Brevet FR2673024A1 — publié le 19920821

Dispositif formant laboratoire de langues portable. L'invention concerne les laboratoires de langues. Les installations connues de ce type sont généralement disposées à demeure, sous forme de postes de travail installés sur des pupitres d'élèves dans une salle de classe bien déterminée, munie d'une cabine de professeur, et d'un câblage complexe également monté à demeure pour interconnecter tous ces éléments. Il en résulte un manque de souplesse manifeste. Tout d'abord, on recherche constamment un taux d'occupation maximal des salles de classe. Or, une salle équipée en laboratoire de langues n'est pas utilisable pour d'autres enseignements. Ensuite, la structure complexe du système fait quril est impossible d'en utiliser les éléments à titre individuel, hors le cadre de l'enseignement collectif de base. La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution à ce problème par un laboratoire de langues portable compact et modulaire. Le dispositif proposé est donc du type comprenant une unité de maître interconnectée à plusieurs unités d'élèves, par une liaison de transmission propre à véhiculer des signaux audio, de sélection et de commande. Bien entendu, les unités comprennent toutes un moyen d'enregistrement/lecture. Selon un aspect de l'invention, cette liaison, du type adressable, multiplexée et bidirectionnelle, comprend un câble unique qui véhicule à la fois les signaux audio et des signaux mixtes d'adresse et de commande propres à l'actionnement, depuis l'unité de maître, de l'ensemble des fonctions des moyens d'enregistrement/lecture pour toute sélection choisie des postes d'élèves, ce qui confère la portabilité au laboratoire de langues, sans perte de performances. Malgré la longueur des systèmes de transmission multiplexée, il s'est avéré possible de réaliser une telle structure qui soit à la fois efficace, sûre et rapide. Plus précisément, chaque unité d'élève ou de maître comprend un moyen de définition d'une adresse propre, un circuit de démultiplexage propre à recueilllir sélectivement les commandes associées à cette adresse propre, et des moyens pour appliquer la commande aux moyens d'enregistrement/lecture.L'unité de maître comprend un tableau de sélection comportant au moins autant de touches qu'il y a d'unités d'élèves, avec en regard de chaque touche au moins un voyant indicateur de sélection, un tableau de fonction comportant autant de touches qu'il y a de fonctions pour les unités d'enregistrement/lecture, avec en regard de chaque touche au moins un voyant indicateur de fonction, et une unité de commande propre à répondre à l'actionnement d'une touche de fonction, et d'au moins une touche de sélection, en engendrant sur le câble l'adresse de l'unité d'élève concernée et la commande de fonction désignée. Avantageusement, pour certaines fonctions spéciales, l'unité de maître produit également sa propre adresse associée à la fonction. Bien entendu, une variante consiste à adresser la commande directe correspondante. Ces fonctions spéciales peuvent comprendre au moins : la transcription audio d'unité maître à unité d'élève, et le dialogue audio entre unité maître et unité d'élève. Pour certaines fonctions choisies, la commande adressée par l'unité de maître a priorité sur la commande locale des unités d'enregistrement/lecture d'élèves, qu'elle inhibe. Très avantageusement, l'unité de commande a enoutre une fonc- tion de sous-groupe, permettant la pré-définition d'au moins un sous-groupe parmi les unités d'élèves. Dans un mode de réalisation avantageux, l'unité de commande comprend une horloge pulsant un compteur dont les poids inférieurs représentent une adresse de sélection, tandis que les poids supérieurs représentent une indication de fonction. Ces informations circulent sur toutes les unités, avec au moins une ligne supplémentaire de commande. Les moyens d'enregistrement/lecture peuvent être une platine de magnétophone à cassette et ses circuits de commande. Selon un autre aspect de l'invention, le câble véhicule également l'alimentation électrique des unités d'élèves, depuis l'unité du maître, laquelle peut être alimentée à partir d'une unité d'alimentation installée dans une valise de rangement propre à loger l'ensemble desdites unités, avec leurs auxiliaires. Selon une variante, qui n'est pas incompatible, la valise de rangement reçoit les unités d'élèves en même temps qu'elle se connecte pour la recharge des batteries qu'elle contient. