FR2490038A1 - Reducteur de bruit notamment pour appareil d'enregistrement et de reproduction de signaux - Google Patents

Abstract

A.REDUCTEUR DE BRUIT NOTAMMENT POUR APPAREIL D'ENREGISTREMENT ET DE REPRODUCTION DE SIGNAUX. B.REDUCTEUR CARACTERISE PAR UN AMPLIFICATEUR A GAIN VARIABLE 13 ET D'UN INTEGRATEUR 14, UN MOYEN 19A, 19B POUR COMMANDER LE GAIN DE L'AMPLIFICATEUR 13, UN PREMIER MOYEN 15 POUR DONNER LA LIMITE INFERIEURE DU GAIN ET UN SECOND MOYEN 16 POUR DONNER SA LIMITE SUPERIEURE. C.L'INVENTION S'APPLIQUE AUX ENREGISTREURS MAGNETIQUES.

Description

La présente invention concerne un réducteur de

bruit, notamment pour un appareil d'enregistrement et de repro-

duction de signaux et, en particulier, pour réduire le bruit

accompagnant un signal d'information à la reproduction.

Les réducteurs de bruit de type COMPANDEUR, servant à réduire le bruit et les déformations accompagnant un

signal d'information reproduit sont bien connus. De tels réduc-

teurs de bruit permettent d'augmenter la plage dynamique du signal que l'on peut enregistrer et reproduire à partir d'un support d'enregistrement tel qu'une bande magnétique. A titre d'exemple, les réducteurs de bruit augmentent la plage dynamique

d'un signal approximativement de 10 dB dans la plage des fré-

quences supérieures, par l'intermédiaire d'une compression de niveau et d'une expansion complémentaire du niveau pour les composantes haute fréquence du signal d'entrée (brevetsUS

3 631 365 et 3 911 371).

De façon générale, les réducteurs de bruit utilisent un filtre variable comportant un élément à résistance

variable par exemple un transistor FET ou un transistor bi-

polaire, à jonction, pour assurer la compression et l'expansion décrites ci-dessus. Toutefois, l'utilisation d'un filtre variable impose des limites de réalisation du réducteur de bruit. Par

exemple, l'utilisation d'éléments distincts tels que des transis-

tors, rend difficile, voire impossible, la réalisation d'un tel filtre variable sous la forme d'un circuit intégré. De même, les transistors cidessus utilisés dans les filtres variables ont une dépendance en fonction de la température qui, dans beaucoup de cas, rend leur commande difficilee qui peut en fait provoquer un décalage du courant continu, par exemple une modification résultant de la résistance du transistor avec la température. Cela peut se traduire par des variations et des

fluctuations de la caractéristique de fréquence du circuit.

En outre, les réducteurs de bruit indiqués ci-dessus ne sont

pas interchangeables, c'est-à-dire que lorsqu'un signal d'in-

formation est enregistré par un circuit Dolby il ne peut être

reproduit qu'avec un circuit Dolby. En plus des limites ci-

dessus, concernant la conception du circuit, il est difficile

d'obtenir un élément à résistance variable ayant des caracté-

ristiques précises. Cela signifie qu'il est difficile d'amé-

liorer les caractéristiques souhaitables d'un réducteur de bruit, et ne permet d'augmenter la plage dynamique que de

à 20 dB.

La présente invention a pour but de créer un réducteur de bruit remédiant aux inconvénients des solutions connues, qui soit utilisable pour l'enregistrement et/ou la reproduction de signaux d'information, permette un très grand

degré dans la conception du circuit, soit facilement-inter-

changeable avec d'autres réducteurs de bruit, utilise un amplificateur commandé en tension ayant des caractéristiques

précises et réglables, réduisant les fluctuations des caracté-

ristiques de fréquence ainsi que tout décalage de courant con-

tinu pour augmenter considérablement la plage dynamique du circuit, et qui en outre soit de réalisation simple et peu coûteuse. A cet effet, l'invention concerne un réducteur

de bruit comportant un premier chemin de signal avec un ampli-

ficateur à gain variable pour amplifier le signal reçu selon un gain réglable, et un moyen d'intégration pour intégrer au moins une partie du signal qui traverse l'amplificateur à gain variable, un premier moyen relié au premier chemin de signal pour donner une limite inférieure au gain appliqué-au signal et un second moyen relié au premier chemin pour donner une

limite supérieure au gain de traitement du signal.

Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le signal appliqué-au premier chemin de signal est également appliqué au premier moyen formé par un chemin à réaction-directe par résistance et la-sortie de ce chemin est combinée à-la sortie du premier chemin-de signal pour donner le signal de sortie du réducteur de bruit. Le second moyen comporte-un-chemin à résistance négative appliqué au signal de sortie du circuit de réduction de bruit et qui est appliqué en

retour de façon négative à l'entrée du premier chemin de signal.

