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La présente invention concerne un procédé et un appareil pour la réé- ducation de la voix.
On sait que la phonation d'un sujet dépend de son audition. La mise en évidence de ce phénomène est connue sous le nom de "EFFET TOMATIS".
On connait déjà un appareil qui permet de recevoir toutes les fréquences pré- sentes dans les sons émis par un sujet et de les traduire en signaux électriques, d'isoler ensuite des bandes de fréquences de ces signaux au moyen de filtres et d'appliquer à l'oreille une audition dont on a éliminé les sons traumatisants pour le larynx (correspondant à une bande de fréquence comprise sensiblement entre 100 et 500 Hz) en laissant percevoir uniquement les sons de bonne qualité (par exemple de fréquence supérieure à 2000 Hz).
Cet appareil présente un inconvénient en effet les voyelles au dé- part se prononcent, par la plupart, entre 100 et 500 Hz, si bien qu'il faut tout de même entendre dans cette bande pour bien prononcer les voyelles et pour émettre le son fondamental.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient
A cet effet ce procédé de rééducation de la voix est caractérisé en ce qu'on traduit les sons émis par un sujet en signaux électriques, on isole et transmet tout d'abord les signaux de fréquences basses correspondant aux sons traumatisants, on isole et transmet ensuite les signaux de fréquences élevées correspondant aux sons de bonne qualité, et on fait entendre successivement au sujet les signaux de fréquences basses puis les signaux de fréquences élevées de façon à lui permettre tout d'abord la prononciation des voyelles et ensuite l'é- mission de sons de bonne qualité.
La présente invention a également pour objet un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour traduire les sons émis par un sujet en signaux électriques, un étage amplificateur d'entrée pour amplifier ces signaux;, un élément de filtrage passe-bas pour isoler les si- gnaux de fréquences basses correspondant aux sons traumatisants, et un élément de filtrage passe-haut pour isoler les signaux de fréquences élevées correspondant aux sons de bonne qualité, un circuit de sortie alimenté par lesdits éléments de filtrage et traduisant en zone les signaux filtrés,
et des moyens pour bloquer et débloquer successivement les éléments de filtrage passe-bas et passe-haut de telle façon que les signaux de fréquences basses soient transmis au circuit de sortie en premier lieu et qu'ils soient suivis immédiatement des signaux de fréquences élevées.
Les moyens pour bloquer et débloquer les filtres passe-bas et passe- haut peuvent être constitués par une chaîne de commande auxiliaire connectée à la sortie de l'étage amplificateur d'entrée de l'appareil, cette chaîne comprenant des amplificateurs et des moyens engendrant des signaux de commande, de phase et de polarité appropriées, qui sont appliqués, à des moments et durant des périodes de temps déterminées, aux filtres passe-bas et passe-haut.
On peut utiliser un dispositif à constante de temps dissymétrique, en combinaison avec des moyens inverseurs, pour débloquer un filtre tandis que l'au- tre est bloqué et vice-versa.
Un fréquencemètre est branché à la sortie de l'étage amplificateur d'entrée de la chaîne auxiliaire de commande afin de déterminer la fréquence de l'harmonique le plus puissant présent dans le son émis par le sujet et de permet- tre de suivre ainsi l'évolution de la rééducation.
Le procédé et l'appareil selon l'invention permettent de soigner les troubles du timbre et ceux du rythme qui dépendent tous deux de l'audition du su- jet.
En effet les premiers en dépendent ainsi qu'il vient d'être décrit.
Les seconds sont l'application de la mise en évidence, par le docteur TOMATIS, de
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l'existence d'une oreille directrice : on vise le son avec une oreille de la même façon qu'on vise un objet avec un oeil.
La perte de 1 oreille directrice qui se trouve toujours à droite chez le droitier et à gauche chez le gaucher, est la raison des troubles de la phona- tion frappant toujours le rythme et pouvant aller du simple bafouillement au bé- gaiement le plus sévèreo
La perte de l'oreille directrice n'est pas nécessairement une perte totale mais une hypoacousierelativeIl s'agit donc pour pallier les troubles de la phonation de remédier à ce déséquilibre en rétablissant une hyperacousie rela- tive pour rendre à l'oreille directrice son rôle.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réali- sation de la présente invention en référence aux dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 est un schéma de principe sous forme de blocs d'un appa- reil selon l'invention.
