CH285959A - Device for converting acoustic effects into electric waves. - Google Patents

Device for converting acoustic effects into electric waves.

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CH285959A
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S A Standard Telephone E Radio
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    • G10L21/00Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility

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Description

  

  Dispositif pour convertir des effets acoustiques en ondes électriques.    La présente invention a pour objet un       dispositif    pour convertir des effets acousti  ques en ondes électriques, de manière telle  qu'au moins à certains instants, lors de la  transformation de ces ondes en effets acousti  ques, la présence de fréquences n'existant pas  dans la bande des fréquences des ondes à  transformer est simulée;

   cette manière de con  vertir des     effets    acoustiques est connue sous  le nom de     pseudo-extension.    La     pseudo-exten-          sion    est. un traitement par lequel un signal  audible est modifié, en un point ou à un  instant quelconque de sa transmission, directe  ou indirecte, vers l'oreille, de telle façon que,  bien que toutes les fréquences composites Pré  sentes dans le signal audible original ne se  trouvent pas en réalité dans le signal finale  ment transmis à l'oreille, l'impression auditive  obtenue .soit celle de sons pourvus de toute;  les caractéristiques sonores du signal d'ori  gine.

   Ceci signifie qu'à la transformation des  ondes électriques en effets acoustiques, la pré  sence de fréquences n'existant pas dans la  bande de fréquences des ondes électriques est.  simulée, c'est-à-dire que l'effet acoustique est  le même que si ces fréquences étaient. effecti  vement présentes.  



  Un dispositif de     pseudo-extension    peut.  être défini     comme    un dispositif électrique  destiné à la transmission d'une communica  tion contenue dans une large bande de fré  quences audibles à travers une voie de trans  mission à bande passante étroite, le signal         transmis    à travers ladite voie étant déformé  par un élément non linéaire additionnant des       fréquences    de modulation et     d'intermodula-          tion    étrangères situées à l'intérieur de la  bande de fréquences de ladite voie à bande  passante étroite.

   On a constaté que les dispo  sitifs de     pseudo-extension    connus     déformaient     les effets de nature transitoire qu'ils trans  mettaient. On va tout d'abord     exposera    ce  qu'est     irn    phénomène transitoire, puis on dira  pourquoi ces phénomènes sont déformés.  



  La     fig.    1 représente un signal ayant une  fréquence unique, de nature transitoire. On a  représenté une fréquence unique pour plus  de commodité, tuais il est clair que par super  position d'un     certain    nombre de fréquences,  on peut obtenir des signaux du type générale  ment rencontré dans la transmission des sons  audibles.  



  Ce signal peut être considéré     comme    rie       comprenant    qu'une seule fréquence que pour  autant que la fréquence est. mesurée     par    l'in  verse du temps entre deux maxima adjacents  de même polarité. En réalité, à tout change  ment d'amplitude est associé un nombre infini  de     bandes    latérales, pourvu que les intervalles  entre les changements d'amplitude soient. infi  niment longs. Bien que ceci soit le cas idéal,  les bandes latérales rencontrées dans les cas  de la pratique peuvent néanmoins s'étendre  jusqu'à la dixième harmonique de la fré  quence fondamentale, en particulier dans les      ondes à basse fréquence brusquement intro  duites.  



  Si l'onde comportait un intervalle de  temps infini entre ses variations d'amplitude,  les bandes latérales formeraient un spectre  continu.  



  Au     ftir    et à mesure que le temps de crois  sance ou de décroissance d'une onde telle que  celle représentée à la.     fig.    1 devient. de plus en  plus long, la plus grande partie de l'énergie des  fréquences transitoires dues à. cette variation  se décale de plus en plus vers les basses fré  quences. En même temps, l'amplitude des  bandes latérales devient de plus en plus fai  ble et finalement elle s'annule.  



  Si l'on se reporte de nouveau à la     fig.    1,  on     remarque    que l'onde, partant d'un temps  de référence zéro, dans sa formation, pré  sente, en un certain temps     t1,    un spectre de  fréquences analogue à celui représenté par la       fig.    2. Les bandes latérales sont groupées  autour de la fréquence f d'état, stable et leurs  amplitudes sont une fonction inverse de     leur     éloignement de la fréquence     f.     



  En     t.    de la     fig.    1, lorsque l'amplitude de  l'onde a. presque atteint une valeur d'état  stable, les fréquences composantes     ont        tin     spectre analogue à celui représenté à la.     fig.    3.  Il     est    à noter que les bandes latérales éloi  gnées ont diminué d'amplitude, de telle sorte  que seules les fréquences des bandes latérales  immédiatement voisines de la fréquence     f    ont  des amplitudes importantes.  



  Au temps<I>ta,</I> l'onde prise en exemple a de  nouveau changé d'amplitude. En conséquence,  le spectre de fréquences dû à ce phénomène  transitoire devient     phis    complexe et les fré  quences plus éloignées de la fréquence     f    de  viennent de nouveau plus grandes. Par suite,  le spectre     prend    l'aspect complexe représenté  à. la     fig.    4.  



  Au temps     t1,    quand     l'augmentation    d'am  plitude a     -presque    cessé, la     grandeur    des  bandes latérales a encore diminué et, comme  auparavant, seules les fréquences voisines de  la fréquence     f    ont des amplitudes impor  tantes. A ce moment, le spectre de     fréquences     est celui représenté à la fi-. .5.    <B>A</B> l'instant.     t5,    après un intervalle relati  vement long, l'onde de signal diminue brus  quement d'amplitude et. immédiatement, les  fréquences des bandes latérales reparaissent.  Le spectre des fréquences des bandes latérales  correspondant à cet état est représenté à la       fig.    6.

    



  Au temps     't,;,        l'amplitude    de l'onde arbi  traire de la     fig.    I a considérablement diminué  et s'approche  < le zéro. Par suite, les bandes  latérales se localisent au v     oisinag@e    immédiat  de la fréquence f et,     att    cours de cette locali  sation, l'amplitude de lit     fréquence    f tombe,  de sorte que, quand l'onde de la     fig.    1 a  atteint une grandeur pratiquement nulle, les  bandes latérales ont, été     repoussées    en une po  sition occupée par la fréquence     f    qui, pendant  ce temps, a     diminué    et a atteint une ampli  tude nulle.

    



  La     fig.    î donne     l'analise    spectrale au  temps     t6    quand l'amplitude de l'oncle appro  che d'une valeur pratiquement nulle.  



  En général, les dispositifs de     pseudo-          extension    connus     comportent        comme    élément  essentiel. un     organe    (le transmission     lion     linéaire. Ledit organe     lion    linéaire petit. être  un détecteur à. caractéristique quadratique,  un     tube        amplificateur    travaillant en classe  ou une combinaison de ces deux éléments, oit  tout     autre    circuit à. caractéristique entrée  sortie     lion    linéaire.  



  Ces dispositifs de     pseudo-exteiision    connus  présentent un     inconvénient.    En effet, on cons  tate qu'aux fréquences transitoires qui se pro  duisent dans l'onde de     si--na.l    d'origine     est     associée une augmentation. de leur qualité de  percussion et un effet (le son rauque.  



  Ainsi, quanti les fréquences correspondant  aux notes basses sont l'objet d'une     pseudo-          extension,    l'effet de la     non-linéarité    sur le,,,  fréquences transitoires peut. être comparé     ail     son rauque produit par un frottement de la  bobine mobile d'un haut-parleur électro  dynamique ou avec le     soli    émis par un violon  celle ou un basson dont le bois est brisé ou  fendu.  



  Quand     ee    sont. les fréquences élevées qui  sont l'objet d'une     pseudo-extension.    cet effet      nuisible est. particulièrement remarquable  dans la parole où sont reproduites les con  sonnes sifflantes.  



  On va exposer maintenant de plus près ce  qui se produit quand le     signal    représenté à la       fig.    1 est appliqué à un organe de transmis  sion non linéaire. En conséquence, revenant  à l'étude de la     fig.    1, on suppose que l'onde  représentée est appliquée à un modulateur ou  à tua élément non linéaire tel qu'un détecteur  quadratique et, de plus, que la bande de trans  mission dudit élément est. uniforme entre les  fréquences     FL    et     FA.     



  Le spectre de fréquences résultant,     qui     apparaît, au temps<B>il,</B> à la sortie du dispositif  non linéaire est semblable à celui que repré  sente la     fig.    2, mais à cause des produits ré  sultant de     l'intermodulation,    la grandeur des  bandes     latérales    a fortement augmenté. En  d'autres termes, le spectre est semblable à. ce  lui qu'on aurait obtenu si l'onde     d'orib        ine     s'était établie plus rapidement à ce moment.  l'effet sur L'auditeur est donc celui d'un si  gnal s'établissant plus rapidement et, de fa  çon plus abrupte que le signal original de la       fig.    1 ne     l'annonçait.     



  Si l'on passe à un instant     ultérieur    12, on  remarque qu'à cet instant le signal a prati  quement atteint, une valeur de régime stable;  c'est pourquoi     les    composantes des bandes la  térale, à. cet instant, comme le représente la       fig.    3, sont.     groupées    étroitement autour de la  fréquence de régime stable     f.    Toutefois, le si  gnal de sortie du dispositif non linéaire, à   cause des fréquences     d'interniodulation    intro  duites par le fonctionnement du dispositif  non linéaire, a un spectre où les bandes laté  rales sont de plus grande amplitude que celles       présentes    à la     fig.    3.

   C'est-à-dire que le spectre  résultant de l'effet du dispositif non linéaire  sera, en fait, au temps     t2,    plus voisin de celui  que représente la     fig.    \_'. En     conséquence,     l'oreille qui, si elle écoutait l'onde originale,  n'entendrait pratiquement aucun effet de na  ture transitoire,     percevra,    à cause du fonc  tionnement du     dispositif    non linéaire, un no  table effet de nature transitoire.  



  Une analyse analogue révèle l'exagération    et la prolongation des phénomènes transitoires  en tous les points où il en existe dans le signal  arbitraire de la     fig.    1     lorsqu'on    introduit dans  1e circuit. du signal un dispositif non linéaire.  Ainsi, au temps<B>13,</B> le     ,spectre    du signal. de  sortie du dispositif non linéaire     contiendrait     des bandes latérales de     plus    grande ampli  tude que celles     représentées    à la.     fig.    4, de  sorte que le spectre résultant serait plus sem  blable à celui de la     fig.    2.  



  Au temps     t.q,    le spectre du signal de sortie  du modulateur serait beaucoup plus sembla  ble à celui que représente la     fig.        4-,    l'ampli  tude des bandes     latérales    ayant encore été  augmentée par suite de la non-linéarité de la  caractéristique.  



  Au temps     t5,    le signal de sortie du dispo  sitif non linéaire aurait un spectre de fré  quences dans lequel les bandes latérales se  raient de bien plus grande amplitude qu'il  n'est indiqué à la     fig.    6.  



  Au temps t6, l'effet transitoire serait de  nouveau exagéré par le dispositif non li  néaire, de sorte que la. qualité transitoire se  rait encore     perceptible,    même quand le signal       est,    voisin de sa valeur de régime stable     e1;     quand son amplitude s'aplanit alors qu'il  approche de la valeur zéro.  



  II apparaît donc clairement que l'introduc  tion d'un dispositif non linéaire donne lieu à  une qualité transitoire exagérée qui persiste  après que le phénomène de nature transitoire  du signal original a disparu.  



  L'invention vise à produire un signal de       pseudo-extension    dépourvu de cette prolonga  tion     anormale    clé la qualité transitoire qui  produit à l'oreille ].'impression d'effets étran  gers de son. rauque et aigre.  



  L'invention vise donc     à.    éviter les     incoaivé-          iiients    exposés ci-dessus et à améliorer la qua  lité de signaux modifiés et transmis par un       montage    de     pseudo-extension    et de les rendre       plais    plaisants à l'auditeur.  



       Diverses    formes d'exécution (le     l'objet    de  l'invention seront décrites, à titre d'exemple,  dans la, description suivante qui est faite en  référence au dessin ci-annexé.      La. fi-. 8 est le schéma d'une première  forme d'exécution de l'objet de l'invention  montrant un circuit     permettant    d'obtenir une       pseudo-extension    d'une bande étroite de fré  quences sans trop déformer les     phénomènes     transitoires.  



  La fil-. 9 est relative à une autre forme  d'exécution de l'objet de l'invention.  



