WO2006053992A1 - Improving the quality of analog wideband appliances - Google Patents

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WO2006053992A1
WO2006053992A1 PCT/FR2005/002879 FR2005002879W WO2006053992A1 WO 2006053992 A1 WO2006053992 A1 WO 2006053992A1 FR 2005002879 W FR2005002879 W FR 2005002879W WO 2006053992 A1 WO2006053992 A1 WO 2006053992A1
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capacitors
capacitive device
electrical
electrical signals
signals
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PCT/FR2005/002879
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Dominique Jouniot
Eric Brandizi
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Dominique Jouniot
Eric Brandizi
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/38Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B15/00Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/005Reducing noise, e.g. humm, from the supply
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones

Definitions

  • the present invention relates to electronic devices used to process analog signals in a wide frequency band under good conditions of quality and fidelity.
  • HiFi audio or video signal processing apparatus
  • these devices are used to collect such signals by means of suitable sources, such as microphones, to reproduce them by means of headphones, loudspeakers, or any suitable device, for conditioning them for wired, wireless transmission. or other, or their storage on an analog or digital media.
  • suitable sources such as microphones
  • Hi-Fi means that the reproduction of the signal, which is always their end goal must be as faithful as possible to the original signal collected by the microphones.
  • the signals processed by these devices are always intended to be appreciated by human auditors.
  • the fidelity of their treatment must be verified by subjecting them to subjective tests of comparison, approval and preferably with human auditors.
  • This fidelity can also be verified by objectively comparing the signal obtained at various stages of its processing with the fact that it is closest to the source that created it or that made it possible to collect it.
  • the present invention is in the context that has just been mentioned above.
  • the present invention relates to the improvement of the subjective quality obtained from the apparatuses described above by a particular structure of the capacitive elements used in their manufacture.
  • the fundamental use of capacitive systems in the devices we are interested in is the connection between successive subsets. Audio devices are never required, even if they are of very high quality, to ensure the transmission of the DC component (zero frequency) of the signals. It is sometimes necessary to use successive subsets such that the continuous component at the output of the first is incompatible with the DC component at the input of the second. In general, it is preferable to prevent any continuous component from propagating in the apparatus at its entry and exit.
  • this capacitor is a protection against short circuits imposing the output stages a very important electric current.
  • the capacitor limits the time during which the output stages of the amplifier must provide a very large current that may lead to their destruction.
  • the same method is applicable to modulation cables used to provide links between different devices, such as a CD player and an amplifier, for example. It is common, in this case, to use a capacitor in series at the input and / or the output of such an apparatus, to protect it against the spurious signals polluting the protective grounds which are very generally manifested by snoring. In all cases, the choice of this component is not trivial, both in terms of the value of its capacity as from the point of view of the chosen technology.
  • This capacitor stores a voltage equal to the voltage difference between the two points between which the signal must be routed. The latter is routed through the current calls between the two elements connected in this way.
  • Figure 2 shows the application of our invention in this case.
  • the capacitive system used is charged at a determined voltage (supply voltage, or voltage difference between elements to be connected).
  • the correct operation of the device proceeds from the fact that this voltage remains fixed regardless of the current flowing through the capacitive system.
  • This capacitive system must, for this, have, in the frequency band of the signal, the lowest impedance and the smallest possible phase difference.
  • the present invention replaces, in the cases presented above, the capacitor or the group of two or three capacitors by a cluster of capacitors (1) of different values (denoted C, - between C 1 and CN) whose number can reach fifteen or twenty (there is no theoretical limit to the number of capacities), under the conditions set out below:
  • the cumulative value of the elements of this cluster of capacitors is equal to the theoretical value determined for the use of a perfect capacitor (or to the smallest value determined to the listening and / or the measurements, bringing a correct reproduction of the lowest frequency sought).
  • Each capacitor, numbered i, is associated with a frequency band, from the large capacitance values associated with the low frequencies, to the low values associated with the high frequencies, according to a formula such that, without this having any character of exclusivity:
  • the equivalent capacity of the set is the sum of the capacitances of the N capacitors that make up the cluster:
  • the inductive component of the capacitors gives them a resonance frequency for which they exhibit optimal operation with a reactive impedance and a zero phase shift.
  • the use of a cluster of stepped capacitors makes it possible to have an optimal capacitor at any frequency. In this case, it may even be useful to add to each capacitor a series inductance so as to lower its resonance frequency and further improve the efficiency of the assembly in the low frequencies.
  • This paradoxical operation which consists in reducing the quality of the capacitors, constitutes, in fact, a neutrodynage allowing the improvement of the response of the device.
