Устройство для измерения уровня шума в паузах речи Советский патент 1978 года по МПК H04B3/46 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для определения уровня шума в электроакзстических и телефонных системах.

Известно устройство для измерения уровня шума в паузах речи, содержаш,ее последовательно соединенные усилитель и амплитудный детектор, а также исполнительный блок 1.

Однако в известном устройстве для достижения заданной точности измерения уровня шума необходимо значительное усложнение схемы, что приводит к увеличению габаритов и веса, а также затрудняет настройку устройства.

Цель изобретения - повышение точности определення уровня шума.

Для этого в устройство для измерения уровня шума в паузах речи, содержаш,ее последовательно соединенные усилитель и амплитудный детектор, а также исполнительный блок, введены последовательно соединенные синхронный интегратор, амплитудный селектор и первый счетчик импульсов, а также генератор импульсов, второй счетчик импульсов и последовательно соединенные элемент запрета, сумматор, цифро-аналоговый преобразователь н интегратор, при этом выход амплитудного детектора подключен к первому входу синхронного интегратора, второй вход

которого соединен с выходом генератора импульсов и с входом второго счетчика импульсов, выход которого подключен к другому входу первого счетчика импульсов и к первому входу элемента запрета, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов и с другим входом сумматора, причем выход интегратора подключен к другому входу амнлитудного селектора и к входу иснолнительного блока.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для измерения уровня шума в паузах речи содержит последовательно соединенные усилитель 1, амплитудный детектор 2 и исполнительный блок 3, последовательно соединенные синхронный интегратор 4, амплитудный селектор 5 и первый счетчик 6 импульсов, а также генератор 7 импульсов, второй счетчик 8 импульсов и последовательно соединенные элемент 9 запрета, сумматор 10, цифро-аналоговый преобразователь 11 и интегратор 12, при этом выход амплитудного детектора 2 нодключен к первому входу синхронного интегратора 4, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 импульсов и с входом второго счетчика 8 импульсов, выход которого подключен к другому входу первого счетчика 6 импульсов и к первому

входу элемента 9 запрета, второй вход которого соединен с выходом нервого счетчика 6 импульсов и с другим входом сумматора 10, причем выход интегратора 12 подключеи к другому входу амплитудного селектора 5 и к входу исполнительного блока 3.

Устройство работает следующим образом.

Синхронный интегратор 4, подсоединенный к входу амплитудного селектора 5, на своем выходе создает дискретизированные сигналы огибающей защумленной речи, которые еледуют с заданной частотой генератора 7 импульсов. При этом частота дискретизации огибающей речи в нредлагаемом устройстве берется равной, например, 50-40 Гц, а временные промежутки интегрирования Т соответственно около 20-25 (фундаментальные исследования дискретизации огибающей речи показывают, что частота дискретизацин в 50-40 Гц является для нее оптимальной).

При этом время заряда тз RC-цепи сиихронного интегратора 4 для достилсения высокой линейности устройства берется

т:з 10Ги„„,

а время разряда указаиной RC-цепн в снихроином интеграторе 4

р :Ги„„/25.

За счет применения управляемого синхронного интегратора 4 в устройстве повышается достоверность определения уровня шума. С выхода амилитудного селектора 5 сигналы постунают на сигнальный вход нервого счетчика 6 импульсов. На сигнальный вход второго счетчика 8 импульсов подается сигнал с выхода генератора 7 импульсов. При этом счетчики 6 и 8 импульсов могут заполняться в течение измерительного цикла, определяемого временем заполнения счетчика 8 импульсов непрерывно действующими импульсами генератора 7 импульсов. При этом время этого цикла берется таким, чтобы оно было больше вероятного времени следования естественных пауз в речи, (т. е. больше 0,8- 1,2 с). Сигнал с выхода счетчика 6 импуль-. сов подается на первый вход реверсивного сумматора 10 импульсов с памятью, который в исходном состоянии имеет нулевое состояние. Имнульсы с выхода счетчика 8 импульсов через элемент 9 запрета поступают на второй вход реверсивного сумматора 10 импульсов с памятью. Если импульсы на выходе счетчиков 6 и 8 возникают одновременно, то элемент 9 запрета не пропускает импульсы на второй вход реверсивного с мматора 10 импульсов с памятью. Каждый импульс, прошедший на первый вход реверсивного сумматора 10 импульсов с памятью от счетчика 8 импульсов, повышает на ступеньку напряжение отсечки, снимаемое с выхода цифро-аналогового преобразователя 11, который подсоединен к управляющему входу амплитудного селектора 5 через интегратор 12. Импульсы с выхода счетчика 6 импульсов

соответственно снижают это напряжение (данное напряжение может изменяться в пределах, которые лежат между нулевой и верхней ступенью цифро-аналогового преобразователя И). Счетчик 6 импульсов перестает выдавать импульсы тогда, когда характеризующие огибающую речи пробы на его вход начинают ноступать с пропусками. В этом случае за счет сброса счетчпка 6 импульсов счетчиком 8, счетчик 6 импзльсов вообще не будет выделять счетных имнульсов. Поэтому нри отсутствии в паузах речн шумов, напряжение на управляющем входе амплитудного селектора 5 будет равно нулю (или будет нриведено при работе схемы к нулю, если речевой сигнал не сопровождается шумом). При наличии шума это напряжение на выходе интегратора 12 через некоторое время установится но уровню близким к вероятному уровню шума в паузах речи. Это напряжение подается на исполнительный блок 3. В качестве исполнительного блока 3, например, может быть визуальный или звуковой сигнализатор о недопустимом уровне шума или компенсатор постоянной составляющей шума в огибающей речевого сигнала.

Варианты схемы устройства могут отличаться тем, что в их входную часть могут быть введены набор полосных фильтров для спектрального анализа, или исофотометрический фильтр, или измерительный микрофон.

Заданная точность оиределения уровня щума предлагаемым устройством достигается выбором необходимого числа разрядов цифро-аналогового преобразователя.

Применение устройства для целей компенсации составляющей шумов в огибающей речи, выделяемой в речепреобразующих устройствах, обеспечивает новыщеиие качеств и разборчивости восстанавливаемого в них речевого сигнала.

Предложенное устройство позволит существенно повысить по сравнению с известными устройствами точность определения- уровня шума в том же измерительном динамическом диапазоне за счет применения в схеме синхронного интегратора и цифровой схемы устройства; значительно уменьшить габариты и вес, а также повысить надежность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения уровня шума в паузах речи, содержащее последовательно соединенные уснлитель и амплитудный детектор, а также иснолнительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения уровня шума, в него введены последовательно соединенные синхронный интегратор, амплитудный селектор и первый счетчик имнульсов, а также генератор импульсов, второй счетчик импульсов и последовательпо соединенные элемент запрета, сумматор, цифро-аналоговый преобразователь и интегратор, прн этом выход амплитудного детектора подключен к первому входу синхронного интегратора, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов и с входом второго счетчика импульсов, выход которого подключен к другому входу первого счетчика импульсов и к первому входу элемента запрета, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов и с другим входом сумматора, причем выход интегратора подключен к другому входу амплитудного селектора и к входу исполнительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. АвторскоесвидетельствоСССР

№ 466621, кл. Н 04В 3/04, 1973.