Brevet FR2631501A1 — publié le 19891117

t E S C i P T I O N Boitier émetteur récepteur de signaux electriques audiotréquences par liaison telephonique Antérieurement a la présente invention , la transmission de signaux électriques audiofréquences par liaison téléphonique n'était possible que grace a certaines consoles de mixage audio haut de gamme , utilisées pour la plupart dans des studios cinéma ou vidéo. ainsi que des systèmes d'fnsextion téléphonique de dimensions et prix importants , nécessitant de plus une alimentation sur courant secteur L'invention intégre dans un boitier (1) de format réduit un systéme électronique permettant d'émettre ou de recevoir des signaux électriques audiofréquences par l'intermédiaire d'une ligne téléphonique . Elle est portative , autonome . d'un cout trés faible par rapport aux systemes existant précédemment . La réduction des dimensions et du prix de revient est obtenue par des simplifications faisant appel a certaines astuces techniques decrites ultérieurement L'invention peut etre utilisee par un seul des deux correspondants .En mode reception, il pourra disposer des signaux électriques audiorréquences transmis par le microphone du combine téléphonique de son interlocuteur . En mode émission il pourra transmettre directement les signaux électriques @issus d'un système audiofréquence quelconque , son correspondant ne pouvant disposer que du signal acoustique émis par l'écouteur du combiné téléphonique .Si les deux correspondants possèdent la présente invention ,ils pourront échanger toute forme de signaux électriques audiotrequences dans les limites de bande passante et de qualité de transmission par le réseau téléphonique L'invention intéresse plus particulièrement le musicien amateur ou professionnel ainsi que ses commanditaires et prestataires , Elle établit une communication en temps réel d'informations audiotréquences dont voici quelques applications:: - collaboration a distance entre plusieurs musiciens - création et mise au point d'oeuvres musicales - vérification de timings et synchronismes audio visuels Des codes numériques sous la forme d'impulsions electri@ues audiofrequences peuvent également etre transmis dans les limites de la bande passante du réseau téléphonique Le dispositir selon l'invention comporte un boitier (i) équipé d'une entrée (2) et d'une sortie audio (3) sur Jack femelle stéréo chassis 6.35 mm ,toutes deux de type symétrique ainsi qu'une prise Jack femelle stéréo chassis 3.5 mm (4) prevue pour etre connectée au reseau téléphonique par l'intermédiaire d'un fil (5) comportant une prise Jack male stéréo 3.5 mm t6) a I'une de ses extrémités et une prise téléphone gigogne (7) a l'autre . Un interrupteur à poussoir (8) sélectionne le mode de fonctionnement (émission ou réceptionS . Une diode électroluminescente (9) indique par son allumage le seuil de saturation du svstème en mode émission . Un orifice placé sous le boitier permet grace à un tournevis d'agir sur un potentiométre ajustable (10) déterminant le gain en tension de l'entrée audiofréquence. Lorsque le système n'est pas utilise . l'interrupteur doit etre placé en mode reception afin que le combiné téléphonique fonctionne normalement . Le mode émission doit etre sélectionné après avoir établi la liaison téléphonique avec le correspondant le combiné devant rester décroche pendant l'émission ; néanmoins il est possible ae réaliser l'étalonnage du niveau d'émission simplement apres avoir decroche le combine .Il est impossible de composer un numero si l'interrupteur est en mode émission La sortie audio t3) du boitier (1) peut etre connectée t une entrée micro Cannon femelle symétrique par un adaptateur Jack stéréo male 6.35 mm , Cannon mals 3 broches , disponible en option et représente figure 9 L'entrée audio (2) du boitier (1) peut etre reliée à une sortie Cannon male par un adaptateur Jack stéréo male 6.35 mm Cannon femelle 3 broches , également en option et représente