  La     ig.    10     montre    un montage simplifié  d'une autre forme d'exécution permettant.  d'obtenir les mêmes effets que dans la forme       d'exécution    représentée à la     fig.    8.  



  Le montage de la     fig.    11 comprend un  circuit de réaction sélective.  



  Celui de la     fig.    12 est destiné à. conserver  ou même à accentuer les qualités de percus  sion du signal d'origine.  



  La     fig.    13 montre symboliquement, à. l'aide  de rectangles, comment on peut utiliser les  montages des     fig.    8 à 12.  



  Sur toutes ces figures, les mêmes lettres et  chiffres de référence ont été affectés aux  organes ayant la même fonction.  



  Dans le dispositif de la     fig.    8, le     signal     d'entrée est appliqué aux bornes désignées  par la lettre E. Si la     pseudo-extension    doit  être appliquée principalement aux fréquences  basses, ledit signal d'entrée est, de préférence,  appliqué au circuit à travers un filtre     passe-          bas        ±'.    Un filtre passe-bas constitué par une  cellule prototype à     Ii    constant, avec une fré  quence de coupure d'environ 100 périodes a  été trouvé satisfaisant. Le signal de sortie du  filtre est appliqué à deux voies.

   L'une de ces  voies     comprend    les éléments Cl,<I>RI,</I>     R,,   <I>Tl,</I>       R6    et C;; et forme un circuit dont la linéarité  peut être modifiée; autrement dit, ce circuit  est agencé clé manière à pouvoir passer d'un       domaine    de travail linéaire à un domaine de  travail non linéaire et vice versa. L'autre voie,  qui est formée par les éléments     C3,        R3,    R4,       C4,        R5    et     T.#,        constitue    un circuit de com  mande.  



  Le rôle de ce circuit de commande est de  faire varier la polarisation de Tl, de façon  telle que ce tube ne fonctionne en dispositif  non linéaire que lorsque l'onde de signal a  atteint     un    régime relativement stable, pour    empêcher la prolongation exagérée de l'effet  transitoire du signal.  



  Une partie du signal de     sottie    du filtre F  est. appliquée, au moyen du     condensateur        C3     et du     potentiomètre        R3,    entre la cathode et la  grille de commande du tube     T..-.    (     "e    dernier  est polarisé au moyen de la batterie     Ec.,,    de       façon    qu'il fonctionne en classe C. La     tensiozi     plaque de     T.,    est fournie par la batterie     L'i;2,     dont la, polarité est. indiquée sur le schéma.  



  Le tube T2 travaillant en classe C, il. n'Y  a., en l'absence de signal. d'entrée, aucune ten  sion aux bornes de l'impédance de charge       R4,        G'4.    Quand un signal est. appliqué à (a  grille de commande de T2, le courant passe  dans te circuit plaque pendant au moins une  partie des alternances positives du signal.  Toutefois, le potentiel aux bornes de     R.4    ne  se développe pas instantanément en confor  mité avec le signal sur la grille de commande  tant que la capacité C4 n'est pas chargée. Il  y a donc un retard de temps mesurable à par  tir de l'instant auquel le signal arrivant est  appliqué à la grille de commande de     Tz,    et de  l'instant auquel une tension redressée appa  raît aux bornes de R4.

   Ce retard est fonction  du produit de     R5    et de C4 pour les signaux  d'entrée croissants et il est fonction du pro  duit de     R4    et de C4 pour les signaux d'entrée  décroissants.  



  Le point auquel, sur     L'enveloppe    croissante  du signal d'entrée, le tube T2 commence à  devenir conducteur, peut être réglé par ajus  tement du potentiomètre     R3.    La vitesse de dé  croissement du signal redressé et présent aux  bornes de R4 est réglable par variation d'une  des valeurs de     C4    ou de     R4.     



  Le signal redressé apparaissant. aux bornes  de     R4    est appliqué, par l'intermédiaire de la  batterie     Ecl    et des     résistances    Ri et     R.,>,    à la  grille du tube Tl. La.     batterie        Eca    est choisie  de telle faon que le .fonctionnement du tube  Tl, en l'absence de tension aux     bornes    de     R4,     soit essentiellement. celui d'un amplificateur  linéaire travaillant sans provoquer de distor  sions.

   La     tension    positive apparaissant à la  borne supérieure de R4 annule la polarisation  du tube Tl et le fait fonctionner en détecteur      à condensateur shunté ou en amplificateur  non linéaire à caractéristique quadratique.  Le retard produit par les réseaux RI, Cl et       R2,   <I>C2</I> (où<I>C2</I> est la capacité d'entrée du  tube Tl) peut, être rendu petit. par rapport  aux constantes de temps     R5        C"4    et     Rj        C,1,        clé          sorte    que seules ces dernières constantes de  temps déterminent.

   l'établissement et l'extinc  tion de la tension appliquée à la grille du  tube Tl, à partir du circuit de cathode du  tube<B>7</B>2<B>.</B> Pour un phénomène transitoire con  sistant en une augmentation d'amplitude, le  fonctionnement du circuit de la     fig.    8 est tel  que le tube Tl     fonctionne    en dispositif linéaire  jusqu'à ce que le signal. d'entrée ait atteint  un régime relativement stable,     après    quoi le  tube     Pl    fonctionne en dispositif non linéaire  et continue à fonctionner de cette manière  jusqu'à ce qu'un phénomène transitoire con  sistant en une extinction se produise dans le  signal d'entrée; le tube Tl fonctionne alors  de nouveau en     amplificateur    linéaire.  



  Le signal de sortie     E,    du tube     1'l,    recueilli  aux bornes de sa résistance de plaque     Rs,    à  travers le condensateur d'arrêt.     C-5,    est     don(!     à peu près exempt de distorsions     pendant.    les  intervalles transitoires du signal d'entrée et       les    effets auditifs étrangers désagréables sont  éliminés du signal traité par     pseudo-extension.     Ledit signal peut alors être utilisé en lieu et  place du signal de     sortie    non commandé du  dispositif non linéaire associé à divers mon  tages de     pseudo-extension    connus.  



  Les constantes de temps des circuits     retar-          dateurs    doivent, être choisies en tenant compte  des fréquences qui sont appliquées au tube Tl.  On a constaté expérimentalement que, pour  des phénomènes transitoires consistant en une  augmentation d'amplitude, des résultats satis  faisants peuvent être obtenus quand le re  tard entre l'établissement du signal et le fonc  tionnement de Tl en dispositif non linéaire,  en fonction de la fréquence moyenne appli  quée à la grille du tube Tl, est approxima  tivement de:

    20     millisecondes,    pour 200 périodes par se  conde,    40     millisecondes,    pour 100 périodes par se  conde,  80     millisecondes,    pour 50 périodes par se  conde,  10     rriillisecondes,    pour les fréquences situées  entre 500 et 4000 périodes, et  4     millisecondes    environ, pour les fréquences  supérieures à. 5000     périod,        s    par seconde.

      Pour les phénomènes     tran        itoires    consis  tant en une diminution     d'amx        itude,    le tube  Tl doit de préférence revenir à: son     fonction-          nernent    linéaire, dès que lesdits phénomènes  apparaissent, c'est-à-dire au bout d'un temps  approximatif de 8 à 10     millisecondes.     



  Une autre     zornie    d'exécution. de l'objet de  l'invention est représentée à. la     fig.    9. Le si  gnal. à soumettre à la     pseudo-extension    est  appliqué à l'entrée du filtre     F.    Si c'est     sur     les fréquences audibles les plus basses que l'on  a à agir, ce filtre peut avoir les mêmes carac  téristiques que celui décrit à propos de la,       fig.    8.

   Si, au contraire, la     pseudo-extension     doit porter sur les     fréquences    les plus élevées,  un seul étage passe-haut à K constant, avec       iine    fréquence de coupure approximativement  à. 2500 périodes, donnera des     résultats    satis  faisants.

   Le signal. de sortie du filtre<I>11'</I> est  appliqué à un. montage électronique compres  seur de type connu, composé des tubes     T3,    T4  et de la double diode     T5.    Le fonctionnement  dudit montage compresseur est le suivant: Le  signal de sortie du filtre F est appliqué, au  moyen du condensateur     ('c;    et de la résistance  de brille     R7,    à une des grilles de commande  de la lampe T3 qui présente deux grilles de  commande.

   Le signal amplifié qui se déve  loppe dans le circuit plaque de T3 est appli  qué, à travers le     condensateur        C7,    à un ampli  ficateur T4 travaillant en classe<B>A</B>; le niveau  du signal sur la grille de T4 est réglable au  moyen du potentiomètre     R3.    Le signal ampli  <B>fié</B> apparaissant dans le circuit plaque de T4  est appliqué à     travers    le transformateur à  basse fréquence<I>TRI</I> à une double diode     re-          dresseuse        T5.    Un signal redressé se développe  aux bornes de la résistance de charge R4 de la  diode,

   la constante de temps de l'établisse-      ment     dudit.    signal étant déterminée par le  produit de la résistance série     R5    et de la ca  pacité     C.4.    Cette tension redressée est appli  quée à la seconde grille de commande de     T3     et, comme elle est négative, elle diminue la  pente     dynamique    du tube T3, ce qui a pour  résultat une diminution du signal apparais  sant dans le circuit plaque de     T3.    Les varia  tions d'amplitude des signaux d'entrée sont  donc réduites à un minimum. Le signal de  sortie du tube     T3    est     appliqué,    à travers le  transformateur à basse fréquence T.

   R2, au  tube     Tl.    Audit tube est appliquée une faible  polarisation négative, appliquée à sa grille de  commande par la batterie     Eel.    Une résistance       R2    est intercalée en série entre une borne du  secondaire du transformateur     TR2    et la grille  de commande du tube     Tl.     



  Quand le signal appliqué à la grille du  tube Tl est supérieur à la tension de polari  sation dudit tube, un courant de grille tra  verse la résistance R2, ce qui diminue la  pente     dynamique    du tube. En conséquence,  celui-ci fonctionne en dispositif non linéaire.  En utilisant en     T3    un tube à pente variable  monté de façon connue, on peut arriver à. ce  que le circuit compresseur supprime, presque  complètement, après un certain temps, les  phénomènes transitoires dont l'amplitude dé  passe une certaine valeur.  



  La polarisation du tube Tl est réglée de  manière qu'il fonctionne comme dispositif  non linéaire lorsque l'amplitude du signal à.  l'entrée du montage compresseur a atteint  cette     amplitude    au-delà de laquelle toutes  nouvelles augmentations sont réduites à. un  minimum.  



  Les constantes de temps     associées    à la  charge de la. diode, c'est-à-dire     R5,        C4    et     R4,          C4,    doivent être choisies de manière que la,  tension ondulée développée aux bornes de la  charge de diode et appliquée à la grille de     T;,     qui lui est associée soit approximativement de  dix pour cent de la tension de signal     appli-          5        quée    à l'autre grille de     T3.     



  La tension de sortie Es est recueillie aux  bornes de la. résistance de charge     Rs    du cir-    cuit plaque, à. travers le condensateur d'ar  rêt     C5.     



  Les circuits     des        fig.    8 et 9 représentent  deux formes d'exécution de l'objet de l'inven  tion et, en outre, elles illustrent deux solu  tions différentes du problème de l'élimination  de la distorsion des phénomènes transitoires.  



  Dans le premier de ces montages, celui de  la     fig.    8, on fait varier la linéarité du dispo  sitif Tl de faon telle qu'il fonctionne en  amplificateur de la classe     r1    pendant la. durée  d'un phénomène transitoire. Le second dispo  sitif, celui de la     fig.    9, est     représentatif        cl'iine     classe de circuits dans lesquels les phéno  mènes transitoires sont. réduits au     mininiuni     lorsque le dispositif tel que Tl de la     fig.        S)     fonctionne de tacon non linéaire.  



  La     fig.    10 représente une autre forme       d'exécution    du dispositif objet. de     l'invention.     Si un signal est     brusquement    appliqué à  un circuit à     bande    passante étroite tel qu'un  circuit résonnant accordé, l'établissement du  dit signal à la sortie     dudit    circuit est très  lent.

   En     d'autres    termes, une augmentation  ou une diminution     brusque    d'amplitude ne se  manifesteront pas     effectivement        comme    telles  à. la sortie d'un réseau de transmission à  bande passante étroite, et de ce fait les bandes  latérales dues- aux phénomènes transitoires  eux-mêmes seront fortement.     attéliuëes.     