La présente invention sera-décrite plus en détail à-l'aide des dessins annexés-dans--lesquels: - - la figure 1 est un schéma-bloc-d'un réducteur de bruit selon-un-mode de réalisation-fondamental de-l'invention;

- ---la figure 2 est un-graphique de la caracté-

ristique fréquence/réponse du réducteur de bruit de la figure 1; - la figure 3 est un graphique-montrant la caractéristique de la réponse en fréquence variable du réducteur de bruit de la figure 1;

- la figure 4 est un graphique de la caracté-

ristique niveau d'entrée niveau de sortie du réducteur de bruit de la figure 1; - la figure 5 est un schéma bloc d'un réducteur de bruit selon un autre mode de réalisation de l'invention;

- la figure 6 est un graphique de la caracté-

ristique de réponse en fréquence du réducteur de bruit de la figure 1 pour différents gains de l'amplificateur commandé en tension; - la figure 7 est un schéma-bloc d'un réducteur de bruit selon un autre mode de réalisation de l'invention;

- la figure 8A est un graphique de la caracté-

ristique de réponse en fréquence du filtre passe-bas-du-réducteur de bruit de la figure 7;

- la figure 8B est un graphique de la caracté-

ristique de réponse en fréquence variable du réducteur de bruit de la figure 7;

- la figure 9 est un graphique de la caractéris-

tique de réponse en fréquence du réducteur de bruit de la figure 7 pour différents gains de l'amplificateur commandés en tension; - la figure 10 est un schéma-bloc d'un réducteur

de bruit correspondant à un autre mode de réalisation de l'in-

vention;

- la figure 11 est un graphique de la caracté-

ristique de réponse en fréquence du réducteur-de bruit de la figure 10 pour différents gains de l'amplificateur commandé en tension; - la figure 12 est un schéma-bloc d'un réducteur de bruit selon un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 13 est un schéma de câblage d'un circuit anti-limite utilisable dans le réducteur de bruit de-la

figure 12.

DESCRIPTION DETAILLE DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION

PREFERENTIELS:

La figure 1 montre un réducteur de bruit correspondant à un mode de réalisation fondamental de l'invention,

utilisable comme décodeur à la sortie d'un appareil d'enregis-

trement et/ou de reproduction de signaux audio, pour effectuer une expansion du niveau. Un signal reproduit codé tel qu'un signal audio d'un magnétophone est appliqué par la borne d'entrée il à l'entrée d'addition ou entrée positive du soustracteur 18. La sortie du soustracteur 18 est appliquée à un premier chemin de signal formé du montage en série d'un

amplificateur à gain variable 13 et d'un intégrateur 14.

L'amplificateur à gain variable 13 peut être un amplificateur commandé en tension (amplificateur VCA) qui amplifie le signal

de sortie du soustracteur 18 suivant un gain variable. En parti-

culier le gain de l'amplificateur 13 est lié directement au

niveau du signal audio d'entrée pour que le gain soit relative-

ment élevé lorsque le niveau du signal d'entrée est relativement élevé et inversement, pour que le gain soit relativement faible lorsque le niveau d'entrée est relativement faible. Ce résultat est obtenu par un chemin de commande formé d'un filtre passe-haut 19a et d'un circuit de commande l9b, ce dernier fournissant la tension de commande à l'amplificateur commandé en tension 13 pour en fixer le gain. Le filtre passe-haut l9a constitue un circuit de pondération pour pondérer le signal qui lui est appliqué en fonction de la fréquence; le circuit de commande l9b peut être un détecteur de niveau qui détecte le niveau du signal du filtre passe-haut l9a et assure le lissage de ce signal pour obtenir la tension de commande qui attaque la borne de commande de l'amplificateur 13. De cette façon, le circuit de commande 19b règle le gain de l'amplificateur 13 pour que ce gain augmente pour des signaux d'entrée de niveau élevé et que ce gain diminue pour des signaux d'entrée de niveau bas. L'intégrateur 14 intègre au moins la partie du signal de sortie de l'amplificateur

à gain variable 13 qui-se trouve dans la bande de fréquence audio.

Le signal de sortie de l'intégrateur 14 est alors fourni à l'en-

trée d'addition de l'additionneur 13.

