Устройство для контроля громкоговорителей на дребезжание и призвук Советский патент 1993 года по МПК H04R29/00 

Изобретение относится к области электроакустики, в частности к устройствам контроля громкоговорителей.

Известно устройство для контроля громкоговорителей на дребезжание, содержащее генератор, усилитель, контролируемый громкоговоритель, микрофон, усилитель, высокочастотный фильтр, детектор, формирователи экспоненциальных импульсов, сумматор, анализатор.

Известное устройство производит контроль громкоговорителей на дребезжание, но не позволяет отличить дребезг от призвука.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для контроля громкоговорителей на дребезжание, содержащее генератор, испытуемый громкоговоритель, микрофон, электрически связанный с последовательно подключенными усилителем, фильтром высокой частоты и выпрямителем, три триггера, делитель, электронный ключ и индикатор дребезжания.

Недостатками известного устройства являются трудоемкость контроля и невозможность распознавания дребезга и призвука.

XI

00

оо о о

СО

Цель изобретения - повышение производительности контроля путем автоматизации распознавания дребезга и призвука.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля громкоговорите- лей на дребезжание и призвук, содержащее генератор, испытуемый громкоговоритель, микрофон, электрически связанный с последовательно подключенными усилителем, фильтром высокой частоты и выпрямите- лем, три триггера, делитель, электронный ключ и индикатор дребезжания, введены два компаратора, формирователь импульсов, усилитель мощности, пиковый детектор, двоичный счетчик, индикатор призвука, генератор выполнен в виде последовательно соединенных преобразователя напряжение-частота, счетчика, постоянного запоминающего устройства и цифроанало- гового преобразователя, триггеры выполне- ны в виде RS-триггеров, причем выход фильтра высоких частот соединен с входом первого компаратора и электронным клю- чем, второй вход первого компаратора подключен к выходу выпрямителя, а выход первого компаратора - к входу первого RS- триггера, выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа, выход электронного ключа связан со входом пикового детектора и первым входом второго компаратора, выход пикового детектора соединен с делителем, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, выход второго компаратора соединен со входом формирователя им- пульсов, выход которого связан с R-входом первого RS-триггера, пиковым детектором и входом разрешения двоичного счетчика, счетный вход двоичного счетчика соединен с выходом преобразователя напряжение- частота, R-вход - с выходом старшего разряда счетчика, выход младшего разряда - со входом третьего RS-триггера, выход старшего разряда - со входом второго RS-триггера, выход которого связан с индикатором призвука и R-входом третьего RS-триггера, индикатор дребезжания подключен к выходу третьего RS-триггера, а усилитель мощности включен между генератором и испытуемым громкоговорителем,

На чертеже приведена блок-схема устройства для контроля громкоговорителей.

Устройство содержит генератор, выполненный в виде последовательно соединенных преобразователя 1 напряжение-час- тота, счетчика 2, ПЗУ 3, ЦАП 4, усилитель 5 мощности, громкоговоритель 6, микрофон 7 с микрофонным усилителем, ФВЧ 8, выпрямитель 9, первый 10 компаратор, первый 11 RS-триггер, электронный ключ 12, пиковый

детектор 13, делитель 14, второй 15 компаратор, формирователь 16 импульсов, двоичный счетчик 17, второй 18 RS-триггер, индикатор 19 призвук, третий 20 RS-триггер, индикатор 21 дребезжание.

Устройство работает следующим образом.

От преобразователя 1 напряжение-частота импульсы с частотой следования F-N, где F - частота возбуждения громкоговорителя, N - количество импульсов, формирующих один период, подают на счетчик 2, выходы которого соединены с адресными входами ПЗУ 3, в котором зашиты коды мгновенных значений напряжения синусоиды, которые подаются на входы ЦАП 4. С выхода ЦАП 4 синусоидальный сигнал через фильтр низких частот (на чертеже не показан) подают на вход усилителя 5 мощности, а с него - на испытуемый громкоговоритель 6. Звуковое давление, развиваемое громкоговорителем 6, преобразуется микрофоном 7 в электрический сигнал. Фильтром 8 высоких частот из электрического сигнала отфильтровывают сигнал с высокочастотным заполнением, который является результатом дребезжания или призвука громкоговорителя 6, а также акустических шумов помещения и электрических шумов микрофонного тракта. Отфильтрованное напряжение подают на вход выпрямителя 9, на первый вход первого 10 компаратора и на вход электронного ключа 12. Выпрямленное напряжение в качестве опорного подают на второй вход первого 10 компаратора. На выход первого 10 компаратора пройдут только полупериоды высокочастотного заполнения, амплитуда которых превышает опорное напряжение.

Опорное напряжение в зависимости от предустановленного коэффициента передачи выпрямителя 9 в предустановленное количество раз больше средневыпрямленного значения напряжения шумов.

Импульсы на выходе первого 10 компаратора опрокидывают RS-триггер 11, который замыкает электронный ключ 12. Напряжение высокочастотного заполнения попадает на вход пикового детектора 13, который фиксирует максимальную амплитуду этого напряжения. Напряжение делится делителем 14 в предустановленное количество раз и подается на второй вход второго 15 компаратора. На первый вход компаратора 15 поступают импульсы высокочастотного заполнения, прошедшие электронный ключ 12.

