Brevet FR3056064A1 — publié le 20180316

- 1 - La présente invention concerne un dispositif ayant pour but la restitution d'un signal électrique par un transducteur de type électrodynamique, de manière identique, sans pertes ni déformations, dans la limite des composants utilisés, grâce à un système de pré-analyse. La restitution d'un signal électrique en un mouvement mécanique par un transducteur électrodynamique n'est jamais identique au signal qui lui est destiné. En effet, de part la nature du transducteur et de l'électronique par lequel transite ce signal, celui-ci est retranscrit de manière différente. Ces différences nuisent à la qualité de reproduction du signal. Malgré la connaissance des defaults et des limites, la restitution exact d'un signal complexe évoluant n'est pas possible dû au nombre d'évènements ne répondants pas aux paramètres connus et aux limites des possibilités de traitements. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces problèmes. En effet, selon sa première déclinaison, il comporte deux transducteurs identiques, l'un sert de témoins, le second restitue le signal corrigé : Animé par le signal source, les vibrations du transducteur témoin sont analysées par un capteur, puis, un système électronique compare le signal source à celui effectivement retranscrit par le transducteur témoins, la différence entre le signal source et celui retranscrit par le transducteur témoins ainsi connu, le système électronique corrige le signal et le restitue directement au transducteur cible ou au préalable à un ensemble de traitement externe. Selon sa seconde déclinaison, le dispositif ne comporte qu'un seul transducteur. Animé par le signal source, les vibrations de ce transducteur sont analysées par un capteur, puis, un système électronique compare le signal source à celui retranscrit par ce transducteur, la différence entre le signal source et celui effectivement retranscrit par le transducteur témoins ainsi connu, le système électronique corrige le signal puis l'enregistre dans une entité de stockage. Cet enregistrement, correspondant au signal source corrigé, peut ainsi être retransmit à n'importe quel moment directement au transducteur, ou au préalable à un ensemble de traitement externe. Selon sa troisième déclinaison, le dispositif ne comporte qu'un seul transducteur. Animé par le signal source, les vibrations de ce transducteur sont analysées par un capteur, puis, un système électronique compare le signal source à celui effectivement retranscrit par ce transducteur, la différence entre le signal source et celui effectivement retranscrit par le transducteur témoins ainsi connu, le système électronique corrige le signal du dit transducteur en temps réel. 3056064 - 2 - Voici le principe de fonctionnement du système selon sa première déclinaison : (Cette explication considère que le signal source subit une amplification) Le signal source vs dont les valeurs d'amplitudes minimum vsmin et maximum vsmax sont 5 connus est d'abord amplifié électroniquement puis restitué au transducteur témoin. Les mouvements produits par celui-ci sont acquéris par un capteur ne présentant pas de caractéristique de pertes, d'évolutions ou de déformations en fréquences dans la plage prévu à l'utilisation, ou en amplitude dans la plage de mouvement du transducteur. Un capteur de type infrarouge, laser ou autre capteur permettant de retranscrire les oscillations du transducteur 10 témoin en tension électrique peut être utilisé. Ce capteur, de par ses caractéristiques, doit être capable de restituer électriquement et de manière entière et linéaire, les oscillations du transducteur témoins. Le signal vc émis par le capteur dont les valeurs d'amplitude minimum vcmin et maximum vcmax sont connus grâce à un étalonnage effectué en rapport du transducteur témoins : capteur positionné à son emplacement final, selon la possibilité de déplacement 15 minimum et maximum du transducteur, les valeurs de tension vcmin et vcmax sont définis. Étalonnage effectué, le signal vc du capteur est comparé au signal source vs puis corrigé. Le signal corrigé vsc est définit selon la formule suivante : vsc= vs+ (vs-((vc-((vcmin+vcmax)/2)).