Un second chemin d'action directe 15 ayant une

caractéristique en fréquence, plate, c'est-à-dire une caracté-

ristique indépendante de la fréquence, est branché en parallèle sur le premier chemin de signal formé par l'amplificateur à gain

variable 13 et l'intégrateur 14 par l'intermédiaire de l'addi-

tionneur 17. Le chemin d'action directe 15 n'assure prati-

quement pas de réglage de gain; ce chemin peut être constitué uniquement par une résistance. De façon détaillée, le chemin 15 reçoit également le signal de sortie du soustracteur 18 et à son tour fournit un signal de sortie à l'entrée positive ou seconde entrée d'addition de l'additionneur 17. Comme examiné plus en détail ci-après, le chemin d'action directe 15 détermine la limite inférieure du gain appliqué au signal audio traversant le réducteur de bruit pour les fréquences élevées. L'additionneur 17 fournit le signal de sortie du réducteur de

bruit 10 à la borne de sortie 12.

Un troisième chemin de signal ou chemin de réaction 16 à caractéristique de fréquence pratiquement plate est branché en parallèle sur le premier chemin de signal par le soustracteur 18. En d'autres termes, le chemin de réaction 16 n'assure pratiquement aucun réglage de gain pour le signal qui lui est appliqué; ce troisième chemin peut, par exemple, être constitué par une résistance. Le chemin de réaction 16 reçoit le signal de sortie décodé de l'additionneur 17 et fournit un signal à l'entrée négative ou entrée de soustraction du soustracteur 18; dans ce circuit le signal est retranché du signal d'entrée appliqué à la borne d'entrée 11. Comme examiné de façon plus détaillée ultérieurement, le chemin de réaction 16 fixe la limite supérieure du gain appliqué au signal audio traversant le réducteur de bruit aux basses fréquences. Le signal résultant du soustracteur 18 est alors appliqué à l'entrée de

l'amplificateur à gain variable 13.

Dans le réducteur de bruit 10, si le niveau du signal d'entrée appliqué à la borne d'entrée 11 est appelé x, le niveau du signal de sortie à la borne de sortie 12 appelé y, le niveau du signal de sortie du soustracteur 18 appelé z, le

gain de l'amplificateur à gain variable 13 appelé G, la carac-

téristique de transfert de l'intégrateur 14 désigné par 1/sT avec s = jW et T correspondant à une constante prédéterminée, la fonction de transfert du chemin de réaction directe 15 étant désignée par FL et la fonction de transfert du chemin de réaction 16 désignée par FHI on obtient l'équation suivante liant le premier, le second et le troisième chemin de signal y = (G 1 + FL) z (1) sT z =x -FHy (2) Les équations (1) et (2) peuvent se combiner pour former une équation de niveau y du signal de sortie en fonction du niveau x du signal d'entrée: 1 1 + sT. FL. 1 1+ ST* L *G *x (3) y = _. x 3 FH 1 + sT. 1+FHL. 1

FH G

La représentation graphique de l'équation (3)

est donnée à la figure 2. Selon ce graphique, la courbe résul-

tante présente deux fréquences d'inversion f, f2 correspondant respectivement à la limite supérieure et à la limite inférieure

du gain appliqué au signal traversant le réducteur de bruit 10.

Ces fréquences d'inversion sont données par les équations suivantes: fi 1/ (21X T1) (4) f2 = 1/ (21r T2) (5) Dans ces équations, les constantes de temps T et T2 sont données par les formules suivantes

1 + F.F.

Tl T FH L (6)

T T F -(7)

2 L * G

En substituant les équations (4) - (7) dans l'équation (3), on obtient la limite inférieure du gain du réducteur de bruit (10); cette limite est égale à F L/( + FHFL); la limite supérieure du gain est égale à 1/FH. Selon la figure 2, la limite supérieure du gain est fixée à O dB à titre d'exemple et le gain n'existe que pour des fréquences égales ou inférieures à la fréquence d'inversion inférieure f1 De la même manière, la limite inférieure du gain de la figure 2 est fixée à titre d'exemple à -10 dB et s'applique à des fréquences égales ou supérieures à la fréquence d'inversion f2. La pente de la courbe entre les fréquences d'inversion f1 et f2 est déterminée

par la caractéristique de l'intégrateur 14.

Il est à remarquer que la caractéristique de réponse aux fréquences du réducteur de bruit 10 change avec les variations de gain de 1' amplificateur à gain variable 13 comme cela est indiqué-par les courbes de la figure 3. En particulier, l'intégrateur 14 présente une caractéristique en ligne droite à pente fixe, par exemple égale à 6 dB/octave, la réponse ou la

sortie diminuant avec l'augmentation de la fréquence du signal.

La courbe rectiligne de l'intégrateur 14 est décalée dans la direction de la flèche A selon la figure 3 en fonction des variations du gain G de l'amplificateur à gain variable 13 pour donner une caractéristique d'intégration variable représentée par les courbes en pointillés D1, D2, D3, D4. En particulier, les courbes-d'intégration en pointillés de la figure 3 sont décalées dans le sens allant de la courbe D1 à la courbe D4

lorsque le gain G de l'amplificateur à gain variable 13 diminue.

