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Description jointe à une demande de déposée par la société dite : INTERINVEST LIMITED ayant pour objet : Système d'écouteurs téléphoniques sans cordon
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L'invention concerne des systèmes d'écouteurs téléphoniques sans cordon.
Suivant l'invention, on prévoit un système d'écouteurs téléphoniques ou de casque sans cordon, comprenant un émetteur à modulation de fréquence pour être relié à une sortie d'une source acoustique, et un casque ou des écouteurs téléphoniques reliés à une sortie d'un récepteur portatif à modulation de fréquence.
Un emploi d'un tel système convient pour la haute fidélité dans un dispositif dans lequel l'appareil reproducteur du son est un amplificateur à haute fidélité pour des reproductions à partir de disques, de bandes enregistreuses ou d'un appareil radioélectrique classique à modulation de fréquence (FM). Une connexion peut être réalisée aussi en passant par le système à haute fidélité ou séparément, avec un récepteur de télévision ou un ordinateur avec une sortie acoustique. L'absence d'une liaison physique entre le casque et l'appareil reproducteur de son permet à un auditeur de se déplacer librement dans la région de service de l'émetteur et supprime la restriction créée par la longueur habituellement prédéterminée du cAble de connexion. Ceci peut aider à améliorer le confort de l'auditeur.
L'émetteur peut également être relié à un microphone.
Par exemple, avec le microphone placé dans le local où l'on pratique l'écoute au casque, il devient possible que plusieurs auditeurs parlent les uns aux autres de façon normale alors qu'ils portent des casques, et d'entendre la
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sonnerie d'un téléphone ou la sonnette de la porte sans être gêné.
Le récepteur portatif peut être essentiellement du type d'un tuner classique pour modulation de fréquence, pourvu d'un amplificateur pour casque, qui peut être compact puisqu'il doit simplement produire un signal d'un niveau suffisant pour faire fonctionner le casque. Ces récepteurs peuvent être très compacts et ils peuvent être alimentés par batterie tout en fournissant une bonne performance en ce qui concerne le bruit, la distorsion et la réponse en fréquence.
Une forme de réalisation avantageuse de l'émetteur est définie dans les revendications secondaires 5 à 9 du présent mémoire. Un avantage de ce genre d'émetteur est qu'il est relativement simple, qu'il peut être fait très compact et qu'il est aussi capable d'une bonne performance.
Il est possible de comprendre l'émetteur dans l'amplificateur à haute fidélité ou dans un autre équipement reproducteur du son, rendant ainsi le système plus compact encore en éliminant la nécessité d'un bottier séparé et d'une interconnexion.
On comprendra l'invention plus clairement en lisant la description qui va suivre d'une forme de réalisation préférée de l'invention, donnée à titre d'exemple seulement, en se référant aux dessins joints au présent mémoire, sur lesquels : - la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un système d'écouteurs téléphoniques ou de casque sans cordon suivant l'invention ; - la figure 2 est un schéma fonctionnel d'un émetteur du système de la figure 1 ; et - la figure 3 est un schéma de circuit de l'émetteur de la figure 2.
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En se référant aux dessins, on y voit représenté un système découteurs téléphoniques ou de casque sans cordon suivant l'invention, indiqué de façon générale par l'indice de référence 1. Le système à casque 1 comprend un émetteur pour modulation de fréquence 2 pour être relié à un ensemble acoustique à haute fidélité 3, dans le cas présent un ensemble à haute fidélité domestique. Une paire d'écouteurs téléphoniques de casque 4 pour l'écoute personnelle sont reliés à un récepteur 5 pour modulation de fréquence, pour recevoir les signaux provenant de l'émetteur 2. Des antennes 7 et 8 sont prévues respectivement sur l'émetteur 2 et sur le récepteur- 5 pour l'émission et la réception des signaux acoustiques.
Un microphone 6 est relié à une entrée de l'émetteur 2. Le microphone 6 peut être commandé par un commutateur de marche/arrêt ou être actionné par le niveau du bruit.