((vsmax.2)/(vcmax-vcmin)))) Cette formule correspond aux manipulations à effectuer sur les signaux pour les équilibrer et les 20 corriger : En la connaissance de vcmin et vcmax en provenance du capteur (CI) correspondant au déplacement du transducteur témoins (TT) sous l'influence de vsmin et vsmax, la différence de potentiel vc est porté de manière relative à la différence de potentiel vs puis égalisé de manière à ce que quand le transducteur témoins (TT) est à sa position de repos, vc=Ovolts. La tension vc 25 égalisé est soustraite à vs créant une tension finalement réadditionné à vs, donnant ainsi la tension corrigé vsc. Enfin, le signal corrigé est restitué à l'amplificateur (A), amplifié selon le même facteur que pour le transducteur témoins, puis, appliqué au transducteur cible ainsi corrigé, ou au préalable à un ensemble de traitement externe. 30 3056064 - 3 - Selon des modes particuliers de réalisations, la correction du signal peut être effectuée de manière analogique ou numérique. -Un montage à base d'amplificateur opérationnel peut être utilisé pour une correction de type 5 analogique. -Un montage avec microcontrôleur peut être utilisé pour une correction de type numérique. Les schémas annexés illustrent l'invention : La figure 1 synthétise de manière visuelle l'ensemble de l'invention pour une correction de type analogique. Cette configuration permet de reproduire la formule de correction cité ligne dix-huit 10 page 2. La figure 2 synthétise de manière visuelle l'ensemble de l'invention pour une correction de type numérique. Le microcontrôleur (µC), effectue la formule cité ligne dix-huit page 2. La figure 3, en rapport avec la figure 1, représente le schema électronique de l'invention pour une correction de type analogique. Cette configuration permet de reproduire analogiquement la 15 formule de correction cité ligne dix-huit page 2. Les composants qui sont utilisés peuvent être remplacés par des équivalents plus performants. La figure 4 est un graphique représentant des valeurs de tension à plusieurs endroits du circuit repésenté par la figure 3. On distingue les quatres courbes les plus interresantes : VS, VC, VSC et VC egalisé en sortie de AOP5 correspondant au signal VC porté à la même différence de 20 potentiel que VS. Ces courbes permettent d'apprecier le bon fonctionnement de l'ensemble. En référence à la figure 1, le dispositif est constitué de dix-sept ensembles distincts : -(S) correspond à l'entité générant le signal source nommé vs. -(A) correspond à l'amplificateur. -(TT) correspond au transducteur témoins. 25 -(CI) correspond au capteur analysant (TT) et générant le signal nommé vc. -(DT1) à (DT4) correspondent chacun à une différence de potentiel et sont utilisé uniquement dans le but de definir les valeurs de sorties de (AOP1) (AOP3) ET (AOP4). 3056064 - 4 - -(AOP1) à (AOP7) correspondent chacun à un composant électronique ou à un ensemble de composants électroniques, chacun destinés à effectuer une opération particulière. -(TC) correspond au transducteur corrigé. 5 -(VCC) correspond à une alimentation électrique continue. -(DT1) est égal à vcmax+vcmin -(DT2) est égal à 2volts -(DT3) est égal à vcmax-vcmin -(DT4) est égal à vsmax 10 -(AOP1) effectue la division de la tension de sortie de (DT1) par la tension de sortie de (DT2) -(AOP2) effectue la soustraction de vc par la tension de sortie de (AOP1) -(AOP3) effectue la multiplication de de la tension de sortie de (DT2) par la tension de sortie de (DT4) et est utilisé uniquement pour definir la valeur de sortie de (AOP4) -(AOP4) effectue la division de la tension de sortie de (AOP3) par la tension de sortie de (DT3) 15 -(AOP5) effectue la multiplication de la tension de sortie de (AOP2) par la tension de sortie de (AOP4) -(AOP6) effectue la soustraction de vs par la tension de sortie de (AOP5) -(AOP7) effectue l'addition de vs à la tension de sortie de (AOP6) (S) génère le signal source nommé vs, (A) amplifie le signal source et le transmet à (TT). (CI) 20 analyse (TT) et transmet le signal vc à (AOP2), qui, en relation avec (AOP1), (AOP3), (AOP4), (AOP5), (AOP6) et (AOP7), comparent le signal vs et vc et transmettent le signal corrigé vsc (conformément à la formule cité ligne dix-huit page 2) à A. A amplifie le signal vsc selon le même facteur que (TT) puis le transmet au transducteur cible (TC), ou au préalable à un ensemble de traitement externe. 