figure 10. L'entrée (2) et la sortie (3) audio du boitier (i) peuvent etre connectées de façon asymétrique par une liaison Jack mono male 6.35 mm , Jack mono 6.35 mm ; RCA ou autre Le circuit eiectronigue est compose d'un circuit imprimé simple face @il sur lequel sont soudes les éléments suivants @ - Un interrupteur a poussoir (8) a deux positions . realisant 6 inversions simultannées - Deux prises Jack femelle steréo chassis 6.35 mm (2 et@) - Une prise Jack femelle stereo chassis c,5 mm (4) - Un transformateur audiofréquences (12). - Diverses résistances et capacités (22 à 33) . - Un potentiometre a justable (10) . - Un circuit intégré amplificateur opérationnel (13) mont eventuellement sur un support - Une diode électroluminescente (9) . - Deux diodes Zener (14 et 15) - Quatre diodes montées en pont redresseur (16 a 19) . Le circuit imprimé (11) est représenté figure 4 coté cuivre . La figure 5 le montre a l'échelle 2 coté composants la partie cuivre étant visible par transparence . Le schéma électrique du circuit est reproduit a la figure 1 Le module fonctionne selon deux modes - En réception , le système est équivalent au circuit représenté figure 2 .La capacité de 4t nF 250 V (22) élimine la tension continue présente sur ia ligne téléphonique La composante alternative du courant traverse en série une premiére resistance de 10 K# (23) , ie circuit primaire (20 > du transtormateur (12) de référence TRSS 17 fabrique par AUDAX et enfin la deuxiéme résistance de 10 K# (24) Le role de ces deux résistances (23 et 24) est triple : : a) limiter la valeur minimale de l'impédance d'entrée en cas de court-circuit du secondaire du transformateur (21 > car celui-ci est directement relie a la sortie audio b) fixer une valeur d'impédance suffisamment élevée afin de permettre au combiné téléphonique de fonctionner normalement. c) annuler les parasites de rayonnement et compenser par un effet de symétrîsation la boucle de masse crée par la capacité parasite existant entre les deux enroulements du transformateur (12). Ces trois caractéristiques du montage réalisent une simplification et une originalité par rapport aux systèmes existant précédemment Le transformateur (12) isole les masses de la ligne téléphonique et du circuit audiofréquence exterieur : il réduit le potentiel du Frimaire (20) et permet d'obtenir une sortie symétrique aux bornes de son enroulement secondaire (21) . - En mode émission le systeme fonctionne selon la figure 3. Le signal électrique issu de l'entrée audio (2) traverse le primaire (20) du transformateur (12) ainsi que les deux résistances de 10 K#(23 et 24) . Le transformateur (12) joue le meme role que précédemment et réalise une inversion de phase L'enroulement secondaire (21) est relié à un montage amplificaeur inverseur utilisant un ampli opérationnel (13 > a très faible consommation (TL 061) ce qui permet d'obtenir un niveau de sortie plus élevé & distorsion égale , par rapport a un circuit conventionnel .La phase en sortie est positive par rapport a l'entrée Le condensateur de 47 nF 63 V (25) opére conjointement à la résistance de 27 K# (26) un filtrage passe-haut a partir de 100 Hz environ ainsi qu'un découplage de la tension de polarisation du circuit . Le potentiomètre ajustable de 470 KA (10) permet de régler le gain de l'amplificateur (13) de 0 a environ 16 (en valeur absolue) . La polarisation de l'amplificateur opérationnel (13 > est obtenue par deux résistances de 220 K#(27 et 28v. La capacité chimique de 4,7pF 25 V (29 > se charge d'éliminer toute oscillation parasite provenant de l'alimentation .La diode Zener BZX 86 C de 11 V (14) détermine le seuil d'allumage de la diode électroluminescente (9). une résistance de 100#(30) limitant la valeur du courant la traversant . La sortie de l'amplificateur opérationnel (13) est protégée par une résistance de 47#(31). Le condensateur chimique de 10 pF 63 V (32) opère un découplage en tension L'alimentation électrique du circuit