La figure 2 est un schéma électrique d'un mode de réalisation de cet appareil
Les figures 3 (A à E) sont des diagrammes de formes d'ondes présentes en certains points du schéma de la figure 2.
Sur la figure 1 an microphone 1 est connecté à un premier étage ampli- ficateur d'entrée 2 lui-même connecté à un second étage amplificateur 3. La sortie de cet étage amplificateur 3 est connectée d'une part à l'entrée d'un élément de filtrage passe-bas 4 et d'autre part à l'entrée d'un élément de filtrage passe- haut 5. Les éléments 4 et 5 comprennent en réalité le filtre proprement dit et un amplificateur. Les sorties de ces deux éléments de filtrage 4 et 5 sont reliées à une même entrée d'un étage amplificateur 6 dont la sortie est connectée à un autre étage amplificateur 7. La sortie de cet amplificateur 7 alimente un bloc de sortie 8 auquel sont connectés les écouteurs 90
Les éléments 1 à 9 constituent la chaîne principale de l'appareil.
A la sortie de l'amplificateur d'entrée 2 est connecté un amplifica- teur 10 dont la sortie alimente un autre amplificateur llo La sortie de l'amplifi- cateur 11 est connectée à une entrée de commande d'un bloc 12-13 dont les deux sorties sont respectivement connectées par les conducteurs 14-15 à des entrées de commande des éléments de filtrage passe-bas 4 et passe-haut 5.
Les éléments 10, 11, 12, 13 constituent la chaîne auxiliaire de com- mande des éléments de filtrage passe-bas 4 et passe-haut 5.
Un fréquencemètre 16 est branché à la sortie de l'étage amplificateur 10.
On décrira maintenant, de façon détaillée un mode de réalisation de cet appareil représenté sur la figure 2.
Le microphone 1 alimente le transformateur d'entrée 2a dont. le secon- daire est connecté à la grille de contrôle d'une pentode 2c. L'anode de cette pen- tode est connectée à la grille de contrôle de la pentode 3c de l'étage amplifica- teur 3. La cathode de cette pentode 3c est reliée à un filtre pase-bas constitué par le condensateur 4a et le potentiomètre 4b. Le curseur de ce potentiomètre 4b est connecté à la grille de contrôle d'une pentode amplificatrice 40 qui est com- prise dans l'élément de filtrage passe-bas 4.
La grille de contrôle de cette pen- tode 4c est également reliée à un contact 17a normalement ouvert, qui est mis à la masse, et par ailleurs au conducteur 140
La cathode de la pentode 3c est également connectée en parallèle à un filtre passe-haut constitué par le condensateur 5a et le potentiomètre 5b en parallèle avec ce dernier. Le curseur du potentiomètre 5b est connecté à la gril- le de contrôle d'une pentode amplificatrice 5c qui est comprise dans l'élément de filtrage passe-haut 5. La grille de contrôle de cette pentode 5c est connectée
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par ailleurs à un contact 17b normalement ouvert, qui est mis à la masse, et d'autre part au conducteur 15.
Les contacts 17a et 17b font partie d'un même interrupteur contacts multiples et peuvent être manoeuvrés simultanément.
Les anodes des pentodes 4c et 5c sont réunies et connectées à la gril- le de contrôle d'une pentode amplificatrice 6c. L'anode de cette pentode est à son tour connectée à la grille de contrôle d'une autre pentode amplificatrice 7c dont la cathode est connectée au primaire du transformateur de sortie 8a.
Le secondaire de ce transformateur 8a est connecté à un atténuateur 8b et à un inverseur 8c auquel sont reliés les écouteurs 9.
La chaîne auxiliaire de commande comprend un premier étage amplifica- teur 10 composé d'une pentode 10c à gain constant dont la grille de contrôle est connectée à l'anode de la pentode 2c du premier étage amplificateur d'entrée.
L'anode de cette pentode 10c est à son tour reliée à la grille de contr8le de la
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pentode 11¯c de l'étage amplificateur suivant 11, par l'intermédiaire d'un poten- tiomètre lla permettant de faire varier le gain de la chaîne de commande.
