Устройство коррекции нелинейных искажений электроакустического преобразователя Советский патент 1991 года по МПК H04R3/00 

Изобретение относится к электроакустике и может быть использовано в системах звуковоспроизведения,.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений и упрощение конструкции.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство имеет параллельную структуру. Источник 1 сигнала соединен с сумматором 2, цепью 3 возведе ния сигнала в квадрат и с цепью 4 возведения сигнала в куб. Цепи 3 и 4 соединены с линейными фильтрующими цепями 5 и 6 соответственно, которые присоединены к сумматору 2. После сумматора следуют усилитель 7 и громкоговоритель 8.

Устройство работает следующим образом.

Первая ветвь осуществляет неискаженную передачу сигнала от источника 1 на сумматор 2. Вторая ветвь с помощью цепи 3, возводящей сигнал в квад рат, позволяет получить сигнал второй гармоники, котормй, пройдя через частотно-зависимую линейную фильрующую цепь 5, принимает необходимое для предыскажения на данной частоте значение амплитуды и фазы по отношению к сигналу источника. Третья ветвь устройства состоит из цепи 4, осуществляющей возведение сигнала источника в куб, на выходе которой появляется сигнал третьей гармоники, которьй, пройдя через частотно-зависимую линейную фильтрующую цепь 6, принимает необходимое для предыска- жения на данной частоте значение ам- плитуды и фазы третьей гармоники по отношению к сигналу источника. Сигналы с выхода цепей 5 и 6 складываются на сумматоре 2 с сигналом источника 1, образуя предыскаженный суммарный сигнал, который, усиливаясь усилителем 7, поступает на громкоговоритель 8, нелинейные искажения выходного синала которого за счет выполненной обработки сигнала источника уменьшают- ся.

Компенсацию нелинейных искажений с помощью предлагаемого устройства можно показать следующим образом. Если сигнал источника, выходной сигнал корректора и выходной сигнал грокоговорителя обозначить соответственно x(t),,z(t) и y(t) и для описания связи этих сигналов использовать аппарат рядов Вольтерра - Пикара, то нелинейный оператор, описывающий громкоговоритель,имеет вид

y(t) A,(p)z(t) + Аг(р) z(t +

+ A3(p)z(t)97 (1) где А,(р) , Аа(р)

и А,(Р) - частотно-зависимые параметры модели громкоговорителя, определяемые с помощью его тестирования синусоидальным сигналом. Так как задача линейной коррекции полезного сигнала не ставится, оператор, описывающий корректирующее устройство, имеет вид

z(t) - x(t) + ;K4(p)x(t)2 + + K3(p)x(t), (2)

где К2(р), К3(р) - частотно-зависимые

параметры модели корректора, соответствующие передаточным функциям линейных фильтрующих цепей 5 и 6 соответственно.

Оператор, связывающий входной сигнал корректора x(t) с сигналом на выходе громкоговорителя y(t), может быть получен при подстановке (2) в (1):

y(t) - A,(P)x(t) + A2(P)K2(p)x(t)2 +

+ A,(p)K3(p)x(t)+ Аг(р) fx(t) + + K2(P)x(t + K3(P)x(t)JJ2 + + A3(p) fx(t) + K2(p)x(t) +

+ K3(P)x(t)y (3)

Раскрывая скобки и отбрасывая члены выше третьего порядка и имеющие меньший порядок малости, получают

y(t) A,(p)x(t) +A,(p)K2(p)x(t)2 + + A,(P)K,(p)x(t)3+ A2(P)x(t)2 +

,Q

35 . А(Р)ха)р.

(4)

Пели параметры К2(р) и К(р) корректора определены методом итераций .Пикара из (1), они не имеют значения:

К,(р)

Аг(р) у ( -. Аз(р) 1цТрТ К5(Р At(p)

1 Тогда, подставив эти параметры в (4), получают

У(0 A,p)x(t) +A(p) f-444-l

L J

.

+ A2(p)x(t)4 А,(р)х( A,(p)x(t),(5)

т.е. происходит компенсация продуктов, обусловленных нелинейностью громкоговорителя.

В предлагаемом устройстве уменьшение нелинейных искажений громкоговорителя в результате предыскахающей обработки сигнала происходит равномерно во всей рабочей полосе устройства и обусловлено точностью реализаций передаточных функций К(р) и .Ка(р) линейными фильтрующими цепями 5 и 6 соответственно, причем для этого не требуется использования комплекта разделительных фильтров, аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей, цифровых звуковых процессоров.

Устройство может быть использовано в высококачественных системах ау- диотехники.

Формула изобретения

Устройство коррекции нелинейных искажений электроакустического преобразователя , содержащее последовательно соединенные источник сигнала, предыскажающий блок, усилитель, громкоговоритель, отличающее- с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений и упрощения конструкции, предыскажающий блок выполнен из сумматора и двух каналов,

первый из которых состоит из последовательно соединенных.удвоителя частоты и первой линейной частотно- зависимой цепи, второй канал состоит из последовательно соединенных

5 утроителя частоты и второй линейной частотно-зависимой цепи, при этом входы обоих каналов подключены к источнику сигнала, а выходы - к соответствующим входам сумматора,

третий вход сумматора соединен с источником сигнала, а выход - с усилителем.

Изобретение относится к электроакустике и может быть использовано в системах звуковоспроизведения. Целью изобретения является уменьшение нелинейных искажений громкоговорителя н упрощение схемного решения. Устройство коррекции нелинейных искажений электроакустического преобразователя содержит источник сигнала, предыскажающий блок, усилитель громкоговоритель. Новым является то, что предыскажающий блок состоит из нелинейной цепи для получения из сигнала второй гармоники, напри- -мер, возводящей сигнал в квадрат, с последующей линейной фильтрующей частотно-зависимой цепью, при этом соотношение между амплитудой сигнала источника и амплитудой полученной второй гармоники соответствует их соотношению в вьш дном сигнале собственного громкоговорителя, а фазы противоположны, нелинейной цепи для получения из сигнала третьей гармоники, например, возводящей сигнал в куб, с последующей линейной фильтрующей частотно-зависимой цепью, при этом соотношение между амплитудой сигнала источника и амплитудой полученной третьей гармоники соответствует их соотношению в выходном сигнале собственно громкоговорителя, а фазы противоположны, сумматора, складывающего предыскажен- ные сигналы второй и тртьей гармоник с полезным сигналом источника. 1 ил. с Ј (Я зэ го эо эо