Устройство для магнитной записи и воспроизведения речевых сигналов Советский патент 1988 года по МПК G11B5/00 

(1) 4083687/24-10

(22) 03.07.86

(46) 07.01.88. Бкш. № 1

(71)Московский электротехнический институт связи

(72)М.В.Гитлиц, В.Г.Орлов и А.А.Федоров

(53)534.852 (088.8)

(56)Патент Японии № 52-45487, кл. G 11 В 15/04, опублик. 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1107158, кл. G 11 В 5/00, 1983.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАШСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ

(57)Изобретение относится к области накопления информации. Цель изобретения - повышение разборчивости речи при стартстопном режиме записи. Устройство содержит маг. головку 1, коммутаторы 2 и 6, усилитель 3, усилитель 5 записи, генератор 8 стирания и подмагничивания, стирающую магн. головку 9, входную 7 и выходную 4 шины, блок 10 управления, электродвигатель 11, аппарат . записи. Введение дельта-кодера 15, элемента 16 памяти, дельта-декодера 17, элемента И 18, элементов ИЛИ 19 и 20, дифференцирующего элемента 21, триггеров 22 и 23, счетчиков 24-26 интервалов, формирователя 27 и блока 28 обнаружения кода речи и образование новых связей между элементами устр-ва позволяют оперативно обнаружить речевой сигнал и паузы, а также производить регулирование пауз речевого сигнала. 2 ил.

i

сл

00

а сл

1

Изобретение относится к области накопления информации, а именно к устройствам для магнитной записи и воспроизведения речевьк сигналов.

Целью изобретения является повышение разборчивости речи при старт- стопном режиме записи за счет оперативного обнаружения речевого сигнала и пауз и регулирования длительное- тей пауз речевого сигнала.

На фиг. 1 и 2 представлены функциональная схема устройства и блока обнаружения кода речи.

Устройство для магнитной записи и воспроизведения речевых сигналов содержит универсальную магнитную ГОЛОЕ ку 1, подключенную через последовательно соединенные первый коммутатор 2 и усилитель 3 воспроизведения к выходной шине 4, через последовательно соединенные первый коммутатор 2, усилитель 5 записи и второй коммутатор 6 к входной шине 7, а также подключенную к первому выходу гене- ратора 8 стирания и подмагничивания, подсоединенног о вторым выходом к стирающей магнитной 1 оловке 9 и управляющим входом к одному из входов первого коммутатора 2 и к одной из управляющих шин 9, блок 10 управления электродвигателем 11 аппарата 12 магнитной записи, адресный мультиплексор 13 и другую управляющую шину 14, подключенную к входу блока 10 управления электродвигателем 11.

Кроме того, устройство для магнитной записи и воспроизведения речевых сигналов содержит последовательно соединенные дельта-кодер 15, элемент 16 памяти и дельта-декодер 17, подключенный выходом к одному из входов второго коммутатора 6, элемент И 18, первый и второй элементы ИЛИ 19 и 20 дифференцирующий элемент 21, первый и второй триггеры 22 и 23, первый - третий счетчики 24 - 26 интервалов, формирователь 27 импульсов и блок 28 обнаружения кода речи, содержащий регистр 29, входы которого являются входами блока 29 обнаружения кода речи, блок 30 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подключенных входами к выходам соответствующих разрядов регистра 29 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 31, подклю- ченный входами к выходам первого и последнего разрядов регистра 29, и элемент ИЛИ-НЕ 32, подсоединенный входами к выходам блока 30 элемен152

тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемента НС- КПЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 31 и выходом к выходу блока 28 обнаружения кода речи, причем дельта-кодер 15 подключен входом к входной шине 7, синхронизирующим входом к второму выходу генератора 8 стирания и подмагничивания и к одном из входов блока 28 обнаружения кода речи, подсоединенного другим входом к выходу дельта-кодера 15 и выходом к соединенным между собой первым входам первого элемента ИЛИ 19 и второго тригг ера 23 и установочному входу второго счетчика 25 интервалов, подсоединенного входом к соединенным между собой второму выходу генератора 8 стирания и подмагничивания и входам первого и третьего счетчиков 24 и 26 интервалов и выходом к первому входу второго элемента ИЛИ 20, соединенного вторым входом через дифференцирующий элемент 21 с одной управляющей шиной 9 и выходом с соединенными между собой вторым входом второго триггера 23 и первым входом первого триггера 22, подключенного вторым входом к выходу первого счетчика 24 интервалов и вьосодом к управляющему входу второго коммутатора 6.

