqué un exemple de localisation des éléments du circuit de suppression de la figure 1. On décrira tout d'abord, en se reportant à la figure 1, un exemple de réalisation du circuit de suppression d'oscillations entretenues par effet Larsen faisant l'objet de l'invention, ce circuit équipant un poste télépho- nique à haut-parleur. La figure 1 représente une boucle dlectro-acoustique crée selon l'exemple choisi, dans un poste téléphonique à haut-parleur. Ce poste comprend notamment un circuit de couplage oeG qui couple une ligne téléphonique L1-L2, d'une part à lq voie d'émission TRbl du poste pourvue d'un microphone MIC et d'un amplificateur AMI, d'autre part, à la voie réception RCV du poste munie d'un amplificateur d'écoute AHP et d'un haut-parleur HPL.Entre le hautparleur HPL et le microphone MIC, il existe un certain couplage acoustique qui dépend de la distance séparant ces deux transducteurs de leur orientation et qui peut varier dans les postes téléphoniques dits "à écoute amplifiée" dont le microphone fixé dans le combiné a une position indéterminée par rapport au haut-porleur disposé dans le bottier du poste. En outre, à cause des imperfections inévitables du circuit de couplage COG, le signal issu du microphone MIC et apparaissant dans la voie d'émission TRM du poste n'est pas entièrement retransmis sur la ligne téléphonique L1-L2. Une fraction de ce signal se retrouve dans la voie réception RCV du poste. Le couplage acoustique entre le haut-parleur HPL et le microphone MIC et le couplage engendré de façon intempestive dans Le circuit Cor entre les voies de réception RCV et d'émission TRM du poste téléphonique détermi- nent une boucle électro-acoustique dans laquelle peuvent prendre naissance des oscillations si le gain de la boucle est égal ou supérieur à l'unité. C'est ce qui se produit, d'une façon générale, lorsque la distance séparant le microphone MIC du haut-parleur HPL ainsi que l'orientation de l'un de ces transducteurs par rapport à l'autre sont telles que l'atténuation de la puissance acoustique émise par le haut-parleur et atteignant le microphone est égale ou inférieure à un seuil prédéterminé, fonction des caractéristi- ques des circuits utilisés, en particulier du circuit de couplage COG. La fréquence de ces oscillations n'est pas parfaitement déterminée et se situe dans la bande passante des éléments inclus dans la boucle, soit de l'ordre de 300 à 4 000 Hz environ. Leur amplitude n'est limitée que par la saturation des éléments de la boucle. Pour éviter ces oscillations de boucle intempestives gênantes lorsqu'on utilise l'écoute amplifiée, l'invention prévoit l'insertion d'un circuit de suppression CSO afin de réduire voire d'annuler le gan de la boucle électro-acoustique lorsque la distance séparant le microphone MIC du haut-parleur HPL et/ou l'orientation de l'un de ces transducteurs par rapport à l1autre sont ou deviennent telles que des oscillations entretenues sont susceptibles de prendre naissance dans cette boucle. Le circuit de suppression CSO de la figure 1 comprend une boucle émissive BCE disposée au voisinage du haut-parleur HPL. Cette boucle est parcourue par un courant alternatif de fréquence élevée, de l'ordre de quelques méahertz, par exemple, fourni par un générateur GHF connecté à ses bornes. Cette boucle émissive a une position fixe par rapport au haut-parleur HPL, ce qui est illustré par une liaison en traits interrompus gh. Le circuit de suppression CSO comprend également une boucle induc telle réceptrice CR fermée par un condensateur Cl. L'ensemble constitue un circuit oscillant accordé sur la fréquence du courant alternatif d'excitation de la boucle émissive BCE fourni par le générateur (EF. La ligne en traits interrompus @m indique que ce circuit oscillant est fixe par rapport au microphone MIC. Ce circuit oscillant est connecté entre l'électrode de commande d'un transistor à effet de champ Tl par l'intermédiaire d'un circuit de redressement et de filtrage constitué d'une diode Dl, d'un condensateur C2 et d'une -résistance R1, et une autre électrode, la source par exemple, de ce transistor. L'électrode de drain et l'électrode de source du transistor Tî sont respectivement connectées aux bornes de sorties non référencées du microphone MIC Lorsque le circuit CSO est en fonctionnement, la boucle émissive BCE, parcourue par le courant alternatif issu du générateur GIF, crée un champ magnétique.Le microphone MIC et le haut-parleur HPL étant suffisamment éloignés, le couplage acoustique entre ces deux transducteurs est négligeable et l'apparition d'oscillations entretenues par effet Larsen est improboble. La boucle réceptrice BCR est hors du champ rayonné par la boucle émissive SUCE. Aucun courant ne prend naissance aux bornes de la boucle BCR et le transistor à effet de champ T1 dont l'électrode de commande ne reçoit pas de signal est bloqué. Le poste téléphonique fonctionne alors normalement le. circuit de suppression CSO étant hors circuit Lorsque l'on rapproche le microphone MIC du haut-parleur HPL, on rapproche également la boucle réceptrice DDR de la boucle émissive BCE. Si l'orientation relative de