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Physical
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3000 Hz
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de 3000 Hz
(2)
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10000 Hz
(2)
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1 us
(1)
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2400 Hz
(1)
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1200 Hz
(1)
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de 1000 Hz
(1)
[13][_]
-26 d
(1)
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-20 d
(1)
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1000 Hz
(1)
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Gene Or Protein
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Etre
(6)
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Est-a
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Cou
(1)
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Har
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Appa
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Qui Gene
(1)
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Disease
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2515467A1
Family ID 1945083
Probable Assignee Anderson Jacobson Inc
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE ET DISPOSITIF DE LINEARISATION D'UN MICROPHONE AU
CHARBON
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE LA TRANSMISSION DE DONNEES NUMERIQUES SUR LIGNE
TELEPHONIQUE.
UNE TECHNIQUE POUR REDUIRE LA NON-LINEARITE DE LA CARACTERISTIQUE DE
FREQUENCE D'UN MICROPHONE A GRENAILLE DE CHARBON 35 D'UN COMBINE
TELEPHONIQUE 31 PLACE EN COUPLAGE ACOUSTIQUE AVEC UN MODEM, CONSISTE A
APPLIQUER AU MICROPHONE UNE TONALITE SITUEE A L'EXTERIEUR DE LA BANDE
VOCALE, SIMULTANEMENT AU SIGNAL AUDIOFREQUENCE DE DONNEES A EMETTRE.
LA TONALITE SUPPLEMENTAIRE, GENEREE PAR UN SYNTHETISEUR NUMERIQUE 45,
EST APPLIQUEE A UN POINT DE SOMMATION 29 EN SORTIE DE L'EMETTEUR DU
MODEM.
APPLICATION AUX MODEMS TELEPHONIQUES DONT LES FREQUENCES D'EMISSION ET
DE RECEPTION PRESENTENT UNE RELATION HARMONIQUE.
Description
_________________________________________________________________
i La presente invention concerne de facon generale la transmission
audiofrequence dans la bande vocale et
elle porte plus particulierement sur de telles transmis-
sions effectuees au moyen d'un microphone a grenaille de charbon.
Les caracteristiques non lineaires des micro-
phones a grenaille de charbon sont bien connues Les microphones a
grenaille de charbon sont tres largement utilises dans les combines
telephoniques, dans lesquels
la non-linearite ne presente aucun inconvenient particu-
lier pour l'utilisation ordinaire Cependant, lorsqu'on utilise un tel
microphone dans le cadre d'un canal de
transmission d'information numerique, par l'interme-
diaire d'un modem et d'un coupleur acoustique, les non-
linearites peuvent creer un probleme De facon caracte-
ristique, un modem emet et recoit des donnees dans une bande vocale
(c'est-a-dire au-dessous d'environ 3000 Hz) sur une ligne telephonique
Un type de modem realise
ceci par connexion filaire directe avec la ligne tele-
phonique, mais un autre type de modem utilise un cou-
pleur acoustique dans lequel on place un combine tele-
phonique ordinaire C'est dans le cas de l'utilisation d'un coupleur
acoustique que les caracteristiques non
lineaires d'un microphone a grenaille de charbon uti-
lise en telephonie sont incorporees dans le chemin de
transmission de donnees.
Un probleme particulier est apparu recemment a cet egard avec un modem
dont la frequence centrale de la bande de reception est double de
celle de la bande d'emission Ainsi, tout harmonique d'ordre deux
genere
a partir du signal emis tombe dans la bande de recep-
tion et apparait ainsi sous la forme de bruit qui per-
turbe les signaux que recoit le modem Lorsqu'on uti-
lise un coupleur acoustique et certains types de micro-
phones telephoniques a grenaille de charbon, ces har-
moniques deviennent suffisamment eleves pour que les
erreurs de transmission de donnees soient intolerables.
L'invention a donc pour but d'offrir une techni-
que pour reduire de tels harmoniques.