  Cette propriété d'un circuit à bande pas  sante étroite peut, être utilisée pour empêcher,  pendant. les périodes transitoires     d'établisse-          ment    et d'extinction d'un signal, de produire,  à la sortie d'un dispositif non linéaire, une  augmentation considérable des bandes laté  ral es.  



  A la     fig.    10, le signal à     appliquer    au dis  positif non linéaire d'un montage de     pseudo-          extension    est désigné par la référence E. Ce  signal est réparti sur deux voies; la.     première     applique ce signal, à. travers le     potentiomètre     de commande     d'amplitude        R15,    à. l'une des  grilles de commande d'un tube mélangeur tel  que le tube 6 L 7 désigné sur la. figure par       Tl    ,.

   Par la seconde voie, le signal est appli  qué à un circuit<I>TC,</I> accordé sur la     galante     des     fréquences    à soumettre à. la pseudo-exten-      Sion. Lorsque le spectre à haute fréquence  d'un signal doit être transmis à travers un  circuit à     caractéristique    passe-bas s'étendant  seulement     jusqu'à,    par exemple,     4000    pério  des, des résultats satisfaisants sont obtenu,  avec, en<I>TC,</I> un circuit résonnant accordé sur  environ 6000 périodes. Si le spectre à basse  fréquence d'un signal est à transmettre à tra  vers un circuit à caractéristique passe-haut  s'étendant, par exemple, jusqu'à 120 périodes,  le circuit<I>TC</I> doit être accordé au voisinage  le 60 périodes.  



  Le signal à bande étroite issu du circuit.  accordé<I>TC</I> est amplifié par un amplificateur  Linéaire représenté symboliquement par le  rectangle . de la     fig.    10.  



  La sortie de l'amplificateur A est reliée  à la seconde grille de commande du tube mé  langeur     Tl    ; ci; est en shunt sur la     résistance     de grille     Riz.    Les signaux mélangés se déve  loppant. aux bornes de la résistance de charge  de plaque     R16    du tube     l'13    sont appliqués, à  travers le condensateur d'arrêt     C11,    aux  bornes de la résistance     R16    et ensuite, à tra  vers la résistance de grille R2, à la grille du  tube Tl.

   On donne audit tube     l'1    une faible  polarisation initiale de grille au moyen du  réseau     d'autopolarisation    placé dans son cir  cuit cathodique. Le tube Tl     fonctionne,    en  vertu de sa polarisation initiale, comme un  amplificateur de la, classe A, pour de faibles  signaux appliqués à sa grille. Le potentio  mètre de commande     R15    est réglé de faon  telle que les signaux apparaissant à la grille  de Tl à travers la première voie, c'est-à-dire  appliqués à la     première    grille de commande       Gl    de T13 soient de grandeur suffisamment  faible pour être amplifiés par Tl sans distor  sions.  



       L'amplificateur    A de la seconde voie (celle       aboutissant    à la seconde grille de     commande     du tube     Tl3)    cause l'application du signal de  la seconde voie, à travers     T13,    sur la grille  de commande du tube Tl. Ce signal, grâce  à la constitution du circuit, est rendu approxi  mativement dix fois     plus    grand que le signal  de la première voie appliqué à la grille de  Tl. Le tube Tl fonctionne donc comme dispo-         sitif    non linéaire en présence d'un signal arri  vant par la seconde voie.  



  Le signal. apparaissant aux bornes de la  résistance de charge de plaque     Ris    du tube  Tl est utilisé, à travers le condensateur     C;,,     comme l'énergie débitée par le circuit non  linéaire des montages connus de     pseudo-          extension.     



  Le circuit de la     fig.    10, ci-dessus décrit,  et le circuit de la     fig.    11 qui va l'être, fonc  tionnent de manière à éviter la distorsion des  phénomènes transitoires dans un dispositif  non linéaire, de faon fondamentale par  étouffement des phénomènes transitoires. On  y parvient -en ralentissant     l'établissement    et  l'extinction des phénomènes     transitoires,    de  façon telle que les bandes latérales qui leur  sont associées soient réduites en amplitude  à une valeur faible en comparaison de celle  de la fréquence     composante    de régime stable.

    Par suite, lorsque ce signal. transitoire res  treint est appliqué à un dispositif non linéaire,  les fréquences des bandes latérales associées  aux phénomènes transitoires sont d'amplitude  insuffisante pour produire des     composantes          étrangères        d'interltlodulation.    Par conséquent,  le signal de sortie du dispositif non linéaire  est relativement exempt de sons rudes, rau  ques et contenant des grincements étrangers  d'ordinaire associés aux signaux     soumis    à.  une     pseudo-extension    de manière connue.  



  La     fig.    11 se rapporte à une autre va  riante. Fondamentalement, son fonctionne  ment est analogue à celui de la fi-. 10, mais  elle a été représentée comme exemple d'un  grand nombre d'autres variantes.  



  A la     fig.    11, le signal audible E contenant  les fréquences à     soumettre    à la     pseudo-exten-          sion    est appliqué à la, grille de commande     CT,     d'une lampe     T1.1    comprenant deux grilles de  commande et du type<I>6 L Î.</I>     R7    est la résis  tance de grille destinée à maintenir sur la  grille     G1    une polarisation convenable.

   Ce tube  est polarisé de manière qu'il fonctionne en  amplificateur linéaire, grâce à la disposition  habituelle, c'est-à-dire grâce à une     résistance     cathodique     d'autopolarisation    shuntée     repre-          sentée    sur la     fig.    11.

        Un signal amplifié apparaît aux bornes  de la résistance de charge de plaque     R2o    du  tube     ]'1-t.    Les fréquences de ce signal ampli  fié qui sont à soumettre à la     pseudo-extension     sont renvoyées en amont à. travers le conden  sateur d'arrêt<B>01,</B> et le     réseau        R.S,        Cl3,        RZ,,     C12 à la seconde grille G2 du tube T14. Ledit  réseau     R2p,,        Cl;"        R22,    C,12 est choisi de telle  manière qu'il produise un déphasage approxi  matif de 180  pour ces fréquences.  



  Le potentiomètre     R21    est utilisé pour  doser la tension du signal renvoyé en amont,  afin d'éviter l'amorçage d'oscillations. La  phase de ce signal de réaction étant telle que  la. régénération se produise pour les fré  quences à soumettre à la     pseudo-extension,    le  tube T14 amplifiera. donc ces fréquences de       façon    sélective à un degré beaucoup plus  élevé que les autres fréquences présentes dans  le signal É. Par suite, le tube     l'11    fonctionne  effectivement en amplificateur accordé dont.  le gain est     maximum    au voisinage des fré  quences à traiter par     pseudo-extension.     



  Le signal qui se développe aux bornes de  la résistance de charge de plaque     R2o    est  appliqué, à travers le condensateur d'arrêt  <B>Cl,,</B> au potentiomètre     Bl.    Le réglage de ce  potentiomètre est. tel qu'en l'absence d'un si  gnal régénéré à ses bornes, la tension ampli  fiée ordinaire est     insuffisante    pour piloter le  tube Tl en dehors de la partie linéaire de sa  caractéristique     tension        grille-courant    plaque,  telle que déterminée par la. polarisation pro  duite par la résistance de cathode     R2,1.     shuntée par le condensateur     Ct4.     



  Toutefois, quand un signal régénéré est  présent, le tube Tl, à cause de     la,    grandeur  bien supérieure de la tension de ce signal, est  aidé par l'effet de la résistance de grille R2,  et agira comme un dispositif non linéaire et  produira des composantes     d'intermodulation     et des composantes harmoniques     loris    son cir  cuit plaque. Le signal apparaissant aux  bornes de la. résistance de charge de plaque  Ris est utilisable en lieu et place de l'énergie  débitée par le dispositif non linéaire des mon  tages antérieurement connus     cités    plus haut.

      Le principe de fonctionnement     des    cir  cuits des     fig.    10 et 11 est analogue,     c'est-          à-dire    qu'à la     fig.    11,à cause de la caractéris  tique de fréquence relativement abrupte du  tube l'14 et     dit    circuit de réaction qui lui est  associé, les bandes latérales présentes pendant,  les variations d'amplitude du signal favorisé       dans    l'amplification sont moins amplifiées  que le signal lui-même et alors bien que le  tube     Tl,    par sa non-linéarité, produise des  fréquences harmoniques,

   il en résulte que le  signal de sortie du dispositif de la     fig.    11 ne  présente, proportionnellement au signal d'en  trée, pas     plus    d'harmoniques que celui-ci.  



  Par suite, le signal de sortie produit sur  l'auditeur un effet, en apparence, sans dis  torsions.  



  Dans certains systèmes de transmission à       fréquence.    audible, on désire fréquemment  soumettre à. la     pseudo-extension    le signal au  dible, et également transmettre, en même  temps que le signal ainsi traité, les qualités  entières     transitoires    et de     percussion    du si  gnal original. La     suppression    des phénomènes  transitoires associés au signal original avant  application de la     pseudo-extension    a pour ré  sultat la perte d'un certain degré d'articula  tion dans la parole et celle de l'éclat. et de la  percussion généralement associés à.     certains     sons.  



  La.     fig.    12 représente schématiquement  une disposition de circuits qui peut être uti  lisée pour la conservation ou même pour  ].'augmentation de la qualité transitoire d'un  signal tout en évitant les sons rauques et       grincants    dus à la, prolongation de l'état tran  sitoire du signal par l'effet, d'un organe de  transmission non linéaire. A la     fig.    12, le si  gnal E à soumettre à la     pseudo-extension    est  appliqué à. l'entrée du filtre F. Ledit filtre  peut être constitué par un seul étage à     ]i    cons  tant ou par son équivalent.

   Si c'est le spectre  des fréquences élevées du signal E qui doit  être soumis à la     pseudo-extension,    le filtre F  est réalisé en     passe-haut    avec une fréquence  de coupure de l'ordre de 3000 périodes. Si,  au contraire, la     pseudo-extension    doit agir  sur les     fréquences        basses,    le filtre F peut      être du type passe-bas avec une fréquence de  coupure d'environ 120 périodes.  



  Dans l'un ou l'autre cas, le signal de sor  tie du filtre est appliqué à la grille d'un  ;tube amplificateur linéaire     T6.        R7    est. la ré  sistance de grille habituelle associée au cir  cuit grille de     T6.    Le signal. amplifié apparais  sant dans le circuit plaque du tube     Ts    est. ré  parti entre trois voies constituées par deux  circuits de commande et un circuit principal.  



  Au moyen du     transformateur        TR3    à deux  enroulements secondaires, le circuit principal  est encore divisé en deux circuits secondaires.  Le premier de ces deux circuits secondaires  est relié, à travers la résistance     R12,    à la  grille du tube     Tl1.    Le second est relié, à tra  vers la résistance     R13,    à la grille du tube     T12.     



  Le circuit de commande représenté au bas  de la figure et présentant les éléments     R8,   <I>T7,</I>       TR6    et     T8    commande le degré de la linéarité  de la caractéristique tension     grille-courant     plaque du tube     l'12.     



  Quand le signal d'entrée L' augmente brus  quement d'amplitude, c'est-à-dire quand sa  nature devient transitoire, la partie amplifiée  dudit signal est appliquée à travers le con  densateur d'arrêt.<I>C8</I> et le potentiomètre       R8    à la grille de l'amplificateur     T7    qui tra  vaille en classe A, et apparaît sous forme de  signal amplifié dans le circuit plaque de     l'7.     Ce signal est transmis au moyen du transfor  mateur à basse fréquence     TR6    à un tube  diode redresseur des deux alternances     T8.    La  rapidité avec laquelle la tension redressée ré  sultante apparaît aux bornes de la charge de  diode     Rg,   <I>RIO,

  </I>     C3    est déterminée par le temps  de charge du condensateur     Co    à. travers la  résistance série     Ry.    Par suite, pendant l'ins  tant qui suit l'arrivée subite d'un phéno  mène transitoire, aucune     tension    n'apparaît  aux bornes de la résistance     Rlo.    Le potentiel  du point, de liaison de Ro et de RIO est donc,  pendant cet instant, le même que celui de la  terre ou de la      niasse .    A mesure que le con  densateur C_     g    se charge, le potentiel     dudit    point  de liaison entre Ro et RIO devient de plus en  plus négatif par rapport à la masse et, par    suite,

   également par rapport à la cathode du  tube     l'12.     



