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PEEEECTIONNEMENT AUX SYSTEMES DTEXPANSION DU VOLUME.-
La'présente invention a trait aux systèmes d'expansion du volume et a pour objet essentiel de fournir un système amélioré de contrôle de cette espèce où l'expansion de volume est effectuée dans un amplificateur à fréquence intermédiaire qui précède le détecteur des fréquences acoustiques de façon à éviter la distorsion.
Un autre but de la présente invention est de fournir un système dtexpansion du volume qui sert à contrôler le gain d'un amplificateur de la haute fréquence modulée au moyen du signal redressé, modulant l'onde porteuse, qui est amplifiée séparément,
En appliquai le contrôle du gain à un amplificateur de haute fréquence ou de l'onde porteuse modulée précédant le détecteur et l'amplifica-
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-teur basse fréquence, on s'est aperçu que l'on peut minimiser la distorsion que l'on rencontre si souvent lorsque l'expansion du volume se fait dans un amplificateur basse fréquence.
Un système répondant à l'invention est particulièrement approprié à l'usage dans les systèmes récepteurs de radio où beaucoup de dispositifs d'ex- pansion du volume comportant la variation du gain d'amplificateurs B.F. ont été trouvés inapplicables. Généralement, les systèmes d'expansion du volume fonc- tionnent en liaison avec les amplificateurs B.F. des récepteurs de radio tendant à créer de la distorsion si la tension du signal sur l'amplificateur d'expansion n'est pas maintenue à un niveau relativement faible.
En appliquant le système de l'invention actuelle à un ou à des étages amplificateurs H.F. précédant un détecteur B.F. ou un démodulateur, il est possible de supprimer la distorsion du signal même lorsque son amplitude est relativement grande. Par conséquent, un autre objet de l'invention actuelle est de fournir un système amélioré d'expansion du volume dont le fonctionnent ne soit pas limité aux faibles amplitudes du signal.
En appliquant l'invention à un système pratique de contrôle, une tension de contrôle appropriée, telle que la composante redressée de la mo- dulation du signal modulé reçu, est appliquée à un amplificateur à fréquence in- termédiaire afin d'un contrôler la sensibilité ou le gain, la modulation ou com- posante B.F, du signal redressé étant transmise par la -dole distincte d'un ampli- ficateur H.F, et d'un redresseur qui se trouve pratiquement en parallèle avec le chemin principal du signal par l'intermédiaire du détecteur basse fréquence ou de modulation.
On a trouvé que l'expansion du volume pour la reproduction d'en- registrements phonographiques peut être créée en modulant une oscillation au moyen des signaux de phonographe et en contrôlant le gain d'un amplificateur des oscillations modulées d'après les variations de la modulation ainsi que eela va être décrit ci-dessous en corrélation avec un aspect préféré de l'invention:
On comprendra mieux l'invention en se référant à la description ci-dessous ainsi qu'au dessin qui l'accompagne, donné simplement à titre d'exem- ple et dans lequel on a représenté schématiquement un circuit d'un système d'expansion du volume où l'invention est réalisée, ?
Dans le plan, 5,6 et 7 sont des dispositifs ou tubes amplifica- teurs à décharge électrique formant un amplificateur à plusieurs étages des
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fréquences Inaudibles qui eet situé entre¯les bornes d'entrée 8 du signal modulé et un détecteur B.F, ou de modulation 9.
Cet amplificateur peut être un amplificateur moyenne fréquence d'un récepteur superhétérodyne ou similaire et le détecteur 9 peut être le détecteur principal du signal ou second détec- teur couplé à un premier étage amplificateur B.F. 10 et à un amplificateur de sortie 11 pour transmettre le signal B.F, ou de modulation à un dispositif de sortie tel que le haut-parleur 12.
L'amplificateur 5,6,7, et le redresseur 9 représentent, avec les amplificateurs 10 et 11, un chemin pour les oscilla- tions modulées amplifiant toute onde porteuse modulée appropriée,
Le premier et le second étages amplificateurs à fréquence inter- médiaire 5 et 6 sont pourvus de dispositifs 13 pour le contrôle automatique du volume d'un type convenable quelconque qui maintient le gain des dits éta- ges en rapport avec la puissance du signal de façon à obtenir le contrôle automatique du volume habituel.