При этом второй триггер 23 подключен инверсным выходом к второму входу первого элемента ИЛИ 19, соединенного выходом с установочным входом первого счетчика 24 интервалов, и выходом - к первому входу элемента И 18, подсоединенного вторым входом к одной управляющей шине 9 и выходом к соответствующему входу .блока 10 управления электродвигателем 11 аппарата 12 магнитной записи.

Адресный мультиплексор 13 подключен входами к выходам третьего счетчика 26 интервалов, выходами - к адресным входам элемента 16 памяти и управляющим входом - к одному выходу формирователя 27 импульсов, соединенного другими выходами с входами разрешения записи, фиксации адреса строки и фиксации адреса столбца элемента 16 памяти и входом - с вторым выходом генератора 8 стирания и подмагничивания.

Устройство работает следующим образом.

При установке режима Запись с шины 9 поступает логический сигнал, который, воздействуя на управляющие входы nepBoi o коммутатора 2 и гене- 1

ратора 8 стирания и подмагничивания, подключает выход усилителя 5 записи к универсальной магнитной головке 1 и переводит генератор 8 стирания и подмагничивания в режим генерации токов стирания и подмагничивания, подаваемых соответственно в стирающую и универсальную магнитные головки 9 и 1 .

Одновременно под действием этого же сигнала элемент И 18 устанавливается в состояние передачи логических сигналов с выхода второго триггера 23 на вход блока 10 управления, а на выходе дифференцирующего элемента 21 формируется кратковременный импульс, поступающий через второй элемент ИЛИ 20 на входы сброса первого 22 и второго 23 триггеров. Первый 22 и второ 23 триггеры сбрасываются в исходное состояние, в результате чего логическим сигналом на вьссоде первого триггера 22 второй коммутатор 6 переводится в положение передачи речевых сигналов с выхода дельта-декодера 17 на вход усилителя 5 записи, а под действием логического сигнала с выхода второго триггера 23, поступающего через элемент И 18 на вход бло- ка 10 управления, происходит снятие с выхода блока 10 управления напряжения, приводящего во вращение двигатель 11 аппарата 12 магнитной записи.

Магнитная лента остается неподвижной относительно магнитных головок 1 и 9.

Одновременно логической сигнал с инвертирующего выхода второго триг- гера 23, поступая через первый элемент ИЛИ 19 на вход установки первого счетчика 24 временных интервалов, удерживает последний в исходном состоянии.

Так как генератор 8 стирания и подмагничивания в режиме Запись находится в состоянии генерации токов записи-подмагничивания, сигнал с его выхода, поступая на вход формиро вателя 27 импульсов, на счетный вход третьего счетчика 24 и на тактовый вход дельта-кодера 15, приводит соответственно к формированию и подаче сигналов на входы элемента 16 памяти и на управляющий вход адресного мультиплексора 13.

С выхода дельта-кодера 15 цифровой сигнал поступает на информацион-

g 0

5 0 5 0

0 5

Q

5

154

ный вход элемента 16 памяти и на вход блока 28 обнаружения кода речи, что приводит к заполнению элемента 16 памяти цифровым кодом аналогового сигнала и к установке на выходе блока 28 обнаружения кода речи определенного логического уровня.

В отсутствие речевого сигнала на вход блока 28 обнаружения кода речи поступает цифровой код паузы, что приводит к установке на его выходе уровня логического нуля. Последнее не изменяет исходного состояния второго триггера 23, но определяет счетный режим работы второго счетчика 25 временньк интервалов, на выходе которого через интервалы времени, определяемые коэффициентом счета, появляются перепады логического уровня, воздействующие через второй элемент ИЛИ 20 на входа установки первого и второго триггеров 22 и 23, Воздействие данных перепадов логического уровня не изменит исходного состояния первого и второго триггеров 22 и 23, в котором они зафиксировались по импульсу с выхода дифференцирующего элемента 21 при установке устройства в режим Запись. Таким образом при переводе устройства в режим Запись и отсутствии речевого сигнала с входной шины 7 магнитная лента сохраняет неподвижное состояние, а вход усилителя 5 записи сое-, диняется с входной шиной 7 через линию задержки, образованную последовательной цепью, состоящей из дельта-кодера 15, элемента 16 памяти дельта-декодера 17.

Появление речевого сигнала на входной шине 7 в режиме Запись влечет за собой возникновение на выходе дельта-кодера 15 цифрового кода, который фиксируется блоком 28 обнаружения кода речи, что изменяет логический уровень на его выходе. Данный логический уровень сбрасывает по входу установки второй счетчик 25 временных интервалов и удерживает его в исходном состоянии, а также изменяет состояние второго триггера 23 по входу установки. Последнее приводит к поступлению на вход блока 10 управления с выхода элемента И 18 логического уровня, под действием которого блок 10 управления подает напряжение на двигатель 11, что вызывает начало транспортирования магнитной

5

ленты относительно стирающей и универсальной магнитных головок 9 и 1

Одновременно, изменение логического уровня на инвертирующем выходе второго триггера 23 с логической единицы на логический нуль снимает блокировку счета первого счетчика 24 временных интервалов, с инверсного выхода 7 второго тригге- ра 23 через первый элемент ИЛИ 19. При этом первый счетчик 24 по-прежнему остается в исходном состоянии за счет логического уровня (логической единицы), поступающей в данном случае с выхода блока 28 обнаружения кода речи на вход установки счетчика 24 через первый элемент ИЛИ 19.