ces deùx boucles est favorable à leur couplage magnétique, une tension alternative se développe aux bornes du circuit oscillant BCR-C1. Cette tension est redressée et filtrée par le circuit Dl-C2-Rl et un signal de commande est fourni à l'électrode de commende du transistor T1. Ce transistor conduit puis se sature. Il en résulte une diminution du rendement du microphone puis Sa mise en court-circuit.On dvite ainsi l'apparition d'oscillations entretenues par effet Larsen que n'aurait pas manquS de provoquer le rapprochement du microphone MIC et du haut-parleur HPL Si leur orientation respective avait été favorable. Afin de tenir compte de cette orientation respective des transduc- teurs la boucle émissive BCE se présente, selon une réalisation préférée du circuit de l'invention, sous la forme d'une piste conductrice plane spiralée déposée sur un support isolant plat selon la technique connue de la réalisation des cartes de circuits imprimés. Cet ensemble est alors disposé dans le bot- tier 1 du poste téléphonique, près du haut-parleur HPL, dans un plan perpendiculaire à l'axe de la membrane de celui-ci.De la mêne façon, la boucle inductive réceptrice BCR se présente sous la forme d'une piste conductrice plane spiralée déposée sur un support isolant plat disposé dans le combiné 2 du poste téléphonique, au voisinage du microphone MIC et dans un plan perpendiculaire à l'axe transversal du microphone. Une telle disposition est représentée sur la vue de la figure 2. Elle permet de ne mettre le microphone MIC hors-circuit que si les deux conditions de proximité et d'orientation respective des deux transducteurs sont favorables à la production d'oscillations entretenues par effet Larsen. En effet, 5i le microphone MIC est placé près du haut-parleur HPL mais dans une position telle qu'il n'y a pas de couplage acoustique entre ces deux transducteurs, l'orientation de la boucle réceptrice SUR est telle que la tension alternative induite qui se développe à ses bornes est pratiquement nulle et que le transistor T1 reste bloqué. Ainsi, l'utilisation du circuit de l'invention, dans lequel les boucles BCR et BCE constituent un détecteur de proximité orienté permet bien d'éviter l'apparition d'oscillations entretenues par effet Larsen. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent etre envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de suppression des oscillations entretenues par effet Larsen dans une boucle comprenant un microphone et un haut-parleur, caracté- risé par le fait qu'il consiste à évaluer la distance séparant le microphone (MIC) du haut-parleur (HPL) ainsi que l'orientation respective de ces deux transducteurs, et à interrompre le couplage électrique entre ces deux transducteurs dès que cette distance et/ou cette orientation sont ou deviennent susceptibles de provoquer l'apparition de telles oscillations. 2. Circuit de suppression des oscillations entretenues par effet Larsen mettant en oeuvre le procédé décrit dans la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend exclusivement un détecteur de proximitd composé d'une boucle émissive (BCE) placée à une distance fixe et au voisinage de l'un des transducteurs (HPL) et parcourue par un courant alternatif de fréquence élevée fourni par un générateur (GHF) connecté à ses â&commat;;s bornes, d'une boucle réceptrice inductive (BCR) placée à une distance fixe et au voisinage de l'autre transducteur (MIC) et fermée par un condensateur (C1) afin de constituer un circuit oscillant accordé sur la fréquence élevée d'excitation de la boucle émissive (BCE), ainsi que d'un circuit de commande (T1) qui reçoit le signal fourni par la boucle réceptrice (BCR) pour interrompre la liaison électrique entre les deux transducteurs (MIC, HPL) lorsque l'amplitude de ce signal atteint une valeur prédéterminée. 3. Circuit de suppression tel que défini en 2, caractérisé par le fait qu'il comprend également un circuit de redressement et de filtrage (D1, C2, R1) connecté entre la boucle réceptrice (8CR) et le circuit de commande (T1). 4. Circuit de suppression tel que défini en 3, caractérisé par le fait que ledit circuit de commande est un transistor (T1) à effet de champ dont l'électrode de commande est connectée à une sortie du circuit de redressement et de filtrage (D1, C2, R1) et dont les deux autres électrodes sont respectivement connectées aux bornes de l'un des transducteurs (MIC). 5. Circuit de suppression tel que défini en 2, caractérisé par le fait que chacune des boucles émissive (BCE) et réceptrice (BCR) est une boucle plane réalisée sous la forme d'une spire conductrice spiralée déposée sur une plaque isolante selon le procédé de fabrication des circuits imprimés. 6. Poste téléphonique à haut-parleur pourvu du circuit de suppression tel que défini dans les revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la boucle émissive (BCE) et le générateur de fréquence élevée (GHF) sont disposés dans le boitier (1) du poste téléphonique, et en ce que la boucle réceptrice (BCR) fermée par le condensateur (C1) ainsi que le circuit de commande (T1) sont disposés dans le combiné (2) dudit poste.