L'étage amplificateur M.F. représenté par la lampe 7 est contrôlé séparément par un dispositif comprenant une diode redres- seuse 14 qui est connectée aux bornes d'un système amplificateur 15, séparé et en parallèle avec le chemin principal du signal, y étant connecté en un point 16 au même circuit d'entrée 17 que l'étage 7 qui précède le détecteur 9 et suit les étages 5 et 6 sous le contrôle automatique de volume.
La voie séparée pour le dispositif 14 de contrôle automatique du volume comprend un dispositif amplificateur moyenne fréquence 18, un disposi- tif détecteur et amplificateur auxiliaire 19 correspondant au détecteur-ampli- ficateur combiné 9, un amplificateur des fréquences acoustiques ou de modula- tion 20 qui est oouplé à la diode 14 pour créer une tension de polarisation variant selon la puissance des signaux B.F. ou de la modulation dans la résis- tance de sortie 21 de la basse fréquence ou de la modulation, Cette tension de polarisation est appliquée au circuit de grille 17 de l'amplificateur M.F.7 précédant le détecteur 9, le circuit 17 étant relié par un conducteur 22 à l'extrémité positive 23 de la résistance de sortie 21.
L'extrémité négative, repérée 24, est connectée par un conducteur d'alimentation 25 à l'extrémité négative 26 d'un dispositif 27 fournissant une source de tension lorsque les extrémités 28 de l'alimentation plaque reçoivent de l'énergie. L'extrémité positive 29 du dispositif 27 d'alimentation en tension est connectée à la cathode 30 du dispositif amplificateur 7, de sorte que les polarités de la source variable 21 et de la source fixe 27 sont opposées, La tension Fournie
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par les résistances 27 est normalement telle que, lorsqu' aucun signal n'est reçu, la voie amplificatrice séparée et la diode 14 ne donnent aucune tension de polarisation en 21 et, en conséquence,
l'étage amplificateur M.F.7 est ar- rangé de manière à amplifier avec un gain prédéterminé tant que le gain des étages 5 et 6 est relativement élevé par suite du dispositif 13 de contrôle automatique du volume. Aussitôt qu'une onde porteuse est reçue, le gain du premier et du second étages amplificateurs M.F. 5 et 6 est réduit par suite du redressement du signal, la chute de tension dans la résistance de sortie 35 de la diode étant appliquée aux lampes 5 et 6, en ajoute à la tension fixe créée par les résistances d'auto-polarisation 36, chose évidente dans le sys- tème exposé.
Dans l'étage amplificateur M.F. précédant le détecteur et suivant les étages de contrôle automatique de volume, le contrôle se fait pratiquement dans la direction opposée, le gain augmentant avec un accroissement de l'ampli- tude moyenne de la modulation ou de la composante B.F. parce que le signal amplifié est redressé et appliqué, par l'intermédiaire de la résistance 21, en opposition de tension à la résistance 27, ce qui réduit la tension fournie par cette dernière et diminue par conséquent la polarisation négative du dis- positif amplificateur 7, de sorte que le gain augmente d'une façon correspon- dante et qu'un degré désiré d'expansion du volume peut être obtenu.
Afin que l'augmentation du gain d'après la composante B.F. du signal puisse être indé- pendante du fonctionnement du circuit du signal, la voie amplificatrice sépa- rée 15 comporte un détecteur 19 et un amplificateur B.F. 20, aussi bien qu'un amplificateur M.F 18 qui les précède. Le redressement de la basse fréquence se fait alors dans le dispositif 14 et t'est cette composante B.F, du signal qui fournit le courant redressé dans la résistance de sortie 21. Avec le sys- tème tel qu'il vient d'être décrit, plus grande est l'amplitude du signal B.F. appliqué à la diode 14, plus le gain de la lampe amplificatrice 7 augmente, ce qui accroit le volume des signaux reproduits par le haut-parleur 12.
Puis- que une expansion de volume de 5 à 10 seulement est désirable dans certains cas pratiques, cette modification du gain peut aisément être obtenue par la variation de la polarisation de la lampe 7 sans intreduire une distorsion appréciable.
Il doit être entendu que les lampes représentées peuvent être de n'importe quel type, par exemple des'pentodes ayant des caractéristiques exponentielles; les triodes sont représentées simplement par raison de simpli-
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-cité. Ce système fonctionne particulièrement bien pour la reproduction phonographique, en liaison avec un oscillateur qui est modulé par les signaux captés et reçus comme un signal H.F. dans le système décrit*
Pour cet emploi, les bornes d'entrée H.F.8 peuvent être connectées à une source à fréquence intermédiaire représentée par les bornes 38, au moyen d'un dispositif de commutation approprié 39 afin de recevoir les signaux de radio, tels que des ondes entretenues modelées.
