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amplificateur à réglage automatique des nuances.
L'invention est relative à un amplificateur à réglage automatique des nuances. Pour les amplificateurs de ce genre il est d'usage d'engendrer la tension de réglage par le redressement d'une partie de la gamme de fréquences à transmettre.
Après le redressement., la tension de réglage est égalisée en vue de la débarrasser des tensions résiduaires à basse fréquence. Comme pour une égalisation croissante l'inertie du réglage.augmente,-11 est impossible en pratique de pousser l'égalisation de la tension de réglage à un degré suffisamment élevée pour éviter toute distorsion due aux tensions résiduaires
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à basse fréquence encore attachées à la tension de réglage.
En pratique, les basses fréquences à transmettre, situées approximativement dans la zone comprise entre 30 et 150 Hertz, sont déformées à un degré appréciable par le réglage. On pourrait éviter cette distorsion, en supprimant ces fréquences dans la partie de la bande de fréquences à partir de laquelle on obtient la tension de réglage. Ceci aurait, toutefois, une influence fâcheuse sur le réglage des nuances qui ne dépendrait alors que de variations de l'intensité sonore se produisant dans la région des moyennes et hautes fréquences.
Conformément à l'invention, on utilise deux ou plus de deux tensions de réglage produites, indépendamment l'une de l'autre, à partir de différents groupes de fréquences de la gamme de fréquences transmise et dont l'une, produite à partir des fréquences relativement basses, est égalisée par des éléments de filtrage avec une constante de temps plus grande que la tension de réglage obtenue à partir du groupe voisin de fréquences plus élevées. On parvient ainsi au résultat que la totalité de la ou des tensions de réglage est sensiblement dépourvue de restes des fréquences transmises redressées mais dépend alors de toutes les fréquences de la gamme de fréquences transmise.
En pratique on a constaté que le fait que, pour des variations de l'intensité sonore se produisant en substance dans la zone des basses fréquences, le réglage s'effectue avec une inertie plus grande que pour des réglages effectués par des variations de l'intensité sonore qui se produisent en substance dans la zone des moyennes et hautes fréquences, n'a pas d'effet nuisible parce que pour les sons bas les temps d'établissement et d'évanouissement des oscillations des instruments de musique sont notablement plus longs que pour les fréquences acoustiques plus élevées.
Même pour des variations brusques de l'intensité des sons bas
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l'installation selon l'invention n'introduit pas d'inertie supplémentaire dans le réglage, par rapport aux procédés connus. Ceci est dû' au fait qu'une variation d'amplitude très brusque se produisant dans la période de l'augmentation ou de la diminution rapide, donne naissance à de forts harmoniques.
Les amplitudes de ces harmoniques agissent sur le dispositif destiné aux moyennes et hautes fréquences acoustiques et ser- vent à la production de la tension de réglage, et dans la pro- duction de cette dernière tension, elles ne sont, par consé- quent, pas influencées par les constantes de temps plus éle- vées valables pour les basses fréquences acoustiques.
L'invention est particulièrement intéressante pour des récepteurs perfectionnés donnant une bonne reproduction des basses. Elle est aussi importante pour l'utilisation de compression des nuances (réglage des nuances du côté émetteur) parce que dans ce cas il faut des temps d'ajustage très courts pour éviter la surcharge. Par les expressions "temps d'ajustage et "temps de désajustage" on doit entendre ci-après le temps s'écoulant entre le moment où l'intensité des sons commence, respectivement, à augmenter ou à diminuer et le moment où les tubes réglés acquièrent la tension de polarisation correspon- dant à la nouvelle intensité des sons.
L'invention permet d'utiliser des constantes de temps ayant une telle valeur faible et,néanmoins, d'obtenir une tension de réglage débarras- sée sensiblement complètement de restes des basses fréquences acoustiques.