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa rairont à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma général d'un dispositif selon l'invention - la figure 2 est un schéma plus détaillé d'une partie du dispositif selon l'invention - la figure 3 illustre de façon plus complète la structure du câble ou bus utilisé selon l'invention pour interconnecter des unités - la figure 4 est le schéma de principe de l'unité de maître - la figure 5 est le schéma de principe de l'unité d'élève - la figure 6 est le schéma de principe partiellement détail lé du bloc de sélection de postes élèves de l'unité de maître - la figure 7 est le schéma de principe du bloc de choix de commande de l'unité de maître - la figure 8 est le schéma de principe du bloc de retour d'appel (ou d'enregistrement) de l'unité de maître - la figure 9 est une vue du panneau de commande extérieur de l'unité de maître ; et - la figure 10 est une vue en perspective illustrant le rangement des différentes unités dans une seule valise mobile. Les dessins sont pour l'essentiel de caractère certain, en conséquence ils sont à considérer comme partie intégrante de la description. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre celle-ci, mais aussi contribuer à la définition de l'invention en tant que de besoin. Sur la figure 1, l'unité d'alimentation UA fournit l'énergie à l'unité de maître UM, qui fournit l'énergie des sélections et des commandes, sur un câble ou bus B à des unités d'élèves UE-1 à UE-n. La figure 10 montre comment ces différents éléments peuvent être rangés dans une seule valise portable VR, roulante, où l'unité d'alimentation UA peut rester installée à demeure. Un logement LC est prévu pour les microphones, écouteurs et autres utilitaires des magnétophones à cassettes du laboratoire de langues décrit. La figure 2 illustre l'unité de maître UM et une unité d'élève UE-i, avec l'unité d'alimentation UA. Une unité de commande générale Ml définit les signaux du bus qui vont vers l'unité d'élève UE-i. Elle définit également des fonctions proposées FK7P, qui rejoignent une carte de commande locale M2. Celle-ci les transforme en fonctions exécutées, appliquées à une ligne FK7E, en direction d'une carte audio locale M3, qui commande elle-même une platine de magnétophone à cassette M4. L'ensemble du poste ou unité de maître UM est alimenté à partir de l'alimentation UA. Celle-ci va circuler sur le bus en même temps que d'autres signaux. Le bus arrive à la carte de commande élève El de l'unité UE-i. Cependant, les tensions d'alimentation (marquées +/-) sont appliquées aussi à la carte audio élève E2, qui pilotent la platine de magnétophone à cassette élève E3. Et la carte de commande élève El fournit des signaux exécutables FK7E à la carte audio élève E2. La figure 3 illustre la constitution du câble ou bus B. Il comprend six lignes d'adresse référencées ADRO à ADR5, trois lignes de commande référencées CRTL (de l'unité de trois lignes de commande référencées CRTL (de l'unité de maître vers les unités d'élèves), ainsi que appel (abrégé en APP) et enregistrement (abrégé en ENR) de l'une des unités d'élèves vers l'unité de maître. Il s'y ajoute une ligne de test de continuité d'alimentation, ainsi que deux lignes d'alimentation + et -. Viennent ensuite deux lignes de transmission pour les signaux audio (audiofréquence). Deux masses séparées sont prévues pour les signaux d'adresse et de commande d'une part et pour les signaux audio d'autre part. Enfin, les retours d'alimentation ALIM 2+ et ALIM2- terminent la constitution du bus. La figure 4 illustre de façon plus détaillée la constitution de l'unité de commande générale Ml. Elle comporte une horloge M10 qui alimente un compteur Mll (circuit 4040B), pour faire opérer le bus à 1,5 kHz par exemple. Les sorties du compteur Mll sont appliquées à un multiplexeur M12, qui fournit la partie adresse du bus, les mêmes signaux étant appliqués à des blocs de retour d'appel M17 et de retour d'enregistrement M19, qui reçoivent respectivement les lignes A2P et ENR. La sortie du compteur Mll (ou en variante la sortie du multiplexeur M12) est également appliquée au bloc de sélection de postes élèves M13, ainsi qu'au bloc de choix des commandes M15, ce dernier fournissant un signal CTRL. Au niveau d'un poste élève (figure 5) le bus arrive avec la même constitution. La partie adresse basse est appliquée à un comparateur d'adresses locales E10, qui détermine si l'adresse en cours est bien celle pré-définie à l'intérieur de l'unité d'élève. Si oui, il valide le fonctionnement des éléments Ell, E12 et E13. Le bloc Ell est un démultiplexeur de commandes distantes, qui reçoit les signaux d'adresse ainsi que le signal CTRL. Les blocs d'appel E12 et d'enregistrement E13 reçoivent également les signaux d'adresse, et, sous réserve de validation du comparateur d'adresses locales ElO, peuvent émettre sur les lignes A2P et ENR respectivement une indication que le poste appelle le maître ou bien est en cours d'enre- gistrement, par exemple. L'ensemble est alimenté par le circuit E14, dont les liaisons traversent également le bus. Le bloc Ell fournit des signaux de commandes distantes à un bloc E15 qui les transforme en fonctions de commandes correspondantes. Localement, l'élève dispose aussi de commandes locales gérées par le bloc E17. Une logique de compatibilité E18 détermine si une nouvelle commande locale est possible, compte tenu de celle en cours. La logique de priorité E16 détermine la priorité entre les commandes distantes et les commandes locales, et sa sortie actionne un bloc E19 qui la transforme en ordre ET local exécutable par la carte audio E2 (figure 2). La figure 6 illustre le bloc de sélection de postes élèves de l'unité de maître, c'est-à-dire le bloc M13. I1 comporte un multiplexeur M140, qui peut être constitué d'un ou plusieurs circuits du type 4067. A chaque fil du multiplexeur est associée une adresse particulière (sorties hautes), correspondant à l'adresse codée (entrée à droite). Seule une ligne d'adresse est traitée sur le dessin. Sur la figure 9, on voit apparaître un tableau de sélection TS où figurent des touches, avec un ou plusieurs voyants (ici 3) en regard de chaque touche. L'une de ces touches T1 est illustrée sur la figure 6. Elle actionne une bascule bistable 131, dont la sortie est reliée au fil correspondant du multiplexeur 140. En même temps, cette sortie, qui indique la sélection de l'élève, est appliquée à un amplificateur 136, suivi d'une diode électroluminescente de sélection 137, et d'une résistance 138 vers la masse (ou l'alimentation positive suivant le branchement). Le voyant 137 est donc le voyant de sélection. Sous réserve d'un autre signal UTI, une bascule 132 va pouvoir, si l'élève est sélectionné, afficher une autre fonction correspondant à ce signal UTI sur une seconde diode électroluminescente, et ainsi de suite. Une remise à zéro générale (R0) est prévue pour les bascules du type 131, et une autre (RSTG) pour les bascules du type 132. Ce bloc M130 de la figure 6 est en fonction permanente. Au moment où l'adresse définie par le compteur Mll devient égale à la valeur correspondant au fil O du multiplexeur M140 qui est associé au bloc M130, un signal SELE est validé. Le détail du bloc M130 est ici donné à titre d'exemple. Beaucoup d'autres blocs de l'invention ont une structure similaire qui ne sera pas détaillée à nouveau. I1 est maintenant fait référence à la figure 7 et à la figure 9. Les touches de fonctions générales TFG (figure 9) sont reprises sur la figure 7, en regard de blocs M151 à M160. Les fonctions sont par exemple - sélection générale (qui remplace alors le rôle du tableau de sélection TS), - fonction rapide, - fonction normale, - fonction enregistrement, - fonction écoute, - fonction retour rapide, - fonction avance rapide, - fonction communication, - fonction arrêt, - fonction verrouillage (des trappes de cassettes), - fonction remise à zéro générale (non représentée sur la figure 7). Les sorties de tous ces blocs sont appliquées à une logique d'interdiction mutuelle M164, qui détermine la compatibilité des fonctions entre elles. Les sorties du bloc M164 sont appliquées à un multiplexeur M166, dont la sortie est validée lorsque la partie haute du comptage d'adresse ABR-P correspond à la fonction choisie par le professeur. Si tel est le cas, ce signal est appliqué à une porte M168 qui établit un signal contrôle C ou CTRL, si et seulement si la partie basse ADR-B des signaux d'adresse (figure 6) correspond à la sélection d'élèves en cours, ou si l'interrupteur associé au bloc M151 a défini une sélection générale. Bien entendu, on peut par le tableau de sélection TS établir