  Le tube     Tl..,    n'ayant pas de polarisation,  si ce n'est celle disponible à partir du point.  de liaison entre     R9    et<B>RIO</B> à travers le secon  daire inférieur du     transformateur        TR3,    fonc  tionnera donc, pendant. le premier instant de  l'établissement soudain du signal d'entrée E,  comme un dispositif non linéaire.     L1ne    aug  rnentation des bandes latérales dues aux fré  quences     d'intermodulation    est introduite par  le tube     T12    pendant l'intervalle au cours du  quel sa grille a une polarisation nulle par  rapport à sa cathode.

   1 l'instant suivant, ce  lui de     l'établissement    du signal, la tension né  gative apparaissant au point de jonction entre       R9    et RIO et appliquée, à travers     R13,    à la  grille     T12,    établit une polarisation négative  sur cette grille et fait. fonctionner le tube     T12          comme    un     amplificateur    linéaire ou de la  classe A. Le signal apparaissant, dans le cir  cuit plaque du tube     T12    est ensuite recueilli  à la sortie à travers le transformateur à basse  fréquence     TR5.     



  Le circuit de commande représenté en  haut de la figure et constitué par     R11,    T. o,       17i?,    et     Tlo    commande la polarisation de  grille du tube     Tl1.    Ledit tube     T11    est pola  risé par la batterie     EC4,    de manière à fonc  tionner, en l'absence de tension aux bornes  de la résistance de charge     R15    du redresseur       Tlo,    comme un amplificateur linéaire ou de  la classe A.

   Quand le signal d'entrée est brus  quement appliqué, il est amplifié par le tube  T6, et la partie dudit signal qui apparaît à. la  grille de     Ty    est de nouveau amplifiée et, au  moyen du transformateur à basse fréquence       TR,1,    elle est appliquée à la diode     Tlo,    à tra  vers l'impédance de charge dudit redresseur       Rl.x,        Clo,        R15.    Le condensateur     Clo    se charge       lentement,    à travers la résistance     limitatrice          R1.1    et, à mesure qu'il se charge,

   le potentiel  de la cathode du redresseur     Tlo    augmente  graduellement par rapport à celui de la terre.  La cathode est, connectée, à. travers la batte  rie     EC,1,    l'enroulement secondaire supérieur  du transformateur     TR3    et     R12,    à la grille du  tube     Tll.    En conséquence, à mesure que le      potentiel de la. cathode de     Tlo    augmente dans  la direction positive, la tension de la batterie       EC,1    est graduellement compensée et la pola  risation négative du tube     Tll        est    graduelle  ment annulée.

   Pendant que la polarisation  de     T11    s'annule, sa grille fonctionne d'abord  avec une polarisation négative faible et., fina  lement, sans polarisation, de sorte que le tube       Tll    agit. comme un dispositif non linéaire     ana-          logueàun    tube détecteur. à condensateur shunté.

    La résistance     R12        dans    le circuit grille donne  lieu, entre ses bornes, à une     clnite    de tension  additionnelle, quand, lors des alternances     posi-          tiv    es du signal de la voie principale,     Lui    cou  rant passe dans. le circuit, de grille du tube       Tll.    Cet effet polarise la grille plus forte  nient à ces     instants    et accentue encore la     lion-          linéarité.     



  Le signal apparaissant dans les circuits  plaque des tubes     Tll    et     Z'12        est    appliqué aux  bornes des moitiés supérieure et     inférieure    du  transformateur de sortie     TR5.    Le signal     coni-          positeE,apparaissant    aux bornes du secondaire       dudit    transformateur     TR5    est utilisé, en lieu  et place du signal de sortie du dispositif non  linéaire des montages de     pseudo-extension     antérieurement connus.  



  Le fonctionnement du montage de la       fig.    12 instant par instant est le suivant  Quand     Lin    signal E est     brusquement    appliqué  à. l'entrée, un signal amplifié contenant un  certain nombre de bandes latérales apparaît  dans le circuit plaque de     T12    et un signal  amplifié saris distorsions apparaît dans le cir  cuit plaque de     Tll.    Ces signaux se combinent  dans le transformateur     TR5    et sont disponi  bles aux bornes de sortie de     TR5.        Graduelle-          nient,    après ce premier instant,

   le signal du  circuit plaque de     T12    devient exempt de dis  torsions, car une tension négative se déve  loppe aux bornes de RIO et de     Co.    A ce     nio-          nient,    le signal dans le circuit plaque de     Tll     est encore relativement exempt de distorsions  puisque le condensateur     Clo    n'est encore que  partiellement chargé.

   Le signal     E,    est, par  conséquent, relativement exempt de distor  sions pendant la durée de l'intervalle qui     suit     le premier intervalle, après quoi, quand     Clo       s'est suffisamment     eliar-é    pour que la     tension     à ses armatures contrebalance la polarisation ;

    de grille initiale de     T11,    le signal de plaque  de     Tll        devient        distordu    et de ce fait résulte  une     intermodulation    entre les composantes  harmoniques des fréquences qui sont appli  quées à sa grille.     v     Le nombre des     éléments    du montage de  la     fig.    12 rend difficile un calcul précis des  constantes des circuits. Les constantes de  temps des divers réseaux, compliquées et  interconnectées, rendraient la synthèse du  montage très laborieuse et difficile. En con  séquence, on a. développé un procédé     simple     de réglage du dispositif tic la 1?.  



  Vii     a.niplificateur    de puissance et un     filtre     sont connectés aux bornes de l'enroulement  secondaire de     TRS.    Les     caractéristiques    du  filtre doivent être voisines des     caractéristiques     de fréquence de la bande     passante    limitée des  appareils à. travers lesquels le signal objet de  la,     pseudo-extension    doit être transmis.

   Aux  bornes de sortie de     ].'amplificateur    de puis  sance et du filtre est     eonnecté    un     haut-          parleur.    Ces     appareils    auxiliaires sont repré  sentés sur la     fig.    1? en pointillés,     P-ldési-          gnant    l'amplificateur de puissance,     F"    le  filtre et     LS,    le haut-parleur.

   Les     plaqiies     assurant la déviation verticale d'un oscillo  graphe à rayon     ea.thodique    sont     connectées     entre la plaque de     T11    et la terre.  



  Un signal dont la dérivée de la courbe rie       ehange    pas de signe et dont. la fréquence est  située approximativement au milieu de la  bande des fréquences du     signal    à. soumettre    la     pseado-extension    est, appliqué et     supprimé          brusquement    et par     intermittence    à.

   l'entrée  du circuit de la     fig.        1?.    Le réglage de     R11    et  la valeur de la résistance variable     R1.4    sont  ajustés simultanément à des valeurs telles  que, tandis que la déviation de l'oscillographe  à, rayon cathodique apparaît de faon unilaté  rale, on n'entende pas de dédies brusques  dans le haut-parleur à l'application et au re  trait du signal d'entrée.  



  Ensuite, un     court-eircuitage    établi préala  blement entre la grille de     Z'12    et. sa cathode  est enlevé et     Rs    et Ro sont ajustées de ma-           nière        qu'on    entende un dédie dans le haut  parleur à l'application et au retrait du signal  d'entrée. R8 et     R9    sont réglées de façon telle  que les déclics ainsi produits soient compara  bles en qualité et en durée à ceux que l'on  obtient quand le signal intermittent est appli  qué directement à un haut-parleur à large  bande de fréquences.  



  Dans ce qui précède, on a décrit des dispo  sitifs et des moyens pour produire une       pseudo-extension    telle que les phénomènes  transitoires sont. traités de façon à ne pas être  exagérés, comme c'était le cas avec les dispo  sitifs connus. Lin d'autres termes,     gràce    à  l'usage des montages ci-dessus décrits, un son  comportant un large spectre de fréquences  audibles peut être transmis à un auditeur à  travers une chaîne de liaison à caractéristique  passe-bande étroite et, bien que le son parve  nant à l'oreille de l'auditeur ne soit.

   pas ré  parti en réalité sur une large bande de fré  quences audibles,     néanmoins,    l'effet produit       est    pratiquement le même que si toutes les  fréquences audibles contenues dans le son ori  ginal étaient transmises, sans distorsions, jus  qu'à l'auditeur.  



  Pour produire cet effet de     pseudo-exterr-          sion,    les montages choisis comme exemples aux       fig.    8 à 12 doivent     évidemment    être utilisés en  liaison avec une source sonore, microphone,     en-          registrenient    phonographique ou autre source  primaire ou secondaire de signaux audibles, et.  les niveaux nécessaires doivent être produits  au moyen d'amplificateurs ou d'atténuateurs,  d'organes de transmission actifs ou     passifs,     tous bien connus de l'homme du métier.  



  Afin d'indiquer de façon claire les cir  cuits et appareils auxiliaires     nécessaires    au  fonctionnement des dispositifs de     pseudo-          extension    décrits, on a joint au dessin le  schéma de la     fig.    13.  



  Ladite fis. 13 représente symboliquement,  sous forme de rectangles, les éléments étant  bien connus en eux-mêmes, une façon d'em  ployer les dispositifs décrits pour la transmis  sion des sons dans un système radioélectrique.  La lettre de référence S désigne une source  de sons audibles, par exemple un orchestre.    Les sons émis par cette source sont     captés    par  le microphone     1I    et, après conversion en un  signal électrique de fréquence audible, ils sont  amplifiés par l'amplificateur     #.1JIP.    Le signal  de sortie de l'amplificateur est. appliqué à un  dispositif de     pseudo-extension        PEC    d'un des  types décrits plus haut.

   Le signal de sortie  de l'amplificateur 111P correspond au signal  d'entrée E des circuits des     fig.    8 à 12. Après  sa modification dans le circuit     PEC,    le signal  de sortie ES résultant est utilisé à la modula  tion d'une onde porteuse à haute fréquence,  à la manière habituelle,     dans    un     radioémet-          teur        XT.    La partie de la liaison qui a une  bande passante étroite peut être en un.

   point  quelconque de ladite liaison, au-delà de la  sortie du circuit     PEC.    S'il n'y a pas de dis  positifs limitant la fréquence dans la liaison  de transmission, mais que l'on désire quand  même une     radiotransmission    à bandes laté  rales réduites, un filtre     F,    peut être     intercalé     dans le montage d'émission, comme indiqué à  la     fig.    13.  



  Dans les applications où la partie de  l'énergie de la source sonore d'origine qui est  comprise dans la bande à transmettre n'est  pas suffisante pour produire, à l'oreille de  l'auditeur, un signal équilibré ou d'allure  réaliste, une partie de la puissance de sortie  de l'amplificateur     AJIP    peut être     transmise     en shunt sur le montage de     pseudo-extension     et de nouveau combinée avec le signal modifié  qui se développe à la sortie du circuit     PE(",     comme représenté à la     fig.    13.  



  Le signal transmis par la station     XZ'    petit  alors être reçu par un récepteur ordinaire, tel  que RE de la     fig.    13, sans que des modifica  tions de ce récepteur soient nécessaires.  



  La     pseudo-extension,    telle qu'elle est faite  dans les dispositifs décrits, petit être utilisée  non seulement en     vite    d'obtenir un signal con  tenant, par exemple, des fréquences de 120 à  10 000 périodes par seconde et. donnant     l'im-          pression    de comprendre des fréquences plus  basses que 120 périodes par seconde (les pro  duits harmoniques et     d'intermodulation    de ces  dernières fréquences étant contenus dans la  bande des fréquences de 120 à, 1.0 000 périodes      par seconde) ou encore en vue de la.

   produc  tion d'un signal contenant, par exemple, des       tréquences    de 30 à     -I000    périodes par seconde  donnant     l'impression    de contenir des fré  quences supérieures à 4000 périodes par se  conde, mais aussi pour produire une meilleure  compréhensibilité des signaux à transmettre  et un effet plus agréable, cela en traitant cer  taines ou toutes les fréquences associées à ces  signaux. Plus particulièrement, le registre  moyen d'un signal, c'est-à-dire celles des fré  quences dudit signal qui sont comprises dans  la bande passante étroite diane liaison de  transmission, peut. être traité de la ma  nière ci-dessus décrite, et on obtiendra un  signal plus agréable et plus réaliste.