Toutefois, les limites inférieure et supérieure RMin et Rmax de la réponse, c'est-à-dire les limites inférieure et supérieure

du gain du réducteur de bruit 10 (limites déterminées respec-

tivement par le chemin d'action directe 15 et le chemin de réaction 16) restent constantes pendant le décalage mentionné ci-dessus des courbes D1 à D4. Cela signifie que la courbe de réponse en fréquence C, globale du réducteur de bruit 10 entre les fréquences d'inversion f l, f2, est décalée dans la direction

de la flèche B selon la figure 3 (courbes en trait plein Ci...

C4 correspondant aux courbes d'intégration D1... D4 respectives).

Les équ ations (4) - (7) montrent que le rapport f1/f2 des fré-

quences d'inversion et ainsi le rapport T2/T1 des constantes de temps correspondantes sont des rapports constants quelles que soient les variations du gain G de l'amplificateur à gain variable 13. De cette façon, on obtient un effet de glissement de bande avec décalage de la courbe C dans la direction de l'axe des fréquences, c'est-à-dire la direction de la flèche B de la figure 3 suivant le gain G de l'amplificateur à gain variable 13 et en maintenant constant le rapport des fréquences d'inversion

f /f2 En d'autres termes, les variations du gain G de l'am-

plificateur à gain variable 13 n'influencent pas les limites supérieure et inférieure de réponse Rmax et Rmin mais modifient seulement la position de la bande de transition

entre les fréquences d'inversion f et f2.

La caractéristique d'expansion de niveau du réducteur de bruit 10 est représentée par la courbe de la figure 4. En particulier, les niveaux d'entrée et de sortie de référence sont fixés respectivement à O dB; la caractéristique d'expansion de niveau de l'amplificateur à gain variable 13 est représentée par la courbe en pointillés EP. Lorsque le niveau du signal d'entrée du réducteur de bruit diminue, le gain G de l'amplificateur à gain variable 13 diminue également jusqu'à la limite inférieure Rmin du fait du chemin d'action

directe 15 (ligne en traits mixtes FL/(1+FHFL) de la figure 4).

Inversement, lorsque le niveau du signal d'entrée du réducteur de bruit 10 augmente, le gain G de l'amplificateur à gain variable 13 augmente de la même manière jusqu'à la limite supérieure Rax du fait du chemin de réaction 16 (ligne en traits mixtes 1/FH de la figure 4). De cette façon, la caractéristique globale entrée/sortie du réducteur de bruit 10 correspond à la

courbe en trait plein de la figure 4.

On remarque que l'invention assure des avan-

tages notables par rapport auxréducteu! de bruit connus. En particulier, l'invention permet de réduire considérablement

les fluctuations des caractéristiques de fréquence dues à l'uti-

lisation d'une résistance variable telle qu'un transistor FET ou d'un transistor bi-polaire à jonction; cela réduit le 20. décalage global du courant continu. De même, les problèmes de courant ou de fuite à travers de tels transistors FET ou

bi-polaires à jonction sont considérablement réduits par l'uti-

lisation d'un amplificateur commandé en tension, selon l'invention, qui donne des caractéristiques très précises et très réglables

et un gain en tension variable, étendu.

Différentes variantes peuvent s'envisager pour le montage des éléments composant le réducteur de bruit de la figure 1 tout en donnant les mêmes caractéristiques. On peut par exemple, interchanger la position de l'amplificateur à gain variable 13 et de l'intégrateur 14 du premier chemin de signal c'est-à-dire qu'il est sans importance que l'intégrateur 14 intègre le signal qui traverse l'amplificateur à gain variable 13. En outre, le signal appliqué au chemin de commande formé par le filtre passehaut 19a et le circuit de commande 19b peut être pris en un point quelconque du premier chemin de signal. Par exemple, le filtre passe-haut 19a peut être relié soit à l'entrée soit à la sortie de l'amplificateur à gain

variable 13; il peut également recevoir un signal correspon-

dant à la somme ou à la différence des signaux d'entrée et de sortie de l'amplificateur à gain variable 13. De plus,

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suivant l'invention, bien que le chemin d'action directe soit branché en parallèle sur le premier chemin de signal pour donner un gain minimum ou limite inférieure au gain du circuit lorsque le niveau du signal d'entrée qui lui est fourni est extrêmement bas, cela peut également se réaliser en variante par un réglage de gain minimum pour fixer le signal de commande du circuit de commande 19b ou en donnant au chemin d'action

directe 15 une caractéristique de filtre passe-bas.