L'anode de la pentode 11¯o est connectée ' une entrée du dispositif 12-13 engendrant les signaux de commande, en leoccurenoe à la cathode 12b d'une double diode 12as L'anode 12c associée à la cathode 12a est connectée par une ré- sistance 12f à la cathode 13b d'une double triode 13¯ao Cette cathode 13b est con- nectée à la masse par un condensateur 12go L'anode 12¯c est également connectée à la masse par un condensateur 12¯1 et à la grille 13ç de la double triode 13a par la résistance 12¯ko Cette grille-13± est reliée à la masse par le condensateur 12m.
L'anode 13d et la cathode 13e de la double triode 13a sont mises à la masse tandis que la grille 13f est reliée la cathode 12d de la double diode 12a et au conduc-
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teur de sortie 15. L'anode 12e, associée à la cathode 12d, est connectée à un élé- ment de pile 12a L'anode I3g de la double triode 13a est connectée à la batterie 12h en série avec le potentiomètre 12i dont le curseur est relié au conducteur 14.
Le fréquencemètre 16 comprend une première pentode amplificatrice 16a dont la grille de contrôle est connectée à l'anode de la pentode 10c du premier étage amplificateur de la chaîne de commande. L'anode de cette pentode 16a est à son tour connectée à la grille de contrôle d'une seconde pentode amplificatrice
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16b dont l'anode est reliée, par un circuit limiteur 16¯d9 à la grille de contrôle d'une troisième pentode amplificatrice 16c montée en cathodyne. La sortie de cette pentode 16c est appliquée à un galvanomètre 16e par l'intermédiaire d'un circuit différentiateur constitué par le potentiomètre-16± et le condensateur 16f.
On décrira maintenant le fonctionnement de l'appareil représenté sur la figure 2 en se référant aux formes d'ondes représentées sur la figure 3.
Le sujet dont la voix doit être rééduquée émet des sons qui sont tra- duits par le microphone 1 en signaux électriques dont les fréquences correspon- dent au son fondamental et aux différents harmoniques de celui-cio L'ensemble de ces signaux est amplifié par une première pentode 2c et les signaux recueillis ± la. sortie de cette pentode sont dirigés d'une part vers le second étage amplifi- cateur d'entrée 3 et d'autre part vers le premier étage amplificateur 10 de la chaîne auxiliaire de commande.
L'ensemble des signaux est une nouvelle fois amplifié par la pentode 3c qui est connectée à la fois au filtre passe-bas 4a-4b et au filtre passe-haut 5a-5b d'autre part. Ces filtres sont réglés pour isoler des bandes de fréquence telles que par exemple, de 100 à 500 Hz pour le filtre passe-bas et supérieures à 2000 Hz pour le filtre passe-haut. Les parties de ces filtres sont respective-
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ment appliquées aux grilles de contrôle des pentodes amplificatrices 409 5ça Ces grilles étant d'autre part connectées aux conducteurs 14-15, le blocage et le dé- blocage des éléments de filtrage passe-bas 4 et passe-haut 5 dépendent des ten- sions de commande qui sont appliquées à des conducteurs.
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Une chaîne auxiliaire de commande constituée des éléments 10, 11, 12, 13 reçoit le mélange des signaux à la sortie du premier étage amplificateur d'en- trée 2, signaux qui sont appliqués à la grille de contrôle de la pentode 10¯ce Ces signaux sont ensuite amplifiés une nouvelle fois par la pentode 11c dont le gain
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peut être réglé par le potentiomètre 11¯ao L'ensemble des signaux électriques recueillis 2 la sortie de la pentode I1¯e est appliqué à la diode 12b-12c qui sert à l'élimination des signaux parasites en ne laissant passer que les signaux propre- ment dits de niveaux supérieur à un certain seuil. Les signaux recueillis sur l'a- node 12c sont ensuite appliqués à un circuit à constante de temps dissymétrique comprenant notamment la triode 13b-13c-13d et le condensateur 12g.
Ce circuit à constante de temps dissymétrique fonctionne de la façon
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suivante ; quand un signal apparaît sur la cathode 12brun courant circule qui charge le condensateur 12ga Ce courant;, en traversant la résistance 12f, crée une différence de potentiel qui rend la grille 13c très négative ; en résulte une très grande résistance apparente entre la cathode 13b et l'anode 13d. Si le si-
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gnal sur l'anode 12c vient à disparaître ou diminuer, le condensateur 12 se dé- charge, la grille 13c devient alors très positive et la résistance apparente ano- de 13d-cathode 13b est très faible d'où accélération de la décharge du condensa- teur 12g. Les condensateurs 121 et 12m servent à maintenir la grille 13c positive pendant cette décharge.
