Устройство для измерения уровня шума в паузах речи Советский патент 1983 года по МПК G01R29/26 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ШУМА В ПАУЗАХ РЕЧИ

Изобретение относится к измерительной технике и может нспольэоваться для определения уровня шума в эпектроакустнческих и радиотелефонных системах. По основному авт. св. N 817616 известно устройство для измерения уровня шума в паузах речи, содержащее последовательно Соединенные усилитель, амплитудный детектор, синхронный интегратор и амплитудный селектор, а также, последовательно соединенные задающий генератор, первый счетчик, второй счетчик и первый злемент запрета, последовательно соединенные реверсивный счетчик, ийфроаналоговый Г1реобразователь,инте ратор, аналоговый ключ и исполнительный блок, а также последовательно соединенные формирователь, третий счетчик второй злемент запрета, четвертый счетчик, причем выход четвертого счетчика подключен к второму входу второго злемента запрета, третий вход которого одновременно подключен к счетном входу четвертого счетчика, к входу обнуления третьего счетчика, к второму входу синхронного интегратора, к выходу задающего генератора и к счетному входу первого счйчика, выход которого подключен к второму входу первого элемента: запрета, вход формироват еля подключен к выходу усилителя, выход интегратора подключен к второму входу амш1иту;;ного селектора, выход которого подключен к второму входу второго счетчика, второй выход второго элемента запрета одновременно подключен к вторьш входам аналотового ключа и исполнительного блока 1}. Однако известное устройство имеет длительное время измерения. Цель изобретения - сокращение времени измерения. Поставленная цель достигается тем, «ггов устройство введены третий и четвертый зяёменты запрета, при этом выход первого элемента запрета и выход второго счетчика соответственно соеданены с первым и вторым входами реверсивного счетчика через третий и четвертый элементы запрета, вторЬю входы которых соединены с вторым выходом второго элемента запрета. На чертеже представлена структурная схем . предложенного устройства. Устройство для измерения уровня шума в паузах рета содержит усилитель 1, амплитудный детектор 2, сянхронаый интегратор з, амплитудный селектор 4, первый, второй, тре тий и четвертый счстчякя 5-8 соответственно, цифроаналоговый преобразователь (ЦА11) 9, интегратор 10, исполнительный блок 11, формирователь 12, первьш, второй, третий я чертверый элементы запрета 13-16 соответственно, задающий генератор 17, реверсивный счетчик 18, аналоговый юпоч 19. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал, гфедставляющ1Й собой смесь речевого сигнала и шума или только шум, поступает на вход усилителя 1, с выхода которого сигнал поступает на вход амплитудного детектора 2. С выхода амплитудного детектора 2 сигнал поступает на вход синхронного интегратора 3, 5справляющий вход которого подключен к задающему генаратору 17. На выходе chmxpoHHoro интеграто-, ра 3 сигнал представляет собой дискретные выборки частотой 40-50 Гц длительностью имп огибающая которых представляет собой или смесьречевого сигнала с шумом или только шум. Частота следования и длительность выборок на выходе синхронного интегратора 3 определяются параметрами импульсов задающего генератора 17. Постоянная времени зарядаТ„(рцепи синхронного интегратора 3 для обеспечения высокой пяне ности выбрана равной - длительность импульса; а время разряда в синхронном интеграторе 3 Tpotap nMnVZS. Сквозной коэффициент передачи KQ от входа устройства до выхода синхронного интегратора 3 выбирается из условия К. Q Кя 1, где К - коэффициент передачи усилителя 1; К коэффициент передачи амплитудноного детектора 2; Kj - коэффициент передачи синхронного интегратора 3. С выхода синхронного интегратора 3 сигнал поступает на ситальный вход амплитудного селектора 4, а с его выхода -.на счетный вход второго счетчика 6, вход обнуления которого подключен к выходу первого счетчика 5. На счетный вход первого счетчика 5 поступают импульсы от задающего генератора 17. Таким образом, второй счетчик 6 запол няется импульсами с выхода амплитудного селектора 4 в течение ичмеригельного цикЛа, определяемого времени заполнения первого счетчика 5. Объем первого счетчика 5 выбран из УСЛОВИЯ Трп fp I где Тр(р средняя длительность естественной паузы речевого сигнала; f О - частота следования импульсов задающего генератора. Объем второго счетчика 6 - выбран из условия Сигналс. выхода второго счетчика 6 одповременно поступает на вход первого злемента 13 запрета и на вход четвертого элемента . 16 запрета. На рругой вход первого элемента 13 запрета поступают импульсы с вькода первого счетчика 5. Одновременно- с выхода усилителя 1 сигнал поступает на вход формирователя 12, который вырабатывает импульсы на каждое положительное пересечение нулевой линии ншряжением отношении сигнал-шум, а в паузы речевого сигнала напряжением шума. Импульсы с выхода формирователя 12 поступают на счетный вход третьего счетчика 7, которын накашшв21ет их в течение времени, определяемого периодом следЬвания импульсов обнуления, поступающих на его вход обну- . лекия .от задающего генератора 17. Период следования импульсов обнуления Т составлзет величину 20-25 мс, а объем третьего счетчика 7 выбран из условия .NCMT - Р.9. РШ-ТО где Рц| - средняя (кажущаяся) частота шуМа на входе устройства. При переполиении третьего счетчика 7 импульсы с его выхода .