Bien que le réducteur de bruit 10 soit décrit

ci-dessus dans son application comme décodeur assurant l'expan-

sion du niveau des signaux d'information qui ont été enre-

gistrés, par exemple sur- une bande magnétique, on peut également utiliser ce circuit comme codeur assurant la compression du

niveau; il s'agit d'une opération complémentaire à la caracté-

ristique du réducteur de bruit 10 de la figure 1. Comme cela est détaillé plus particulièrement à la figure 5, un codeur réducteur de bruit 20 comporte un réducteur de bruit 10 branché dans le

chemin de réaction négative d'un amplificateur opérationnel 23.

L'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel 23 est

reliée à la borne d'entrée 20 pour recevoir le signal à enre-

gistrer; l'entrée inversée.est reliée à la borne de sortie 12 duréducteur de bruit 10. La sortie de l'amplificateur 23 est couplée à l'entrée-il du réducteur de bruit 10 et à la sortie 22. De cette façon, le réducteur de bruit 10 est branché comme circuit de réaction négative de la sortie à l'entrée inversée de l'amplificateur 23 pour donner à la borne de sortie 22 des signaux d'information dont le niveau a été comprimé. Un signal d'information qui vient, par exemple, d'un microphone ou d'un récepteur est appliqué par la borne d'entrée 21 pour être codé puis est fourni à la borne de sortie 22 pour l'enregistrement sur un support d'enregistrement à l'aide d'un transducteur

d'enregistrement tel qu'une tête.d'enregistrement magnétique.

Les éléments et les connexions du réducteur de bruit 10 entre la borne d'entrée il et la borne de sortie 12 sont identiques

à ceux de la figure 1; la description détaillée de ces éléments

ne sera pas reprise dans un but de simplification. De même, on n'a pas représenté le chemin de commande du-réducteur de

bruit 10 à la figure 5.

A l'utilisation, la fonction de transfert H du réducteur de bruit 10 c'est-à-dire en mode de décodage,

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est utilisée comme gain de réaction négative pour l'ampli-

ficateur 23. Si le gain en boucle ouverte de l'amplificateur 23 est égal à A, le gain total ou fonction de transfert U du réducteur de bruit 20 est donné par la formule suivante

_ A 8

1 + AH (8)

Il s'agit là du gain d'un amplificateur à réaction négative. Si maintenant le gain A de l'amplificateur 23 est très élevé, c'est-à-dire si le produit AH est suffisamment grand par rapport à l'unité (A^^ 1), le gain ou caractéristique

de transfert du circuit 20 est approximativement égal à 1/H.

Si le circuit 10 est branché comme circuit de réaction négative sur l'amplificateur 23, la caractéristique globale du réducteur de bruit 20 est la caractéristique inverse ou complémentaire de la caractéristique de transfert H du décodeur. Ainsi, on voit que lorsque le circuit 10 est utilisé avec l'amplificateur 23 en mode de codage, on obtient pour l'enregistrement sur le support d'enregistrement, un signal de niveau comprimé dont la caractéristique est complémentaire de la caractéristique du

décodeur.

La figure 6 représente la caractéristique de réponse en fréquence du réducteur de bruit 20. Les courbes de réponse de la figure 6 ont été obtenues avec deux signes d'entrée c'est-à-dire avec un premier signal de référence correspondant au gain voulu et à une fréquence égale, par exemple, à 400 Hz pour fixer le gain de l'amplificateur à gain variable 13; le second signal est un signal de balayage superposé au premier - et dont la fréquence variait dans la plage représentée à la figure 6. Les différentes courbes ont été obtenues avec des valeurs du gain G de l'amplificateur à gain variable 13 allant de -50 dB à 10 dB. Pour de telles valeurs, la réponse ou la fonction de transfert du chemin d'action directe 15 et du chemin de réaction 16 ont été respectivement fixées à -9, 5 dB et à 0 dB. On remarque que les courbes du réducteur de bruit 20 de la figure 5, telles qu'elles ont été représentées à la figure 6, ont un effet de glissement de bande et donnent ainsi les mêmes

avantages que dans le décodeur de la figure 1.