On peut aller encore plus loin avec la subdivision et utiliser trois ou plus de trois tensions de réglage obtenues à partir de divers groupes de fréquences et pour lesquelles il existe un certain rapport entre leurs constantes de temps et la fréquence-limite inférieure du groupe de fréquences en @ cause, On obtient ainsi un réglage automatique de la valeur
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de la constante de temps sous la dépendance de la partie de la bande de fréquences transmise qui comporte les variations principales de l'intensité des sons, et, en outre, en raison de l'effet décrit des harmoniques, une dépendance de la constari- te de temps de la rapidité des variations de l'intensité des sons.
Pour la division de la bande de basses fréquences destinée à la formation des tensions de réglage, en plusieurs groupes de fréquences dont chacun est amené à un redresseur séparé suivi d'éléments de filtrage, on peut utiliser les dispositifs connus tels que les circuits de filtrage et analogues.
Les tensions de réglage peuvent être égalisées en partie par des organes de filtrage communs, mais dans ce cas il est nécessaire de soumettre une ou plusieurs des tensions de réglage, soit d'avance soit après-coup, à un filtrage supplémentaire pour produire ainsi les différences des constantes de temps.
Les tensions de réglage peuvent être amenées à l'élément réglé ou aux divers éléments réglés de l'amplificateur soit au même point soit en différents points. Ces tensions doivent être polarisées de manière à influencer le degré d'anplification dans le même sens.
L'invention sera expliquée en détail avec référence au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, une installation complète destinée à la reproduction d'un disque de phonographe.
A partir du lecteur de phonographe 1, la tension alternative à basse fréquence est amenée, à travers le régulateur de l'intensité des sons 2, à la grille de commande du tube pentode Vi dont la cathode est désignée par 4. Le tube comporte, en outre, une grille-écran 5, une grille de réglage @
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6 et une anode 7. Les oscillations à basse fréquence amplifiées plus ou moins par Vi, sont amenées, par 1'intermédiaire du transformateur 8, à l'amplificateur à basse fréquence 9 auquel est raccordé le haut-parleur 10. A la grille de commande 3 est appliquée une tension de polarisation négative qui est prise aux bornes de la résistance cathodique 11 et est égalisée par le con- densateur 12.
Les résistances 13 et 14 ainsi que les condensa- teurs 15 et 16 servent à diviser et à égaliser la tension ano- dique et la tension de la grille-écran. Le lecteur fournit, en outre,à travers le condensateur 17, une tensionà la grille de commande 18 d'un tube-triode V2 dont le circuit anodique comporte un transformateur 19 à deux enroulements secondaires
21 et 22..Aux bornes de l'enroulement 20 est prise la tension de réglage qui correspond sensiblement aux amplitudes des sons bas. Pour cette raison on a prévu un diviseur de tension dé- pendant de la fréquence, qui est constitué par une résistance
32 et un condensateur 22.
Pour les fréquences plus élevées, la tension alternative existant sur le condensateur 22 dis- paraît et la tension continue de réglage produite par le redresseur V3 et l'élément de filtrage qui y est raccordé, constitué par le condensateur 23 et la résistance 24, se rapproche de zéro. Contrairement à ceci, l'enroulement 21 est raccordé à son circuit redresseur (constitué par V4'
29 et 30) de telle façon que pour les sons bas il ne se produise pas de tension de réglage ou seulement une tension de réglage très faible. Ici le diviseur de tension dépendant de la fréquence est composé d'une résistance 27 et d'un con- densateur 28. La résistance 26 est prévue pour l'amortissement de l'enroulement 21, mais elle peut aussi être omise.
Les ré- sistances 27 et 32 ainsi que les condensateurs 22 et 28 doi- vent être calculés de telle façon qu'il se produise la dépen- dance de fréquence voulue des deux tensions de réglage. De
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plus, il est aussi possible de réaliser plus tard au cours du fonctionnement une adaptation mutuelle en ajustant les résistances 24 et 30 construites comme diviseurs de tension et dont les contacts mobiles sont mis à la terre, pour les hautes fréquences, par l'intermédiaire d'un condensateur (25 et 31).