En resume, on'parvient a ces buts de l'invention, ainsi qu'a d'autres,
en appliquant au microphone a charbon,
simultanement au signal audiofrequence a emettre, une to-
nalite audiofrequence ayant une frequence superieure a la bande vocale
mais comprise dans la bande de frequence du microphone a charbon Pour
le microphone a grenaille-de
charbon du type habituel utilise dans les combines tele-
phoniques, cette tonalite se trouve de preference dans la plage de 7 a
10 k Hz On a trouve que cette technique rendait plus lineaire la
caracteristique du microphone a charbon et reduisait ainsi les
harmoniques generes par la tonalite audiofrequence qui sont
susceptibles de creer un probleme, en particulier lorsqu'on utilise le
microphone dans le cadre d'un couplage acoustique avec un modem dont
la bande de reception est doux fois p 1 us elevee quesa bande
d'emission La tonalite audiofrequence n'est ni detectee ni utilisee de
toute autre maniere par le recepteur a l'autre extremite ou a
l'extremite emettrice, car ceci n'est pas necessaire pour parvenir
au but de l'invention.
L'invention sera mieux comprise a la lecture
de la description qui va suivre d'un mode de realisation
et en se referant aux dessins annexes sur lesquels: La figure 1 est un
schema synoptique d'un modem telephonique et d'un coupleur acoustique
utilisant la technique de l'invention; et La figure 2 represente les
diverses largeurs
de bande de frequence qui interviennent dans le fonction-
nement du dispositif de la figure 1 -
On va maintenant considerer la figure 1 sur laquelle on voit les
composants fondamentaux d'un modem telephonique et d'un coupleur
acoustique Un microphone 11 du modem genere un signal electrique
audiofrequence qui est amplifie par un amplificateur 13 puis applique
a un recepteur 15 dans lequel le signal est converti en donnees
numeriques apparaissant sur une sortie 17 Le signal de la sortie 17
est ainsi applique a un equipement -3 numerique tel qu'un terminal,
une imprimante ou autre Les donnees numeriques provenant d'un tel
equipement sont appliquees par une ligne 19 a un emetteur 21 qui
convertit
les donnees numeriques en un signal audiofrequence appa-
raissant sur une sortie 23 Le signal present sur cette sortie est
applique a un amplificateur 25 et ensuite a un haut-parleur 27 Un
circuit de sommation 29 entre l'emetteur 21 et l'amplificateur 25
n'existe pas dans
les modems classiques mais il a ete ajoute pour incorpo-
rer dans le modem le perfectionnement correspondant a
l'invention, decrit ci-apres.
Un combine telephonique 31 comportant un re-
cepteur 33 et un microphone a grenaille de charbon 35
est positionne de facon que ces elements soient respec-
tivement en couplage acoustique avec le microphone 11 et le
haut-parleur 27 du modem On realise ceci au moyen d'embouts
acoustiques classiques, representes schematiquement en 37 et 39 Le
brevet U S 4 246 444
decrit une structure avantageuse d'embout acoustique.
Le recepteur 33 et le microphone 35 sont couples elec-
triquement a la ligne electrique 41 du combine Les
donnees numeriques presentes en 19 sont ainsi conver-
ties par le modem en tonalites audiofrequence qui sont couplees a la
ligne 41 par le microphone 35 De facon similaire, des tonalites du
meme type recues a partir d'un emplacementeloigne par l'intermediaire
d'un autre modem sont reconverties en information nume-
rique en 17.