La figure 7 montre un autre mode de réalisation d'un réducteur de bruit 30 selon l'invention; dans ce réducteur de bruit, les composants 31-38 sont identiques en structure et il 2490038 en fonction aux composants 11- 18 du réducteur de bruit 10

de la figure 1; la description détaillée de ces composants

ne sera pas reprise dans un but de simplification. En particulier, un signal audio, reproduit est fourni à l'entrée d'addition du soustracteur 38 par la borne d'entrée 31. Le signal de sortie du soustracteur 38 est appliqué par un premier chemin de signal

formé d'un-amplificateur à gain variable 33 et d'un intégra-

teur 34 à l'entrée d'laddition d'un additionneur 37. De plus, la sortie du soustracteur 38 est fournie à un chemin d'action directe 35 identique au chemin d'action directe 15 de la figure 1

la sortie du chemin 35 est appliquée à une autre entrée d'addi-

tion de l'additionneur 37. La sortie de l'additionneur 37 est appliquée à la borne de sortie 32 du réducteur de bruit 30 par un filtre passe-bas 39. La sortie du filtre passe-bas 39 est appliquée à l'entrée négative ou entrée de soustraction du soustracteur 38 par le chemin de réaction 36 identique au chemin de réaction 16 de la figure 1. Le chemin de commande de l'amplificateur à gain variable 33 n'a pas été représenté

à la figure 7 dans un but de simplification; on remarque tou-

tefois que ce chemin de commande est identique à celui de la figure 1 c'est-à-dire au chemin formé par le filtre passe-haut

19A et le circuit de commande 19B.

Le filtre passe-bas 39 coopère avec l'inté-

grateur 34 pour modifier la caractéristique d'accentuation de

fréquence du circuit, pour augmenter la pente de la caracté-

ristique de réponse en fréquence, c'est-à-dire donner une caractéristique de désaccentuation haute fréquence (accentuation basse fréquence). Cela se traduit par une plus grande séparation

des signaux dans la région des fréquences basses et intermé-

diaires par rapport à la région haute fréquence; cela se traduit par une réduction de la modulation du bruit. La modulation du bruit se traduit par une modification des composantes de bruit en fonction des variations du niveau du signal d'entrée. Comme

cela est représenté en trait plein à la figure 8A, la caracté-

ristique de réponse en fréquence du filtre passe-bas 39 a une fréquence de coupure ou d'inversion fc dans la région haute fréquence des signaux audio; cette courbe de caractéristique monte jusque dans la région basse fréquence avec une pente

par exemple égale à 6 dB/octave.

La figure 8B donne la caractéristique de réponse en fréquence variable du circuit de la figure 7; cette caractéristique est analogue à celle de la figure 3 pour le circuit de la figure 1. Comme pour les courbes de la figure 3, celles de la figure 8B sont décalées dans la direction de l'axe des fréquences c'est-à-dire dans la direction de la flèche B suivant les variations du gain G de l'amplificateur à gain

variable 33. En outre, les caractéristiques de réponse en fré-

quence du filtre passe-bas 39 (figure 8A) et les autres parties du circuit 30 représentées par les courbes en trait plein à la figure 8B sont combinées dans le réducteur de bruit 30 de façon à augmenter la pente de chacune des courbes en trait plein de la figure 8B comme cela est indiqué par les courbes en pointillés qui ont une pente égale par exemple à 12 dB/octave. On remarque que les résultantes de la figure 8B présentent une inclinaison qui résulte du déphasage augmenté du filtre passe-bas 39. On peut supprimer cela à l'aide d'une seconde fréquence de coupure ou fréquence d'inversion f'c pour le filtre passe-bas 39, à l'extrémité basse fréquence de la plage audio comme cela est

représenté en traits mixtes à la figure 8A. Pour un filtre passe-

bas 39 ayant deux fréquences d'inversion correspondant par exemple à 1 KHz et à 3,16 KHz, et avec une réponse du chemin de réaction 36 fixée à O dB et une réponse du chemin d'action directe 35 fixée à -9,5 dB comme pour le circuit de la figure 5,

on obtient la caractéristique de réponse en fréquence du réduc-

teur de bruit 30 (figure 9) pour le gain G de l'amplificateur à

gain variable 33 fixé respectivement à 1, -20, -40 et -80 dB.

Les courbes de la figure 9 montrent que l'on obtient des réponses à forte pente lorsque le gain G est égal à -40 dB et à -20 dB

pour réduire toute modulation-de bruit.

La figure 10 montre un autre mode de réalisation d'un réducteur de bruit 40 selon l'invention, qui peut servir

de décodeur et dans lequel les éléments 41-45 et 47-49 sont iden-

tiques par leur structure et leur fonction aux éléments corres-

pondants 31-35 et 37-39 respectifs du circuit de la figure 7. Une description dé-taillée de ces éléments ne sera pas faite

dans un but de simplification. Plutôt que d'utiliser un élément à résistance linéaire tel que celui du chemin de réaction 36 du réducteur de bruit 30, le réducteur de bruit 40 comporte dans son chemin de réaction 46 branché entre la sortie du filtre passe-bas 49 et l'entrée négative ou entrée d'inversion du soustracteur 48, un filtre passe-bas. De cette façon, on applique une caractéristique de filtre passe-haut aux signaux