Le microphone 6 est disposé dans le local où se pratique l'écoute personnelle et il peut s'agir d'un microphone stéréophonique, ou bien il peut s'agir d'un microphone unique dont la sortie est agencée pour fournir un signal monophonique à l'émetteur 2. Le microphone 6 permet ainsi à l'auditeur d'entendre des sons produits dans le local tout en écoutant les signaux de sortie de l'appareil 1. Ainsi, une conversation ordinaire peut se poursuivre et l'auditeur peut entendre d'autres sons tels que la sonnerie d'un téléphone et une sonnette de porte.
Le récepteur 5 est alimenté par batterie et il est suffisamment compact pour être porté par l'auditeur sans gêner celui-ci. Ainsi, l'auditeur peut se déplacer librement dans la région d'écoute et peut prendre n'importe quelle position dans la région de service de l'émetteur 2.
Pour éviter les interférences, la puissance de sortie de l'émetteur 2 peut être relativement faible, par exemple suffire à couvrir des bruits ménagers.
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En se reportant à présent à la figure 2, on y voit l'émetteur 2 représenté sous forme d'un schéma fonctionnel.
L'émetteur 2 a deux canaux d'entrée acoustiques 9, chacun comprenant un atténuateur 10 pour fixer les niveaux, un étage de gain et d'accentuation 11 et un filtre passe-bas à 15 KHz. Les sorties des filtres passe-bas 12 sont transmises à une matrice 13 qui mélange une portion du signal de sortie provenant de chaque filtre passe-bas 12 au signal de sortie provenant de l'autre filtre passe-bas 12. Les sorties de la matrice 13 sont reliées aux entrées respectives d'une paire de commutateurs électroniques 14 qui sont commandés en opposition de phase par les signaux de sortie Q et Q d'un basculeur 15 à division par deux. Le basculeur 15 est commandé par un oscillateur 16 à 76 KHz.
L'une des sorties du basculeur 15 est reliée à l'entrée d'un autre basculeur 17 à division par deux, dont le signal de sortie est mélangé au signal de sortie provenant des commutateurs 14, dans un circuit additionneur 18. Le signal de sortie du circuit 18 est passé par un filtre passebas 19 à 53 KHz, à un circuit Varicap 20 muni d'un potentiomètre d'ajustement d'écart 21. Le circuit Varicap 20 fait partie du circuit accordé d'un oscillateur VHF 22 ayant une capacité réglable 23 pour fixer la fréquence. La sortie VHF de l'oscillateur 22 est fournie à une antenne (non montrée).
Le signal de sortie MPX du filtre 19 est en outre fourni à l'entrée d'un redresseur combiné à deux alternances 29 et à des commandes de seuil 24. Les commandes de seuil 24 commandent une diode émettrice de lumière verte 25 et une diode émettrice de lumière rouge 26. Un ensemble d'alimentation régulé 27 est prévu pour alimenter l'émetteur à partir d'un secteur de courant alternatif (AC).
La figure 3 représente un schéma de circuit détaillé de l'émetteur 2 et du bloc d'alimentation 27. Le bloc
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d'alimentation 27 comprend un commutateur bipolaire 30, à positions de marche et d'arrêt, un transformateur 31 d'isolation du secteur, des diodes redresseuses 32, un régulateur de tension 33 du type 7815. des capacités de lissage et de stabilisation 34 et 35, des résistances 36,37 et 38 et une diode émettrice de lumière, indicatrice d'alimentation, 39. Le bloc d'alimentation 27 a des sorties en tension continue de +15 V, +7, 5 V et 8V pour l'émetteur 2.
L'émetteur 2 a trois paires de canaux d'entrée 40 dont un seul est représenté. Les canaux d'entrée 40 peuvent être choisis à volonté par l'auditeur, l'un d'eux, par exemple, peut être relié à un ensemble haute fidélité domestique 3, un deuxième à un récepteur de télévision (non représenté) et un troisième à un ordinateur à sortie acoustique (également non représenté).
