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Tic
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2513839A1
Family ID 8020931
Probable Assignee Carpentier Claude
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PERFECTIONNEMENT AUX DISPOSITIFS PERMETTANT L'AJUSTEMENT DU
NIVEAU DES SOURCES SONORES UTILES DANS LES MILIEUX A BRUYANCE VARIABLE
EN Title AMBIENT NOISE RESPONSIVE VOLUME CONTROL E.G. FOR CAR AUDIO -
USES DISCRIMINATOR TO RECTIFY MICROPHONE OUTPUT FOR COMPARISON WITH
GAIN CONTROLLED SIGNAL TO ADJUST CIRCUIT GAIN
Abstract
_________________________________________________________________
DISPOSITIF D'ELABORATION DE LA TENSION DE COMMANDE DES AMPLIFICATEURS
A GAIN COMMANDES PERMETTANT L'AJUSTEMENT DU NIVEAU DES SOURCES SONORES
UTILES DANS LES MILIEUX A BRUYANCE VARIABLE CARACTERISE PAR LE FAIT
QU'IL COMPORTE UN MOYEN POUR COMPARER UNE TENSION FONCTION DU BRUIT
AMBIANT A UNE TENSION FONCTION DU SIGNAL UTILE ET PAR LE FAIT QUE LE
RAPPORT SIGNAL UTILEBRUIT AMBIANT EST CONSERVE DANS DES LIMITES
PREALABLEMENT DEFINIES.
A discriminator (D) produces a rectified output signal proportional to
the ambient noise received by a microphone (MC). The discriminator
output is applied to a comparator (CP) which processes this ambient
signal with a signal voltage (Vs) taken after AGC action from a signal
source (SE). The operational resistances (RS,RB) at the comparator
inputs one chosen as a function of the required ratio of useful signal
to ambient noise. When the comparator output is low, a transistor
switch (T) is open and the voltage on a compactor (C) tends towards
the noise voltage level (VB). When the comparator output is high the
transistor switch closes and the capacitor discharges to lower the AGC
gain. The cycle repeats and the time constant for the charge or
discharge of the capacitor is chosen to give the required dynamic
noise compression.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention a pour objet un perfectionnement des dispositifs
inseres dans les amplificateurs audio qui permettent l'ajustage
automati
que du niveau des sources sonores utiles dans les milieux a bruyance
va
riable.
Les nombreuses recherches effectuees dans ce domaine ont porte princi
palement sur les moyens proposes pour obtenir une tension
proportionnelle
au bruit ambiant malgre la presence de signal utile dans la tension
saisie
par le micro. Nous avons nous meme propose une solution qui a fait
l'objet d'une demande de brevet publiee en France sous le NO 2 466 901
a laquelle
le lecteur peut se reporter s'il n'est pas familiarise avec le sujet.
Dans tous les dispositifs connus (y compris le notre) le gain du
systeme d'amplification est proPortionnel au bruit ambiant. Or,
l'utilisation pra
tic montre que ces dispositifs sont insuffisants a satisfaire
l'utilisa
teur. En effet, lorsqu'on roule en voiture a vitesse constante elevee
le bruit est constant mais il est impossible d'ecouter la majorite des
oeuvres
classiques sans retoucher plusieurs fois le bouton de puissance.Ainsi,
meme lorsque le bruit est constant le gain doit etre rendu variable
pour
tenir compte de la dynamique du signal.
D'autre part, dans une ambiance bruyante le confort d'ecoute est juge
optimal lorsque le niveau du signal utile est assez eleve pour etre
lisible mais pas trop car un signal trop fort est souvent considere
comme une gene supplementaire. Des lors, il est superflu et meme
genant d'augmenter
le niveau du signal lorsque le bruit augmente si le niveau du signal
est deja eleve par rapport au bruit.
Ainsi, les systemes connus ne fonctionnent pas de maniere conforme a
l'attente de l'auditeur. La figure 1 en represente schema general. Ils
ne different que dans le mode d'optention de la tension de bruit que
nous
avons schematise par un discriminateur D a la sortie duquel on dispose
d'une tension redressee proportionnelle au bruit ambiant soit VB. Un
micro MC recueille l'ambiance sonore composee de signal utile S et de
bruit ambiant nuisible B. Le discriminateur D separe les composantes
de signal utile et de bruit ambiant. A la sortie du discriminateur, la
tension VB est appliquee directement via un interrupteur charge de
mettre le systeme hors fonction, comme tension de commande VC de
l'AGC. Ainsi, la source de signal SE appliquee a l'entee de l'AGC est
amplifiee selon VC donc VB.
Il est ensuite applique a un amplificateur de puissance AP puis a un
haut parleur HP. Ainsi, de tels systemes sont insuffisants a
satisfaire l'auditeur.