à une fréquence intermédiaire désirée, ou elles peuvent être reliées à une autre source 40 d'oscillations modulées pour en recevoir des oscillations modulées, au choix Un dispositif capteur pour phonographe indiqué en 41 peut être connecté à l'oscillateur 40 pour fournir la modulation. Ainsi l'expansion de volume peut être employée et pour la radio et pour le phonographe grâce au commutateur. b Pour cet emploi, le combinateur 39 comporte un contact 42 qui peut être relié à un contact 43, ainsi qu'il est représenté, pour fermer le circuit avec les bornes d'entrée 38 pour les signaux de radio, et il peut être relié à un contact 44 raccordé à l'oscillateur modulé 40, ou connexion commune 45 reliant d'autre part les bornes de l'oscillateur et d'entrée.
En 40, on peut utiliser tout oscillateur modulé convenanble et par conséquent, ses détails de construction n'ont pas été indiqués. Il suffit que l'oscillateur puisse être modulé par les signaux provenant d'un disposi- tif capteur pour phonographe 41 de façon à fournir une onde porteuse modulée dont la fréquence est celle des amplificateurs 5,6 et 7.
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PEEEECTIONING TO THE VOLUME EXPANSION SYSTEMS.
The present invention relates to volume expansion systems and it is essential to provide an improved system of such control where the volume expansion is effected in an intermediate frequency amplifier which precedes the detector of acoustic frequencies of. way to avoid distortion.
Another object of the present invention is to provide a volume expansion system which serves to control the gain of an amplifier of the high frequency modulated by means of the rectified signal, modulating the carrier wave, which is amplified separately,
By applying the gain control to a high frequency amplifier or modulated carrier wave preceding the detector and amplifier.
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-tor low frequency, we have found that we can minimize the distortion that we so often encounter when volume expansion is done in a low frequency amplifier.
A system according to the invention is particularly suitable for use in radio receiver systems where many volume expansion devices involving variation of the gain of LF amplifiers have been found to be inapplicable. Usually volume expansion systems work in conjunction with the AF amplifiers of radio receivers which tend to create distortion if the signal voltage on the expansion amplifier is not kept relatively low. .
By applying the system of the current invention to one or more H.F. amplifier stages preceding a B.F. detector or a demodulator, it is possible to suppress the distortion of the signal even when its amplitude is relatively large. Therefore, another object of the present invention is to provide an improved volume expansion system the function of which is not limited to low signal amplitudes.
Applying the invention to a practical control system, an appropriate control voltage, such as the rectified component of the modulation of the received modulated signal, is applied to an intermediate frequency amplifier in order to control the sensitivity. or the gain, modulation or LF component, of the rectified signal being transmitted through the separate dole of an HF amplifier, and of a rectifier which is located substantially in parallel with the main signal path through the low frequency or modulation detector.
It has been found that volume expansion for the reproduction of phonographic recordings can be created by modulating an oscillation by means of the phonograph signals and by controlling the gain of an amplifier of the oscillations modulated according to the variations of the sound. modulation as will be described below in correlation with a preferred aspect of the invention:
The invention will be better understood by referring to the description below and to the drawing which accompanies it, given simply by way of example and in which a circuit of an expansion system has been shown schematically. the volume where the invention is carried out,?
In the plan, 5, 6 and 7 are electric discharge amplifying devices or tubes forming a multi-stage amplifier.
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Inaudible frequencies which are located between input terminals 8 of the modulated signal and a B.F detector, or modulation 9.
This amplifier can be a medium frequency amplifier of a superheterodyne receiver or the like and the detector 9 can be the main detector of the signal or second detector coupled to a first LF amplifier stage 10 and to an output amplifier 11 to transmit the signal. BF, or modulation to an output device such as speaker 12.
Amplifier 5,6,7, and rectifier 9, together with amplifiers 10 and 11, represent a path for modulated oscillations amplifying any suitable modulated carrier wave,
The first and second intermediate frequency amplifier stages 5 and 6 are provided with devices 13 for automatic volume control of any suitable type which maintain the gain of said stages in relation to the signal power in such a manner. to get the usual automatic volume control.