  • FIG. 1 shows a cluster of capacitors. (1) different values (denoted C, between C 1 and C N ) between two functional elements (2) and (3) of an electrical or electronic device,
  • FIG. 2 shows a cluster of capacitors (1) of different values (denoted by C, between Ci and C N ) between two functional elements (2) and (3) of an electrical or electronic device and of which each capacitor is mounted in series with a resistor (denoted R 1 to R N ) (4),
  • FIG. 3 represents a cluster of capacitors (1) of different values (denoted C, - between Ci and C N ) between two elements, one of which is a source system which can be - for example - an amplifier (5) and the other a receiver system which can be - for example - a speaker (6).

Abstract

The invention concerns the improvement of the operational quality of electronic analog wideband appliances by replacing the capacitors used for filtering and decoupling supply voltages as well as for connection between successive functional elements (2) and (3) by clusters of capacitors whereof the values are uniformly distributed from the low values, more efficient at high frequencies, to high values, more efficient at low frequencies. The improvement is brought about, at each frequency, by the joint action of neighbouring capacitors leading, by summation of their individual frequency responses, to a global linear response.

Description

Amélioration de la qualité des appareils analogiques à large bande. Domaine de l'inventionImproved quality of analog broadband devices. Field of the invention
La présente invention concerne les appareils électroniques utilisés pour traiter des signaux analogiques dans une large bande de fréquences dans de bonnes conditions de qualité et de fidélité.The present invention relates to electronic devices used to process analog signals in a wide frequency band under good conditions of quality and fidelity.
La présente invention est applicable dans la grande généralité de tels appareils. Cependant, pour prendre un exemple précis et sans que cela constitue une restriction d'usage, la suite de ce texte décrit son application aux appareils de traitement de signaux audio ou vidéo, dits HiFi. Ces appareils sont utilisés pour recueillir de tels signaux au moyen de sources appropriées, tels que microphones, pour les reproduire au moyen de casques écouteurs, haut-parleurs, ou tout dispositif approprié, pour les conditionner en vue de leur transport par voie filaire, hertzienne ou autre, ou de leur mise en mémoire sur un support analogique ou numérique. Dans de tels appareils, le terme Hi-Fi (acronyme anglo-saxon pour Haute Fidélité) signifie que la reproduction du signal, qui est toujours leur objectif final doit être la plus fidèle possible par rapport au signal initial recueilli par les microphones.The present invention is applicable in the generality of such devices. However, to take a specific example and without this constituting a restriction of use, the remainder of this text describes its application to audio or video signal processing apparatus, known as HiFi. These devices are used to collect such signals by means of suitable sources, such as microphones, to reproduce them by means of headphones, loudspeakers, or any suitable device, for conditioning them for wired, wireless transmission. or other, or their storage on an analog or digital media. In such devices, the term Hi-Fi means that the reproduction of the signal, which is always their end goal must be as faithful as possible to the original signal collected by the microphones.
Les signaux traités par ces appareils sont toujours destinés à être appréciés par des auditeurs humains. Aussi la fidélité de leur traitement doit-elle être vérifiée en les soumettant à des tests subjectifs de comparaison, d'agrément et de préférence auprès d'auditeurs humains. On peut également vérifier cette fidélité en comparant de façon objective le signal obtenu à diverses étapes de son traitement à ce qu'il est au plus près de la source qui l'a créé ou qui a permis de le recueillir.The signals processed by these devices are always intended to be appreciated by human auditors. Thus the fidelity of their treatment must be verified by subjecting them to subjective tests of comparison, approval and preferably with human auditors. This fidelity can also be verified by objectively comparing the signal obtained at various stages of its processing with the fact that it is closest to the source that created it or that made it possible to collect it.
Les recherches sur le traitement du signal ont montré que la comparaison de la forme d'onde temporelle du signal n'est pas suffisante. En effet des imperfections pratiquement indécelables à ce niveau peuvent résulter en des résultats désastreux aux tests subjectifs, alors que des imperfections plus visibles peuvent n'avoir aucune incidence sur ces derniers. Si l'examen de la forme d'onde n'est pas un bon critère objectif, il est très généralement admis que la linéarité du traitement, le bon respect de la phase et de l'amplitude des composantes spectrales des signaux et la limitation du niveau de bruit apporté par le traitement, tout cela dans une bande de fréquences appropriées, constituent des critères assurant une bonne corrélation avec des tests subjectifs.Research on signal processing has shown that the comparison of the temporal waveform of the signal is not sufficient. In fact, imperfections that are virtually undetectable at this level can result in disastrous results for subjective tests, while more visible imperfections may have no impact on the latter. If the examination of the waveform is not a good objective criterion, it is very generally accepted that the linearity of the treatment, the good respect of the phase and the amplitude of the spectral components of the signals and the limitation of the noise level provided by the treatment, all in an appropriate frequency band, constitute criteria ensuring a good correlation with subjective tests.