Conformement a l'invention, appliquee a un
modem telephonique, on applique au microphone a gre-
naille de charbon 35 une tonalite en plus du signal
audiofrequence desire, dans le but de rendre plus lineai-
re la reponse du microphone dans la bande vocale La bande vocale
s'etend de quelques centaines de hertz a environ 3000 Hz C'est dans
cette bande que les signaux
audiofrequence sont emis et recus par les circuits tele-
phoniques On pourrait appliquer une telle tonalite au moyen d'un
hautparleur distinct du haut-parleur 27, mais il est plus commode
d'appliquer au circuit de sommation 29
le signal de sortie d'un generateur de sig al 43 Le gene-
rateur de signal 43 peut etre l'un quelconque de nom-
breux types Il est represente ici avec en tant qu'ele-
ment central un synthetiseur numerique 45 qui est atta-
que par une horloge classique 47 Un signal de sortie ana-
logique provenant du synthetiseur numerique 45 est trans-
mis par un filtre passe-bande 49 afin de reduire les composantes de
frequence non desirees du signal, puis il est applique au circuit de
sommation 29 Le signal est donc applique au haut-parleur 27
simultanement au
signal audiofrequence present sur la ligne 23 qu'on de-
sire emettre a distance au moyen des circuits telepho-
niques. On va maintenant considerer la figure 2 qui
represente un spectre de frequence relatif au fonction-
nement du dispositif perfectionne de la figure 1, confor-
mement a un exemple particulier Un type de modem avec lequel la
technique de l'invention est particulierement utile est celui dans
lequel la frequence centraledunebandede reception 51 est egale au
double de celle d'une bande d'emission 53 Dans cet exemple, la bande
de reception
51 est centree sur environ 2400 Hz, tandis que la ban-
de d'emission 53 est centree sur environ 1200 Hz,
soit la moitie de la frequence de reception.
Dans le dispositif de la figure 1, les signaux de reception compris
dans la bande 51 de la figure 2 sont appliques au recepteur 15 et le
signal emis dans la bande 53 est genere par l'emetteur 21 Du fait que
les circuits telephoniques combinent ces deux signaux, tout harmonique
d'ordre deux des signaux emis retournera vers le recepteur 15 sous la
forme d'un bruit parasite
et rendra ainsi difficile la reception simultanee d'in-
formation, selon l'amplitude de ces harmoniques Comme
on l'a mentionne precedemment, du fait que le micro-
phone au charbon 35 n'est pas lineaire, il tend a creer de tels
harmoniques d'ordre deux qui ont une amplitude
susceptible de produire un pourcentage d'erreurs conside-
rable dans l'information recue.
Pour contribuer a corriger la situation, le generateur de signal 43 de
la figure 1 genere, dans cet exemple particulier, un signal compris
dans une bande 55 de la figure 2 La frequence du signal est placee a
l'exterieur de la bande vocale normale pour les circuits telephoniques
(c'est-a-dire au-dessus de 3000 Hz) Cette frequence doit etre
suffisamment superieure a la bande vocale pour que des produits
d'intermodulation genants entre cette frequence et des signaux compris
dans les bandes de reception et d'emission 51 et 53 se trouvent
a l'exterieur de ces bandes de transmission d'informa-
tion Simultanement, la tonalite situee dans la bande doit etre a
l'interieur de la gamme de reponse en
frequence du microphone a charbon 35 Pour les micro-
phones a genaille de charbon couramment utilises, la gamme allant de 7
a 10 k Hz est acceptable Les bandes d'emission et de reception 51 et
53 de la plupart des types de modems se trouvent au-dessous de 3000 Hz
La separation en frequence qui en resulte evite que des
produits d'intermodulation parasites tombent a l'inte-
rieur des bandes d'emission et de reception 51 et 53.
La tonalite 55 peut etre une tonalite de largeur de bande tres etroite
(pratiquement une seule
frequence) ou peut etre un signal a bande plus large.
Du fait que l'utilisateur du modem entend la tonalite,
on a trouve qu'il etait preferable d'utiliser une tona-
lite a bande large, correspondant par exemple a la lar-
geur de bande de 1000 Hz indiquee sur la figure 2, de facon a la
rendre moins genante pour l'utilisateur du modem Ainsi, dans cet
exemple particulier pour le modem particulier qui est decrit, on a
trouve qu'une bande centree sur environ 8,1 k Hz pour la tonalite
evitait des produits d'intermodulation parasites et n'etait pas
genante pour l'utilisateur.
L'amplitude de la tonalite 55 influe sur la linearite du microphone a
charbon 35 et donc sur le niveau
de tout harmonique d'ordre deux genere qui tombe a l'inte-
rieur de la bande 51 et qui resulte d'un signal emis dans la bande 53
Dans un exemple particulier, le niveau d'energie de la tonalite 55 est
fixe a -26 d Bm, tandis
que les donnees d'emission elles-memes sont a -20 d Bm.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportees au
dispositif decrit et represente,
sans sortir du cadre de l'invention.