Le dispositif suivant l'invention permet d'elaborer a partir des
niveaux de signal et de bruit une tension de commande VC plus apte a
piloter l'AGC en permettant d'obtenir un resultat plus conforme a
l'attente -de l'auditeur.
Un exemple de realisation est illustre figure 2. Un comparateur CP
compare une tension de signal VS prelevee apres i'AGC et prealablement
redressee et mise a niveau par P a une tension de bruit VB. Le rapport
de comparaison RS/RB qui peut etre variable est determine en fonction
du rapport signal utile/ bruit ambiant desire. Le rapport choisi peut
etre appele niveau de perception claire. Tant que VS/VB est inferieur
a RS/RB la sortie du comparateur est a l'etat bas, le commutateur T
(ici un transistor NPN) est ouvert eut VC tend vers VB avec la
constante de temps (R1+R2)C. Des que
VS/VB atteint RS/RB, la sortie du comparateur passe a l'etat haut, T
est passant, C se decharge dans R1, VC baisse, le gain de l'AGC
diminue ainsi que VS.Des que le rapport VS/VB descend au dessous de
RS/RB le comparateur change d'etat et le cycle de remontee reprend. En
jouant sur les constantes de temps par R1 et R2 on peut obtenir soit
une variation lente du gain soit un fonctionnement en compresseur de
dynamique asservi au bruit.
Dans une variante, la tension VS peut etre comparee a une tension VM
comprenant du signal et du bruit. Il suffit alors dans le calcul du
rapport
RS/RB de prendre en compte que VM= VS + VB;.
Dans une autre variante compatible avec la precedente, on peut
appliquer en R2 au lieu de VB une tension fixe VF apte a donner a
l'AGC son gain maximum.On obtient alors un fonctionnement plus
efficace sur le plan du rapport signal utile/ bruit ambiant mais une
mise en avant des bruits de fond sur certaines modulationsrend
l'ecoute moins agreable. On choisira cette variante lorsque les
modulations a traiter auront une dynamique importante et que la
lisibilite du message sera plus importante que son esthetique.
Le gain minimum de l'AGC est determine par le potentiel du point M. Si
l'on desire que le systeme ne rentre en fonction que pour relever le
niveau du signal lorsqu'il descend au dessous du seuil de perception
clair on fixe le gain minimum de l'AGC a 1. Par contre si l'on desire
limiter le niveau de VS quelque soit VE on fixe le gain minimum de
l'AGC a 0.
Ce dispositif ne prend pas en compte la maniere dont est obtenue V3.
Il est compatible avec tous les systemes fonctionnant suivant le ghema
de la figure 1.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1") Dispositif d'elaboration de la tension de commande des
amplificateurs a gain commande (AGC) permettant l'ajustement du niveau
des sources sonores utiles dans les milieux a bruyance variable
caracterise par le fait qu'il comporte un moyen pour comparer une
tension VB fonction du bruit ambiant a une tension VS fonction du
signal utile, prelevee apres l'ACC, et par le fait que le resultat de
la comparaison est exploite pour permettre une augmentation du gain de
l'AGC des que le rapport signal utile/ bruit ambiant descend au
dessous d'une valeur prealablement etablie, et une diminution lorsque
ce rapport depasse cette meme valeur.
20) Dispositif suivant la revendication (1) carcterise par le fait que
le moyen est un comparateur fournisant une information sur l'etat du
rapport
VS/VB en comparaison avec une valeur RS/RB preaLablement determinee,
ex ploitee pour piloter un commutateur place sur la ligne
d'alimentation de la tension de commande de l'AGC et disposede telle
maniere qu'il n'autorise une augmentation du gain de l'AGC que si le
rapport signal utile/ bruit ambiant est inferieur au rapport choisi.
3e) Dispositif suivant la revendication (2) et comportant une ligne
d'alimentation de la tension de commande de 1'AGC alimentee en amont
par une tension VB fonction du bruit ambiant et qu'elle comporte
d'amont en aval une resistance R2 formant diviseur de tension avec un
commutateur T relie a un potentiel fixe reglable M, determinant le
gain minimum de l'ACC, une resistance R1 chargeant une capacite C
reliee d'un cote au potentiel M et de l'autre a l'entree de commande
de l'ACC. De telle maniere que si VS/VB est inferieur a RS/RB, VC tend
vers VB avec la constante de temps (R1+R2)C et lorsque le rapport
VS/VB est superieur a RS/RB, VC tend vers la valeur de M avec la
constante de temps R1C et le gain de L'AGC tend vers la valeur minimum
determinee par M.
40) Dispositif suivant la revendication 2 caracterisee par le fait que
la ligne d'alimentation de la tension de commande de l'AGC comporte en
amont un generateur delivrant une tension VF apte a porter l'AGC a son
gain maximum.
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