toute sélection voulue parmi les élèves. Des touches spéciales permettent également de pré-enregistrer une ou plusieurs sélections pré-définies, en cas de besoin. La figure 8 illustre le détail de l'une ou l'autre des structures des blocs de retour d'appel M17 ou de retour d'enregistrement M19. Le signal APP (ou ENR) provenant du bus est appliqué en même temps que les signaux d'adresse à un multiplexeur M170 qui est par exemple du type 4067. En sortie sur chaque ligne décodée du multiplexeur est prévu un amplificateur M171 suivi d'une diode M172 et une résistance M173. Les diodes M172 sont disposées en regard des touches du tableau de sélection. Ainsi, lorsqu'un élève a appuyé sur sa touche d'appel (ou lorsque son magnétophone est en enregistrement), le voyant correspondant du tableau de sélection est actionné. Ceci définit complètement la structure de l'unité de maître UM, en référence aux figures 1, 2 et 4. En ce qui concerne les signaux de commande et de sélection, la structure détaillée d'un poste élève s'en déduit. En effet, un simple comparateur d'adresses locales E10 joue le rôle du bloc de sélection de poste élève, puisqu'une seule adresse est ici à considérer. La partie haute des adresses est traitée par un démultiplexeur de commande distante, qui correspond purement et simplement à l'inversion du schéma de la figures 7, pris de la droite vers la gauche. Le bloc de commande distante E15 détermine les interdictions mutuelles. Les commandes locales peuvent être élaborées par touches de la même manière que cela a été fait pour la sélection des élèves (figure 6) au poste maître, ou bien pour la sélection de fonctions, (figure 7 moins détaillée). La réalisation des logiques de priorité et de compatibilité est considérée comme accessible à l'homme de l'art en fonction des besoins. On obtient alors un ordre local E19 exécutable par la platine de l'élève. Restent les blocs d'appel E12 et d'enregistrement E13. Ceux-ci sont simplement associés à une touche, et, lorsque la partie basse du signal d'adresse correspond au poste d'élève considéré, et que la partie haute du signal d'adresse indique l'absence de fonction, ou l'absence du signal CTRL, alors les circuits E12 et E13 peuvent adresser leurs signaux sur les lignes correspondantes du bus. I1 est maintenant fait référence à la figure 2. Comme déjà indiqué, l'unité de commande générale M1 pourrait aussi adresser les fonctions locales du poste de l'unité de maître de la même manière ques les unités d'élèves. I1 est plus simple de transmettre directement à celles-ci sur les lignes FK7P. Ces ordres sont - fonction normale, - fonction rapide - retour rapide, - fonction enregistrement, - communication, - commutation (sens de circulation des signaux audio). Les signaux principaux échangés entre les cartes M2 et M3 (ou El et E2) sont alors les mêmes que précédemment, plus position de lecture sur piste 1, HV (Haute Vitesse) d'une part, VN (Vitesse Normale) d'autre part, détection de début de bande, avance rapide, et position d'enregistrement piste 1. Les fonctions échangées entre les cartes El et E2 peuvent comprendre en outre la fonction écoute (du professeur), la position de lecture en pistes 1 et 2, la position de lecture de piste 2 en 1, le verrouillage de trappe, la validation du microphone de l'élève, ainsi qu'un détecteur de défaut de bande. Les fonctions échangées entre les cartes audio M3 ou E2 et les platines de magnétophone sont d'une part les signaux audio, d'autre part les tensions d'alimentation, un capteur à effet HALL de fin de bande, ainsi que des bobines pour les relais de commande de moteur en enregistrement/lecture, ainsi qu'en retour avance rapide, qui est compatible avec l'enregistrement, et bien entendu les liaisons vers le casque, le microphone et le moteur. Sont prévues en principe deux têtes de lecture, l'une pour la piste 1 et l'autre pour la piste 2, ainsi que deux têtes d'effacement correspondantes. Les cartes audio, auxquelles on associe avantageusement un réglage de volume de type numérique, c'est-à-dire par touches représentant l'augmentation ou la diminution, peuvent être aisément réalisées à partir des circuits 4067, 4516, 4043 et 4027 (circuits CMOS standards) pour ce qui concerne le réglage de volume. Des circuits 4528 et 4042 permettent le traitement des commandes de type tout ou rien pour les bobines de retour d'avance rapide et les bobines