15467
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Coupleur de donnees acoustique concu pour emettre des donnees sur
une ligne telephonique ( 41) et
comportant une entree ( 19) pour recevoir des signaux nume-
riques a partir d'une source, un emetteur ( 21) pour
convertir les signaux numeriques en signaux audiofre-
quence dans la bande vocale, un haut-parleur ( 27) qui
est connecte a l'emetteur pour rendre les signaux audio-
frequence audibles, un microphone ( 11), un recepteur ( 15) connecte
au microphone pour convertir en signaux
de donnees numeriques des signaux audiofrequence pro-
venant du microphone, une sortie ( 17) destinee a ache-
miner les signaux numeriques a partir du recepteur, et un coupleur
acoustique ( 37, 39) concu pour maintenir en couplage acoustique avec
le haut-parleur un combine telephonique ( 31) contenant un microphone
a grenaille de charbon ( 35); caracterise en ce qu'il comprend des
moyens ( 43) qui sont connectes au haut-parleur ( 27) pour lui
appliquer une tonalite, simultanement a un signal audiofrequence
contenant des donnees qui provient de l'emetteur ( 21), cette tonalite
ayant une bande de
frequence exterieure aux bandes d'emission et de recep-
tion et une frequence choisie de facon a ne pas creer de produits de
distorsion d'intermodulation genants dans les bandes d'emission ou de
reception, grace a
quoi la non-linearite du microphone a grenaille de char-
bon ( 35) est reduite et la distorsion produite par
cette non-linearite est egalement reduite.
2 Coupleur de donnees acoustique selon la revendication 1, caracterise
en ce que les moyens ( 43) destines a appliquer une tonalite
appliquent une tonalite ayant une bande de frequence qui se trouve
au-dessus des bandes d'emission et de reception et a l'exterieur de la
bande vocale.
3 Coupieur de donnees selon la revendication 1, caracterise en ce que
les moyens ( 43) destines a appliquer
une tonalite comprennent des moyens ( 47, 45, 49) qui gene-
rent une tonalite dont la bande est pratiquement entierement
contenue dans la gamme allant de 7000 A 10000 Hz.
4 Coupleur de donnees acoustique selon l'une
quelconque des revendications 1 a 3, caracterise en ce que
les moyens d'application de tonalite ( 43) comprennent des moyens (
47, 45, 49) destines a generer la tonalite avec une largeur de bande
pratiquement egale a 1000 Hz et
avec une amplitude pratiquement uniforme dans cette bande.
Coupleur de donnees acoustique selon l'une
quelconque des revendications 1 a 3, caracterise en ce
que les moyens d'application de tonalite ( 43) compren-
nent des moyens ( 47, 45, 49) destines a appliquer la tonalite avec
une amplitude suffisante pour minimiser les harmoniques generes dans
la bande d'emission comme
dans la bande de reception.
6 Procede d'emission d'un signal audiofre-
quence sur une ligne telephonique ( 41) au moyen d'un microphone a
grenaille de charbon ( 35), caracterise
en ce que: on applique le signal audiofrequence au mi-
crophone dans une bande de largeur inferieure a environ 3000 Hz; et on
applique simultanement au microphone une tonalite de frequence
notablement superieure a 3000 Hz, mais comprise dans une gamme de
frequence dans laquelle le microphone est sensible, de facon a rendre
plus lineaire la caracteristique d'amplitude du
microphone sur toute la bande vocale au-dessous d'envi-
ron 3000 Hz.
7 Procede selon la revendication 6, caracte-
rise en ce que l'operation consistant a appliquer la tonalite place
pratiquement la tonalite a l'interieur
de la gamme allant de 7000 A 10000 Hz -
8 Procede selon la revendication 6, caracte-
rise en ce que l'operation d'application de la tonalite comprend
l'application d'une tonalite ayant une largeur
de bande pratiquement egale a 1 k Hz.
9 Procede selon la revendication 6, caracte-
rise en ce que l'operation d'application du signal audio-
frequence comprend la mise en couplage acoustique du microphone ( 35)
avec un haut-parleur de sortie ( 27) d'un
modem telephonique.
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