поступают на первый вход второго элемента 14- запрета, ко.торый при этом запреицает прохождение импульсов обнуления с выхода задающего генератора. 17 на вход обнуления четвертого счетчика 8. Он накапливает импульсы, поступающие на .его счетный вход от задающего генератора 17 н соответствующие циклам обнуления третьего счетчика 7. рбьем четвертого счетчика 8 выбран из условия сч 8 рт / То . Если третий счетчик 7 переполняется подряд в течение количества циклов большего , 1т6 четвертый . счетчик 8 так.же переполияется. Импульс переполнения с его выхода изменяет состояние второго эле.меита запрета 14 при этом уровень напряжения из его выходе является разрешающим уровнем для третьего элемента запрета 15 и четвертого элемента запрета 16. Вышеописанный механизм, работы происходит в том случае, если на вход устройств поступает напряясение.состоящее только из шума или-смесь речевого сигнала с шумом с отношением сигнал-шум меньше единицы. Когда отношение сигнал-шум речевого сигнал на входе устройства больше единицы, тастота импульсов на выходе формироваСтеля такова, что третий счетчик 7 не переполняется за вр . мя между двумя обнуляющими импульеамн. Второй элемент 14 запрета при этом разрешает прохождение импульсов сброса с выхода генератора 17 на вход обнуления четвертого счетчика 8, одновременно на; выходе . второго элемента 14 запрета формируется ур вень напряжения являюиотйся запрещаюшим уровнем для третьего элемента 15 зйпреТа и четвертого элемента 16 запрета. В естественных пауз речевого сигнала длительностью не более Т кп .второй элемент 14 запрета не изменяет своего состояния. Это происходит потому, что за время Т рр на счетный вход счетчика 8 от задающего генерато ра 17 поступает количество импульсов мелее. этому четвертый счетчик 8 не пере полняется. и после окончания-естественной речевой паузы вновь обнуляется импульсами .с выхода, задающего генератора-17. .. Таким образом образуются система выдел ющая паузы в речевом сигнале, во время которых сигналы с выхода второго счетчика 6 и с. выхода первого, элемента 13 запрета проходят на входы реверсивного счетчика 18 Во, время речевой паузы при переполнении .второго счетчика 6, за время анализа, определяемое временем заполнения первого счетчика 5, каждый импульс переполнения с выхода второго счетчика 6 через четвертый злемснт -16 запрюта поступаюищй на вход сложение реверсивного с ет-чйка, 18 на одну ступеньку, равную значению младшего разряда, пое ыШает наг{ряженис на вь1ходе Ш|фроаналогового преобразователя 9, выход которо го через интегратор 10, с коэффициентом -пе редачи равным единице, подключен к управляющему входу амплитудного селектора 4. Увеличение напряжения на управляющем входе амплитудного селектора 4 приводит к тому, что среднее количество импульсоа за единицу времени с выхода амплитударго селектора 4, амплитуда которых превышает управляющий уровень, уменьшается до тех пор, пока импульсы с выхода амплитудного селектора 4, поступающие, на счетный вход второго счетчика 6 перестанут вызывать его переполнение. При отсутствии импульсов переполнения на выходе второго счетчика 6 первый элемент 13 запрета разрешает прохоЖ .дение импульсов с выхода первого счетчика 5 на вход вычитание реверсивного счетчика 18. Каждый импульс с выхода. nqiBoro счетчика 5, прошедиош на вход вычтание реверсивного, счетчика 8, понижает на одну ступеньку напряжение на выходе цифроаиалогового преобразователя 9. Тиким с бразом, образуется система стабилизации среднего количества импульсов за единицу эремеия. Ста&1лизации среднего коли,чества импульсов за ещтту времени обеспечивается изменением управявющего напряжен1{я на выходе интегратора 10, . этом, величина управляющего надряжеиия на pro выходе близка к вероятной величине д;ёбстЕуюшего значения напряжения шума ; на кходе устройства. . . :-, ,, ..- ;. . .При появлении на входе устройства речевого сигнала, уровень и апряженяя на выходе второго элемента 14 запрета, запрещает прохождение управляющих импульсов на входы реверсивного счетчика 18, сопряженного с шфроаналоговым преобразователем 9, который запоминает уровень шума, :э амерйшый 1ю время паузы в речевом сигнале. Однов|ремедно уровень напряжения с выхода второго элементы 14 запрета поступает иа второй вход исполнительного йгока 11 и иа управляцдащй вход аналогового ключа 19, который отключает на время сеанса связи выход интегратора 10 от. сигнального входа исполнительного блока И. Во время следующей паузы в речевом сигнале предложенное . устройство измеряет изменение уровня , происшедшее на Время .сеанса связи. Таким, образом, в предпожениом устройстве во время каждого дакла измерения Производящего в паузе речевого сягиала, измеряется только изменение уровня .щума otHO- стельно уровня измеренного во времяпредыдущей паузы речевого сигнал:а н таюм образом сокращается время измерения. Формула из обре те Ja Устройство для измерения уровня шума в паузах речи по авт. св. К 817616, о т. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерения, введеш 1 третий и четвертый элементы. за11рбта, прЯ этом выход первого элемента запрета и выход второго счетчика соответственно соеданеиы с первым н вторым входами реверснвиого счетчика через третий и четвертьй элементы запрета, вторые входы которых соединены с вторым выходом второго элемеята запрета.. . Источники информация, принятые во внимание при экспёртяэе ЬАвторское свидетельство СССР N 817616, ЮТ. G 01 R 29/26, 1980.