L'élément de filtrage 23, 24 doit être calculé de telle façon que la vitesse du réglage soit plus grande que pour l'autre tension de réglage. Comme directive pour le calcul des éléments de connexion peuvent être données, par exemple, les valeurs suivantes: La tension de réglage produite en substance des fréquences comprises entre 30 et 200 Hertz acquiert un temps d'ajustage de 15 à 20 millisecondes environ et un temps de désajustage de 1 à 1,5 sec. environ. La tension de réglage produite à partir des fréquences, de préférence, de 200 à 10.000 Hertz acquiert, par contre, un temps d'ajustage bien plus court de 5 millisecondes environ et un temps de désajustage de 200 millisecondes environ.
Il y a lieu d'observer que le temps de désajustage est proportionnel à la capacité du condensateur de charge (23 ou 29) et à la valeur de la résistance de décharge connectée en parallèle avec le condensateur (24 ou 30). Si la capacité du condensateur 23 est de 2 F et si la résistance 24 a une valeur de 0.5 mégohm, le temps de désajustage est de 1 seconde. Le temps d'ajustage est également proportionnel aux valeurs des résistances de charge et de décharge.
L'installation représentée sur le dessin peut aussi être utilisée, après inversion des pôles, pour la compression des nuances.
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amplifier with automatic shade adjustment.
The invention relates to an amplifier with automatic adjustment of the shades. For amplifiers of this type it is customary to generate the adjustment voltage by rectifying part of the frequency range to be transmitted.
After rectification, the control voltage is equalized in order to free it from residual low-frequency voltages. As with increasing equalization the inertia of the adjustment increases, -11 is impossible in practice to increase the equalization of the adjustment voltage to a sufficiently high degree to avoid any distortion due to residual voltages.
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low frequency still attached to the adjustment voltage.
In practice, the low frequencies to be transmitted, located approximately in the region between 30 and 150 Hertz, are distorted to an appreciable degree by the adjustment. This distortion could be avoided by removing these frequencies in the part of the frequency band from which the adjustment voltage is obtained. This would, however, have an unfortunate influence on the adjustment of the tones which would then depend only on variations in loudness occurring in the region of the medium and high frequencies.
According to the invention, two or more adjustment voltages are used which are produced independently of each other from different groups of frequencies of the transmitted frequency range and one of which is produced from the relatively low frequencies, is equalized by filter elements with a time constant greater than the tuning voltage obtained from the neighboring group of higher frequencies. The result is thus obtained that the totality of the adjustment voltage (s) is substantially free of remnants of the rectified transmitted frequencies but then depends on all the frequencies of the transmitted frequency range.
In practice it has been observed that the fact that, for variations in sound intensity occurring substantially in the low-frequency region, the adjustment is effected with greater inertia than for adjustments effected by variations in sound intensity, which essentially occur in the mid and high frequency region, has no detrimental effect because for low sounds the settling and fading times of the oscillations of musical instruments are notably longer than for higher acoustic frequencies.
Even for sudden variations in the intensity of low sounds
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the installation according to the invention does not introduce any additional inertia in the adjustment, compared to known methods. This is due to the fact that a very sharp amplitude variation occurring in the period of the rapid increase or decrease gives rise to strong harmonics.
The amplitudes of these harmonics act on the device intended for medium and high acoustic frequencies and serve for the production of the adjustment voltage, and in the production of the latter voltage, they are, consequently, not influenced by higher time constants valid for low acoustic frequencies.
The invention is particularly advantageous for improved receivers giving good bass reproduction. It is also important for the use of shade compression (shade adjustment on the transmitter side) because in this case very short adjustment times are required to avoid overload. By the expressions "adjustment time and" out-of-adjustment time "is meant hereinafter the time elapsing between the moment when the intensity of the sounds begins to increase or decrease, respectively, and the moment when the tuned tubes acquire the polarization voltage corresponding to the new intensity of the sounds.
The invention makes it possible to use time constants having such a low value and, nevertheless, to obtain a control voltage substantially completely freed of the remains of the low acoustic frequencies.
