ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ ГРОМКОСТИEHJ: Советский патент 1972 года по МПК G01H3/00 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, а именно измерителям уроБия-громкости, и может быть применено для измерения уровня громкости произвольного звука в акустике и электроакустике, в частности в вещании, связи, строительной и архитектурной акустике, звукофикации, кинематографии, для измерения различных шумов. Измерители учитывают амплитудную частотную, спектральную, временную и пространственную характеристики слухового анализатора, производят спектральный анализ звука в соответствии с процессами, происходящими в слуховом механизме, и индицируют субъективно ощущаемый спектр звука.

Известен измеритель громкости, содержащий последовательно включенные микрофон, амплитудно-частотные фильтры, автоматический спектроанализатор с блоком порога, подключенным к сумматору, функциональный преобразователь и генератор функций, а также регистрирующий прибор.

Однако требование точности измерения громкости при использовании этих измерителей входит в противоречие с требованием точности измерения маскирования. В результате погрещность измерения громкости узкополосной составляющей звука достигает 8,8 фон - на частотах порядка 5 кгц и 24 фон на частотах порядка 12 кгц.

В предлагаемом измерителе погрещность измерения узкоиолосной составляющей снижена и в связи с этим снижена погрешность оценки маскирования, которая в предлагаемом измерителе определяется в основном точностью субъективных измерений слуховых характеристик. При этом отпадает необходимость в интегрировании сложных функций, которое быть заменено простым суммированием амплитуд импульсов, а взамен двадцати сумматоров в каналах спектроанализатора известного измерителя в предложенном измерителе используется один общий. Это достигается тем, что основной преобразователь подключен к блоку сравнения, соединенному со схемой «И, и непосредственно и через генератор, связанный с блоком сравнения к соответствующим входам первого сумматора, еще один вход которого связан с пороговым элементом, а выход первого сумматора через ключ и второй сумматор подключен к регистрирующему прибору.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого измерителя.

Измеритель состоит из последовательно включенных микрофона 1, амплитудно-частотных фильтров 2 и 3 автоматического сиектроанализатора, выполненного в виде параллельно включенных по входу каналов, каждый из

ных полосового фильтра 4, квадратичного выпрямителя 5 с интегратором, пикдетектора 6 с памятью и в некоторых случаях корректирующего функционального преобразователя (например, диода и резистора) 7. Выходы каналов через электронный коммутатор 8 подаются на вход функционального преобразователя 9, соединенного с генератором функций 10. Выход функционального преобразователя 9 подключен параллельно ко входам сумматора // и схемы сравнения 12, выход которой через схему «И 13, управляемую электронным коммутатором 8 спектроанализатора, подключен к управляющему входу генератора функций 10, соединенного выходом с входами схемы сравнения 12 и сумматора 11, а выход последнего через автоматический ключ 14, управляемый схемой сравнения 12, подключен ко входу сумматора 15 амплитуд последовательно поступающих импульсов, причем вход порогового элемента 16 через электронный коммутатор 8 подключен к источнику постоянного напряжения 17. Пороговый элемент 16 представляет собой генератор функции порога К,, выполненный, например, в виде емкости, параллельно которой подключена разрядная цепь, состоящая из резисторов и диодов (транзисторов). В необходимых случаях сумматор 11 выполняется с однополярным выходом (например, через диод). Измеритель работает следующим образом. Напряжения с выходов каналов спектроанализатора через электронный коммутатор 8 подаются на функциональный преобразователь 9. Дополнительное корректирование функционального преобразования производится в некоторых каналах спектроанализатора либо путем включения на их выходе корректирующих функциональных преобразователей 7, либо путем переключения элементов (основного) функционального преобразователя 9, осуществляемого через его управляющий вход электронным коммутатором 8 (например, импульсами напряжения, отведенными от соответствующих ячеек регистра сдвига коммутатора).

Напряжение ij;/ (где j - номер скоммутированного канала спектроанализатора) с выхода функционального преобразователя 9 поступает на сумматор 11, где алгебраически суммируется с напряжением порога К- Напряжение фг :ф/-К., с выхода сумматора 11 через ключ 14.

При наличии маскирования в результате сравнения напряжений М и , блок сравнения 12 при , размыкает автоматический ключ 14. Если это условие сохраняется, то сигнал на сумматор 15 не поступает при всех значениях i, меньщих некоторого / ().

Лишь при M ;-vJ3j блок 12 включит ключ 14 и одновременно в конце интервала времени tj- -l-tj, т. е. в момент , определяемый импульсом, поступающим на управляющий вход схемы «И 13, переключит генератор функций 10 на генерирование новой функции маскирования, возбужденной напряжением ij;,-. Характерно, что на сумматор 15 при этом поступает разность ijjj - М. Общая громкость определяется суммой

20

(;/-ло,(1)

где модифицированные функции маскирования М определяются по результатам субъективных измерений.

Функция порога моделируется в пороговом элементе 16 с помощью, например, разряда через нелинейную цепь емкости, заряжаемой через специальный (песигнальный) канал электронного коммутатора 8 от источника постояппого напряжения пДля обобщенного маскирования громкости ф определяется аналогично предыдущему 20

(l/- f),(2)

что соответствует формуле (1). Моделирование функций маскирования в

измерителе можно облегчить путем коррекции их формы, например, известным путем введения неравномерности интервалов времени коммутации каналов спектрометра и в отдельных случаях использованием на входе показывающего прибора интегратора взамен сумматора амплитуд импульсов.

Предмет изобретения

Измеритель уровня громкости, содержащий микрофон, подключенный через два последовательно соединенных амплитудно-частотных фильтра к параллельно соединенным цепочкам, каждая из которых состоит из полосового фильтра, выпрямителя, пикдетектора и преобразователя, соединенных последовательно и подключенных к коммутатору, соединенному с основным преобразователем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, основной преобразователь подключен к блоку сравнения, соединенному со схемой «И, и непосредственно и через генератор, связанный с блоком сравнения, к соответствующим входам первого сумматора, еще один вход которого соединен с пороговым элементом, а выход первого сумматора через ключ и второй сумматор подключен к регистрирующему прибору.

-OOD-:;

сюо:tn