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La diode 12d-12e associée la batterie 12 joue le r8le limiteur de charge du condensateur 12g.
La variation de tension du condensateur 12g en fonction du temps pour un signal donné émis par un sujet est représentée schématiquement sur la figure 3B.
Le condensateur 12g est normalement à la tension -V volts, en l'absence de signal.
Quand un signal est engendrée la tension croît de -V volts à 0 volt pendant un temps t La tension se maintient à cette valeur tant que le signal est présent,
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c'est-à-dire pendant le temps t2o Lorsque le signal cesse, le condensateur 12 se décharge brusquement pendant le temps t3 et la tension retombe à -V volts. Le temps t3 est beaucoup plus court que le temps 51. A titre d'exemple des valeurs expéri-
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mentales relevées sont tl = 0,33 s et t3 = 0,1 so La tension du conducteur 15 suit les variations de tension du conden-
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sateur 12go Par ailleurs ce conducteur 15 est également connecté à la grille 13f/.
Le conducteur 14, qui est connecté au curseur du potentiomètre 12i disposé dans le circuit de l'anode 13¯Eg est donc soumis à une tension de polarité inverse de
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celle appliquée au conducteur 15 puisque la triode 13e-13f-13K fonctionne en inver- seur. Cette variation de tension du conducteur 14 est représentée schématiquement sur la figure 3c. Il est à noter, qu'en l'absence de signal, le conducteur 14 est au potentiel 0 volto
On recueille ainsi sur les conducteurs 14-15 des signaux de commande dissymétriques caractérisés par un front avant à montée lente et un front arrière à chute brusque.
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Les deux pentodes amplificatrices 4Ç et 5ç des éléments de filtrage 4 et 5 sont donc respectivement débloquées et bloquées, en l'absence de sons émis par le sujet, puisque le potentiel de leurs grilles de contr8le est.égal à celui des conducteurs 14 et 15.
On suppose, pour simplifier, que le signal électrique complexe recueil- li à la sortie de la pentode 2c et correspondant aux sons émis par le sujet, est constitué uniquement par un signal de fréquence basse sinusoïdale f (inférieure à 500 Hz par exemple) et un signal de fréquence élevée sinusoïdale f1 (supérieure à 2000 Hz).
Lorsque ce siganl complexe correspondant aux sons émis par le sujet se présente simultanément à l'entrée des éléments de filtrage 4 et 5, la grille de contrôle de la pentode 4c se trouve à un potentiel supérieur à celui du bloca- ge de cette pentode 4c est donc débloquéeo Le condensateur 12g commence alors à se charger si bien que le potentiel du conducteur 14, et par conséquent celui de
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la grille de contrôle de la pentode 4c, décroît vers une valeur -V volts (figure 3C).
L'élément de filtrage 4 laisse donc passer, pendant un intervalle de temps très court pratiquement égal à t1' le signal de fréquence basse fo
Simultanément la pentode 5c de l'élément de filtrage passe-haut 5 qui est normalement bloquée en l'absence de signal, est progressivement débloquée lors- que la tension de sa grille de contrôle croît de -V volts à 0 volt (figure 3B).
Il résulte de ce qui précède que les signaux de fréquence basse fsont tout d'abord transmis par l'élément de filtrage passe-bas 4. Leur amplitude décroît progressivement et tend vers zéro quand la tension de la grille de contrôle de la pentode 4c tend vers une valeur voisine de -V volts (figure 3D).
De même les signaux de fréquence élevée f1 passent à travers l'élément de filtrage passe-haut 5 vers un niveau qui croît progressivement lorsque la ten- sion de la grille de contrôle de la pentode 5c tend vers 0 voltso (Figure 3E)
Ainsi est appliquée à l'entrée du premier étage amplificateur de sor- tie 6 une succession de signaux électriques sélectionnés dans le temps, à savoir tout d'abord, sensiblement pendant l'intervalle de temps t , les signaux correspondant aux fréquences graves et par conséquent à la voix détimbrée", ces signaux étant immédiatement suivis par les signaux de fréquences élevées correspondant aux harmoniques de bonne qualité, autrement dit à. la voix "timbrée".
