Способ восстановления в приемнике частот, отфильтрованных при телефонировании в передатчике Советский патент 1935 года по МПК H04B1/66 

Уже известно устройство, в котором отфильтрованные при передаче некоторые частоты телефонного спектра восстанаеливаются в приемнике с помощью нелинейной системы. Устройства, подобные указанному, представляют экономический интерес, давая возможность сузить диапазон частот, применяемых для телефонной передачи и использовать место, освободившееся в частотном спектре линии, для добавочных передач (например, телеграфных).

Предлагаемый, согласно изобретению, способ восстановления частот телефонного спектра основан на ином принципе, чем устройство, указанное выше. В основу предлагаемого способа положены некоторые особенности человеческой речи.

Как известно, звуки речи представляют собою сочетаний синусоидальных колебаний, причем каждый звук характеризуется определенными присущими ему частотами (формантами). Для гласных букв эти форманты, например, обусловлены тем, что из спектра колебаний, содержащихся в струе воздуха, вышедшей из голосовой щели, некоторые частоты получают усиленные амплитуды в связи с явлением резонанса в ротовом и носовом резонаторах. Декремент затухания

(468)

ЭТИХ резонаторов сравнительно велик, и кривые резонанса имеют поэтому относительно тупой максимум, а ширина кривой достигает примерно 100, 200 и более герц.

Сказанное дает основание полагать, что амплитуды частот, лежапще в некоторой узкой полоске между границами f - д/и Л герц, будут в среднем мало отличаться от амплитуд частот, лежащих в полосе OT/JL до Д+д/ герц. Какой должна быть взятая ширина Af полоски, чтобы указанное предположение оправдалось, может быть установлено только опытным путем, ориентировочно же эта ширина берется равной примерно 50 - 200 герц.

Идея предлагаемого способа заключается в том, что полоса частот от f - д f до / герц, отфильтрованная в передатчике, восстанавливается в приемнике с помощью соседней полосы частот от /1 до f -|-дf герц, оставшейся в передаваемом спектре.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает принципиальную схему устройства для осуществления предлагаемого способа и фнг. 2-5 - принципиальные схемы других вариантов устройства.

В устройстве, изображенном на фиг, 1, разговорные токи абонента 1, пройдя

через фильтр 2, задерживающий частоты от /1-Д до Д гepц лишаются полосы частот, лежащих между /i - Д/ и Д герц и поступают затем в междугородную линию 3 (или в иную промежуточную среду, например, эфир в случае радио). В приемнике, присоединенном к междугородной линии 3, для поступающих токов имеются два параллельных пути. По первому пути, благодаря фильтру, пропускающему частоты от /1 до Д -f- Af герц, идет полоса частот соответственпо от Д до f -f- д/ герц. Из фильтра 4 эта полоса частот поступает в модулятор 5, где она модулирует высокую частоту F герц местного генератора 6. Полученная в результате модуляции нижняя боковая полоса, содержащая частоты от -(А + дЛ до F-f герц, отделяется фильтром 7 и направляется в демодулятор 8, питаемый от местного генератора 9 током высокой частоты /-д/ герц. После демодуляции нижняя боковая полоса, содержащая частоты от f - д/ до Д герц, отэдляется фильтром 10 и нааравляется через усилитель 11 к абоненту 12.

По второму из указанных выше путей токи проходят через фильтр 13, замедляющий все частоты так, чтобы сделать время прохождения токов по второму пути равным времени прохождения токов по первому пути. Далее токи проходят через регулятор затухания 14, с помощью которого подбирается нужная сила токов, и поступают через упомянутый уже усилитель II к абоненту 12.

Благодаря описанному здесь восстановлению частот качество передачи должно быть лучше, чем при отфильтровывании чаетот без их восстановления.

Освободившийся канал шириной от fi - &f до fi герц можно использовать например для добавочной телеграфной передачи.

Изложенный выше способ восстановления отфильтрованных частот можно применить также для получения доба-. ночных телефонных передач, например, в устройстве для двукратного телефонирования по линии при помощи токов авуковой частоты, описанном в авторском свр :й;етель.стве 30316 от 1933 г.