C'est ainsi, pour prendre un exemple imagé non exclusif, qu'on peut considérer que le traitement d'un signal de qualité téléphonique est satisfaisant si, dans une bande de fréquence s'étalant de 300 à 3400 Hz, la distorsion de linéarité ne dépasse pas 1 ou 2 %, si les amplitudes spectrales sont respectées à 3 ou 4 dB près et si le niveau de bruit reste au moins 35 ou 40 dB au dessous du niveau du signal, le respect de la phase n'étant soumis à aucune condition particulière. Pour un appareil utilisé pour le traitement de signaux musicaux diffusés par voie radio-électrique en modulation de fréquence, on est plus exigeant. La bande de fréquences est élargie à la gamme de 50 à 15000 Hz, les amplitudes spectrales doivent être respectées à 1 dB près, le niveau de bruit doit être abaissé à -65 dB et la phase doit être bien maîtrisée.Thus, to take a non-exclusive, pictorial example, we can consider that the processing of a telephone quality signal is satisfactory if, in a frequency band extending from 300 to 3400 Hz, the distortion of linearity does not exceed 1% or 2%, if the spectral amplitudes are respected within 3 or 4 dB and if the noise level remains at least 35 or 40 dB below the signal level, the respect of the phase not being subject to no special conditions. For a device used for the processing of radio frequency broadcasted musical signals, it is more demanding. The frequency band is widened to the range of 50 to 15000 Hz, the spectral amplitudes must be respected to 1 dB, the noise level must be lowered to -65 dB and the phase must be well controlled.
On commence à parler de Hi-Fi quand la bande de fréquence atteint 20 à 20000 HZ et le niveau de bruit -95 dB, les autres critères objectifs perdent de leur importance dans la mesure ou la technologie électronique moderne permet de les respecter de façon parfaite, en ce sens qu'aucune amélioration n'est obtenue en les poussant plus loin.We start talking about Hi-Fi when the frequency band reaches 20 to 20000 HZ and the noise level -95 dB, the other objective criteria lose their importance to the extent that the modern electronic technology makes it possible to respect them in a perfect way in that no improvement is obtained by pushing them further.
Cependant, des utilisateurs exigeants ne se contentent pas de ce niveau de qualité et amènent les constructeurs à apporter à leurs produits des modifications qui ne sont pas justifiées par les connaissances actuelles des mécanismes psycho-physiologiques des organes sensoriels de l'homme, ou dont les effets sur le signal ne sont pas observables de façon objective. A ce sujet, on peut consulter le texte de David E Blackmer "The world beyond 2OkHz" (accessible sur le site http://www.drtaastering.com) ainsi que le document du Dr Paul Mills intitulé "Wideband : The Need For Extended High Frequency Bandwidth, or Why You Need A Supertweeter" et rendu public le 14 décembre 1999 par la société Tannoy.However, demanding users are not content with this level of quality and lead manufacturers to make changes to their products that are not justified by current knowledge of the psycho-physiological mechanisms of human sensory organs, or whose effects on the signal are not observable objectively. On this subject, one can consult David E Blackmer's text "The world beyond 2OkHz" (accessible on the website http://www.drtaastering.com) as well as the document of Dr. Paul Mills entitled "Wideband: The Need For Extended" High Frequency Bandwidth, or Why You Need A Supertweeter "and made public on December 14, 1999 by Tannoy.