   Lors  qu'on agit sur ces dernières fréquences, on  donne au signal résultant plus de sonorité et  une plénitude analogue à l'effet produit en  augmentant l'amplitude d'un son jusqu'à de  fortes intensités sonores.    De plus, l'introduction simultanée des fré  quences les plus élevées et.

   les plus basses  dans des circuits de     pseudo-extension    tels quo  ceux décrits     phis    haut aura pour résultat une       augmentation    de la qualité et de l'articulation  du     signal    résultant lorsqu'il est transmis à  travers un système dont la bande passante ne  s'étend que sur une bande moyenne de     fré-          querrces.    Ceci se produit parce que l'inter  modulation des fréquences les     plus    élevées et.  les plus basses aura pour résultat des pro  duits     d1ntermodulation    situés en dehors de  la bande passante du circuit de transmission.

      Du fait que la     pseudo-extension    décrite  peut être appliquée à une large bande de fré  quences du signal d'entrée, les filtres d'entrée  déterminant la bande de fréquences de signal  à soumettre à, la     pseudo-extension    ont été omis  sur les     fig.    10 et 11. Ceci a pour but de met  tre en relief le fait que te filtre d'entrée     r     des fia. 8, 9 et 12 n'est pas nécessairement  une caractéristique indispensable des circuits       représentés.     



  Les     circuits    tels que ceux représentés aux       fig.    8 à 12 peuvent être utilisés de façon ana  logue à ceux qui sont déjà connus et donne-         ront    un résultat     meilleur    et moins affecté (le  distorsions.  



  D'autres formes d'exécution que celles dé  crites se présenteront à l'esprit des spécia  listes. Par- exemple, on. pourrait obtenir les       mêmes    résultats si l'on faisait     fonctionner     les circuits sur une fréquence porteuse mo  dulée par le signal audible à. soumettre à. la       pseudo-extension,    cas auquel les opérations  auraient. lieu sur une gamme de fréquences  différente; les     moyens    pour y arriver reste  raient     pratiquement    les mêmes que ci-dessus.



  Device for converting acoustic effects into electric waves. The present invention relates to a device for converting acoustic effects into electric waves, such that at least at certain times, during the transformation of these waves into acoustic effects, the presence of frequencies not existing in the frequency band of the waves to be transformed is simulated;

   this way of converting acoustic effects is known as pseudo-extension. The pseudo-extension is. a process whereby an audible signal is altered, at some point or at any time during its transmission, direct or indirect, to the ear, such that, although all of the composite frequencies present in the original audible signal do not are not in reality in the signal finally transmitted to the ear, the auditory impression obtained. is that of sounds provided with all; the sound characteristics of the original signal.

   This means that when transforming electric waves into acoustic effects, the presence of frequencies which do not exist in the frequency band of electric waves is. simulated, i.e. the acoustic effect is the same as if these frequencies were. actually present.



  A pseudo-extension device can. be defined as an electrical device intended for the transmission of a communication contained in a wide band of audible frequencies through a narrow bandwidth transmission channel, the signal transmitted through said channel being distorted by a non-linear element adding foreign modulation and intermodulation frequencies located within the frequency band of said narrow passband channel.

   It has been observed that the known pseudo-extension devices distort the effects of a transient nature which they transmit. We will first of all explain what a transient phenomenon is, then we will say why these phenomena are distorted.



  Fig. 1 represents a signal having a single frequency, of a transient nature. A single frequency has been represented for convenience, but it is clear that by superposition of a certain number of frequencies, it is possible to obtain signals of the type generally encountered in the transmission of audible sounds.



  This signal can be thought of as comprising only one frequency as far as the frequency is. measured by the inverse of time between two adjacent maxima of the same polarity. In reality, any change in amplitude is associated with an infinite number of sidebands, provided that the intervals between changes in amplitude are. infinitely long. Although this is the ideal case, the sidebands encountered in practice may nevertheless extend up to the tenth harmonic of the fundamental frequency, especially in low frequency waves which are suddenly introduced.



  If the wave had an infinite time interval between its variations in amplitude, the sidebands would form a continuous spectrum.



  As the time of the increase or decrease of a wave such as the one shown in. fig. 1 becomes. longer and longer, the greater part of the energy of transient frequencies due to. this variation shifts more and more towards the low frequencies. At the same time, the amplitude of the lateral bands becomes weaker and weaker and finally it is canceled out.



  If we refer again to fig. 1, we notice that the wave, starting from a reference time zero, in its formation, presents, in a certain time t1, a frequency spectrum similar to that represented in FIG. 2. The sidebands are grouped around the stable state frequency f and their amplitudes are an inverse function of their distance from the frequency f.



  In t. of fig. 1, when the amplitude of the wave a. almost reached a steady state value, the component frequencies have a spectrum similar to that shown in. fig. 3. It should be noted that the distant sidebands have decreased in amplitude, so that only the frequencies of the sidebands immediately adjacent to the frequency f have significant amplitudes.



  At time <I> ta, </I> the wave taken as an example has again changed in amplitude. Consequently, the frequency spectrum due to this transient phenomenon becomes phis complex and the frequencies farther from the frequency f become larger again. As a result, the spectrum takes on the complex aspect represented at. fig. 4.



  At time t1, when the increase in amplitude has almost ceased, the size of the sidebands has further decreased and, as before, only the frequencies close to the frequency f have significant amplitudes. At this time, the frequency spectrum is that shown in fi-. .5. <B> A </B> the moment. t5, after a relatively long interval, the signal wave decreases sharply in amplitude and. immediately, the frequencies of the side bands reappear. The frequency spectrum of the side bands corresponding to this state is shown in fig. 6.

    



  At time 't,;, the amplitude of the arbitrary wave of FIG. I has decreased considerably and is approaching <zero. As a result, the sidebands are localized at the immediate vicinity of the frequency f and, during this localization, the amplitude of the frequency f falls, so that, when the wave of FIG. 1 has reached practically zero magnitude, the sidebands have been pushed back to a position occupied by the frequency f which, during this time, has decreased and reached zero amplitude.

    



  Fig. î gives the spectral analysis at time t6 when the uncle's amplitude approaches a practically zero value.



  In general, the known pseudo-extension devices have as an essential element. one organ (the linear lion transmission. Said small linear lion organ. be a detector with a quadratic characteristic, a amplifier tube working in class or a combination of these two elements, or any other circuit with. characteristic input output linear lion.



  These known pseudo-exteiision devices have a drawback. In fact, it can be seen that the transient frequencies produced in the original si-na.l wave are associated with an increase. of their percussion quality and an effect (the hoarse sound.



  Thus, when the frequencies corresponding to the low notes are the object of a pseudo-extension, the effect of the non-linearity on the,, transient frequencies can. to be compared to ail its hoarse produced by a friction of the voice coil of an electro dynamic loudspeaker or with the soli emitted by a violin or a bassoon whose wood is broken or split.



  When ee are. the high frequencies which are the object of a pseudo-extension. this harmful effect is. particularly noticeable in the speech where the whistling con sounds are reproduced.



  We will now explain more closely what occurs when the signal shown in FIG. 1 is applied to a non-linear transmission member. Accordingly, returning to the study of FIG. 1, it is assumed that the wave shown is applied to a modulator or to a nonlinear element such as a quadratic detector and, moreover, that the transmission band of said element is. uniform between FL and FA frequencies.



  The resulting frequency spectrum which appears at time <B> il, </B> at the output of the nonlinear device is similar to that shown in fig. 2, but due to the products resulting from intermodulation, the size of the sidebands has increased greatly. In other words, the spectrum is similar to. what we would have obtained if the orib ine wave had established itself more quickly at this time. the effect on the listener is therefore that of a signal settling more quickly and, more abruptly than the original signal of fig. 1 announced it.



  If we go to a later instant 12, we notice that at this instant the signal has practically reached a stable operating value; therefore the components of the teral bands, to. this instant, as shown in fig. 3, are. grouped tightly around the steady state frequency f. However, the output signal of the nonlinear device, because of the interniodulation frequencies introduced by the operation of the nonlinear device, has a spectrum where the sidebands are of greater amplitude than those present in FIG. 3.

   That is to say that the spectrum resulting from the effect of the nonlinear device will, in fact, at time t2 be closer to that represented in FIG. \ _ '. Consequently, the ear which, if listening to the original wave, would hear virtually no effect of a transient nature, will perceive, due to the operation of the nonlinear device, a noticeable effect of a transient nature.



  A similar analysis reveals the exaggeration and the prolongation of the transient phenomena at all the points where they exist in the arbitrary signal of fig. 1 when entering in the 1st circuit. signal a non-linear device. Thus, at time <B> 13, </B> the spectrum of the signal. output of the nonlinear device would contain sidebands of greater amplitude than those shown in. fig. 4, so that the resulting spectrum would be more similar to that of FIG. 2.



  At time t.q, the spectrum of the modulator output signal would be much more similar to that shown in fig. 4-, the amplitude of the sidebands having been further increased due to the non-linearity of the characteristic.



  At time t5, the output signal of the nonlinear device would have a frequency spectrum in which the sidebands would be of much greater amplitude than indicated in fig. 6.



  At time t6, the transient effect would again be exaggerated by the non-linear device, so that the. transient quality would still be perceptible, even when the signal is close to its steady state value e1; when its amplitude flattens out as it approaches zero.



  It therefore appears clearly that the introduction of a non-linear device gives rise to an exaggerated transient quality which persists after the phenomenon of a transient nature of the original signal has disappeared.



  The object of the invention is to produce a pseudo-extension signal devoid of this abnormal prolongation key to the transient quality which produces in the ear the impression of foreign sound effects. hoarse and sour.



  The invention therefore aims to. to avoid the above-mentioned inconveniences and to improve the quality of signals modified and transmitted by a pseudo-extension assembly and to make them pleasant to the listener.



       Various embodiments (the object of the invention will be described, by way of example, in the following description which is made with reference to the accompanying drawing. Fig. 8 is the schematic diagram. a first embodiment of the object of the invention showing a circuit making it possible to obtain a pseudo-extension of a narrow band of frequencies without excessively distorting the transient phenomena.



  The thread-. 9 relates to another embodiment of the object of the invention.



  The ig. 10 shows a simplified assembly of another embodiment allowing. to obtain the same effects as in the embodiment shown in FIG. 8.



  The assembly of fig. 11 includes a selective feedback circuit.



  That of fig. 12 is intended for. maintain or even accentuate the percussive qualities of the original signal.



  Fig. 13 symbolically shows, at. using rectangles, how we can use the assemblies of fig. 8 to 12.



  In all these figures, the same letters and reference numbers have been assigned to the organs having the same function.



  In the device of FIG. 8, the input signal is applied to the terminals designated by the letter E. If the pseudo-extension is to be applied mainly at low frequencies, said input signal is preferably applied to the circuit through a low pass filter ± '. A low-pass filter consisting of a prototype cell at constant Ii, with a cut-off frequency of about 100 periods has been found satisfactory. The output signal of the filter is applied to two channels.

   One of these pathways comprises the elements C1, <I> RI, </I> R ,, <I> Tl, </I> R6 and C ;; and forms a circuit whose linearity can be changed; in other words, this circuit is arranged key so as to be able to pass from a linear work domain to a nonlinear work domain and vice versa. The other channel, which is formed by the elements C3, R3, R4, C4, R5 and T. #, constitutes a control circuit.



  The role of this control circuit is to vary the polarization of T1, so that this tube operates as a non-linear device only when the signal wave has reached a relatively stable state, to prevent the exaggerated prolongation of the transient effect of the signal.



  Part of the sottie signal of the filter F is. applied, by means of the capacitor C3 and the potentiometer R3, between the cathode and the control grid of the tube T ..-. ("The latter is polarized by means of the battery Ec. ,, so that it functions in class C. The tensiozi plaque of T., is supplied by the battery L'i; 2, whose polarity is. indicated. on the diagram.



  The T2 tube working in class C, it. n'Y a., in the absence of signal. input, no voltage at the terminals of the load impedance R4, G'4. When a signal is. applied to the control gate of T2, the current flows in the plate circuit during at least a part of the positive half-waves of the signal. However, the potential at the terminals of R.4 does not develop instantaneously in accordance with the signal on the control gate as long as the capacitor C4 is not charged.There is therefore a time delay measurable from the moment at which the incoming signal is applied to the control grid of Tz, and from the moment at which a rectified voltage appears across R4.

   This delay is a function of the product of R5 and C4 for increasing input signals and it is a function of the product of R4 and C4 for decreasing input signals.



  The point at which, on the increasing envelope of the input signal, the tube T2 begins to turn on, can be set by adjusting the potentiometer R3. The decay rate of the rectified signal present at the terminals of R4 can be adjusted by varying one of the values of C4 or of R4.