de niveau haut alimentant le réducteur de bruit 40. En particu-

lier, lorsque le niveau du signal d'entrée est relativement bas, le chemin de réaction 46 a très peu d'effet sur ce signal. En

d'autres termes, pour de tels signaux bas, le gain de l'ampli-

ficateur à gain variable 43 est également relativement faible si bien que le signal qui est appliqué négativement en retour par le filtre passe-bas 46 a très peu d'influence sur le signal d'entrée dont il est retranché dans le soustracteur 48. Par ailleurs, lorsque le gain de l'amplificateur à gain variable 43 est relativement élevé pour les signaux de niveau élevé, le filtre passe-bas 46 applique au soustracteur 48 un signal de niveau haut dont les composantes basse fréquence sont accentuées

par rapport aux composantes haute fréquence.

Le soustracteur 48 applique un signal accentué en haute fréquence à l'amplificateur à gain variable 43. Ainsi,

la région haute fréquence du signal d'entrée appliquée au réduc-

teur de bruit 40 est encore plus expansée pour les-signaux d'entrée de niveau haut (figure 11). A titre d'exemple, on a un filtre passe-bas 46 à caractéristique présentant deux fréquences d'inversion par exemple 5 KHz dans la plage des basses fréquences et 10 KHz dans la plage des hautes fréquences. Comme pour les différents circuits examinés, les courbes de la figure il ont été obtenues pour des réponses du chemin d'action directe 45 et du chemin de réaction 46 pour -9,5 dB et 0 dB. Il est à remarquer que dans le circuit de la figure 10, du fait de l'expansion de la région des hautes fréquences pour les niveaux élevés du signal d'entrée, on a une augmentation de la plage de fonctionnement linéaire de la bande et un niveau de sortie

maximum (encore appelé niveau MOL) amélioré, avant saturation.

La figure 12 montre un autre mode de réalisation de réducteur de bruit 50 selon l'invention, dans lequel les éléments 51-59 sont identiques quant à leur structure et à leur fonction aux éléments 31-39 du réducteur de bruit 30 de la

figure 7; la description détaillée de ces éléments ne sera pas

reprise. En plus de ces éléments, le réducteur de bruit 50 comporte un autre chemin d'action directe branché en parallèle sur le chemin d'action directe 55; ce chemin est formé d'un

filtre passe-haut 61 qui reçoit le signal de sortie du -

soustracteur 58 et d'un circuit anti-limite 62 qui reçoit le signal de sortie du filtre passe-haut 61 et qui, à son tour, fournit un signal de sortie à une autre entrée d'addition ou entrée positive d'un additionneur 57. De plus, le réducteur de bruit 50 comporte un chemin de commande formé d'un filtre

passe-haut 69a qui reçoit le signal de sortie du filtre passe-

haut 61 et un circuit de commande 69b qui reçoit le signal de sortie du filtre passe-haut 69a qui fournit à son tour une tension de commande à l'amplificateur à gain variable 53; comme précédemment, l'amplificateur 53 est un amplificateur commandé en tension. Dans ce mode de réalisation, on remarque que l'opération de pondération est assurée par les deux filtres

passe-haut 61, 69a.

La figure 13 montre un exemple de circuit anti-

limite 62 pour le circuit de la figure 12. En particulier, le

circuit anti-limite 62 de la figure 13 se compose d'une résis-

tance 64 qui reçoit le signal de sortie du filtre passe-haut 61 par la borne d'entrée 63 et par-deux diodes 66, 67 polarisées en opposition, et qui sont branchées en parallèle l'une sur l'autre, l'ensemble étant monté en série entre la résistance 64 et la borne de sortie 65 du circuit antilimite 62. Le signal de sortie du circuit anti-limite 62 sur la borne de sortie 65

attaque l'entrée d'addition mentionnée ci-dessus de l'addi-

tionneur 57.

Dans le réducteur de bruit 50 de la figure 12, lorsque le niveau du signal d'entrée augmente brusquement,

le gain de l'amplificateur à gain variable 53 augmente également.