Схема передачи для этого случая изображена на фиг. 2, где фильтры 15 и 15 пропускают полосы частот, лежащих одни между другими, фильтр 15 - полосы частот от fi до f, от /з до / от 4, до /„, где . . .fn

и Л-/1 /4-/з /„-4-. Д/ 2 фильтр 15 пропускает полосы частот от fa до /3, от /4 до /J . . -. от f до

/„,, где /3 -А /5 -fi fn-i -

-f д/ (например, если фильтр 15

пропускает четные сотни герц, то фильтр 15 пропускает нечетные сотни). Под номерами 16i и 16 на фиг. 2 изображены фильтры, аналогичные фильтрам 15 и, соответственно, 15, а под номерами 17 17 и W, 18-фильтры, пропускающие частоты от О до F - f герц, от о до F-/2 герц, от о до герц и от О до герц. Остальные элементы схемы по фиг. 2 соответствуют таковым на фиг. 1 и обозначены теми же номерами (в случае дублирования с соответствующими индексами).

Предлагаемый способ восстановления частот может быть также использован в устройстве для передачи () разговоров по m цепям, описанном в авторском свидетельстве № 30732 от 1933 г. В этом устройстве, как и в устройстве по фиг. 1, восстановление частот, по данным автора, должно улучшить качество передачи.

Если отфильтрованная полоса частот сравнительно широка, то в устройстве по авторскому свидетельству № 30732 восстановление можно производить следующим образом. Пижняя половина полосы восстанавливается с помощью нижней соседней полосы, а верхняя половина - с помощью верхней соседней полосы частот. Такое устройство (фиг. 3), кроме фильтра 2, задерживающего частоты от /1 - Af до fi герц и фильтра 3, замедляющего все частоты, содержит фильтр 19, пропускающий частоты от J до f 4- V2 А/ герц, фильтр 20, пропускающий частоты от -

-(/i-f-V2 A/J ДО f-fi герц, фильтр 21, пропускающий частоты от Д - V2 Af до /1 герц, фильтр 22, пропускающий частоты от f-j - S/0 Д/ до Д - д/ герцт фильтр 23, пропускающий частоты о

F- (Л - д/) до F-(,-3,2 д/) герц фильтр 24, пропускающий частоты от /1 - д/ до /1 дГ герц. Кроме тою, в устройстве по фиг. 3 имеется генератор 6 высокой частоты F герц, генератор 25 высокой частоты Р-Ч Д/ герц, .модуляторы 5, 5S демодуляторы 8, 8 и регулятор затухания 14.

Возможно также совместное использо.вание упомянутого в начале описания устройства О. Шмидта для восстановле.ния частот с помощью нелинейной системы и устройств автора, описанных 3 авторских свидетельствах №№ 30316 и 30732. На фиг. 4 изображена схема устройства, позволяющего осуществить двукратное телефонирование с восстановлением частот посредством нелинейных систем 261 и 26. Здесь полосы частот, пропускаемых фильтром 15, подобно тому, как это было в устройстве по фиг. 2, лежат между полосами частот, пропускаемых фильтром 15. Фильтры 28 и 28 так же как и фильтры 16 и 16 аналогичны фильтрам 15 и 15. Нелинейно искажающие системы 2Q и 26 редставляют собою либо лампу, рабоающую на криволинейной части характеристики, либо купрокс. Токи, выходящие из нелинейной системы, содержат в себе целый ряд добавочных колебаний с частотами, равными суммам, разностям и т. д. частот, поданных на вход „исказителя. Из этих частот фильтром отбираются лишь те частоты, которых недостает в спектре токов, пришедших с линии 3. Отобранные токи отпраляются затем в аппарат абонента, куда

через регулятор затухания 14 поступают и частоты, непосредственно пришедшие из линий.

На фиг. 5 изображена примерная схема устройства, позволяющего осуществить передачу m-{-l разговоров по та цепям наряду с восстановлением частот, отфильтрованных при передаче. Здесь фильтр 29 пропускает частоты от О до /3 герц, фильтр 30 - от /з до с герц, фильтр 31 - от О до/2 герц, фильтр 32 - от /2 до со, фильтр 33 - от о до /1 герц. Фильтры 36, 41, 39, 44 попарно аналогичны фильтрам 30 - 33, а фильтры 35, 37, 38, 40 соответственно аналогичны фильтрам 29, 31, 32 и 34. Кроме того, в линию абонента 12 за. нелинейной системой 26 включен фильтр 42, пропускающий частоты от /2 до /з герц, а в линию абонента 12 за нелинейной системой 262 фильтр 43, пропускающий частоты от /L до ./а герц.

В качестве модуляторов и демодуляторов во всех описанных выше устройствах могут быть использованы купроксы в балансной схеме.

Предмет изобретения.

Способ восстановления в приемнике частот, отфильтрованных при телефонировании в передатчике, отличающийся тем, что несущие частоты модулятора и демодулятора, применяемых в приемнике, смещают друг относительно друга настолько (примерно на 50-200 герц), чтобы не было искажений от разности в амплитудах составляющих колебаний.