Речевой сигнал с входной шины 7, поступая на информационный вход дель та-кодера 15, преобразуется в дельта код, которым заполняется элемент 16 памяти. Так как элемент 16 памяти работает в режиме считывание-модификация-запись , дельта-код на его выходе оказывается задержанным относительно входа.

С выхода элемента 16 памяти дельта код подается на дельта-декодер 17 где преобразуется в речевой сигнал, поступающий через второй коммутатор 6 на вход усилителя 5 записи.

На выходе усилителя 5 записи вырабатывается ток записи, соответствующий речевому сигналу,, который че- рез первый коммутатор 2 подается в универсальную магнитную головку 1. Одновременно в универсальную головку 1 с выхода генератора 8 стирания и подмагничивания подается ток под- магничивания, а с выхода генератора 8 - ток стирания в стирающую магнитную головку 9.

Так как речевой сигнал на входе усилителя 5 записи задержан относи- тельно речевого сигнала, срабатьша- ние аппарата 12 магнитной записи, определяемое временным интервалом между началом речи и пуском магнитной ленты, не вызывает потерь информа- ции из-за инерционности лентопротяжного механизма аппарата 12 магнитной записи.

Таким образом речевой сигнал с входной шины 7 записывается на маг- нитную ленту с задержкой.

При появлении в речевом сигнале пауз, обусловленных временными интервалами между словами и предложе

б

ниями речи, на выходе дельта-кодера 15 исчезает дельта-код, соответствующий коду речи.

Это фиксируется блоком 28 обнаружения кода речи, на выходе которого устанавливается уровень логического нуля, что вызывает начало счета первым и вторым счетчиком 24 и 25 временных интервалов импульсов, поступающих на их счетные входы.

Коэффициент счета третьего счетчика 26 определяется информационной емкостью элемента 16 памяти и равен числу ячеек памяти в элементе 16 памяти.

Паузы в речевом сигнале менее заданной, не вызывают срабатывание первого счетчика 24 временных интервалов, так как следующий за ними речевой сигнал фиксируется блоком 28 обнаружения кода речи, что приводит к сбросу первого и второго счетчиков

24и 25 временных интервалов в исходное состояние.

Появление в процессе записи речевого сигнала паузы длительностью более заданной вызывает срабатывание первого счетчика 24 временных интервалов, в результате чего логическим сигналом с его выхода первый триггер 22 устанавливается в состояние, под действием которого второй коммутатор 6 переключается в положение передачи речевого сигнала с входной шины 7 на вход усилителя 5 записи. При этом на магнитной ленте окажется записана пауза длительностью нормального восприятия речи при воспроизведении фонограммы.

& случае возникновения речевого сигнала после паузы длительностью менее заданной срабатывание блика 28 обнаружения кода речи приведет к сбросу первого и второго счетчиков 24 и

25временных интервалов в исходное состояние, а последующие паузы длительностью более одной заданной, но менее другой i заданной не приведут к изменению состояния первого и второго триггеров 22 и 23. Ввиду этого речевой сигнал будет записываться на магнитную ленту, поступая в обмотку магнитной головки 1 по цепи: входная шина 7 - второй коммутатор 6 - усилитель 5 записи - первый коммутатор 2 - универсальная магнитная головка 1.

При этом дельта-кодер 15, элемент 16 памяти и дельта-декодер 17 исклю 13

чаются из тракта прохождения речевог сигнала. Это обеспечивает надежность и неизменное качество записи,

В дальнейшем при появлении в речи паузы длительностью более заданно 1 на выходе второго счетчика 25 временных интервалов изменяется логический уровень. Изменившийся логический уровень, воздействуя через второй элемент ИЛИ 20 на входы сброса первого и второго триггеров 22 и 23, сбрасывает последние, что приводит соответственно к переключению второго коммутатора 6 и подаче на вход элемента И 16 уровня логического нуля. В результате этого вход усилителя 5 записи подключается к выходу дельта-декодера 17, а на входе блока 10 управления устанавливается логи- ческий уровень, вызывающий снятие с его выхода напряжения, подаваемого на двигатель 11. Транспортирование магнитной ленты относительно магнитных головок 1 и 9 прекращается. Од- новременно логический уровень с ин- тервирующего выхода второго триггера 23 фиксирует первый счетчик 24 временных интервалов через первый элемент ИЛИ 19 в исходном состоянии. В дальнейшем при появлении речевого сигнала процесс пуска аппарата 12 магнитной записи 1 и последующего переключения второго коммутатора 6 при появлении первой паузы, а также остановке транспортирования магнитной ленты в случае возникновения в речи паузы, превьш1ающей - 1 заданную величину, происходят аналогично приведенному ранее циклу работы пред лагаемого устройства в режиме Запись.