C'est ainsi que certains appareils en arrivent à traiter le signal dans une bande de fréquences s'étendant jusqu'à 15OkHz, alors qu'aucune perception auditive n'est considérée comme possible au-delà de 20000Hz ou 30000Hz et que des choix particuliers de composants donnent de bons résultats subjectifs sans aucune corrélation de mesures objectives. But de l'inventionThis is how some devices manage to process the signal in a frequency band extending up to 15OkHz, whereas no auditory perception is considered possible beyond 20000Hz or 30000Hz and that particular choices components give good subjective results without any correlation of objective measurements. Purpose of the invention
La présente invention se situe dans le cadre qui vient d'être évoqué plus haut. La présente invention concerne l'amélioration de la qualité subjective que l'on obtient des appareils décrits ci-dessus par une structure particulière des éléments capacitifs utilisés dans leur fabrication. L'utilisation fondamentale des systèmes capacitifs dans les appareils qui nous intéressent est la liaison entre sous-ensembles successifs. Il n'est jamais demandé aux appareils audio, fussent-ils de très haute qualité d'assurer la transmission de la composante continue (fréquence nulle) des signaux. Il est parfois nécessaire d'utiliser des sous-ensembles successifs tels que la composant continue à la sortie du premier soit incompatible avec la composante continue à l'entrée du second. D'une façon générale, il est préférable d'empêcher toute composante continue de se propager dans l'appareil, à son entrée et à sa sortie.The present invention is in the context that has just been mentioned above. The present invention relates to the improvement of the subjective quality obtained from the apparatuses described above by a particular structure of the capacitive elements used in their manufacture. The fundamental use of capacitive systems in the devices we are interested in is the connection between successive subsets. Audio devices are never required, even if they are of very high quality, to ensure the transmission of the DC component (zero frequency) of the signals. It is sometimes necessary to use successive subsets such that the continuous component at the output of the first is incompatible with the DC component at the input of the second. In general, it is preferable to prevent any continuous component from propagating in the apparatus at its entry and exit.
En particulier, placé à la sortie d'un amplificateur, ce condensateur est une protection contre les court-circuits imposant aux étages de sortie un courant électrique très important. Dans le cas d'un court-circuit intervenant au niveau de l'appareil placé en aval, le condensateur limite le temps pendant lequel les étages de sorties de l'amplificateur doivent fournir un courant très important risquant de conduire à leur destruction.In particular, placed at the output of an amplifier, this capacitor is a protection against short circuits imposing the output stages a very important electric current. In the case of a short circuit occurring at the downstream apparatus, the capacitor limits the time during which the output stages of the amplifier must provide a very large current that may lead to their destruction.
Dans le cas d'une défaillance des étages de sorties de l'amplificateur cette limitation dans le temps du courant excessif susceptible d'être délivré évite la destruction de l'appareil placé en aval (par exemple, un haut-parleur).In the event of a failure of the output stages of the amplifier, this time limitation of the excessive current that can be delivered avoids the destruction of the downstream device (for example, a loudspeaker).
Pour assurer les liaisons dans ces conditions, il est indispensable de mettre en place un condensateur en série sur le chemin emprunté par le signal, par exemple au point de connexion d'un microphone ou de toute source extérieure, entre les différents étages d'amplification ou de traitement internes, au point de connexion d'une sortie externe ou d'un haut-parleur.To ensure connections under these conditions, it is essential to set up a capacitor in series on the path taken by the signal, for example at the connection point of a microphone or any external source, between the different amplification stages. or internal processing, at the connection point of an external output or a speaker.
Le même procédé est applicable aux câbles de modulation utilisés pour assurer les liaisons entre appareils différents, tels qu'un lecteur CD et un amplificateur, par exemple. Il est courant, dans ce cas, d'utiliser un condensateur en série à l'entrée et/ou à la sortie d'un tel appareil, pour le protéger contre les signaux parasites polluant les terres de protection qui se manifestent très généralement par des ronflements. Dans tous les cas, le choix de ce composant n'est pas anodin, tant du point de vue de la valeur de sa capacité que du point de vue de la technologie choisie.The same method is applicable to modulation cables used to provide links between different devices, such as a CD player and an amplifier, for example. It is common, in this case, to use a capacitor in series at the input and / or the output of such an apparatus, to protect it against the spurious signals polluting the protective grounds which are very generally manifested by snoring. In all cases, the choice of this component is not trivial, both in terms of the value of its capacity as from the point of view of the chosen technology.
Ce condensateur stocke une tension électrique de valeur égale à l'écart de tension entre les deux points entre lesquels doit être acheminé le signal. Ce dernier est acheminé par les appels de courant entre les deux éléments reliés de cette façon. La figure 2 montre l'application de notre invention dans ce cas.This capacitor stores a voltage equal to the voltage difference between the two points between which the signal must be routed. The latter is routed through the current calls between the two elements connected in this way. Figure 2 shows the application of our invention in this case.
Dans l'utilisation qui vient d'être décrite, le système capacitif utilisé se charge à une tension déterminée (tension d'alimentation, ou écart de tension entre éléments à relier). Le bon fonctionnement de l'appareil procède de ce que cette tension reste fixe quel que soit le courant qui traverse le système capacitif. Ce système capacitif doit, pour cela, présenter, dans la bande de fréquence du signal, la plus faible impédance et le plus faible écart de phase possible.In the use just described, the capacitive system used is charged at a determined voltage (supply voltage, or voltage difference between elements to be connected). The correct operation of the device proceeds from the fact that this voltage remains fixed regardless of the current flowing through the capacitive system. This capacitive system must, for this, have, in the frequency band of the signal, the lowest impedance and the smallest possible phase difference.