  The rectified signal appearing. to the terminals of R4 is applied, via the battery Ecl and the resistors Ri and R.,>, to the grid of the tube Tl. The battery Eca is chosen in such a way that the operation of the tube Tl, in the absence of voltage across R4, or essentially. that of a linear amplifier working without causing distortions.

   The positive voltage appearing at the upper terminal of R4 cancels the polarization of the tube T1 and makes it operate as a shunt capacitor detector or a nonlinear amplifier with a quadratic characteristic. The delay produced by the networks R1, C1 and R2, <I> C2 </I> (where <I> C2 </I> is the input capacitance of the tube T1) can be made small. with respect to the time constants R5 C "4 and Rj C, 1, key so that only these last time constants determine.

   establishing and extinguishing the voltage applied to the grid of tube T1, from the cathode circuit of tube <B> 7 </B> 2 <B>. </B> For a constant transient phenomenon in an increase in amplitude, the operation of the circuit of FIG. 8 is such that the tube T1 operates as a linear device until the signal. input has reached a relatively stable state, after which the tube P1 operates as a non-linear device and continues to operate in this manner until a transient phenomenon consisting of extinction occurs in the input signal; the tube T1 then functions again as a linear amplifier.



  The output signal E, from tube 1'l, collected across its plate resistance Rs, through the stop capacitor. C-5, is therefore practically free from distortion during transient intervals of the input signal and unpleasant extraneous auditory effects are removed from the processed signal by pseudo-extension. Said signal can then be used instead. the uncontrolled output signal of the nonlinear device associated with various known pseudo-extension assemblies.



  The time constants of the delay circuits must be chosen taking into account the frequencies which are applied to the tube T1. It has been found experimentally that, for transient phenomena consisting of an increase in amplitude, satisfactory results can be obtained. when the delay between the establishment of the signal and the operation of Tl as a nonlinear device, as a function of the average frequency applied to the grid of the tube Tl, is approximately:

    20 milliseconds, for 200 periods per second, 40 milliseconds, for 100 periods per second, 80 milliseconds, for 50 periods per second, 10 rriilliseconds, for frequencies between 500 and 4000 periods, and approximately 4 milliseconds, for frequencies greater than. 5000 period, s per second.

      For transient phenomena consisting of a decrease in amx itude, the tube T1 should preferably return to: its linear operation, as soon as said phenomena appear, that is to say after an approximate time 8 to 10 milliseconds.



  Another execution zornie. of the object of the invention is shown at. fig. 9. The signal. to be subjected to the pseudo-extension is applied to the input of filter F. If it is on the lowest audible frequencies that we have to act, this filter can have the same characteristics as that described in connection with 1a, fig. 8.

   If, on the contrary, the pseudo-extension must relate to the highest frequencies, a single high-pass stage at constant K, with iine cutoff frequency at approximately. 2500 times, will give satisfactory results.

   The signal. filter output <I> 11 '</I> is applied to a. known type electronic compressor assembly, made up of tubes T3, T4 and double diode T5. The operation of said compressor assembly is as follows: The output signal of the filter F is applied, by means of the capacitor ('c; and of the shine resistor R7, to one of the control grids of the lamp T3 which has two grids of ordered.

   The amplified signal which develops in the plate circuit of T3 is applied, through the capacitor C7, to an amplifier T4 working in class <B> A </B>; the level of the signal on the gate of T4 is adjustable by means of the potentiometer R3. The amplified <B> fied </B> signal appearing in the plate circuit of T4 is applied through the low frequency transformer <I> TRI </I> to a double rectifier diode T5. A rectified signal develops across the load resistor R4 of the diode,

   the time constant of the establishment of said. signal being determined by the product of the series resistance R5 and the capacitance C. 4. This rectified voltage is applied to the second control grid of T3 and, since it is negative, it decreases the dynamic slope of the tube T3, which results in a decrease in the signal appearing in the plate circuit of T3. Variations in the amplitude of the input signals are therefore reduced to a minimum. The output signal of the tube T3 is applied, through the low frequency transformer T.

   R2, to the tube T1. Audit tube is applied a weak negative bias, applied to its control grid by the battery Eel. A resistor R2 is interposed in series between a terminal of the secondary of transformer TR2 and the control grid of tube T1.



  When the signal applied to the grid of tube T1 is greater than the bias voltage of said tube, a grid current passes through resistor R2, which decreases the dynamic slope of the tube. Consequently, it operates as a non-linear device. By using in T3 a variable slope tube mounted in a known manner, it is possible to achieve. which the compressor circuit eliminates, almost completely, after a certain time, the transient phenomena whose amplitude exceeds a certain value.



  The polarization of the tube T1 is adjusted so that it functions as a non-linear device when the signal amplitude at. the input of the compressor assembly has reached this amplitude beyond which any further increases are reduced to. a minimum.



  The time constants associated with the charge of the. diode, i.e. R5, C4 and R4, C4, should be chosen so that the ripple voltage developed across the diode load and applied to the gate of T ;, which is associated with it is approximately of ten percent of the signal voltage applied to the other gate of T3.



  The output voltage Es is collected at the terminals of the. load resistance Rs of the plate circuit, at. through the stop capacitor C5.



  The circuits of fig. 8 and 9 show two embodiments of the object of the invention and, moreover, they illustrate two different solutions to the problem of eliminating the distortion of transient phenomena.



  In the first of these assemblies, that of FIG. 8, the linearity of the device Tl is varied in such a way that it functions as a class amplifier r1 during the. duration of a transient phenomenon. The second device, that of FIG. 9, is representative of the class of circuits in which transient phenomena occur. reduced to the minimum when the device such as Tl of FIG. S) works in a non-linear way.



  Fig. 10 shows another embodiment of the object device. of the invention. If a signal is suddenly applied to a narrow bandwidth circuit such as a tuned resonant circuit, the establishment of said signal at the output of said circuit is very slow.

   In other words, a sudden increase or decrease in amplitude will not actually manifest as such at. the output of a narrow bandwidth transmission network, and hence the sidebands due to the transients themselves will be strong. harnesses.



  This property of a narrow bandwidth circuit can be used to prevent hanging. the transient periods of establishment and extinction of a signal, to produce, at the output of a nonlinear device, a considerable increase in the lateral bands.



  In fig. 10, the signal to be applied to the non-linear device of a pseudo-extension assembly is designated by the reference E. This signal is distributed over two channels; the. first apply this signal, to. through the amplitude control potentiometer R15, to. one of the control grids of a mixing tube such as the tube 6 L 7 designated on the. figure by Tl,.

   By the second channel, the signal is applied to a <I> TC, </I> circuit tuned to the galante of the frequencies to be submitted to. pseudo-extension. When the high frequency spectrum of a signal is to be transmitted through a circuit with a low pass characteristic extending only up to, for example, 4000 periods, satisfactory results are obtained, with, in <I> TC , </I> a resonant circuit tuned over about 6000 periods. If the low frequency spectrum of a signal is to be transmitted through a circuit with a high pass characteristic extending, for example, up to 120 periods, the <I> TC </I> circuit must be tuned to the neighborhood the 60 periods.



  The narrowband signal from the circuit. tuned <I> TC </I> is amplified by a Linear amplifier symbolically represented by the rectangle. of fig. 10.



  The output of amplifier A is connected to the second control gate of mixing tube T1; this; is shunted on the Rice grid resistance. The mixed signals are developing. to the terminals of the plate load resistor R16 of the tube l13 are applied, through the stop capacitor C11, to the terminals of the resistor R16 and then, through the grid resistor R2, to the grid of the tube Tl.

   Said tube 1'1 is given a weak initial grid polarization by means of the self-polarization network placed in its cathode circuit. Tube T1 operates, by virtue of its initial bias, as a class A amplifier for weak signals applied to its gate. The control potentiometer R15 is adjusted in such a way that the signals appearing at the gate of T1 through the first channel, that is to say applied to the first control gate Gl of T13, are of sufficient magnitude to be amplified by Tl without distortion.



       The amplifier A of the second channel (the one leading to the second control grid of the tube Tl3) causes the application of the signal of the second channel, through T13, to the control grid of the tube Tl. This signal, thanks to the constitution of the circuit, is made approximately ten times greater than the signal of the first channel applied to the grid of T1. The tube T1 therefore functions as a nonlinear device in the presence of a signal arriving by the second channel. .



  The signal. appearing at the terminals of the plate load resistor Ris of the tube T1 is used, through the capacitor C i, as the energy supplied by the nonlinear circuit of the known pseudo-extension arrangements.



  The circuit of FIG. 10, described above, and the circuit of FIG. 11 which will be, operate in such a way as to avoid the distortion of transient phenomena in a non-linear device, fundamentally by suppressing transient phenomena. This is achieved by slowing the establishment and extinction of transient phenomena, so that the sidebands associated with them are reduced in amplitude to a value small compared to that of the steady-state component frequency.

    As a result, when this signal. transient reint is applied to a nonlinear device, the frequencies of the sidebands associated with the transient phenomena are of insufficient amplitude to produce foreign components of interlodulation. Therefore, the output signal of the nonlinear device is relatively free from harsh, harsh, and extraneous squeaking sounds usually associated with the signals subjected to. a pseudo-extension in a known manner.



  Fig. 11 relates to another laughing case. Basically, its operation is analogous to that of the fi-. 10, but has been shown as an example of a large number of other variations.



  In fig. 11, the audible signal E containing the frequencies to be subjected to the pseudo-extension is applied to the control grid CT of a lamp T1.1 comprising two control grids and of the type <I> 6 L Î. </I> R7 is the gate resistor intended to maintain a suitable polarization on the gate G1.

   This tube is polarized so that it functions as a linear amplifier, thanks to the usual arrangement, that is to say thanks to a shunted self-biasing cathode resistor shown in FIG. 11.

        An amplified signal appears across the plate load resistor R2o of tube] '1-t. The frequencies of this amplified signal which are to be subjected to the pseudo-extension are returned upstream to. through the stop capacitor <B> 01, </B> and the network R.S, Cl3, RZ ,, C12 to the second grid G2 of the tube T14. Said network R2p ,, Cl; "R22, C, 12 is chosen such that it produces an approximate phase shift of 180 for these frequencies.



  The potentiometer R21 is used to measure the voltage of the signal returned upstream, in order to avoid the initiation of oscillations. The phase of this reaction signal being such that the. regeneration occurs for frequencies to be pseudo-extended, the T14 tube will amplify. therefore these frequencies selectively to a much higher degree than the other frequencies present in the signal E. As a result, tube l'11 effectively functions as a tuned amplifier. the gain is maximum in the vicinity of the frequencies to be processed by pseudo-extension.



  The signal which develops across the plate load resistor R2o is applied, through the stop capacitor <B> Cl ,, </B> to the potentiometer Bl. The setting of this potentiometer is. such that in the absence of a regenerated signal at its terminals, the ordinary amplified voltage is insufficient to drive the tube T1 outside the linear part of its grid voltage-plate current characteristic, as determined by the. polarization produced by cathode resistor R2,1. shunted by capacitor Ct4.



  However, when a regenerated signal is present, the tube T1, because of the much greater magnitude of the voltage of this signal, is aided by the effect of the gate resistor R2, and will act as a non-linear device and produce intermodulation components and harmonic components loris its circuit board. The signal appearing across the. Plate load resistor Ris can be used instead of the energy delivered by the non-linear device of the previously known assemblies mentioned above.

      The operating principle of the circuits of fig. 10 and 11 is similar, that is to say that in FIG. 11, because of the relatively steep frequency characteristic of the tube 14 and said feedback circuit associated with it, the sidebands present during, the amplitude variations of the signal favored in the amplification are less amplified than the signal itself and then although the tube Tl, by its non-linearity, produces harmonic frequencies,

   it follows that the output signal of the device of FIG. It does not present, in proportion to the input signal, more harmonics than the latter.



  As a result, the output signal produces an apparently undistorted effect on the listener.



  In some frequency transmission systems. audible, one frequently wishes to submit to. pseudo-extending the signal to the dible, and also transmitting, at the same time as the signal thus processed, the entire transient and percussive qualities of the original signal. Removal of transients associated with the original signal before pseudo-extension is applied results in loss of some degree of articulation in speech and loss of vividness. and percussion generally associated with. some sounds.