est obtenue par la tension continue presente sur la ligne téléphonique . La polarisation de cette tension étant variable , un pont constitué de quatre diodes IN 4007 (16 à 19) se charge de redresser le courant . La résistance de 1 K# 33J suivie de la capacité chimique de 47 F 25 V (34 > opère un filtrage du courant , la diode Zener BZX 65 C de 20 V (15) se chargeant de réguler et de fixer la tension d'alimentation de l'amplificateur opérationnel (18) a 20 V .Une résistance de 2200#(35) permet en outre d'atténuer le niveau sonore dans l'écouteur au moment de l'émission .La sensibilite d'entrée est de l'ordre de -10 dBV potentiomètre ajustable (10) à fond (470 K#) . la diode electroluminescente (9) s'allumant pour un niveau relatif de + 3 dB soit dans ce cas - 7 dRV . L'appareil est utilisable évidemment pour des niveaux d'entrée bien supérieurs tO dBV ou + 4 dBV) en réduisant le gain du potentiometre ajustable (10) . Dans le cas ou l'utilisateur est équipé de deux lignes téléphoniques indépendantes une variante de l'invention pourra comporter un second interrupteur (36) à deux positions permettant de choisir la ligne désirée, et bien sur une deuxiéme prise Jack cassis stéreo femell-e 3.5 mm reliee a ia deuxiéme ligne téléphonique par un cable de liaison décrit précédemment Un boitier supplémentaire (37) comportant un interrupteur (36) . deux entrées Jack stéréo femelles 3.5 mm (36 et 39' et une sortie sur prolongateur Jack stéréo male 3.5 mm (40) permet également de réaliser la connexion sur l'une ou l'autre des deux lignes telephoniques . Le schema électrique de cette option est représenté figure 11 , la figure 1 représente le circuit imprime coté cuivre . Une vue de face du boitier supplémentaire (37) est proposée figure 13 et une vue de l'arrière . figure 14 Les figures 6 et 7 représentent respectivement une vue de face et de l'arrière du boitier principal (1) . La figure e représente le cordon de liaison entre le boitier (1 > et la prise téléphonique Les dessins et tracés de circuits imprimés sont représentés à l'échelle i , a l'exception de la figure 5 (échelle 2) R E V E N D I C A T I O N s 1 - Dispositif de liaison entre une ligne téléphonique et un système audiofréquence quelconque caractérisé en ce qu'il comporte un boitier (1) muni d'un interrupteur (8) à deux positions . une prise d'entrée audio (2 > , une prise de sortie audio (3) . un connecteur 4 et 6) destiné à etre relié par l'intermédiaire d'un fil (5) a une prise téléphonique gigogne (7) . 2 - Dispositif selon la revendication l caractérisé par le fait qu'il fonctionne selon deux modes exclusifs : émission ou réception de signaux audiofréquences 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé par le fait qu'une diode électroluminescente t9) indique par son allumage le niveau maximum de modulati-on a appliquer sur l'entrée audio 2) du boitier (1) 4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que le gain en tension de l'entrée audio t2) du boitier (1) peut etre déterminé par un potentiométre ajustable (10) . 5 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'entrée to) et la sortie (3 > audio du boitier (1) peuvent etre branchées indifférement sur des systemes audios équipes d'entrées et de sorties symétriques ou asymétriques 6 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que le montage en série des resistances (23 et 24v avant l'enroulement primaire t20) du transformateur (12) permet d'utiliser un transformateur de moindre qualité pour un résultat optimum 7 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé par l'utilisation d'un amplificateur opérationnel a très faible consommation (13) afin d'obtenir un niveau de sortie plus élevé à distorsion égale 6 - Dispositif selon l'une des revendications précedentes caractérisé par le fait que la présente invention peut etre connectee sur deux lignes téléphoniques par l'intermédiaire d'un boitier supplementaire (37 > . ou par toute autre modification