FR2578700A1

FR2578700A1 - Improved parametric equaliser

Info

Publication number: FR2578700A1
Application number: FR8503549A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-11
Filing date: 1985-03-11
Publication date: 1986-09-12
Anticipated expiration: 2005-03-11
Also published as: FR2578700B1

Abstract

Parametric equalising device with several cells including an amplifier mounted in adder-follower mode 1, 2, 3 and 4 receiving the main signal E and a signal modified by a bandpass filter 5 to 19, characterised in that it includes, for each channel, a single main adder-follower amplifier 1 to 4 to whose connection terminals e, s, c several partial cells each comprising a bandpass filter 5 to 19; 5' to 19' are connected up in parallel.

Description

Egaliseur paramétrique perfectionné. Advanced parametric equalizer.

L' invention concerne la correction des chaines de reproduction sonores en fonction de l'acoustique particulière d'un local, notamment d'un véhicule. The invention relates to the correction of sound reproduction chains as a function of the particular acoustics of a room, in particular of a vehicle.

Parmi les moyens de correction connus, on distingue habituel le- ment les dispositifs d'égalisation paramétriques, où chaque cellule de correction est réglable en fréquence, largeur de bande et gain, et les dispositifs d'égalisation graphiques où chaque cellule est a fréquence fixe et atténuation ou amplification variable. Among the known correction means, a distinction is usually made between parametric equalization devices, where each correction cell is adjustable in frequency, bandwidth and gain, and graphic equalization devices where each cell is at fixed frequency. and variable attenuation or amplification.

Les égaliseurs paramètriques, seuls concernés par la présente invention, comprennent, pour chaque cellule de correction, un amplificateur monté en suiveur de tension et un amplificateur monté en filtre passe-bande avec ses composants de réglage. L'égaliseur caa- plet comprend, pour chaque canal, plusieurs cellules semblables, par exemple quatre, placées en série, c'est-à-dire que la sortie de signal d'une cellule est connectée sur 11 entrée de signal de la cellule suivante, et ainsi de suite, ce qui a pour inconvénient de dégrader notablement le rapport signal/bruit et le temps de montée du signal, et en outre d'utiliser un nombre important d'amplificateurs à raison de deux par cellule. The parametric equalizers, the only ones concerned by the present invention, comprise, for each correction cell, an amplifier mounted as a voltage follower and an amplifier mounted as a bandpass filter with its adjustment components. The full equalizer comprises, for each channel, several similar cells, for example four, placed in series, that is to say that the signal output of a cell is connected to the signal input of the cell following, and so on, which has the disadvantage of significantly degrading the signal / noise ratio and the signal rise time, and in addition to using a large number of amplifiers at the rate of two per cell.

Par ailleurs, on connaît déjà, d'après le brevet français 2 514 213 au nom du demandeur, un dispositif d'égalisation paramétrique dont les composants de réglage sont remplacés par des résistances fixes placées sur un module amovible interchangeable. De cette manière, chaque module peut être étudie pour stadapter à une configuration particulière, par exemple à un modèle d'automobile déterminé. Ce dispositif antérieur pose toutefois des problèmes pratiques de réalisation qui rendent son application malaisée. Par exemple, une égalisation à quatre canaux et quatre cellules paramétriques par canal nécessite non seulement 32 amplificateurs opérationnels, mais en outre 80 résistances qu'il faut relier à l'am- plificateur par 96 contacts, ce qui est d'une réalisationet d'une manipulation difficiles. Furthermore, according to French patent 2,514,213 in the name of the applicant, a parametric equalization device is already known, the adjustment components of which are replaced by fixed resistors placed on an interchangeable removable module. In this way, each module can be studied to adapt to a particular configuration, for example to a specific automobile model. This prior device, however, poses practical implementation problems which make its application difficult. For example, an equalization with four channels and four parametric cells per channel requires not only 32 operational amplifiers, but in addition 80 resistors which must be connected to the amplifier by 96 contacts, which is an embodiment and difficult handling.

Le but de l'invention est de réaliser un dispositif d'égalisation paramétrique qui permette d'obtenir un meilleur résultat et avec des moyens moins importants. The object of the invention is to provide a parametric equalization device which makes it possible to obtain a better result and with less means.

L'invention consiste, pour chaque canal, à utiliser un unique amplificateur monté en additionneur-suiveur de tension et dont les points de connexion du entrée de signal, de sortie de signal et de contre-réaction sont couplés à des cellules partielles, montées en parallèle sur ces trois points de connexion, et comportant chacune seulement un amplificateur monté en filtre passe-bande avec ses moyens de réglage. The invention consists, for each channel, in using a single amplifier mounted as a voltage adder-follower and the connection points of the signal input, signal output and feedback of which are coupled to partial cells, mounted in parallel on these three connection points, and each comprising only one amplifier mounted as a bandpass filter with its adjustment means.

