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Réducteur dynamique de bruit audio

Le réducteur de bruit DNL

Le réducteur de bruit audio le DNL
- Hou là... Il y a beaucoup de poussière ici. Tu cherches quoi ?

 
- Nicolas, j'ai remarqué que des internautes arrivent sur le site, espérant y trouver un réducteur de bruit. Comme il n'en a pas sur Internet, je cherche pour en mettre un sur mon site. 
- Je me souviens avoir construit ce genre de montage pour ma chaîne Hifi début des années 80. Il est paru dans la revue Elektor, bien connue pour leurs montages de grande qualité (et oui déjà à cette époque). Alors je recherche ce montage dans mes vieilles revues. 
 
- Cela sert à quoi un réducteur de bruit ? 
 
- Hé bien, avant la venue sur le marché du CD numérique, les supports pour la musique étaient. Soit le disque vinyle, soit le magnétophone à bandes ou à cassettes. Le magnétophone à cassettes engendre pas mal de bruit de fond. Cela est dû principalement à la vitesse de défilement de la bande.

Petit rappel: 
 
Le bruit de fond (le souffle), lors d'une reproduction sonore est produit en majorité par le support sur lequel la musique est enregistrée. En particulier sur les disques vinyles et les magnétophones à cassettes. Ce bruit se fait entendre lors de silences musicaux ou quand l'enregistrement est de bas niveau sonore (pianissimo). 
Plusieurs manières existent pour l'atténuer. 
Pour les plus connus: 
 
1- Le système DOLBY et DBX, qui eux agissent par codage à l'enregistrement sur le support, et décodage à la lecture de la musique. Ce sont à mon avis les meilleurs, mais hélas que difficilement reproductible par l'amateur. 
2- Le système DNL de PHILIPS qui lui est facilement reproductible. 
3- Le DNR de National Semiconductor. 
4- Le filtre électronique R-C "passe bas" passif ou actif. Il est bien évident que ce filtre atténue également la musique en même temps que le bruit de fond. Donc peu utilisé. 

Le DNR et le DNL agissent à la lecture, et peuvent donc être connectés à n'importe quelle source sonore. Le Dolby et le DBX eux agissent à l'enregistrement et à la lecture, leur utilité était pour les magnétophones. Ces deux derniers n'étaient pas réalisables par l'amateur (ils étaient sous un brevet).  
Le DNL de Philips est lui facilement réalisable, de plus Philips n'a pas déposé de brevet.
Le DNL d'Elektor: 
 
Fonctionnement: 

Pour résumer, en l'absence d'un niveau suffisant de signaux BF à fréquence élevée, le DNL fonctionne comme un filtre passe bas avec une atténuation de 18 dB par octave, ce qui réduit le souffle. Toutefois, si le signal à traiter comporte une proportion importante de fréquences élevées, l'action du filtre diminue jusqu'à devenir nul à partir d'un certain niveau. 
 
Voir Figure 1.
Lors de la conception de l'appareil, 3 variables indépendantes doivent être choisies. 
 
1- La fréquence du filtre passe haut. Si elle est trop élevée, il y aura peu ou pas de réduction de bruit. Si elle est trop basse, on pourra entendre des effets de modulation du bruit à la reproduction de passage contenant principalement des fréquences peu élevées. La fréquence de coupure choisie est de 5,5 kHz. 
2- Le niveau critique à partir duquel l'appareil cesse d'agir. Le choix dépend du signal nominal présent à l'entrée du DNL et du rapport signal/bruit de la source à traiter. La valeur choisie est de 2 mV, ce qui correspond à -52 dB par rapport à un niveau de 750 mV. 
3- La constante de temps d'attaque de l'atténuateur variable. Une attaque trop lente provoque une dégradation des transitoires. L'inverse augmente le niveau de distorsion. La valeur choisie est de 0,1 ms. 
Le montage ne nécessite qu'une tension de 12 à 20 V sous 0,015 A. J'ai rajouté un régulateur de tension pour rendre le montage le plus compatible possible. Pour que le montage fonctionne correctement, sa sortie doit être chargée par une impédance supérieure à 20 K. Cela ne pose pas de problème, car tout appareil moderne dispose d'une impédance supérieure. 

- Le signal appliqué au DNL devra être réglé à un niveau bien déterminé. Le niveau de bruit à l'entrée doit se situer aux alentours de 2 à 3 mV. Si le niveau de bruit est inférieur, le DNL fonctionnera , mais en atténuant plus qu'il ne faut les fréquences élevées. Au contraire, s'il est trop élevé, le DNL ne fonctionnera pas du tout. 
- L'interrupteur S1 annule le fonctionnement du DNL. 
 
Réglages: 

Pour régler le niveau d'entrée, suivre la procédure suivante. 
 
1- Ouvrir l'interrupteur S1. 
2- Brancher un multimètre réglé sur sa plus grande sensibilité en tension continue entre les points communs D1-D2-C7 (+) et D3-D4-C8(-). L'appareil doit indiquer volt. 
3- Passer une bande effacée. Le bruit peut alors occasionner une déviation minimum du multimètre. 
4 - Régler au moyen de RV1 le niveau d'entrée jusqu'à ce que le multimètre commence juste à dévier de la position de 0 volt. Le niveau d'entrée est alors réglé.

La résistance ajustable RV2 est à monter si l'on souhaite pouvoir régler précisément le montage, sinon la résistance R19 suffit dans la majorité des cas. Donc c'est soit l'un, soit l'autre... 
 
Réglage de RV2: 

Si RV2 est monté passer une bande effacée, S1 étant ouvert. Régler celui-ci de manière à obtenir un souffle minimum. 
Les transistors employés sont des BC108B. 
 
Attention : 

Il est bien évident qu'en vertu de ces réglages, le niveau d'entrée du DNL ne doit pas varier. Il faut donc prélever le signal BF avant le réglage de volume du pré-amplificateur sur lequel il est installé, sur la prise "monitor" par exemple si elle existe.

Action du DNL :
Sur ces deux courbes on peux voir l'action du DNL. En bas l'efficacité du DNL est maximale, en haut minimale. 
 
Le circuit imprimé est de ma conception.
Pour une version stéréo, deux circuits imprimés sont à faire. Si l'utilisation du régulateur est nécessaire, alimenter le deuxième module à partir du premier aux points + et - (entre C11 et C12). 

 J'ai utilisé ce montage dans les années 80 en complément au Dolby présent sur le magnétophone à cassettes, je dois dire qu'il apporte un plus indéniable.

Le montage proposé ici est paru dans la revue Elektor (édition spéciale 78/79), avec leur aimable autorisation 
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