  Fig. 12 schematically shows a circuit arrangement which can be used for preservation or even for increasing the transient quality of a signal while avoiding the harsh and squeaky sounds due to the prolongation of the transient state of the signal. signal by the effect of a non-linear transmission member. In fig. 12, the signal E to be subjected to the pseudo-extension is applied to. the input of the filter F. Said filter can be formed by a single stage at] i cons tant or by its equivalent.

   If it is the spectrum of the high frequencies of the signal E which must be subjected to the pseudo-extension, the filter F is produced in high pass with a cutoff frequency of the order of 3000 periods. If, on the contrary, the pseudo-extension must act on the low frequencies, the filter F can be of the low-pass type with a cut-off frequency of approximately 120 periods.



  In either case, the output signal of the filter is applied to the gate of a linear amplifier tube T6. R7 is. the usual grid resistance associated with the T6 grid circuit. The signal. amplified appearing in the plate circuit of the Ts est tube. re party between three channels made up of two control circuits and a main circuit.



  By means of the transformer TR3 with two secondary windings, the main circuit is further divided into two secondary circuits. The first of these two secondary circuits is connected, through resistor R12, to the grid of tube Tl1. The second is connected, through resistor R13, to the grid of tube T12.



  The control circuit shown at the bottom of the figure and having the elements R8, <I> T7, </I> TR6 and T8 controls the degree of linearity of the grid voltage-plate current characteristic of the tube 12.



  When the input signal L 'suddenly increases in amplitude, that is to say when its nature becomes transient, the amplified part of said signal is applied through the stop capacitor. <I> C8 </ I> and the potentiometer R8 to the gate of the amplifier T7 which works in class A, and appears in the form of an amplified signal in the plate circuit of the 7. This signal is transmitted by means of the low frequency transformer TR6 to a rectifier diode tube of the two halfwaves T8. The speed with which the resulting rectified voltage appears across the diode load Rg, <I> RIO,

  </I> C3 is determined by the charging time of the capacitor Co at. through the Ry series resistor. Consequently, during the instant which follows the sudden arrival of a transient phenomenon, no voltage appears at the terminals of resistance Rlo. The potential of the point, of connection of Ro and of RIO is therefore, during this instant, the same as that of the earth or of the mass. As the capacitor C_ g charges, the potential of said point of connection between Ro and RIO becomes more and more negative with respect to the mass and, consequently,

   also with respect to the cathode of the tube the 12.



  The tube Tl .., having no polarization, except that available from the point. connection between R9 and <B> RIO </B> through the lower secon dary of transformer TR3, will therefore function during. the first instant of sudden establishment of the input signal E, like a nonlinear device. The increase in the sidebands due to the intermodulation frequencies is introduced by the tube T12 during the interval during which its grid has zero polarization with respect to its cathode.

   1 the next instant, that of the establishment of the signal, the negative voltage appearing at the junction point between R9 and RIO and applied, through R13, to the gate T12, establishes a negative polarization on this gate and does. operate the T12 tube as a linear or class A amplifier. The signal appearing in the circuit board of the T12 tube is then collected at the output through the low frequency transformer TR5.



  The control circuit shown at the top of the figure and consisting of R11, T. o, 17i ?, and Tlo controls the grid bias of the tube Tl1. Said tube T11 is polarized by battery EC4, so as to operate, in the absence of voltage at the terminals of load resistor R15 of rectifier Tlo, as a linear amplifier or of class A.

   When the input signal is suddenly applied, it is amplified by the tube T6, and the part of said signal which appears at. the Ty gate is amplified again and, by means of the low frequency transformer TR, 1, it is applied to the diode Tlo, through the load impedance of said rectifier Rl.x, Clo, R15. Capacitor Clo charges slowly, through limiting resistor R1.1, and as it charges,

   the potential of the cathode of the Tlo rectifier increases gradually with respect to that of the earth. The cathode is, connected, to. through battery EC, 1, the upper secondary winding of transformer TR3 and R12, to the grid of tube Tll. As a result, as the potential of the. Tlo cathode increases in the positive direction, the voltage of the battery EC, 1 is gradually compensated, and the negative polarization of the T11 tube is gradually canceled.

   While the polarization of T11 is zeroing out, its grid operates first with a weak negative polarization and, finally, without polarization, so that the tube T11 acts. as a non-linear device analogous to a detector tube. with shunted capacitor.

    Resistor R12 in the gate circuit gives rise, between its terminals, to an additional voltage clnite, when, during positive alternations of the signal from the main channel, the current passes through. the circuit, grid of the tube Tll. This effect polarizes the grid stronger negate at these times and further accentuates the lionlinearity.



  The signal appearing in the plate circuits of the tubes T11 and Z'12 is applied to the terminals of the upper and lower halves of the output transformer TR5. The corresponding signal, appearing at the terminals of the secondary of said transformer TR5 is used, instead of the output signal of the non-linear device of previously known pseudo-extension assemblies.



  The operation of the assembly of FIG. 12 instant by instant is as follows When Lin signal E is suddenly applied to. At the input, an amplified signal containing a number of sidebands appears in the plate circuit of T12 and an amplified signal without distortions appears in the plate circuit of T11. These signals combine in the TR5 transformer and are available at the output terminals of TR5. Gradually, after this first moment,

   the signal in the plate circuit of T12 becomes free of distortions, because a negative voltage develops across RIO and Co. In this respect, the signal in the plate circuit of T11 is still relatively free of distortions since the capacitor Clo is still only partially charged.

   Signal E is, therefore, relatively free from distortion for the duration of the interval following the first interval, after which, when Clo has eliar-e enough for the voltage at its armatures to counterbalance the polarization;

    initial grid of T11, the plate signal of T11 becomes distorted and as a result an intermodulation between the harmonic components of the frequencies which are applied to its grid results. v The number of elements of the assembly of fig. 12 makes it difficult to calculate precisely the constants of the circuits. The time constants of the various networks, complicated and interconnected, would make the synthesis of the assembly very laborious and difficult. As a result, we have. developed a simple method of adjusting the tic 1? device.



  Vii a. Power multiplier and a filter are connected to the terminals of the secondary winding of TRS. The characteristics of the filter must be close to the frequency characteristics of the limited passband of the devices. through which the signal object of the pseudo-extension must be transmitted.

   To the output terminals of the power amplifier and the filter is connected a loudspeaker. These auxiliary devices are shown in fig. 1? dotted lines, P-1 denoting the power amplifier, F "the filter and LS the loudspeaker.

   The plates ensuring the vertical deflection of an oscillo graph with an ea.thodic radius are connected between the plate of T11 and the earth.



  A signal whose derivative of the curve changes no sign and whose. the frequency is located approximately in the middle of the frequency band of the signal at. submit the pseado-extension is, applied and removed abruptly and intermittently to.

   the input of the circuit of FIG. 1 ?. The setting of R11 and the value of the variable resistor R1.4 are simultaneously adjusted to values such that, while the deviation of the cathode ray oscillograph appears unilaterally, no abrupt deductions are heard in the loudspeaker to the application and retraction of the input signal.



  Then, a short-eircuiting established beforehand between the grid of Z'12 and. its cathode is removed and Rs and Ro are adjusted so that a dedicated speaker is heard in the loudspeaker for the application and removal of the input signal. R8 and R9 are set such that the clicks so produced are comparable in quality and duration to those obtained when the intermittent signal is applied directly to a wideband loudspeaker.



  In the foregoing, devices and means have been described for producing a pseudo-extension such as the transient phenomena are. treated in such a way as not to be exaggerated, as was the case with known devices. In other words, by using the arrangements described above, sound comprising a broad spectrum of audible frequencies can be transmitted to a listener through a link chain with a narrow band-pass characteristic and, although the its not coming to the listener's ear either.

   not actually distributed over a wide band of audible frequencies, however, the effect produced is practically the same as if all the audible frequencies contained in the original sound were transmitted, without distortion, to the listener.



  To produce this pseudo-extermination effect, the assemblies chosen as examples in FIGS. 8 to 12 must of course be used in connection with a sound source, microphone, phonographic record or other primary or secondary source of audible signals, and. the necessary levels must be produced by means of amplifiers or attenuators, active or passive transmission members, all well known to those skilled in the art.



  In order to clearly indicate the circuits and auxiliary devices necessary for the operation of the pseudo-extension devices described, the diagram of FIG. 13.



  Said fis. 13 symbolically represents, in the form of rectangles, the elements being well known in themselves, a way of employing the devices described for the transmission of sounds in a radio system. The reference letter S denotes a source of audible sounds, for example an orchestra. The sounds emitted by this source are picked up by the microphone 1I and, after conversion into an electric signal of audible frequency, they are amplified by the amplifier # .1JIP. The output signal of the amplifier is. applied to a PEC pseudo-extension device of one of the types described above.

   The output signal of the amplifier 111P corresponds to the input signal E of the circuits of FIGS. 8 to 12. After its modification in the PEC circuit, the resulting ES output signal is used to modulate a high frequency carrier wave, in the usual manner, in an XT radio transmitter. The part of the link that has a narrow bandwidth can be in one.

   any point of said link, beyond the output of the PEC circuit. If there are no devices limiting the frequency in the transmission link, but you still want a radio transmission with reduced sidebands, an F filter can be inserted in the transmission assembly, as shown in fig. 13.



  In applications where the part of the energy of the original sound source that is included in the band to be transmitted is not sufficient to produce, to the listener's ear, a balanced or realistic-looking signal , part of the output power of the AJIP amplifier can be shunted on the pseudo-extension circuit and again combined with the modified signal which develops at the output of the circuit PE (", as shown in fig. 13.



  The signal transmitted by the station XZ 'small then be received by an ordinary receiver, such as RE of FIG. 13, without modifying this receiver.



  Pseudo-extension, as done in the devices described, can be used not only to quickly obtain a signal containing, for example, frequencies from 120 to 10,000 periods per second and. giving the impression of including frequencies lower than 120 periods per second (the harmonic and intermodulation products of these latter frequencies being contained in the frequency band from 120 to .1,000 periods per second) or in view from the.

   production of a signal containing, for example, frequencies of 30 to -I000 periods per second giving the impression of containing frequencies greater than 4000 periods per second, but also to produce a better comprehensibility of the signals to be transmitted and a more pleasant effect, by processing some or all of the frequencies associated with these signals. More particularly, the average register of a signal, that is to say those of the frequencies of said signal which are included in the narrow pass band of the transmission link, can. be treated in the manner described above, and a more pleasant and realistic signal will be obtained.

   When acting on these latter frequencies, the resulting signal is given more sonority and fullness analogous to the effect produced by increasing the amplitude of a sound to high sound intensities. In addition, the simultaneous introduction of the highest frequencies and.

   lower values in pseudo-extension circuits such as those described above will result in increased quality and articulation of the resulting signal when transmitted through a system whose bandwidth only extends on an average frequency band. This occurs because the inter modulation of the highest frequencies and. the lower will result in intermodulation products outside the bandwidth of the transmission circuit.

      Since the described pseudo-extension can be applied to a wide frequency band of the input signal, the input filters determining the signal frequency band to be subjected to, the pseudo-extension have been omitted in Figs. . 10 and 11. This is to highlight the fact that the input filter r of the fia. 8, 9 and 12 is not necessarily an essential characteristic of the circuits shown.



  Circuits such as those shown in fig. 8 to 12 can be used analogously to those already known and will give a better and less affected result (the distortions.



  Other forms of execution than those described will arise in the minds of specialists. For example, we. could achieve the same results if the circuits were operated on a carrier frequency modulated by the audible signal at. submit to. pseudo-extension, in which case operations would have. take place on a different frequency range; the means to achieve this would remain practically the same as above.