25 En référence à la figure 2, le dispositif est constitué de six ensembles distincts : -(S) correspond à l'entité générant le signal source nommé vs. -(A) correspond à l'amplificateur. -(TT) correspond au transducteur témoins. 3056064 - 5 - -(CI) correspond au capteur générant le signal nommé vc. -(1..1C) correspond au microcontrôleur effectuant la correction selon la formule cité ligne dix-huit page 2. 5 -(TC) correspond au transducteur corrigé. (S) génère le signal source nommé vs, A amplifie le signal source et le transmet à (TT). (CI) analyse (TT) et transmet le signal vc à (µC). (1..1C) compare le signal vs et vc et transmet le signal corrigé (selon la formule cité ligne dix-huit page 2) à (A). (A) amplifie le signal vsc selon le même facteur que (TT) puis le transmet au transducteur cible (TC), ou au préalable à un 10 ensemble de traitement externe. Voici le principe de fonctionnement du système selon sa seconde déclinaison : Le système selon sa seconde déclinaison utilise le même principe que le système selon sa première déclinaison, ainsi pour éviter toutes les répétitions, seul deux différences sont à considérer : (TC) correspond à l'entité d'enregistrement du signal corrigé qui, à l'inverse du 15 système selon sa première déclinaison, ne transite en aucun cas par l'amplificateur (A). Voici le principe de fonctionnement du système selon sa troisième déclinaison : Le système selon sa toisième déclinaison utilise le même principe que le système selon sa première déclinaison, ainsi pour éviter toutes les répétitions, seul deux différences sont à considérer : (TC) et (TT) correspondent, tous les deux au meme transducteur, qui joue à la fois le 20 rôle de transducteur témoins et celui de transducteur cible. Chaque déclinaison du système à pour but l'obtention d'un resultat identique, seulement, la manière de l'obtenir se fait de manière differente, ainsi il faudra vieller attentivement à considerer de manière non negligeable les temps de reponse des transducteurs et des composants 25 électronique utilisés pour apprecier entierement la qualité de reproduction du signal corrigé. REVENDICATIONS1) Système de correction par pré-analyse pour transducteurs électrodynamiques caractérisé en ce qu'il comporte au moins un transducteur et un capteur (CI) analysant les vibrations effectuées par un transducteur témoin (TT) et transmettant son signal à un ensemble électronique, qui, en comparant le signal source vs au signal effectivement retranscrit par le transducteur témoin, corrige le signal source vs dudit transducteur en temps réel. 2) Système de correction de pré-analyse pour transducteurs électrodynamiques, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur (CI) analysant les vibrations effectuées par un transducteur (TT) et transmettant son signal à l'ensemble électronique, qui, en comparant le signal source vs au signal effectivement retranscrit par le transducteur, corrige le signal source vs et le transmet corrigé à une entité d'enregistrement. 3) Système de correction de pré-analyse pour transducteurs électrodynamiques, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux transducteurs identiques, l'un sert de témoin, le second restitue le signal corrigé et un capteur (CI) analysant les vibrations effectuées par le transducteur témoin (TT) et transmettant son signal à l'ensemble électronique, qui, en comparant le signal source vs au signal effectivement retranscrit par le transducteur témoin (TT), corrige le signal dudit transducteur et le transmets corrigé au transducteur cible (TC). 30