Ces signaux de fréquences élevées sont transmis pendant un intervalle de temps beaucoup plus long. L'intervalle de temps t2 dépend de la durée pendant laquelle le sujet "tient" une note.
La succession de ces signaux est ensuite amplifiée par le second étage amplificateur de sortie 7 et appliquée au primaire du transformateur de sortie 8ao Les signaux recueillis au secondaire de ce transformateur sont transmis aux écou- teurs 9 par l'intermédiaire d'un inverseur 8c et d'un atténuateur 8b.
L'atténuateur 8b a été prévu pour compenser le niveau des signaux de sortie suivant l'affaiblissement présenté par l'oreille directrice du sujet, c'est-à-dire l'oreille qui prédomine dans la "visée" du sono
L'inverseur 8c permet d'orienter les signaux vers l'oreille droite ou l'oreille gauche suivant le caso
Les contacts 17a et 17b normalement ouverts, qui font partie du même interrupteur à contacts multiples, permettent de supprimer la commande automatique des éléments de filtrage 4-5 par mise à la masse des grilles de contrôle des pen- todes 4c-5c. Dans ce cas la chaîne auxiliaire de commande n'a plus aucun effet sur la chaîne principale, et les éléments de filtrage 4 et 5 sont tous les deux débloqués.
Les signaux complexes recueillis à la sortie du premier étage ampli- ficateur 10 de la chaîne auxiliaire de commande, c'est-à-dire à l'anode de la pentode 10c, sont appliqués au fréquencemètre 16. Ils sont successivement ampli- fiés par les pentodes 16a, 16b et ensuite écrêtés par l'étage limiteur 16d afin d'être appliquées à la grille de contrôle de la pentode 16c.
Les signaux recueillis sur la cathode de cette pentode 16c sont dif- férenciés par le circuit différentiateur comprenant le potentiomètre 16g et le condensateur 16f. Le galvanomètre 16e indique la fréquence de l'harmonique le plus puissant présent dans les signaux à la sortie de l'étage 10. L'examen de la valeur de cette fréquence permet de suivre les progrès de la rééducation de la voix.
Il est bien évident que l'appareil selon l'invention pourrait être réa- lisé au moyen d'autres éléments constitutifs que des tubes, par exemple un moyen de transistors, etc...
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The present invention relates to a method and apparatus for voice re-education.
We know that a subject's phonation depends on his hearing. The demonstration of this phenomenon is known under the name of "TOMATIS EFFECT".
We already know an apparatus which makes it possible to receive all the frequencies present in the sounds emitted by a subject and to translate them into electrical signals, then to isolate frequency bands of these signals by means of filters and to apply to them. the ear a hearing from which the sounds traumatic for the larynx (corresponding to a frequency band substantially between 100 and 500 Hz) have been eliminated, leaving only good quality sounds (for example with a frequency greater than 2000 Hz) to be perceived.
This device has a disadvantage in fact the vowels at the start are pronounced, by the majority, between 100 and 500 Hz, so that it is necessary all the same to hear in this band to pronounce the vowels well and to emit the fundamental sound. .
The object of the present invention is to remedy this drawback
For this purpose, this voice re-education process is characterized in that the sounds emitted by a subject are translated into electrical signals, the low frequency signals corresponding to the traumatic sounds are first isolated and transmitted, and the signals are isolated and transmitted. then the high-frequency signals corresponding to the sounds of good quality, and the subject is successively heard the low-frequency signals then the high-frequency signals so as to allow him first of all the pronunciation of the vowels and then the e- good quality sound mission.
The present invention also relates to an apparatus for implementing this method, characterized in that it comprises means for translating the sounds emitted by a subject into electrical signals, an input amplifier stage for amplifying these signals ;, a low pass filter element to isolate the low frequency signals corresponding to the traumatic sounds, and a high pass filter element to isolate the high frequency signals corresponding to the good quality sounds, an output circuit fed by said filtering elements and translating the filtered signals into zone,
and means for successively blocking and unblocking the low pass and high pass filter elements such that the low frequency signals are transmitted to the output circuit first and are immediately followed by the high frequency signals.
The means for blocking and unblocking the low-pass and high-pass filters may consist of an auxiliary control chain connected to the output of the input amplifier stage of the apparatus, this chain comprising amplifiers and generating means. appropriate control, phase and polarity signals which are applied, at specified times and during specified time periods, to the low pass and high pass filters.
