Способ подавления импульсных помех при воспроизведении сигналограмм Советский патент 1985 года по МПК G11B5/02 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для восстановления сигналограмм, полученных путем записи старых грампластинок.

Цель изобретения - повышение верности воспроизведения путем уменьшения потерь информации.

На фиг. 1 изображена осциллограмма сигнала, получаемого на выходе частотного корректора; а - полезный сигнал, б - импульсная помеха; на фиг. 2 - осциллограмма сигнала на выходе сумматора; в - импульс помехи после обработки, г - полезный сигнал после обработки; на фиг. 3 - структурная схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ.

Устройство содержит источник 1 сигналов (двухканальный звукосниматель), каждый из выходов которого соединен с входом первого общего аппарата 2 магнитной записи и с каналом 3 обработки сигнала, составленным из последовательно соединенных переключателя 4, частотного корректора 5, квадратурного фазовращателя 6, каждый из выходов которого нагружен на соответствующий умножитель 7, выходы обоих умножителей подсоединены к соответствующим входам сумматора 8, выход которого связан через последовательно соединенные интегратор 9, блок 10 управления и блок 11 подавления импульсных помех с соответствующим входом второго общего аппарата 12 магнитной записи, причем этим же выходом сумматор 8 соединен с другим входом блока 10 управления, а выход переключателя 4 через блок 13 задержки также соединен с другим входом блока 11 подавления импульсных помех.

Формирование управляющих импульсов производится отдельно по каждому из стереоканалов 3. В каждом цикле выполняют частотную коррекцию считываемого сигнала так, что выделяют составляюш,ую полезного сигнала и составляющую импульсной помехи определенного вида, например импульсы помех малой длительности. При ширине полосы пропускания частотного корректора 5 меньще октавы на его выходе присутствуют полезные сигналы и составляющие импульсной помехи синусоидальной формы. Примерный вид сигнала после частотной коррекции показан на фиг. 1. В результате процесса выделения формируется аддитивная смесь синусоидальных составляющих импульсной помехи и полезного сигнала;

Y(t) x(t) +n(t).

где x(t) - составляющая полезного сигнала; n(t) - составляющая импульсной помехи-,

при этом x(t) A(t) sinirit; n(t) B(t) sinftt;

где A(t) и В (t) -огибающие составляющих полезного сигнала и импульсной помехи соответственно, а со и Л - круговые частоты

этих сигналов. Затем формируют два квадратурных сигнала, каждый из которых возводят в квадрат. Полученные результаты складывают:

U(tbA2(t)sin2 t + A2(t) +

+ B2(t)sin,t + B2(t)cos«t; где U(t) - сигнал после сложения, так как A2(t)sin2(e;t + A2(t)cos2(f)t А (t) + cos%e)t A2(t), 0 aB2(t)sin Rt-bB2(t)cos2ftt B2(t) sinjat +

+ COS2ffit B2(t), TO U(t) A2(t) -f B2(t),

таким образом, из аддитивной смеси двух синусоидальных сигналов формируют сигнал, равный сумме квадратов огибающих этих сигналов.

Амплитуда переменной составляющей сигнала на выходе сумматора 8 (фиг. 2) зависит от точности выполнения квадратурного фазовращателя 6, умножителя 7 и

0 сумматора 8. При их достаточно точном выполнении уровень переменной составляющей не превышает 1% уровня постоянной составляющей этого сигнала. Как видно на фиг. 2, импульсная помеха хорощо выделяется на фоне постоянного напряжения, в которое

преобразуется составляющая полезного сигнала (полезный сигнал речевой или музыкальной программы на отрезках длительностью 20-30 мс можно рассматривать как стационарный сигнал).

„ После суммирования полученный сигнал интегрируют:

U(t) (t)dt + const,

где U(t) - сигнал после интегрирования Причем где RC - постоянная времени интегратора, а 1яри - длительность импульсй помехи в сигнале U(t). На практике длительность этого сигнала составляет от нескольких сотен микросекунды до нескольких миллисекунд. Отсюда RC 30-

0 40 мс, так как огибающая сигнала реальной звуковой программы, в том числе и речевой, изменяется относительно медленно, а U(t)«-A2(t).

Для детектирования импульса помехи сигнал U(t) сравнивают по величине с сиг5 налом

kU(t) (t) +B4t),

где k. Полученный после сравнения сигнал используют для формирования управляюg щего импульса.

Устройство, осуществляющее предлагаемый способ, работает следующим образом. Сигналы с выхода каждого из каналов источника 1 сигналов попадают на вход первого общего аппарата 2 магнитной записи и на переключатель 4. С помощью частотного корректора 5 производится выделение импульсной помехи вместе с полезным сигналом в одной из полос рабочего диапазона частот, например, выделение импульсной помехи, спектр которой находится в области высоких частот данного рабочего диапазона. С помощью квадратурного фазовращателя 6 формируются два квадратурных сигнала, которые затем возводятся в квадрат с помощью умножителей 7. С выхода умножителей 7 сигналы поступают на входы сумматора 8, где складываются (фиг. 2) в суммарный сигнал. Суммарный сигнал затем поступает на вход интегратора 9, где интегрируется, затем - в блок 10 управления. Одновременно с интегрированным сигналом в блок 10 управления поступает и суммарный сигнал. С помощью компаратора.

входящего в блок 10 управления, интегрированный и суммарный сигналы сравниваются по амплитуде. Из результата сравнения в блоке 10 управления формируется управляющий сигнал, который поступает на блок 11 подавления импульсных помех, на другой вход которого поступает задержанный сигнал с выхода блока 3 задержки. При прохождении импульсной помехи через блок 11 подавления импульсных помех она подавляется вместе с полезным сигналом. Во время разных циклов проводится выделение и подавление импульсных помех с максимальной энергией в разных полосах рабочего диапазона частот.

СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ ПРИ ВОСПРОИЗВЕДЕНИИ СИГНАЛОГРАММ, включающий несколько циклов обработки, в каждом из которых осуществляют задержку воспроизведенного сигнала, выделение импульсной помехи со спектром в одной из полос рабочего диапазона частот, формирование управляющих импульсов и подавление с их помощью импульсной помехи в задержанном сигнале, а также промежуточную двухканальную запись обработанного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повыщения верности воспроизведения путем уменьшения потерь информации, после выделения из воспроизведенного сигнала импульсной помехи со спектром в одной из полос рабочего диапазона частот из выделенного сигнала .формируют два квадратурных сигнала, каждый из которых возводят в квадрат, после чего значения квадратов суммируют, затем суммарный сигнал интегрируют, сравнивают по амплитуде суммарный сигнал с интегрированным, результат сравнения используют далее для формирования управляющеfO го импульса. (Л 00 СО 4

Фиг. г