Устройство для обработки звуковых сигналов Советский патент 1987 года по МПК G10H1/02 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в электромузыкальных инструментах, в устройствах звукозаписи и звукоусиления для обработки исходных звуковых сигналов с целью повышения выразительности звучания и получения особых музыкальных эффектов, а .также при синтезировании речи, шумов и музыки.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и улучшение качества звучания. I На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для обработки звуковых сигналов; на фиг. 2 и 3 - временные и спектральные диаграммы соответственно, иллюстрирующие его работу.

Устройство для обработки звуковых сигналов (фиг. 1) содержит последовательно соединенные источник 1 основного тона, например микрофон и усилитель, балансный модулятор 2, полосовой фильтр 3, блок 4 формирования огибающей, состоящий из усилителя 5, усилителя 6 с положительной обратной связью по огибающей, усилителя 7 с отрицательной обратной связью по огибающей, аттенюатора-сумматора 8 и второго полосового фильтра 9, демодулятор 10 и формантный фильтр 11. Генератор 12 высокой частоты подключен к второму входу, балансного модулятора 2, генератор 13 УЗКОПОЛОСНОГО шума - к второму входу демодулятора 10.

Блок 14 управления спектром внутри огибающей состоит из детекторов 15-17 положительных и отрицательных полуволн огибающей, аттенюатора-сумматора 18 и регулируемого усилителя 19. Входы детекторов 15-17 соединены с соответствующими выходами усилителей 5-7 блока 4 формирования огибающей.

Выходы детекторов 15-17 через аттенюатор-сумматор 18 подключены к управляющему входу регулируемого усилителя 19, вход которого соединен с выходом источника 1 основного тона, а выход - с управляющим по частоте (фазе) входом управляемого генератора 13 узкополосного шума ВЧ.

Устройство работает следующим образом.

Звуковой сигнал с огибающей U(t) и частотой 9, (фиг. 2а и б соответственно) поступает с источника 1 основного тона на первый вхрд балансного модулятора 2, на его второй вход с генератора 12 подается сигнал высокой частоты иг„ . С выхода балансного модулятора 2 модулированный сигнал, в спектре которого присутствуют боковые частоты Шс+ 2| и ш. - 5, (фиг. 2 в, г), поступает на вход полосового фильтра 3, выделяющего одну из боковых частот 1Св-Ь9| или Шо - Ci (фиг. 2(3, е). С выхода полосового фильтра 3 сигнал поступает

одновременно на входы усилителя о, усилителя 6 с положительной обратной связью по огибающей и усилителя 7 с отрицательной обратной связью по огибающей.

Сигналы с выходов усилителя 5 (фиг. 2 д, е), с выхода усилителя 6 (фиг. 2ж, з) и усилителя 7 (фиг. 2и, к) через индивидуальную цепочку аттенюатора смешиваются в сумматоре 8, где формируется (синтезируется) новая огибающая (фиг. 2л, м), которая через второй полосовой фильтр 9, служащий для устранения побочных нелинейных продуктов преобразования, подается на первый вход демодулятора 10.

Сигналы с выходов усилителей 5-7 одновременно подаются в блок 14 управления спектром внутри огибающей, на соответствующие входы детекторов 15-17 положительных и отрицаге.льпых полуволн огибаюп1ей. Сиг1:;.1,1ь с выхол,ов дстекторон, соответствующие диаграммам (фиг. За-е), через индивидуальные ат еиюаторы подаются на сумматор 18, где и, входных сиена- лов (положите.яьной и отрицательно полярности) синтезируется ноная форма огибающей (фиг. 4ж). Эт(п сигнал огибающей

подается на управляющий вход регулируемого усилителя 19, на основной -од которого поступает исход t-ni звуковой cHi iia.; с источника 1 основного 1 окгг С в)Х()да усилителя 19 промодулнрованиып звуковой сигнал (фиг. Зз) iKj iMt T ii;.i yiip;iBjiHi UUiH

но частоте (фазе) вход генератора узконо- лосного Н1ума 13. Сне тральиая диаг1)амма ЧМ-сигнала на выхол,е i г-псраторя 13 показана на фиг. Зк.