Toutefois, comme le gain de l'amplificateur à gain variable 53 ne peut suivre instantanément le changement de niveau du signal d'entrée, il y a un retard ou temps de réponse,-ce qui déforme l'onde traitée. Si par exemple le réducteur de bruit 50 est utilisé dans le circuit de réaction négative d'un amplificateur effectuant un codage, si le niveau du signal d'entrée augmente brusquement, on a un dépassement correspondant de la courbe à la sortie de l'amplificateur, provoquant la saturation de la bande. Le temps nécessaire à la diminution de ce dépassement jusqu'au niveau voulu est appelé temps d'attaque. Le circuit anti-limite 62 permet ainsi d'éviter cet inconvénient et se met en oeuvre lorsque le niveau du signal d'entrée dépasse un niveau prédéterminé pour compenser le signal. De même, comme la saturation précédente de la bande magnétique risque de plus de se produire à des fréquences élevées du signal d'entrée, le filtre passe-haut 61 est monté dans le second chemin d'action directe entre la sortie du soustracteur 58 et l'entrée du circuit anti-limite 62.

Claims (8)

R E V E N D I C A T I O N S ) Réducteur de bruit caractérisé en ce qu'il se compose d'un premier chemin de signal ayant un amplificateur à gain variable (13) pour amplifier le signal avec un gain réglable et un intégrateur (14) pour intégrer au moins une partie du signal qui traverse l'amplificateur à gain variable (13), un moyen (19a, 19b) pour commander le gain de l'amplifi- cateur à gain variable (13), un premier moyen (15) relié au premier chemin de signal pour donner la limite inférieure du gain appliqué au signal par le circuit et un second moyen (16) relié au premier chemin de signal pour donner sa limite supérieure du gain appliqué au signal traité par le circuit.
1. 2 ) Réducteur selon la revendication l,-caracté-

   risé en ce que l'intégrateur (14) intègre au moins la partie du signal qui traverse l'amplificateur à gain variable dans

   une plage audio prédéterminée.

   ) Réducteur de bruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier chemin du signal donne un signal de sortie en réponse à un signal d'entrée et le premier moyen comporte un moyen d'action directe (15) pour appliquer positivement le signal d'entrée (11) au signal de sortie pour

   former un signal additionné (17, 12).
2. 4 ) Réducteur de bruit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen d'action directe (15) est une

   résistance.

   ) Réducteur de bruit selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un additionneur (17) pour combiner le signal d'entrée fourni par action directe (15) et le signal de sortie du premier chemin de signal pour former un

   signal somme.
3. 6 ) Réducteur de bruit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second moyen (16) comporte un moyen de

   réaction pour appliquer négativement en retour le signal addi-

   tionné (17) à l'entrée (18) du circuit.
4. 7 ) Réducteur de bruit selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un soustracteur (18) pour retrancher le signal de retour, négatif du signal d'entrée du

   circuit et donner un signal d'entrée appliqué au premier che-

   min de signal (13, 14).
5. 80) Réducteur de bruit selon la revendication 6,

   caractérisé en ce que le moyen de réaction (16) est une résis-

   tance. ) Réducteur de bruit selon la revendication 6,

   caractérisé en ce que le moyen de réaction est un filtre passe-

   bas. ) Réducteur de bruit selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre passe-bas pour fournir un signal de sortie au moyen de réaction en réponse au signal

   de somme (17).
6. 110) Réducteur de bruit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen anti-limite (62)

   branché en parallèle dans le premier chemin de signal pour com-

   penser le signal appliqué au circuit lorsque le niveau du signal

   augmente brusquement.
7. 12 ) Réducteur de bruit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un amplificateur (23) ayant une entrée inversée et une sortie, et dont le premier chemin de

   signal, le premier moyen, le second moyen et le moyen de com-

   mande forment le premier décodeur (10) branché comme circuit de réaction négative pour l'amplificateur (23) entre l'entrée inversée et la sortie, le réducteur de bruit fonctionnant en codeur. 13 ) Réducteur de bruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur à gain variable (13) et

   l'intégrateur (14) sont branchés en série, le moyen de com-

   mande comporte un détecteur de niveau pour commander le gain de l'amplificateur à gain variable en réponse au niveau du signal

   du premier chemin de signal.
8. 14 ) Réducteur de bruit selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'amplificateur à gain variable (13) est un amplificateur commandé en tension et le détecteur de niveau donne une tension de commande de gain en réponse au niveau de tension du signal du premier chemin de signal et fournit la tension de commande de gain à l'amplificateur (13) commandé en

   gain pour en régler le gain.

   ) Réducteur de bruit selon la revendication 14, caractérisé en ce que le moyen de commande comporte en outre un moyen de pondération (19a) pour dériver un signal pondéré des composantes haute fréquence du premier chemin de signal et le détecteur de niveau donne une tension de commande de gain à

   18 2490038

   partir du signal pondéré.

   ) Réducteur de bruit selon la revendication

   14, caractérisé en ce que le moyen de détection de niveau com-

   mande l'amplificateur à gain variable pour augmenter les niveaux croissants du signal du premier chemin de signal et pour diminuer les niveaux décroissants du signal du premier

   chemin de signal.