We can go even further with the subdivision and use three or more tuning voltages obtained from various groups of frequencies and for which there is a certain relationship between their time constants and the lower limit frequency of the group of frequencies. in @ cause, We thus obtain an automatic adjustment of the value
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of the time constant under the dependence of the part of the transmitted frequency band which comprises the main variations in the intensity of the sounds, and, moreover, due to the described effect of harmonics, a dependence on the constari- te time of the rapidity of variations in the intensity of sounds.
For the division of the low frequency band intended for the formation of the adjustment voltages, into several groups of frequencies, each of which is fed to a separate rectifier followed by filtering elements, it is possible to use known devices such as filter circuits. and the like.
The adjustment voltages can be partly equalized by common filtering members, but in this case it is necessary to subject one or more of the adjustment voltages, either in advance or afterwards, to additional filtering to thus produce the differences in time constants.
The adjustment voltages can be supplied to the regulated element or to the various regulated elements of the amplifier either at the same point or at different points. These voltages must be polarized so as to influence the degree of amplification in the same direction.
The invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawing which shows, by way of example, a complete installation intended for the reproduction of a phonograph disc.
From the phonograph player 1, the low-frequency alternating voltage is brought, through the sound intensity regulator 2, to the control grid of the pentode tube Vi, the cathode of which is designated by 4. The tube comprises, in addition, a screen grid 5, an adjustment grid @
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6 and an anode 7. The low-frequency oscillations amplified more or less by Vi, are fed, through the transformer 8, to the low-frequency amplifier 9 to which the loudspeaker 10 is connected. control 3 is applied a negative bias voltage which is taken across the cathode resistor 11 and is equalized by the capacitor 12.
Resistors 13 and 14 as well as capacitors 15 and 16 serve to divide and equalize the anode voltage and the voltage of the screen grid. The reader also supplies, through capacitor 17, a voltage to the control gate 18 of a tube-triode V2 whose anode circuit comprises a transformer 19 with two secondary windings
21 and 22 .. At the terminals of the winding 20 is taken the adjustment voltage which substantially corresponds to the amplitudes of low sounds. For this reason, a frequency-dependent voltage divider has been provided, which consists of a resistor
32 and a capacitor 22.
For higher frequencies, the alternating voltage existing on the capacitor 22 disappears and the direct adjustment voltage produced by the rectifier V3 and the filtering element which is connected to it, formed by the capacitor 23 and the resistor 24, is closer to zero. Contrary to this, the winding 21 is connected to its rectifier circuit (constituted by V4 '
29 and 30) in such a way that for low sounds there is no regulating voltage or only a very low regulating voltage. Here the frequency dependent voltage divider is composed of a resistor 27 and a capacitor 28. The resistor 26 is provided for damping the winding 21, but it can also be omitted.
Resistors 27 and 32 as well as capacitors 22 and 28 must be calculated in such a way that the desired frequency dependence of the two control voltages occurs. Of
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furthermore, it is also possible to realize later in the operation a mutual adaptation by adjusting the resistors 24 and 30 constructed as voltage dividers and whose movable contacts are earthed, for high frequencies, by means of 'a capacitor (25 and 31).
The filter element 23, 24 should be calculated in such a way that the speed of adjustment is greater than for the other adjustment voltage. As a guideline for the calculation of the connection elements can be given, for example, the following values: The regulating voltage produced in substance from frequencies between 30 and 200 Hertz acquires an adjustment time of about 15 to 20 milliseconds and a time adjustment period from 1 to 1.5 sec. about. The adjustment voltage produced from the frequencies, preferably, 200 to 10,000 Hertz, on the other hand, acquires a much shorter adjustment time of about 5 milliseconds and a misalignment time of about 200 milliseconds.
It should be observed that the misadjustment time is proportional to the capacity of the charging capacitor (23 or 29) and to the value of the discharge resistor connected in parallel with the capacitor (24 or 30). If the capacitance of capacitor 23 is 2 F and if resistor 24 has a value of 0.5 megohms, the misadjustment time is 1 second. The adjustment time is also proportional to the values of the load and discharge resistors.
The installation shown in the drawing can also be used, after reversing the poles, for compressing the shades.