An asymmetric time constant device can be used, in combination with inverting means, to unblock one filter while the other is blocked and vice versa.
A frequency meter is connected to the output of the input amplifier stage of the auxiliary control chain in order to determine the frequency of the most powerful harmonic present in the sound emitted by the subject and thus make it possible to follow the evolution of rehabilitation.
The method and the apparatus according to the invention make it possible to treat disorders of the tone and those of the rhythm which both depend on the hearing of the subject.
Indeed the former depend on it as has just been described.
The second are the application of the demonstration, by doctor TOMATIS, of
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the existence of a directing ear: we aim at sound with an ear in the same way as we aim at an object with an eye.
The loss of the leading ear, which is always on the right in the right-hander and on the left in the left-hander, is the reason for the speech disorders which always strike the rhythm and which can range from simple stammering to the most severe stuttering.
The loss of the leading ear is not necessarily a total loss but a relative hearing loss. To alleviate the phonation disorders, it is therefore a matter of remedying this imbalance by reestablishing a relative hyperacusis to restore the leading ear to its role. .
An embodiment of the present invention will be described below, by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to the invention.
Figure 2 is an electrical diagram of an embodiment of this device
Figures 3 (A to E) are diagrams of waveforms present at certain points in the diagram of Figure 2.
In FIG. 1 a microphone 1 is connected to a first input amplifier stage 2 which is itself connected to a second amplifier stage 3. The output of this amplifier stage 3 is connected on the one hand to the input of a low-pass filter element 4 and on the other hand at the input of a high-pass filter element 5. The elements 4 and 5 actually comprise the filter itself and an amplifier. The outputs of these two filtering elements 4 and 5 are connected to the same input of an amplifier stage 6, the output of which is connected to another amplifier stage 7. The output of this amplifier 7 supplies an output block 8 to which are connected headphones 90
Items 1 to 9 constitute the main chain of the device.
To the output of the input amplifier 2 is connected an amplifier 10 whose output feeds another amplifier llo The output of the amplifier 11 is connected to a control input of a block 12-13 of which the two outputs are respectively connected by conductors 14-15 to control inputs of the low-pass 4 and high-pass 5 filter elements.
The elements 10, 11, 12, 13 constitute the auxiliary control chain for the low-pass 4 and high-pass 5 filter elements.
A frequency meter 16 is connected to the output of the amplifier stage 10.
An embodiment of this apparatus shown in FIG. 2 will now be described in detail.
Microphone 1 feeds input transformer 2a including. the secondary is connected to the control grid of a 2c pentode. The anode of this pentode is connected to the control grid of the pentode 3c of the amplifier stage 3. The cathode of this pentode 3c is connected to a low-pass filter consisting of the capacitor 4a and the potentiometer. 4b. The slider of this potentiometer 4b is connected to the control gate of an amplifying pentode 40 which is included in the low-pass filter element 4.
The control grid of this slant 4c is also connected to a normally open contact 17a, which is grounded, and moreover to the conductor 140
The cathode of the pentode 3c is also connected in parallel to a high-pass filter formed by the capacitor 5a and the potentiometer 5b in parallel with the latter. The slider of potentiometer 5b is connected to the control grill of an amplifying pentode 5c which is included in the high pass filter element 5. The control grid of this pentode 5c is connected.
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moreover to a normally open contact 17b, which is grounded, and on the other hand to the conductor 15.
The contacts 17a and 17b form part of the same multiple contact switch and can be operated simultaneously.
The anodes of pentodes 4c and 5c are brought together and connected to the control grill of an amplifying pentode 6c. The anode of this pentode is in turn connected to the control grid of another amplifying pentode 7c, the cathode of which is connected to the primary of the output transformer 8a.
The secondary of this transformer 8a is connected to an attenuator 8b and to an inverter 8c to which the headphones 9 are connected.
The auxiliary control chain comprises a first amplifier stage 10 composed of a constant gain pentode 10c, the control gate of which is connected to the anode of the pentode 2c of the first input amplifier stage.
The anode of this pentode 10c is in turn connected to the control grid of the
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pentode 11¯c of the next amplifier stage 11, by means of a potentiometer 11a making it possible to vary the gain of the control chain.