Dans les deux cas, la solution impose une forte capacité. Le calcul de la valeur théorique de cette capacité est facile en fonction des conditions environnantes. Le comportement des condensateurs de fortes valeurs, généralement réalisés en technologie électrochimique, est mauvais en haute fréquence. Aussi est-il d'usage d'ajouter en parallèle un ou deux condensateurs de plus faibles valeurs mais réalisés dans une technologie, non électrochimique, assurant un meilleur traitement des hautes fréquences.In both cases, the solution imposes a strong capacity. The calculation of the theoretical value of this capacity is easy depending on the surrounding conditions. The behavior of capacitors with high values, generally realized in electrochemical technology, is bad in high frequency. So it is customary to add in parallel one or two capacitors of lower values but made in a non-electrochemical technology, ensuring better treatment of high frequencies.
Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention
La présente invention remplace, dans les cas présentés ci-dessus, le condensateur ou le groupe de deux ou trois condensateurs par une grappe de condensateurs (1) de valeurs différentes (notée C,- entre C1 et CN) dont le nombre peut atteindre quinze ou vingt (il n'y a pas de limite théorique au nombre de capacités), dans les conditions exposées ci-dessous :The present invention replaces, in the cases presented above, the capacitor or the group of two or three capacitors by a cluster of capacitors (1) of different values (denoted C, - between C 1 and CN) whose number can reach fifteen or twenty (there is no theoretical limit to the number of capacities), under the conditions set out below:
La valeur cumulée des éléments de cette grappe de condensateurs est égale à la valeur théorique déterminée pour l'utilisation d'un condensateur parfait ;(ou à la plus petite valeur déterminée à l'écoute ou/et aux mesures, apportant une reproduction correcte de la fréquence la plus basse recherchée).The cumulative value of the elements of this cluster of capacitors is equal to the theoretical value determined for the use of a perfect capacitor (or to the smallest value determined to the listening and / or the measurements, bringing a correct reproduction of the lowest frequency sought).
Chaque condensateur, numéroté i, est associé à une bande de fréquences, depuis les grandes valeurs de capacités associées aux basses fréquences, jusqu'aux faibles valeurs associées aux hautes fréquences, selon une formule telle que, sans que celle-ci ait aucun caractère d'exclusivité:Each capacitor, numbered i, is associated with a frequency band, from the large capacitance values associated with the low frequencies, to the low values associated with the high frequencies, according to a formula such that, without this having any character of exclusivity:
C1- = Ky %C 1 - = Ky%
La capacité équivalente de l'ensemble est la somme des capacités des N condensateurs qui constituent la grappe :The equivalent capacity of the set is the sum of the capacitances of the N capacitors that make up the cluster:
C = C1 + C2 +... + CN C = C 1 + C 2 + ... + C N
L'influence de ce composant est facilement démontrable à l'écoute. En appliquant le principe des capacités multiples de valeurs étagées, on élimine ce problème, par l'approximation du condensateur parfait. On aboutit par ce procédé à une qualité subjective de signal au moins égale, et plus généralement supérieure, à celle obtenue en liaison directe. Cette supériorité sur une liaison directe par un câble peut s'expliquer du fait que la liaison capacitive évite la transmission des tensions parasites en continu et en très haute fréquence. Ces deux types de parasites peuvent influer défavorablement sur la phase des signaux, par intermodulation, et également, surtout en ce qui concerne le continu et les très basses fréquences (par exemple, inférieures à 2 Hz) faire varier continuellement le point de fonctionnement de l'appareil, y compris sur le plan thermique et, entre autre, par leur effet sur la contre-réaction. Il est, par ailleurs, remarquable qu'expérimentalement, les meilleurs résultats subjectifs des câbles de modulation (de liaison entre un lecteur CD et un amplificateur) ont été obtenus avec un découplage total du continu en installant des groupes de capacités sur le point chaud, et sur la masse reliant les prises RCA en liaison asymétrique ou sur les deux points d'une liaison symétrique. Enfin, l'utilisation des groupes de capacités a été expérimentée avec succès sur les câbles reliant les haut-parleurs à l'amplificateur. Ici aussi, on peut présumer que l'emploi de ce procédé permet d'éviter une influence néfaste sur la contre-réaction de l'amplificateur de parasites TBF, ainsi que l'influence de parasites de haute fréquence (situés très au dessus de la bande audio).The influence of this component is easily demonstrable in listening. By applying the principle of multiple values of stepped values, this problem is eliminated by the approximation of the perfect capacitor. This method results in a subjective quality of signal at least equal, and more generally higher than that obtained in direct connection. This superiority over a direct connection by a cable can be explained by the fact that the capacitive connection prevents the transmission of parasitic voltages continuously and at very high frequency. These two types of noise can adversely affect the phase of the signals, by intermodulation, and also, especially with regard to the continuous and very low frequencies (for example, less than 2 Hz), to continuously vary the operating point of the signal. apparatus, including thermally and, inter alia, by their effect on the feedback. It is, moreover, remarkable that experimentally, the best subjective results of the modulation cables (connection between a CD player and an amplifier) were obtained with a total decoupling of the continuous by installing groups of capacities on the hot point, and on the ground connecting the RCA sockets in asymmetrical connection or on the two points of a symmetrical connection. Finally, the use of capacitance groups has been successfully tested on the cables connecting the loudspeakers to the amplifier. Here too, it can be assumed that the use of this method makes it possible to avoid a harmful influence on the feedback of the noise amplifier TBF, as well as the influence of high frequency parasites (located above the audio tape).