L'étage de gain et d'accentuation 11 comprend un amplificateur opérationnel 41, des résistances 42 à 46 et des capacités 47 à 49. L'étage de gain et d'accentuation 11 fournit un gain suffisant pour compenser les pertes dans les autres parties du circuit et pour donner un niveau suffisant pour moduler l'oscillateur 22. L'étage de gain et d'accentuation 11 fournit aussi l'accentuation classique équivalant à une constante de temps de 50 microsecondes comme dans les techniques VHF-FM classiques. Le signal de sortie du filtre passe-bas 12 à 15 KHz, ensemble avec le signal de sortie du filtre passe-bas correspondant 12 dans l'autre canal 40, est fourni à la matrice 13 comprenant les résistances 50 à 52.
Les signaux de sortie de la matrice 13 sont fournis à des commutateurs électroniques respectifs 53 qui sont des commutateurs CMOS bilatéraux, dans le cas présent fournis par la moitié d'un circuit intégré CMOS du type 4066,54.
Les deux autres commutateurs 55 du circuit intégré 4066 54 forment, ensemble avec les résistances 56 et 57 et
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la capacité 58, un oscillateur 16 dont la fréquence de fonctionnement est de 76 KHz. Le signal de sortie de l'oscillateur 16 est divisé par deux dans le basculeur 15 comprenant la moitié d'un circuit intégré CMOS du type 4013, dont les sorties Q et Q sont reliées aux entrées de commande des commutateurs 53. La sortie Q du basculeur 15 est reliée à l'entrée du basculeur 17 formant l'autre moitié du circuit intégré 4013 dont la sortie est reliée à une résistance 59. Les commutateurs 53 fonctionnent ainsi en opposition de phase et font passer, en les alternant, les signaux de sortie des deux canaux d'entrée avec une cadence de répétition de 38 KHz.
Le diviseur 17 fournit un signal de tonalité pilote à 19 KHz, dont le niveau par rapport au niveau du signal acoustique multiplex est établi par le rapport de la résistance 59 à une résistance 60 qui, ensemble avec un amplificateur opérationnel 61 et une résistance 62, constituent le circuit d'addition 18, tandis que les résistances 63 et 64, une bobine d'induction 65 et des capacités 66 et 67 forment le filtre passe-bas 19 à 53 KHz.
Le circuit Varicap 20 qui limite l'induction vers l'oscillateur VHF 22 comprend une diode Varicap 68, une capacité 59 et des résistances 70 à 72. La diode 68 est reliée par une capacité 73 aux bornes d'une bobine d'induction 74 qui, avec la capacité 23 et une autre capacité 75, forme le circuit accordé de l'oscillateur VHF 22.
L'oscillateur 22 comprend encore un transistor 76, des résistances 77 à 80 et des capacités 81 à 86. Le signal de sortie de l'oscillateur est fourni par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas, comprenant une bobine d'induction 87 et des capacités 88 et 89 pour la suppression des harmoniques, à l'antenne (non représentée) en passant par la borne de sortie 90. L'oscillateur VHF 22 est ajusté à une fréquence de la bande VHF, par exemple d'environ 104 MHz.
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La sortie du filtre 19 est reliée en outre à la base d'un transistor 92 qui, avec les diodes 93 et 94, les résistances 95 à 98 et les capacités 99 et 100, forme le redresseur sur deux alternances du circuit 24. Le redresseur sur deux alternances, ensemble avec la capacité 101, forme un détecteur d'enveloppe de pointe pour le signal multiplex provenant du filtre 19.
Les dispositifs de commande à seuil 24 comprennent un amplificateur opérationnel 102, des transistors 103 et 104 et des résistances 105 à 110. La sensibilité des dispositifs de commande à seuil 24 est telle que la diode 25 émettrice de lumière verte brille lorsque la pointe d'enveloppe du signal multiplex est dans la région de la pleine modulation, correspondant à un écart maximal de 75 KHz dans le signal FM à la sortie de l'émetteur 22, tandis que la diode émettrice de lumière rouge 26 s'éclaire lorsque ce niveau est déplacé, correspondant à une surmodulation.