The anode of the pentode 11¯o is connected to an input of the device 12-13 generating the control signals, by leoccurenoe to the cathode 12b of a double diode 12as The anode 12c associated with the cathode 12a is connected by a resistance 12f to the cathode 13b of a double triode 13¯ao This cathode 13b is connected to ground by a capacitor 12go The anode 12¯c is also connected to ground by a capacitor 12¯1 and to the grid 13ç of the double triode 13a by the resistor 12¯ko This grid-13 ± is connected to the mass by the capacitor 12m.
The anode 13d and the cathode 13e of the double triode 13a are grounded while the grid 13f is connected to the cathode 12d of the double diode 12a and to the conductor.
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output tor 15. The anode 12e, associated with the cathode 12d, is connected to a cell element 12a The anode I3g of the double triode 13a is connected to the battery 12h in series with the potentiometer 12i whose cursor is connected to conductor 14.
The frequency meter 16 comprises a first amplifying pentode 16a, the control gate of which is connected to the anode of the pentode 10c of the first amplifier stage of the control chain. The anode of this pentode 16a is in turn connected to the control gate of a second amplifying pentode
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16b, the anode of which is connected, by a limiter circuit 16¯d9, to the control grid of a third amplifying pentode 16c mounted in cathodyne. The output of this pentode 16c is applied to a galvanometer 16e via a differentiator circuit constituted by the potentiometer-16 ± and the capacitor 16f.
The operation of the apparatus shown in Figure 2 will now be described with reference to the waveforms shown in Figure 3.
The subject whose voice must be re-educated emits sounds which are translated by the microphone 1 into electric signals whose frequencies correspond to the fundamental sound and to the different harmonics of this one. All of these signals are amplified by a first pentode 2c and the signals collected ± 1a. output of this pentode are directed on the one hand to the second input amplifier stage 3 and on the other hand to the first amplifier stage 10 of the auxiliary control chain.
All the signals are once again amplified by the pentode 3c which is connected both to the low-pass filter 4a-4b and to the high-pass filter 5a-5b on the other hand. These filters are set to isolate frequency bands such as, for example, 100 to 500 Hz for the low pass filter and greater than 2000 Hz for the high pass filter. The parts of these filters are respective-
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applied to the control grids of the amplifying pentodes 409 5ça These grids being on the other hand connected to the conductors 14-15, the blocking and unblocking of the low pass 4 and high pass 5 filter elements depend on the voltages that are applied to conductors.
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An auxiliary control chain made up of elements 10, 11, 12, 13 receives the mixture of signals at the output of the first input amplifier stage 2, signals which are applied to the control gate of the pentode 10¯ce These signals are then amplified again by the pentode 11c whose gain
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can be adjusted by the potentiometer 11¯ao All the electrical signals collected 2 the output of the pentode I1¯e is applied to the diode 12b-12c which serves to eliminate the parasitic signals by allowing only the proper signals to pass - so-called levels above a certain threshold. The signals collected on the node 12c are then applied to an asymmetric time constant circuit comprising in particular the triode 13b-13c-13d and the capacitor 12g.
This unbalanced time constant circuit operates as
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next ; when a signal appears on the cathode 12br, a current flows which charges the capacitor 12ga This current ;, by crossing the resistor 12f, creates a potential difference which makes the grid 13c very negative; The result is a very high apparent resistance between the cathode 13b and the anode 13d. If the if-
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gnal on the anode 12c disappears or decreases, the capacitor 12 is discharged, the grid 13c then becomes very positive and the apparent ano- resistance of 13d-cathode 13b is very low, hence the acceleration of the discharge of the condensate. - tor 12g. The capacitors 121 and 12m are used to keep the gate 13c positive during this discharge.
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The diode 12d-12e associated with the battery 12 plays the charge limiting role of the capacitor 12g.
The variation in voltage of capacitor 12g as a function of time for a given signal emitted by a subject is shown schematically in FIG. 3B.
The capacitor 12g is normally at the voltage -V volts, in the absence of a signal.
When a signal is generated the voltage increases from -V volts to 0 volts for a time t The voltage remains at this value as long as the signal is present,
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that is to say during the time t2o When the signal ceases, the capacitor 12 suddenly discharges during the time t3 and the voltage falls back to -V volts. The time t3 is much shorter than the time 51. As an example of the experimental values
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values are tl = 0.33 s and t3 = 0.1 so The voltage of the conductor 15 follows the variations in the voltage of the condenser.