En particulier, les diverses cellules partielles de l'ensemble de l'egaliseur peuvent être montées sur un module amovible interchangeable avec ses moyens de réglage constitués par des composants fixes préréglés pour une configuration particulière. I1 est possible également que chaque cellule partielle soit montée séparément sur un module amovible connectable en parallèle avec d'autres modules semblables et en nombre variable selon les besoins de correction d'une application donnée. Dans ce dernier cas, certains seulement des éléments de réglage peuvent être remplacés par des élément, fixes. In particular, the various partial cells of the whole of the equalizer can be mounted on a removable interchangeable module with its adjustment means constituted by fixed components preset for a particular configuration. It is also possible that each partial cell is mounted separately on a removable module connectable in parallel with other similar modules and in variable number according to the correction needs of a given application. In the latter case, only some of the adjustment elements can be replaced by fixed elements.

D'autres particularités de l'invention apparaitront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisatiod pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel :
la figure 1 représente un montage classique d'une cellule d'ega- liseur paramétrique; et
la figure 2 est le schéma modifié correspondant a l'invention.Other particular features of the invention will appear in the following description of an embodiment taken as an example and shown in the attached drawing, in which:
FIG. 1 represents a conventional arrangement of a parametric equalizer cell; and
Figure 2 is the modified diagram corresponding to the invention.

La cellule d'égaliseur paramétrique représentée sur la figure 1 comprend un premier amplificateur 1, monté en suiveur de tension à l'aide des résistances 2 et 3 de valeurs égales, raccordées entre l'entrée de signal E et la sortie S, tandis que le point intermédiaire 4 est raccordé à l'entrée inverseuse - de l'amplificateur 1, l'entrée directe + étant par exemple à la masse. La cellule comprend en outre un deuxième amplificateur opérationnel 5 monté en filtre passe-bande à l'aide des condensateurs 6 et 7 et des résistances ajustables 8 et 9 de valeurs égales placés en série entre les bornes 10 et 11 du condensateur 6, tandis que leur point milieu 12 est raccordé à une borne du condensateur 7 dont l'autre borne est raccordée à la masse.La borne 10 est raccordée à entrée inverseuse de l'amplificateur 5, tandis que la borne 11 est raccordée à la sortie 13 de cet amplificateur et également par l'intermediaire d'une résistance 14 au point milieu 4 indiqué précédemment, c'est-à-dire à l'entrée inverseuse du premier amplificateur 1. Enfin, l'entrée directe + de ce deuxième amplificateur 5 est réliée par un poten tiomètre 15 au curseur 16 d'un deuxième potentiomètre 17 raccordé entre l'entrée E et la sortie S, la position de ce curseur 16 définissant deux résistances 18 et 19 placées en série et de variations complémentaires. The parametric equalizer cell shown in FIG. 1 comprises a first amplifier 1, mounted as a voltage follower using resistors 2 and 3 of equal values, connected between the signal input E and the output S, while the intermediate point 4 is connected to the inverting input - of the amplifier 1, the direct input + being for example grounded. The cell also comprises a second operational amplifier 5 mounted as a bandpass filter using capacitors 6 and 7 and adjustable resistors 8 and 9 of equal values placed in series between the terminals 10 and 11 of capacitor 6, while their midpoint 12 is connected to a terminal of the capacitor 7, the other terminal of which is connected to ground. Terminal 10 is connected to the inverting input of amplifier 5, while terminal 11 is connected to output 13 of this amplifier and also by means of a resistor 14 at the midpoint 4 indicated previously, that is to say at the inverting input of the first amplifier 1. Finally, the direct input + of this second amplifier 5 is connected by a potentiometer 15 at the cursor 16 of a second potentiometer 17 connected between the input E and the output S, the position of this cursor 16 defining two resistors 18 and 19 placed in series and of complementary variations.

Le réglage des résistances 8 et 9 permet d'ajusteur la fréquence d'accord, tandis que le réglage du potentiomètre 15 permet d'ajuster la largeur de bande de l'action du filtre et le réglage du potentiomètre 17 le gain de la cellule. The setting of the resistors 8 and 9 makes it possible to adjust the tuning frequency, while the setting of the potentiometer 15 makes it possible to adjust the bandwidth of the action of the filter and the setting of the potentiometer 17 the gain of the cell.