L'amélioration de la qualité du signal obtenue avec cette disposition de condensateurs est parfaitement mise en évidence par les résultats subjectifs évoqués ci-dessus. Cependant, aucun modèle objectif ni aucune mesure objective ne permettent de prévoir une telle amélioration. U est évident que cette disposition n'a pas de sens si les condensateurs sont parfaits. La recherche de l'effet obtenu ici doit se faire dans les imperfections des condensateurs, dans leur composante selfique et dans les pertes dans le diélectrique.The improvement in the quality of the signal obtained with this arrangement of capacitors is fully evidenced by the subjective results mentioned above. However, no objective model or objective measure can predict such an improvement. It is obvious that this arrangement is meaningless if the capacitors are perfect. The research of the effect obtained here must be in the imperfections of the capacitors, in their inductive component and in the losses in the dielectric.
La composante selfique des condensateurs leur donne une fréquence de résonance pour laquelle ils présentent un fonctionnement optimal avec une impédance réactive et un déphasage nul. L'utilisation d'une grappe de condensateurs de valeurs étagées permet d'avoir un condensateur optimal à toute fréquence. Dans cette hypothèse, il peut être même utile d'adjoindre à chaque condensateur une inductance en série de façon à abaisser sa fréquence de résonance et améliorer encore l'efficacité de l'ensemble dans les basses fréquences. Cette opération paradoxale, qui consiste à diminuer la qualité des condensateurs, constitue, en fait, un neutrodynage permettant l'amélioration de la réponse du dispositif.The inductive component of the capacitors gives them a resonance frequency for which they exhibit optimal operation with a reactive impedance and a zero phase shift. The use of a cluster of stepped capacitors makes it possible to have an optimal capacitor at any frequency. In this case, it may even be useful to add to each capacitor a series inductance so as to lower its resonance frequency and further improve the efficiency of the assembly in the low frequencies. This paradoxical operation, which consists in reducing the quality of the capacitors, constitutes, in fact, a neutrodynage allowing the improvement of the response of the device.