de lecture, associées à des relais, ainsi que pour le capteur à effet HALL de fin de bande. La commande générale avec décodage des données des ordres de fonctions peut être réalisée à l'aide du circuit TDA1003A vendu par la Société PHILIPS, ou, en France, RTC. Le dispositif qui vient d'être décrit a des avantages importants - il permet de conserver, voire d'améliorer, toutes les fonctions habituellement requises d'un laboratoire de langues sophistiqué ; - il revêt en même temps une grande portabilité, puisque le rangement de l'ensemble de l'installation est très rapide, et que son déplacement d'une salle à l'autre est faisable sans délai. En outre, les unités individuelles peuvent être utilisées pour un travail personnel. De même, le professeur peut emporter chez lui l'unité de maître (ou une unité d'élève) pour assurer le pré-enregistrement des séquences qui lui conviennent. Revendications 1. Dispositif du genre laboratoire de langues, comprenant une unité de maître (UM) interconnectée à plusieurs unités d'élèves (UEl-UE12) par une liaison de transmission propre à véhiculer des signaux audio, de sélection et de commande, les unités comprenant toutes un moyen d'enregistrement/lecture, caractérisé en ce que cette liaison (B), de type adressable, multiplexée et bidirectionnelle, comprend un câble unique qui véhicule à la fois les signaux audio et des signaux mixtes d'adresse et de commande propres à l'actionnement, depuis l'unité de maître, de l'ensemble des fonctions des moyens d'enregistrement/lecture pour toute sélection choisie des postes d'élèves, ce qui confère la portabilité au laboratoire de langues, sans perte de performances. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque unité d'élève ou de maître comprend un moyen de définition d'une adresse propre, un circuit de démultiplexage propre à recueillir sélectivement les commandes associées à cette adresse propre, et des moyens pour appliquer la commande au moyen d'enregistrement/lecture, tandis que l'unité de maître comprend un tableau de sélection comportant au moins autant de touches qu'il y a d'unités d'élèves, avec en regard de chaque touche au moins un voyant indicateur de sélection, un tableau de fonctions comportant autant de touches qu'il y a de fonctions pour les unités d'enregistrement/lecture, avec en regard de chaque touche au moins un voyant indicateur de fonction, et une unité de commande propre à répondre à l'actionnement d'une touche de fonction, et d'au moins une touche de sélection, en engendrant sur le câble 11 adresse de l'unité d'élève concernée et la commande de fonction désignée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour certaines fonctions spéciales, l'unité de maître produit également sa propre adresse associée à la fonction. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les fonctions spéciales comprennent au moins la transcription audio d'unité maître à unité d'élève, et le dialogue audio entre unité de maître et unité d'élève. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pour certaines fonctions choisies, les commandes locales des unités d'enregistrement/lecture d'élève sont inhibées. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité de commande comporte en outre une fonction de sous-groupe, permettant la pré-définition d'au moins un sous-groupe parmi les unités d'élèves. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commande comprend une horloge pulsant un compteur dont les poids inférieurs (A0-A5) représentent une adresse de sélection, tandis que les poids supérieurs représentent une indication de fonction, ces informations circulant sur toutes les unités, avec au moins une ligne supplémentaire de commande (CTRL, APP, ENR). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement/lecture comprennent une platine de magnétophone à cassette et ses circuits de commande. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit câble véhicule également l'alimentation électriques des unités d'élèves, depuis l'unité du maître, laquelle peut être alimentée à partir d'une unité d'alimentation installée dans une valise de rangement propre à loger lesdites unités. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une unité d'alimentation installée dans une valise de rangement propre à loger lesdites unités, connectées à l'unité d'alimentation pour la recharge de batteries qu'elles contiennent.