En effet, lorsque le curseur 16 du potentiomètre 17 est placé du côté de l'entrée E (résistance 19 nulle), le filtre passe-bande formé par l'amplificateur 5 est alimenté par un signal en phase avec le signal principal E. Comme l'amplificateur 5 n'introduit pas de différence de phase, il rajoute par l'intermédiaire de la résistance 14 de valeur égale aux résistances 2 et 3, un signal en phase avec le signal principal dont le niveau est d'autant plus élevé que sa fréquence est proche de la fréquence d'accord. In fact, when the cursor 16 of the potentiometer 17 is placed on the side of the input E (resistance 19 zero), the bandpass filter formed by the amplifier 5 is supplied by a signal in phase with the main signal E. As the amplifier 5 does not introduce a phase difference, it adds via the resistor 14 of value equal to the resistors 2 and 3, a signal in phase with the main signal whose level is all the higher as its frequency is close to the tuning frequency.

Lorsque le curseur 16 du potentiomètre 17 est placé du côté de la sortie S (résistance 18 nulle), puisque l'amplificateur 1 introduit une différence de phase, du fait que le signal E entre par son entrée inverseuse -, le filtre passe-bande fournit par l'intermédiaire de la résistance 14 un signal en opposition de phase avec'le signal principal E. Le niveau de sortie de S est donc d'autant moins élevé que sa fréquence est proche de la fréquence d'accord du filtre passe-bande. When the cursor 16 of the potentiometer 17 is placed on the side of the output S (resistance 18 zero), since the amplifier 1 introduces a phase difference, owing to the fact that the signal E enters by its inverting input -, the bandpass filter provides via the resistor 14 a signal in phase opposition with the main signal E. The output level of S is therefore lower the closer its frequency is to the tuning frequency of the pass filter. bandaged.

Lorsqu'enfin le curseur 16 est à mi-course (résistances 18 et 19 égales), ces actions s'annulent et le niveau de sortie de S est le même que le niveau d'entrée de E quelle que soit la fréquence. When finally the cursor 16 is halfway (resistances 18 and 19 equal), these actions are canceled and the output level of S is the same as the input level of E whatever the frequency.

L'ensemble de la cellule permet donc à volonté une amplification ou une atténuation du signal dans la bande de fréquence qui a été réglée. Une telle cellule permet par conséquent d' intervenir aisément et de manière très précise en n'importe quel point de la courbe de réponse, et pour intervenir en divers points de la courbe, on utilise, comme exposé plus haut, plusieurs cellules semblables placées en série, l'entrée E de chaque cellule étant raccordée sur la sortie
S de la précédente.The entire cell therefore allows at will an amplification or an attenuation of the signal in the frequency band which has been adjusted. Such a cell therefore makes it possible to intervene easily and very precisely at any point on the response curve, and to intervene at various points on the curve, we use, as explained above, several similar cells placed in series, the input E of each cell being connected to the output
S of the previous one.

I1 en résulte, comme on l'a vu, une dégradation du rapport signal/bruit et du temps de montée en signal, et en outre le montage nécessite un nombre d'amplificateurs 1 et 5 deux fois. plus élevé que le nombre de cellules. As a result, as we have seen, there is a degradation of the signal / noise ratio and of the signal rise time, and furthermore the assembly requires a number of amplifiers 1 and 5 twice. higher than the number of cells.

L'invention part de cet état de la technique, mais produit, comme représenté sur la figure 2, une séparation de la cellule entre une première partie, composée des éléments 1, 2, 3 et 4, ainsi que E et S, et qui constitue l'amplificateur principal additionneur-suiveur de tension proprement dit, et une deuxième partie comportant les autres éléments, raccordés à la première partie par les jonctions c, e et s, et constituant le filtre passe-bande. The invention starts from this state of the art, but produces, as shown in FIG. 2, a separation of the cell between a first part, composed of elements 1, 2, 3 and 4, as well as E and S, and which constitutes the main amplifier adder-follower of voltage proper, and a second part comprising the other elements, connected to the first part by the junctions c, e and s, and constituting the bandpass filter.

L'ensemble de ces deux parties ainsi raccordées correspond exactement au schéma de la figure 1 avec les mimes éléments désignés par les mêmes références. All of these two parts thus connected correspond exactly to the diagram in Figure 1 with the same elements designated by the same references.