Dans le même esprit, on peut rechercher un neutrodynage similaire par l'utilisation de résistances insérées en série avec chaque condensateur. Agissant directement sur la constante de temps de chaque condensateur, cette opération permet d'agir sur la courbe de déphasage de l'ensemble. D'autre part, ce sont les pertes dans le diélectrique qui expliquent le mauvais fonctionnement des condensateurs électrochimiques aux hautes fréquences. Ces imperfections des condensateurs sont encore mal connues : elles ne sont modélisées que sur un plan global du point de vue énergétique, loin des phénomènes précis internes aux matériaux eux-mêmes. Les observations que l'on peut faire mettent en évidence des cycles d'hystérésis. On peut, au-delà des simples différences de technologie, s'attendre à ce qu'un condensateur déterminé ait une capacité trop faible pour assurer le traitement des signaux de basses fréquence et un cycle d'hystérésis provoquant un épiétage des signaux à haute fréquence, nécessitant ainsi l'utilisation de condensateurs de capacités étagées pour assurer un traitement correct à toutes les fréquences. On peut attribuer à ces phénomènes d'hystérésis des déphasages de signal fluctuants en fonction de paramètres divers (intensité, pente du signal, impédance des appareils et leurs variations...). Ces déphasages sont annulés presque totalement par l'utilisation de groupes de capacités. On constate également que les grappes de condensateurs conduisent à une qualité subjective encore accrue si les condensateurs individuels sont différents les uns des autres, non seulement dans la valeur de leur capacité, mais également dans d'autres de leurs caractéristiques telles que leur tension de service et leur nature technologique (électrochimique, polyester, papier, céramique, ou autre). Ces caractéristiques influent sur les caractéristiques de résistance, de self, de réponse en fréquence des condensateurs, susceptibles, elles-mêmes, d'influer sur la qualité subjective des signaux, ainsi qu'il est dit ci-dessus.In the same spirit, one can look for a similar neutrodynage by the use of resistors inserted in series with each capacitor. Acting directly on the time constant of each capacitor, this operation makes it possible to act on the phase shift curve of the assembly. On the other hand, it is the losses in the dielectric which explain the malfunction of electrochemical capacitors at high frequencies. These imperfections of the capacitors are still poorly known: they are modeled only on a global level from the energy point of view, far from the precise phenomena internal to the materials themselves. Observations that can be made highlight cycles of hysteresis. Beyond the simple differences in technology, it is possible to expect that a given capacitor will have too little capacity to process the low frequency signals and a hysteresis cycle will cause high frequency signal processing. , thus requiring the use of tiered capacitors to ensure correct processing at all frequencies. These hysteresis phenomena can be attributed to fluctuating signal phase shifts as a function of various parameters (intensity, slope of the signal, device impedance and their variations, etc.). These phase shifts are canceled almost completely by the use of groups of abilities. It can also be seen that the capacitor clusters lead to even greater subjective quality if the individual capacitors are different from each other, not only in the value of their capacitance, but also in other of their characteristics such as their operating voltage. and their technological nature (electrochemical, polyester, paper, ceramic, or other). These characteristics affect the characteristics of resistance, self, capacitor frequency response, which themselves may affect the subjective quality of the signals, as stated above.
Dans le cadre de cette recherche de l'amélioration de la qualité des appareils par l'utilisation de grappes de condensateurs, il a été remarqué que cette qualité s'améliore encore si les éléments de ces grappes de condensateurs sont enrobés dans une résine silicone ou, plus généralement un produit résilient permettant d'éviter les vibrations. On évite ainsi que les condensateurs soient soumis aux vibrations mécaniques dé toutes natures provenant des transformateurs d'alimentation, dès hauts-parleurs ou des bruits externes. De telles vibrations sont susceptibles d'induire de faibles variations de capacité et dès signaux parasites superposés aux. signaux util es.- Brève description des dessins Dans les dessins annexés,As part of this search for the improvement of the quality of the devices by the use of capacitor clusters, it has been noticed that this quality improves even more if the elements of these clusters of capacitors are embedded in a silicone resin or , more generally a Resilient product to avoid vibrations. This prevents the capacitors from being subjected to mechanical vibrations of any kind from the power transformers, from loudspeakers or external noises. Such vibrations are likely to induce small variations in capacitance and spurious signals superimposed on them. Useful signals. Brief description of the drawings In the accompanying drawings,
- la figure 1 représente une grappe de condensateurs. (1) de valeurs différentes (notée C; entre C1 et CN) entre deux éléments fonctionnels (2) et (3) d'un appareil électrique ou électronique,- Figure 1 shows a cluster of capacitors. (1) different values (denoted C, between C 1 and C N ) between two functional elements (2) and (3) of an electrical or electronic device,
- la figure 2 représente une grappe de condensateurs (1) de valeurs différentes (notée C; entre Ci et CN) entre deux éléments fonctionnels (2) et (3) d'un appareil électrique ou électronique et dont chaque condensateur est monté en série avec une résistance (notée R1 à RN) (4),FIG. 2 shows a cluster of capacitors (1) of different values (denoted by C, between Ci and C N ) between two functional elements (2) and (3) of an electrical or electronic device and of which each capacitor is mounted in series with a resistor (denoted R 1 to R N ) (4),
- la figure 3 représente une grappe de condensateurs (1) de valeurs différentes (notée C,- entre Ci et CN) entre deux éléments dont l'un est un système source qui peut être - par exemple - un amplificateur (5) et l'autre un système récepteur qui peut être - par exemple - un haut-parleur (6). FIG. 3 represents a cluster of capacitors (1) of different values (denoted C, - between Ci and C N ) between two elements, one of which is a source system which can be - for example - an amplifier (5) and the other a receiver system which can be - for example - a speaker (6).