На выходе второго 15 компаратора будут проходить импульсы, пока амплитуда импульсов высокочастотного заполнения

будет больше, чем напряжение с выхода делителя 14. Из этих импульсов с помощью формирователя 16 импульсов образуется один огибающий импульс, который подают на вход разрешение двоичного счетчика 17. На счетный вход счетчика 17 подают импульсы с выхода преобразователя 1 напряжение-частота, а на R-вход импульсы со старшего разряда счетчика 2, которые обнуляют счетчик 2 в конце каждого периода возбуждающего сигнала.

Так как количество импульсов, образующих один период синусоидального сигнала в генераторах со ступенчатой аппроксимацией постоянно, количество импульсов, прошедших на двоичный счетчик в течение огибающего импульса,однозначно определяет отношение длительности этого импульса к длительности одного периода и фиксируется двоичным кодом на выходах счетчика 17. Так, например, если один период синусоиды формируется 128 импульсами преобразователя 1 напряжение-частота, то десятичное представление двоичного кода на выходах двоичного счётчика 17 будет равным или большим 64, что соответствует отношению длительности огибающего импульса к периоду синусоиды,равному 0,5 или более 0,5.

При появлении логической единицы в младшем разряде двоичного счетчика 17 опрокидывается третий 20 RS-триггер, начинает светиться индикатор 21 дребезжание. Если длительность огибающего импульса равна или больше половины возбуждающего сигнала, появляется логическая единица в старшем разряде, опрокидывается второй 18 RS-триггер-который возвращает в исходное состояние третий 20 RS-триггер, включается индикатор 19 призвук. Срезом огибающего импульса сбрасывается пиковый детектор 13 и первый 11 RS-триггер.

Таким образом, предложенное устройство позволяет полностью автоматизировать процессы определения наличия дребезжания или призвука с квалификацией этих искажений.

Предложенное устройство позволяет автоматически выполнять следующие операции в соответствии с методикой ГОСТ 16122-87:

выделение импульсов дребезжания- призвуков, амплитуда которых в предустановленное количество раз бол ьше напряжения шумов помещения и микрофонного гракта;

формирование импульса длительностью, равной длительности периодического затухающего колебательного процесса (импульса дребезжания или призвука) с предустановленным отношением максимальной и минимальной амплитуд;

формирование цифрового кода на выходах двоичного счетчика, пропорционально- го отношению длительности данного импульса к длительности периода синусоидального сигнала в заданном диапазоне частот.

Формула изобретения

Устройство для контроля громкоговорителей на дребезжание и призвук, содержащее генератор, испытываемый громкоговоритель, микрофон, электрически связанный с последовательно подключенными усилителем, фильтром высокой частоты и выпрямителем, три триггера, делитель, электронный ключ и индикатор дребезжания, отличающееся тем, что, с целью

повышения производительности контроля путем автоматизации распознавания дребезжания и призвука, в него введены два компаратора, формирователь импульсов, усилитель мощности, пиковый детектор,

двоичный счетчик, индикатор призвука, генератор выполнен в виде последовательно соединенных преобразователя напряжение-частота, счетчика, постоянного запоминающего устройства и цифроаналогового

преобразователя, триггеры выполнены в виде RS-триггеров, причем выход фильтра высоких частот соединен с входом первого компаратора и электронным ключом, второй вход первого компаратора подключен к

выходу выпрямителя, а выход первого компаратора - к входу первого RS-триггера, выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа, выход электронного ключа связан с входом пикового

детектора и первым входом второго компаратора, выход пикового детектора соединен с делителем, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, выход второго компаратора соединен с входом

формирователя импульсов, выход которого связан с R-входом первого RS-триггера, пиковым детектором и входом разрешения двоичного счетчика, счетный вход двоичного счетчика соединен с выходом преобразователя напряжение-частота, R-вход - с выходом старшего разряда счетчика, выход младшего разряда - с входом третьего RS- триггера, выход старшего разряда - с входом второго RS-триггера, выход которого

связан с индикатором призвука и R-входом третьего RS-триггера, индикатор дребезжания подключен к выходу третьего RS-триггера, а усилитель мощности включен между генератором и испытуемым громкоговорителем.

Использование: область электроакустики. Сущность изобретения: преобразователь напряжение-частота связан с последовательно соединенными счетчиком, постоянным запоминающим устройством, цифроаналоговым преобразователем,усилителем мощности и контролируемым громкоговорителем. Микрофон связан с последовательно подключенными усилителем, фильтром высокой частоты, выпрямителем, первым компаратором, первым RS-триггером, электронным ключом, пиковым детектором, делителем, вторым компаратором, формирователем импульсов, двоичным счетчиком. Выходы двоичного счетчика связаны со входами второго и третьего RS-триггеров соответственно. Выход второго RS-триггера соединен с индикатором призвука и третьим RS-триггером, выход которого подключен к индикатору дребезга. Входы двоичного счетчика подсоединены к выходу преобразователя напряжение-частота и выходам старшего разряда счетчика соответственно. Фильтр высокой частоты соединен выходом с первым компаратором и электронным ключом, выход которого связан со вторым компаратором. Выход формирователя импульсов подключен ко входам первого RS-триггера и.пикового детектора соответственно. 1 ил. (Л С