La différence essentielle est que pour intervenir en plusieurs endroits de la courbe de réponse en fréquence, on ne produit plus la multiplication de la cellule de base, mais seulement des cellules partielles constituées par les éléments 5 à 19. on a représenté par exemple sur la figure 2 une deuxième cellule partielle semblable dans laquelle les mêmes éléments 5 à 19 sont représentés par les mêmes références affectées du signe '. En outre, ces diverses cellules partielles sont raccordées non plus en série, mais en parallèle sur les mimes connexions c, e et s, l'amplificateur principal suiveur de tension demeurant ainsi unique, et la connexion d'entrée E et de sortie S demeurant immuable quel que soit le nombre des cellules partielles. The essential difference is that to intervene in several places of the frequency response curve, we no longer produce the multiplication of the basic cell, but only partial cells made up of the elements 5 to 19. We have represented for example on the Figure 2 a second similar partial cell in which the same elements 5 to 19 are represented by the same references assigned the sign '. In addition, these various partial cells are no longer connected in series, but in parallel on the same connections c, e and s, the main voltage follower amplifier thus remaining unique, and the connection of input E and output S remaining immutable regardless of the number of partial cells.

Ainsi, tous les potentiomètres ou ensembles équivalents de résistance 18,19 sont placés en parallèle entre e et s, c'est-à-dire entre E et S, et toutes les sorties des diverses cellules partielles sont additionnées algébriquement et vectoriellement sur l'entrée de contre-réaction c. Thus, all the potentiometers or equivalent sets of resistance 18,19 are placed in parallel between e and s, that is to say between E and S, and all the outputs of the various partial cells are added algebraically and vectorially over the feedback input c.

L'experience montre que l'ensemble fonctionne d'une manière parfaitement correcte en réduisant en particulier la dégradation du rapport signal/bruit grâce à l'utilisation d'un unique amplificateur principal suiveur de tension 1 par canal, le temps de montée étant également très amélioré. De plus, le nombre total d'amplificateurs opérationnels tels que 1, 5, 5', etc., se trouve fortement réduit puisque, dans l'exemple classique de quatre cellules, il est réduit dans un rapport de 8 à 5. Experience shows that the assembly functions in a perfectly correct manner, in particular by reducing the degradation of the signal / noise ratio thanks to the use of a single main amplifier voltage follower 1 per channel, the rise time also being greatly improved. In addition, the total number of operational amplifiers such as 1, 5, 5 ', etc. is greatly reduced since, in the classic example of four cells, it is reduced in a ratio of 8 to 5.

L'invention permet notamment de réaliser un égaliseur paramé- trique programmable en réunissant tout l'ensemble des cellules partielles sur un module amovible interchangeable venant se raccorder aux trois points de connexion c, e et s (plus les alimentations), tous les éléments de réglage étant préréglés, par exemple remplacés par des composants fixes, pour correspondre à une configuration donnée, par exemple pour un type de véhicule donné lors de l'appll- cation automobile. The invention makes it possible in particular to produce a programmable parametric equalizer by bringing together all of the partial cells on an interchangeable removable module coming to be connected to the three connection points c, e and s (plus the power supplies), all the elements of adjustment being preset, for example replaced by fixed components, to correspond to a given configuration, for example for a given type of vehicle during automotive application.

L'invention permet également de réaliser des modules amovibles et interchangeables comportant chacun une cellule partielle et pouvant être groupés en parallèle et en nombre quelconque selon les besoins de chaque cas particulier et selon les défauts acoustiques locaux et les exigences de correction imposées pour une application en haute fidélité professionnelle. Dans ce cas, les divers composants de réglage peuvent demeurer ajustables, ou certains d'entre eux remplacés par des éléments fixes grâce à l'interchangeabilité des modules. Cela permet de faciliter grandement le réglage et de n'utiliser que le minimum d'éléments nécessaires. The invention also makes it possible to produce removable and interchangeable modules each comprising a partial cell and which can be grouped in parallel and in any number according to the needs of each particular case and according to the local acoustic defects and the correction requirements imposed for an application in professional high fidelity. In this case, the various adjustment components can remain adjustable, or some of them replaced by fixed elements thanks to the interchangeability of the modules. This greatly facilitates the adjustment and uses only the minimum of necessary elements.

Claims

1. Parametric equalization device with several cells comprising an amplifier mounted as a follower adder (1,2,3 and 4) receiving the main signal (E) and a signal modified by a bandpass filter (5 to 19),

characterized by the fact that it comprises, for each channel, a single main adder-follower amplifier (1 to 4) on the connection terminals (e, s, c) from which several partial cells are mounted in parallel each comprising a pass filter -band (5 to 19; 5 'to 19').

2. Device according to claim 1, characterized in that the various partial cells are grouped in a removable interchangeable module with preset elements.

3. Device according to claim 2, characterized in that each interchangeable removable module is preset by adaptation of predefined fixed components for a particular application.

4. Device according to claim 1, characterized in that each partial adjustment cell (5 to 19) is placed on an independent removable module which can be plugged into the main amplifier (1 to 4), alone or in parallel with one (5 'to 19') or several others as required.