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif constitué de condensateurs regroupés en une grappe parallèle (1) placée entre deux systèmes et caractérisé en ce que les condensateurs qui le composent possèdent des valeurs de capacité distribuées de façon régulière depuis les faibles valeurs assurant un temps de réponse rapide aux signaux à hautes fréquences jusqu'aux fortes valeurs gardant une charge électrique importante sous l'effet de signaux électriques à basse fréquence.1 - Device consisting of capacitors grouped in a parallel cluster (1) placed between two systems and characterized in that the capacitors that compose it have capacity values distributed regularly from the low values ensuring a fast response time to the signals to high frequencies up to high values keeping a significant electrical charge under the effect of low frequency electrical signals.
2 — Dispositif capacitif selon la revendication 1 et caractérisé en ce que les condensateurs qui le composent possèdent des tensions de service différentes.2 - Capacitive device according to claim 1 and characterized in that the capacitors that compose it have different operating voltages.
3 - Dispositif capacitif selon tout ou partie des revendications précédentes et caractérisé en ce que la nature technologique des condensateurs qui le composent n'est pas homogène pour l'ensemble de la grappe (1).3 - Capacitive device according to all or part of the preceding claims and characterized in that the technological nature of the capacitors that compose it is not homogeneous for the entire cluster (1).
4 - Dispositif capacitif selon tout ou partie des revendications précédentes et caractérisé en ce qu'il est employé dans un appareil de reproduction du son ou d'images de haute qualité et qu'il traite des signaux électriques analogiques à large bande, tels que les signaux audio et/ou vidéo.4 - Capacitive device according to any or all of the preceding claims and characterized in that it is used in an apparatus for reproducing sound or high quality images and that it processes broadband analog electrical signals, such as audio and / or video signals.
5- Dispositif capacitif selon tout ou partie des revendications précédentes et caractérisé en ce que l'ensemble est enrobé dans un matériau résilient le protégeant des vibrations.Capacitive device according to any or all of the preceding claims and characterized in that the assembly is embedded in a resilient material protecting it from vibrations.
6- Dispositif capacitif selon tout ou partie des revendications précédentes et caractérisé en ce que chacun des condensateurs individuels est placé en série avec une inductance permettant d'améliorer le comportement de l'ensemble dans les basses fréquences.6. Capacitive device according to any or all of the preceding claims and characterized in that each of the individual capacitors is placed in series with an inductance to improve the behavior of the assembly in the low frequencies.
7- Dispositif capacitif selon tout ou partie des revendications précédentes et caractérisé en ce que chacun des condensateurs individuels est placé en série avec une résistance (4) permettant d'améliorer son temps de réponse.7- capacitive device according to any or all of the preceding claims and characterized in that each of the individual capacitors is placed in series with a resistor (4) to improve its response time.
8- Dispositif capacitif selon tout ou partie des revendications précédentes et caractérisé en ce qu'il est utilisé pour assurer la transmission des signaux électriques entre deux éléments fonctionnels (2) et (3) d'un appareil électrique ou électronique. 9- Dispositif capacitif selon tout ou partie des revendications précédentes et caractérisé en ce qu'il est utilisé pour assurer la transmission des signaux électriques entre un amplificateur (5) et un haut-parleur (6) ou un ensemble de haut-parleurs.8- Capacitive device according to any or all of the preceding claims and characterized in that it is used to ensure the transmission of electrical signals between two functional elements (2) and (3) of an electrical or electronic device. 9- capacitive device according to any or all of the preceding claims and characterized in that it is used to ensure the transmission of electrical signals between an amplifier (5) and a speaker (6) or a set of speakers.
10- Dispositif capacitif selon tout ou partie des revendications précédentes et caractérisé en ce qu'il est utilisé pour assurer la transmission des signaux électriques entre un microphone ou une source de signal extérieure et un amplificateur ou autre élément fonctionnel d'un appareil électrique ou électronique.10- capacitive device according to any or all of the preceding claims and characterized in that it is used to ensure the transmission of electrical signals between a microphone or an external signal source and an amplifier or other functional element of an electrical or electronic device .
11- Dispositif capacitif selon tout ou partie des revendications précédentes et caractérisé en ce qu'il est placé sur chacun des deux fils utilisés pour assurer la transmission asymétrique (point chaud et masse) ou symétrique des signaux électriques entre un microphone ou une source de signal extérieure et un amplificateur ou autre élément fonctionnel d'un appareil électrique ou électronique. 11- Capacitive device according to any or all of the preceding claims and characterized in that it is placed on each of the two son used to ensure the asymmetrical transmission (hot spot and ground) or symmetrical electrical signals between a microphone or a signal source an amplifier or other functional element of an electrical or electronic apparatus.
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