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sateur 12go Furthermore, this conductor 15 is also connected to the grid 13f /.
The conductor 14, which is connected to the cursor of the potentiometer 12i arranged in the circuit of the anode 13¯Eg is therefore subjected to a voltage of reverse polarity of
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that applied to the conductor 15 since the triode 13e-13f-13K operates in reverse. This variation in the voltage of the conductor 14 is shown schematically in FIG. 3c. It should be noted that in the absence of a signal, the conductor 14 is at the potential 0 volto
Unbalanced control signals characterized by a slow rising front edge and a sharp falling rear edge are thus collected on the conductors 14-15.
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The two amplifying pentodes 4Ç and 5c of filtering elements 4 and 5 are therefore respectively unlocked and blocked, in the absence of sounds emitted by the subject, since the potential of their control gates is equal to that of conductors 14 and 15 .
It is assumed, for simplicity, that the complex electrical signal collected at the output of the pentode 2c and corresponding to the sounds emitted by the subject, consists only of a signal of low sinusoidal frequency f (less than 500 Hz for example) and a high sinusoidal frequency signal f1 (greater than 2000 Hz).
When this complex signal corresponding to the sounds emitted by the subject presents itself simultaneously at the input of filtering elements 4 and 5, the control grid of pentode 4c is at a potential greater than that of the blocking of this pentode 4c. is therefore unlocked o The capacitor 12g then begins to charge so that the potential of the conductor 14, and consequently that of
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the control grid of the pentode 4c, decreases towards a value -V volts (FIG. 3C).
The filtering element 4 therefore lets through, during a very short time interval practically equal to t1 ', the low frequency signal fo
Simultaneously the pentode 5c of the high-pass filter element 5 which is normally blocked in the absence of a signal, is progressively unblocked when the voltage of its control gate increases from -V volts to 0 volts (figure 3B). .
It follows from the above that the low-frequency signals f are first transmitted by the low-pass filter element 4. Their amplitude gradually decreases and tends towards zero when the voltage of the control gate of the pentode 4c tends. towards a value close to -V volts (figure 3D).
Likewise the high frequency signals f1 pass through the high pass filter element 5 to a level which increases progressively as the voltage of the control gate of the pentode 5c tends towards 0 voltso (Figure 3E).
Thus is applied to the input of the first output amplifier stage 6 a succession of electrical signals selected in time, namely first of all, substantially during the time interval t, the signals corresponding to the low frequencies and by therefore to the "tone" voice, these signals being immediately followed by the high frequency signals corresponding to the harmonics of good quality, in other words to the "tone" voice.
These high frequency signals are transmitted for a much longer time interval. The time interval t2 depends on the length of time the subject "holds" a note.
The succession of these signals is then amplified by the second output amplifier stage 7 and applied to the primary of the output transformer 8ao. The signals collected at the secondary of this transformer are transmitted to the earphones 9 via an inverter 8c and an attenuator 8b.
The attenuator 8b has been designed to compensate for the level of the output signals following the attenuation presented by the subject's leading ear, that is to say the ear which predominates in the "aim" of the sound system.
The inverter 8c makes it possible to direct the signals towards the right ear or the left ear depending on the case
Normally open contacts 17a and 17b, which are part of the same multi-contact switch, make it possible to eliminate the automatic control of filter elements 4-5 by grounding of sloping control grids 4c-5c. In this case the auxiliary chain of command no longer has any effect on the main chain, and filter elements 4 and 5 are both released.
The complex signals collected at the output of the first amplifier stage 10 of the auxiliary control chain, that is to say at the anode of the pentode 10c, are applied to the frequency meter 16. They are successively amplified by the pentodes 16a, 16b and then clipped by the limiter stage 16d in order to be applied to the control grid of the pentode 16c.
The signals collected on the cathode of this pentode 16c are differentiated by the differentiator circuit comprising the potentiometer 16g and the capacitor 16f. The 16th galvanometer indicates the frequency of the most powerful harmonic present in the signals at the output of stage 10. Examination of the value of this frequency makes it possible to follow the progress of the rehabilitation of the voice.
It is obvious that the apparatus according to the invention could be produced by means of constituent elements other than tubes, for example a means of transistors, etc.