Ainsi, les atténuateurs 10 et/ou la commande de volume de l'amplificateur à haute fidélité 3 ou d'un appareil reproducteur de son, peuvent être réglés tandis qu'est surveillé le niveau de modulation de pointe pour assurer que l'oscillateur 22 soit modulé complètement pour optimaliser la gamme dynamique, tout en évitant la surmodulation.
Pour l'emploi, l'émetteur 2 est enfiché dans l'ensemble acoustique 3 et le casque 4 est porté par un auditeur (non montré). Les signaux acoustiques provenant de l'ensemble acoustique 3 sont transmis au récepteur 5 par la voie de l'émetteur 2 en permettant ainsi à l'auditeur de se déplacer librement dans les limites de la portée de l'émetteur. La portée de l'émetteur est suffisante pour étendre son action à l'étendue d'une habitation moyenne.
Le microphone 6 permet à l'auditeur d'entendre des sons quelconques dans l'habitation, comme par exemple la sonnette de la porte ou la sonnerie du téléphone.
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On envisage que la portée du système puisse être augmentée en ajoutant un ensemble transcepteur acoustique qui relayerait les signaux vers le récepteur.
On comprendra qu'alors que le système sans cordon a été décrit pour l'emploi avec un ensemble acoustique à haute fidélité, on pourrait l'utiliser avec n'importe quel ensemble acoustique, par exemple avec un appareil de télévision, radioélectrique ou autre.
On comprendra aussi que bien que l'on ait décrit une construction spécifique d'une matrice, on pourrait utiliser toute matrice convenable. Bien que l'on ait décrit une construction spécifique d'un oscillateur à 76 KHz, toute autre construction convenable pourrait être utilisée, par exemple une boucle à blocage de phase utilisant un cristal à 76 KHz comme référence.
En outre, on comprendra que bien qu'on ait utilisé une diode Varicap pour limiter l'induction amenée à l'oscillateur VHF, on pourrait utiliser tout autre moyen convenable.
On comprendra que bien que l'émetteur ait été décrit avec trois paires de canaux d'entrée, une seule est nécessaire.
En outre, on comprendra que le microphone, bien qu'utile, n'est pas nécessaire à l'invention.
On envisage qu'un certain nombre d'ensembles récep- teur/écouteurs pourraient être prévus pour être employés avec un émetteur unique.
Bien que l'on ait décrit un système dans lequel des signaux provenant de la sortie d'un système de son à haute fidélité sont transmis sans cordon à une paire d'écouteurs téléphoniques, il est possible d'envisager d'autres applications. Par exemple, des haut-parleurs pourraient être utilisés à la place des écouteurs ou du casque pour créer un lien sans cordon avec le reste d'un système à haute fidélité. Un récepteur séparé pourrait être prévu pour
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chacun de la paire stéréophonique de haut-parleurs et un amplificateur de puissance devrait en général être prévu entre le ou chaque haut-parleur et le récepteur auquel il est relié.
L'emploi avec un appareil de télévision a déjà été mentionné et le système peut être utilisé aussi avec un enregistreur à cassette vidéo ou un tourne-disques. Le système peut être prévu aussi dans un véhicule pour former un lien sans cordon entre une radio d'automobile ou un cassetophone et l'auditeur.
Le système peut être utilisé aussi dans un système d'alarme pour donner une indication acoustique d'alarme à distance, par exemple pour avertir d'une intrusion dans un bâtiment ou dans un véhicule. Le système peut être utilisé aussi comme partie d'un système de cherche-personnes, jouant par exemple le rôle de répéteur dans un cherchepersonnes (bip-bip).
Le système peut être utilisé encore comme partie d'un système de transfert de données, par exemple pour le transfert des données à un ordinateur.