После перемножения сигналов н Hajiaiic- ном демодуляторе 10 после ФНЧ и фор- мантных фильтров 11 по.чу ается выходной сигнал (фиг. Зи) с опреде;1енной окраской музыкального звучанм 1.

По сравнению с H.iiscc i предлагаемое устройство значительно рас11 нряо 1 фумк1и1ональные возможносгг; jOjiaooTiu-i, и.юизво- дит безинерциоыные прсоб-иазования динамического диапазона, С11ект)а сигнала и его огибающей, сиект|1я Biivrpn « -иОаюпдей, устраняет моночастотиоспл, гигпа.ла и гармоник спект)а, чтс г, i;;-, y, 4;ii:jpi- ка,- чество сигнала.

Устройство 110зво,ляет создавать, например, полифонические си Г1езаторы, обрабатывающие произвольпые входные си|Л)аль в широком диана;5опе частот в реальном

масштабе времени.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки :-и-,.х 55 , 1ов, содержа;11со иоследовательпо соедипенпые источник сг rnajia. балансный модулятор, ио.лосовой ( ii- ii Tp, а также демодулятор и формаптиый фильтр, причем

к второму входу балансного модулятора подключен выход генератора высокой частоты, к второму входу демодулятора - выход управляемого генератора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и улучшения качества звучания, в него введены блок формирования огибающей, подключенный между выходом полосового фильтра и входом демодулятора, и блок управления спектром, подключенный между выходом источника сигнала и входом управления управляемого генератора, группа входов блока управления спектром соединена с группой выходов блока формирования огибающей, а в качестве управляемого генератора применен генератор узкополосного щума.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок формирования огибающей содержит усилитель, усилитель с отрицательной обратной связью по огибающей, усилитель

с положительной обратной связью по огибающей, входы которых соединены с входом блока формирования огибающей, а выходы - с соответствующими выходами группы выходов блока формирования огибающей и соответствующими входами сумматора, выход которого через полосовой фильтр соединен с выходом блока фйрмиро- вания огибающей.

3. Устройство но п. 1, отличающееся тем, что блок управления спектром содержит первый, второй и третий детекторы положительной и отрицательной полуволн огибающей, входы которых соединены с соответствующими входами из группы входов блока формиро вания спектра, а выходы положительной и отрицательной полуволн через сумматор - с входом управления управляемого усилителя, вход и выход которого соединены с входом и выходом блока формирования спектра.

и

0

и

Х

i/l

3

и

Изобретение может быть использовано в устройствах звукозаписи и звукоусиления. Цель изобретения - расширение функциональных воз.можностей устройства и улучшение качества звучания. Устройство содержит источник 1 основного тока, балансный модулятор 2, полосовой фильтр 3, демодулятор 10, формантный фильтр 11, генератор 12 высокой частоты и генератор 13 узкополосного шума. В устройство вие- ден блок 4 формирования огибающей, состоящий из усилителя 5, усилителей 6 и 7 с полол ительной и отрицательной обратной связью по огибающей, аттенюатора-су.м- матора 8 и полосового фильтра 9. Блок 14 управления спектром состоит из детекторов 15-17 положительных и отринательны.х полуволн огибающей, аттенюатора-сум.ма- тора 18 и регулируемого усилителя 19. В процессе работы устройство производит безинерционные преобразования динамического диапазона спектра сигнала и ег о огибающей и спектра внутри огибающей. Кроме того, устраняется моночастотность сигнала и гармоник спектра. Устройство позволяет создавать, напри.мер, полифонические синтезаторы, обрабатывающие произвольные входные сигналы в широком диапазоне частот в реальном масштабе времени. 2 з.п. ф-лы 3 ил. с S сл со о со о 1

и

и

О

- о

,

PUZ: 2

а

u-

S

о

ж

и

.

Л; J2;J5l;4 /5 ; SL

iY 2. J

гЛ

/I.

/:i/:in/7/ H

LlliLObo x

.ЙУ