 

Claims (1)

REVENDICATION Dispositif pour convertir des effets acous tiques en oncles électriques, de manière telle qu'au moins à. certains instants, lors de la transformation de ces ondes en effets acousti ques, la présence de fréquences n'existant pas dans la bande des fréquences des ondes à. CLAIM Device for converting acoustic effects into electric uncles, such that at least to. at certain times, during the transformation of these waves into acoustic effects, the presence of frequencies not existing in the frequency band of the waves at. trans former est simulée, caractérisé par un circuit électrique constituant une voie pour au moins une partie desdites ondes électriques et com prenant un premier dispositif agencé de ma nière à laisser passer des composantes transi toires et des composantes non transitoires des- dites ondes avec des degrés différents de linéarité, et en ce que ledit circuit comprend en outre un second dispositif coopérant avec ledit premier dispositif, de manière qu'au moins à certains instants, lors des change ments d'amplitude des ondes traversant ledit circuit, celles-ci ne subissent pas de déforma tion. transform is simulated, characterized by an electric circuit constituting a path for at least part of said electric waves and comprising a first device arranged in such a way as to allow transient components and non-transient components of said waves with degrees to pass. different linearity, and in that said circuit further comprises a second device cooperating with said first device, so that at least at certain times, when the amplitude changes of the waves passing through said circuit, they are not subjected no deformation. SOUS-REVENDICATION8: 1. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé en ce que ledit premier dispositif comprend un premier tube disposé de façon à pouvoir être commandé, ce tube ayant une polarisation telle qu'il fonctionne comme amplificateur linéaire en l'absence d'une ten sion de commande, en ce que ledit second dis positif est agencé et disposé de façon à cons tituer un circuit de commande pour ledit. pre mier dispositif, le tout étant disposé de façon que lors desdits changements d'amplitude il soit. produit. une tension de commande modi fiant ladite polarisation. 2. SUB-CLAIM8: 1. Device according to claim, characterized in that said first device comprises a first tube arranged in such a way as to be able to be controlled, this tube having a polarization such that it functions as a linear amplifier in the absence of a control voltage, in that said second positive device is arranged and arranged so as to constitute a control circuit for said. first device, the whole being arranged so that during said changes in amplitude it is. product. a control voltage modifying said polarization. 2. Dispositif suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de com mande comprend un tube détecteur associé à, un réseau à constantes de temps à. partir du quel est dérivée ladite tension de commande, le tout étant. agencé de telle faon que lors de l'apparition d'un signal sur ledit premier tube, celui-ci continue à fonctionner comme amplificateur linéaire jusqu'à ce que la ten sion dérivée dudit réseau ait eu le temps de s'établir. 3. -Dispositif suivant. la sotts-revendication 2, caractérisé en ce que ledit réseau est agencé de façon que la constante de temps de charge soit considérablement plus grande que la constante de temps de décharge. 4. Device according to sub-claim 1, characterized in that said control circuit comprises a detector tube associated with a network with time constants at. from which is derived said control voltage, the whole being. arranged in such a way that when a signal appears on said first tube, the latter continues to function as a linear amplifier until the voltage derived from said network has had time to establish itself. 3. -Following device. sotts-claim 2, characterized in that said network is arranged so that the charging time constant is considerably greater than the discharging time constant. 4. Dispositif suivant la sous-revendicatioii 2, caractérisé en ce que ledit réseau à cons tantes de temps est connecté clans le circuit. de cathode dudit tube détecteur et comprend un condensateur branché en série et en paral lèle avec une paire de résistances déterm.i- iiant respectivement la constante de temps de charge et la constante de temps (le dé charge dudit condensateur. Device according to sub-claim 2, characterized in that said constant time network is connected in the circuit. cathode of said detector tube and comprises a capacitor connected in series and in parallel with a pair of resistors determining respectively the time constant of charge and the time constant (the discharge of said capacitor. .3. Dispositif suivant la sons-revendication 3, caractérisé en ce que ledit réseau à cons tantes (le temps est conliecté dans le circuit de cathode dudit tube détecteur et comprend un condensateur branché en série et en paral lèle avec une paire de résistances déterminant respectivement la constante de temps de charge et la constante de temps de décharge dudit condensateur. 6. .3. Device according to claim 3, characterized in that said constant network (the time is connected in the cathode circuit of said detector tube and comprises a capacitor connected in series and in parallel with a pair of resistors determining respectively the constant charge time and the discharge time constant of said capacitor. Dispositif suivant la, sous-revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier dispo sitif comprend en outre un deuxième tube qui est disposé de façon à fonctionner comme amplificateur non linéaire en L'absence d'une tension de commande, en ce qu'il comprend un second circuit de commande disposé en pïi- rallèle sur le premier et de façon que lors qu'il fonctionne, il polarise ledit second tube, de façon que celui-ci fonctionne de façon plus linéaire (fig. 12). 7. Device according to, sub-claim 1, characterized in that said first device further comprises a second tube which is arranged to function as a non-linear amplifier in the absence of a control voltage, in that it comprises a second control circuit arranged in a parallel line with the first and so that when operating it polarizes said second tube, so that the latter operates in a more linear fashion (fig. 12). 7. Dispositif suivant la sous-rev endication 6, caractérisé en ce que chacun des deux cir euits de commande comprend un redresseur disposé pour appliquer au tube qu'il com mande une tension de commande de polarité déterminée, les deux tensions de commande :tant de polarité opposée. Device according to sub-claim 6, characterized in that each of the two control circuits comprises a rectifier arranged to apply to the tube which it controls a control voltage of determined polarity, the two control voltages: both polarity opposite. < (. Dispositif suivant la sous-revendication 7, caractérisé en ce qu'un réseau à constantes de temps est associé à chacun desdits redres seurs, les constantes de temps des deux ré seaux et la disposition de l'ensemble étant telles que lors de l'apparition d'un signal, le dit second tube commence à fonctionner comme amplificateur linéaire avant que ledit premier tube ait, été complètement converti en un amplificateur non linéaire. 9. <(. Device according to sub-claim 7, characterized in that a time constant network is associated with each of said rectifiers, the time constants of the two networks and the arrangement of the assembly being such as during the appearance of a signal, said second tube begins to function as a linear amplifier before said first tube has been completely converted to a non-linear amplifier. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé en ce que ledit premier dispositif comprend un tube polarisé de façon à fonc tionner comme amplificateur linéaire pour des signaux d'amplitude plus petite qu'une valeur donnée et comme amplificateur non linéaire pour des signaux dont l'amplitude excède cette valeur. 10. Device according to claim, characterized in that said first device comprises a tube polarized so as to function as a linear amplifier for signals of amplitude smaller than a given value and as a non-linear amplifier for signals of which the amplitude exceeds this value. 10. Dispositif suivant la sous-revendication 9, caractérisé en ce que ledit second dispositif est constitué par un circuit compresseur élec tronique adapté pour réduire à. un minimum les variations d'amplitude des signaux qui lui sont appliqués lorsque ceux-ci dépassent une amplitude déterminée, cette amplitude déter minée correspondant pratiquement à ladite valeur donnée. 11. Device according to sub-claim 9, characterized in that said second device is constituted by an electronic compressor circuit adapted to reduce to. a minimum of the variations in amplitude of the signals which are applied to it when they exceed a determined amplitude, this determined amplitude corresponding practically to said given value. 11. Dispositif suivant la sous-revendication 9, caractérisé en ce que ledit second dispositif est.constitué par un amplificateur connecté à la sortie d'un circuit accordé, en ce que ce second dispositif comprend en outre un mé langeur disposé pour combiner le débit dudit amplificateur avec les signaux appliqués à l'entrée dudit circuit accordé, le tout étant agencé de façon que ledit tube fonctionne comme amplificateur linéaire lorsqu'il n'y a pas de tension à la sortie de l'amplificateur connecté à la sortie du circuit accordé et comme amplificateur non linéaire lorsqu'il se présente une tension à, la sortie de ce même amplificateur. 12. Device according to sub-claim 9, characterized in that said second device is constituted by an amplifier connected to the output of a tuned circuit, in that this second device further comprises a mixer arranged to combine the output of said amplifier with the signals applied to the input of said tuned circuit, the whole being arranged so that said tube operates as a linear amplifier when there is no voltage at the output of the amplifier connected to the output of the tuned circuit and as a nonlinear amplifier when there is a voltage at the output of this same amplifier. 12. Dispositif suivant la sous-revendication 9, caractérisé en ce que ledit second disposi- tif est constitué par un amplificateur auquel est connecté un réseau déphaseur agencé de manière à. donner une réaction positive pour des fréquences déterminées, en ce que ledit tube est disposé de façon à fonctionner comme amplificateur non linéaire seulement pour les composantes régénérées du débit de l'amplifi cateur auquel est, connecté le réseau dépha- seur. 13. Device according to sub-claim 9, characterized in that said second device is constituted by an amplifier to which is connected a phase-shifting network arranged so as to. give a positive reaction for determined frequencies, in that said tube is arranged so as to function as a non-linear amplifier only for the regenerated components of the flow rate of the amplifier to which the phase-shift network is connected. 13. Dispositif suivant la sous-revendication 11, dans lequel ledit tube est suivi par un. cir cuit agencé de façon à couper les hautes fré quences à partir d'une fréquence déterminée, caractérisé en ce que ledit deuxième disposi tif est agencé de faccon à augmenter l'ampli tude de fréquences se trouvant au-dessus de ladite fréquence déterminée. 14. Dispositif suivant la sous-revendication 11, dans lequel ledit tube est suivi par un cir cuit agencé de façon à couper les basses fré quences au-dessous d'une fréquence déter minée, caractérisé en ce que ledit deuxième dispositif est. agencé de façon à. augmenter l'amplitude de fréquences se trouvant au- dessous de ladite fréquence déterminée. 15. A device according to sub-claim 11, wherein said tube is followed by a. circuit arranged so as to cut high frequencies from a determined frequency, characterized in that said second device is arranged in such a way as to increase the amplitude of frequencies located above said determined frequency. 14. Device according to sub-claim 11, wherein said tube is followed by a circuit arranged so as to cut the low frequencies below a determined frequency, characterized in that said second device is. arranged so as to. increasing the amplitude of frequencies lying below said determined frequency. 15. Dispositif suivant la sous-revendication 12, dans lequel ledit tube est suivi par un circuit agencé de façon à couper les hautes fréquences à. partir d'une fréquence déter minée, caractérisé en ce que ledit deuxième dispositif est agencé de façon à augmenter l'amplitude de fréquences se trouvant au dessus de ladite fréquence déterminée. 16. Apparatus according to sub-claim 12, wherein said tube is followed by a circuit arranged to cut high frequencies at. from a determined frequency, characterized in that said second device is arranged so as to increase the amplitude of frequencies located above said determined frequency. 16. Dispositif suivant la sous-revendication 12, dans lequel ledit tube est suivi par un cir cuit agencé de façon à couper les basses fré quences au-dessous d'une fréquence déter minée, caractérisé en ce que ledit deuxième dispositif est agencé de façon. à aiigrrreriter l'amplitude de fréquences se trouvant au- dessous de ladite fréquence déterminée. 17. Dispositif suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ledit, premier tube est un tube amplificateur disposé de façon qu'un courant de grille puisse y circuler à. certains instants. 18. Device according to sub-claim 12, wherein said tube is followed by a circuit arranged to cut low frequencies below a determined frequency, characterized in that said second device is arranged so. in aiigrrreriter the amplitude of frequencies lying below said determined frequency. 17. Device according to sub-claim 1, characterized in that said first tube is an amplifier tube arranged so that a gate current can flow therein. certain moments. 18. Dispositif suivant, la sous-revendicatiorr 13, caractérisé en ce qu'il est. agencé de façon qu'un courant de grille circule dans ledit pre mier tube pendant au moins une partie de chaque cycle lorsque celui-ci fonctionne comme dispositif non linéaire. 19. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé par un filtre connecté à ].'entrée du dit second dispositif. ?0. Dispositif suivant la sous-revendication 19, caractérisé en ce que ledit filtre est un filtre passe-bas. 21. Next device, the sub-claim 13, characterized in that it is. arranged so that a gate current flows in said first tube during at least a part of each cycle when the latter operates as a non-linear device. 19. Device according to claim, characterized by a filter connected to the input of said second device. ? 0. Device according to sub-claim 19, characterized in that said filter is a low pass filter. 21. Dispositif suivant. la sous-revendication 19, caractérisé en ce que ledit. filtre est un filtre passe-haut. 22. Dispositif suivant la sous-revendication 18, caractérisé par un filtre disposé à l'entrée dudit second dispositif. 23. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé en ce que lesdits premier et second dispositifs sont shuntés par une voie de d6ri- vation. 24. Dispositif suivant la sous-revendicatiorr 22, caractérisé en ce que lesdits premier et se cond dispositifs -sont shuntés par une voie (le dérivation. Next device. sub-claim 19, characterized in that said. filter is a high pass filter. 22. Device according to sub-claim 18, characterized by a filter disposed at the inlet of said second device. 23. Device according to claim, characterized in that said first and second devices are bypassed by a bypass path. 24. Device according to the sub-revendicatiorr 22, characterized in that said first and cond-devices are bypassed by a path (the bypass.
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