После окончания записи устройство может быть переведено в режим Воспроизведение.

При установке режима Воспроизведение посредством подачи на шины 9 и 14 соответствующих сигналов элемента И 18 формируется логический уровень, обеспечивающий передачу ло- гических сигналов с выхода второго триггера 23 на вход блока 10 управления, что блокирует управление двигателем 11 со стороны блока 28 обнаружения кода речи, и сигналы, управ- л}пощие работой аппарата 12 магнитной записи, поступают с шины 14 на блок 10 управления. Это приводит к переключению первого коммутатора 2 и

1

5 о Q

5

15

прекращению генерации токов стирания и подмагничивания. Под действием сигнала на входе блока 10 управления, приводится во вращение двигатель 11, что обеспечивает транспортирование магнитной ленты. ЭДС, наводимая фонограммой в универсальной магнитной головке 1, поступает через первый коммутатор 2 на вход усилителя 3 воспроизведения. Усиленный речевой сигнал с вьпсода усилителя 3 воспроизведения подводится к выходной шине 4.

Формула изобретения

Устройство для магнитной записи и воспроизведения речевых сигналов, содержащее универсальную магнитную головку, подключенную через последовательно соединенные первый коммутатор и усилитель воспроизведения к выходной шине, через последовательно соединенные первый коммутатор, усилитель записи и второй коммутатор - к входной шине, а также подключенную к первому выходу генератора стирания и подмагничивания, подсоединенного вторым выходом к стирающей магнитной головке и управляющим входом - к одному из входов первого коммутатора и к одной из управляющих шин, блок управления электродвигателем аппарата магнитной записи, адресный мультиплексор и другую управляющую шину, подключенную к входу блока управления электродвигателем, отличающееся тем, что, с целью повышения разборчивости речи при старт- стопном режиме зажим за счет оперативного обнаружения речевого сигнала и пауз и регулирования длительностей пауз речевого сигнала, в него введены последовательно соединенные дельта-кодер, элемент памяти и дельта- декодер, подключенный выходом к одному из входов второго коммутатора, элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, дифференцирующий элемент, первый и второй триггеры, первый, второй и третий счетчики интервалов, формирователь импульсов и блок обнаружения кода речи, содержащий регистр, входы которого являются входами блока обнаружения кода речи, блок элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подключенных входами к выходам соответствующих разрядов регистра, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ- подключенный входами к выходам первого и последнего разрядов регистра, и элемент ИЛИ-НЕ, подсоединенный входами к выходам блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом - к выходу блока обнаружения кода речи, причем дельта-кодер подключен входом к входной шине, синхронизирующим входом - к второму выходу генератора . стирания и подмагничивания и к одному из входов блока обнаружения кода речи, подсоединенного другим входом к выходу дельта-кодера и выходом - к соединенным между собой первым входам первого элемента ИЛИ и второго триггера и установочному входу второго счетчика интервалов, подсоединенного входом к соединенным между собой второму выходу генератора стирания и подмагничивания и входам первого и третьего счетчиков интервало и выходом - к первому входу второго элемента ИЛИ, соединенного вторым входом через дифференцирующий элемент с одной управляющей шиной и выходом - с соединенными между собой вторым входом второго триггера и первым входом первого трип-ера, подклю- ченного вторым входом к выходу первого счетчика интервалов и выходом - к

управляющему входу второго коммута- 1 ора, при этом второй триггер подключен инверсным выходом к второму входу первого элемента ИЛИ, соединенного выходом с установочным входом первого

счетчика интервалов, и выходом - к первому входу элемента И, подсоединенного вторым входом к одной управляющей шине и выходом - к соответствующему входу блока управления электродвигателем аппарата магнитной записи, адресный мультиплексор подключен входами к выходам третьего счетчика интервалов, выходами - к адресным входам элемента памяти и управляющим входом - к одному выходу формирователя импульсов, соединенного другими выходами к входам разрешения записи, фиксации адреса строки и фиксации адреса столбца элемента памяти, и входом, соединенного с вторым выходом генератора стирания подмагничивания.

И