The amplifier stage MF represented by the lamp 7 is controlled separately by a device comprising a rectifier diode 14 which is connected to the terminals of an amplifier system 15, separate and in parallel with the main signal path, being connected therein in a point 16 at the same input circuit 17 as stage 7 which precedes detector 9 and follows stages 5 and 6 under automatic volume control.
The separate channel for the automatic volume control device 14 comprises a medium frequency amplifier device 18, a detector and auxiliary amplifier device 19 corresponding to the combined detector-amplifier 9, an amplifier of the acoustic or modulation frequencies 20 which is coupled to the diode 14 to create a bias voltage varying according to the power of the LF signals or of the modulation in the output resistor 21 of the low frequency or of the modulation, This bias voltage is applied to the circuit of gate 17 of amplifier MF7 preceding detector 9, circuit 17 being connected by a conductor 22 to the positive end 23 of output resistor 21.
The negative end, marked 24, is connected by a supply conductor 25 to the negative end 26 of a device 27 supplying a voltage source when the ends 28 of the plate supply receive energy. The positive end 29 of the voltage supply device 27 is connected to the cathode 30 of the amplifier device 7, so that the polarities of the variable source 21 and the fixed source 27 are opposite.
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by resistors 27 is normally such that, when no signal is received, the separate amplifier path and diode 14 give no bias voltage at 21 and, therefore,
the amplifier stage M.F.7 is arranged so as to amplify with a predetermined gain as long as the gain of stages 5 and 6 is relatively high as a result of the device 13 for automatic volume control. As soon as a carrier wave is received, the gain of the first and second FM amplifier stages 5 and 6 is reduced as a result of the rectification of the signal, the voltage drop across the output resistor 35 of the diode being applied to the lamps 5 and 6. 6, in addition to the fixed voltage created by the self-biasing resistors 36, which is evident in the system exposed.
In the FM amplifier stage preceding the detector and following the automatic volume control stages, control is practically in the opposite direction, the gain increasing with an increase in the average amplitude of the modulation or of the LF component. because the amplified signal is rectified and applied, via the resistor 21, in opposition to the voltage to the resistor 27, which reduces the voltage supplied by the latter and consequently decreases the negative bias of the amplifier device 7 , so that the gain increases correspondingly and that a desired degree of volume expansion can be obtained.
In order that the gain increase according to the LF component of the signal can be independent of the operation of the signal circuit, the separate amplifier path 15 comprises a detector 19 and an LF amplifier 20, as well as an amplifier. MF 18 which precedes them. The rectification of the low frequency then takes place in the device 14 and t is this LF component of the signal which supplies the rectified current in the output resistor 21. With the system as just described, the greater the amplitude of the LF signal applied to the diode 14, the more the gain of the amplifier lamp 7 increases, which increases the volume of the signals reproduced by the loudspeaker 12.
Since only 5-10 volume expansion is desirable in some practical cases, this change in gain can easily be achieved by varying the polarization of lamp 7 without causing appreciable distortion.
It should be understood that the lamps shown can be of any type, for example pentodes having exponential characteristics; the triodes are represented simply for the sake of simplicity.
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-cited. This system works particularly well for phonographic reproduction, in conjunction with an oscillator which is modulated by the signals picked up and received as an H.F. signal in the system described *
For this use, the HF8 input terminals may be connected to an intermediate frequency source represented by terminals 38, by means of a suitable switching device 39 in order to receive radio signals, such as patterned CW waves. .
at a desired intermediate frequency, or they can be connected to another source 40 of modulated oscillations to receive modulated oscillations therefrom, as desired. A phonograph sensing device indicated at 41 can be connected to oscillator 40 to provide the modulation. Thus the volume expansion can be used both for the radio and for the phonograph thanks to the switch. b For this use, the combiner 39 has a contact 42 which can be connected to a contact 43, as shown, to close the circuit with the input terminals 38 for radio signals, and it can be connected to a contact 44 connected to the modulated oscillator 40, or common connection 45 on the other hand connecting the oscillator and input terminals.
At 40, any suitable modulated oscillator can be used and therefore its construction details have not been given. It suffices that the oscillator can be modulated by the signals coming from a pickup device for a phonograph 41 so as to provide a modulated carrier wave the frequency of which is that of the amplifiers 5, 6 and 7.
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