Устройство для обработки звуковых сигналов Советский патент 1980 года по МПК G10L13/02 G10L19/02 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть исполь зовано при передаче звуковых сигналов, а также при записи и воспроизведении информации.. Известны устройства згшиси и вос произведения звука, содержащие филь ры, лимитеры и шумогюдавители 1, Эти устройства вносят искажения в звуковой сигнал и изменяют естес венную окраску звука, создавая звуки и стуки. Наиболее близким к описываемому является устройство для обработки звуковых сигналов, содержащее частотный демодулятор и амплитудный демодулятор, выполненный в виде Iквадратурного фазовращателя,двух кв ратичных детекторов, сумматора и блока извлечения корня 2. К недостаткам этого устройства можно отнести ограниченные возмож.ности обработки звуковых сигналов. Цель изобретения - расширение возможностей обработки звуковых сигналов путем изменения динамического диапазона исходного сигнала, транспонирование и изменения тембр Поставленная цель достигается а счет снабжения устройства цепями коррекции и синтезатором, выполненным в виде соединенных последовательно звукового генератсчра, детектора, фильтра низких частот и умножителя, а частотный демодулятор выполненный в виде двух дифференци зуюиих ц«1ей, двух умножителей, блока вычитания и делителя, причем один выход квадратурного фазовра- цателя подклшпен одновременно ко входам первого квадратичного детектора, первсй1 дифе1 енцирующей цепи и второго умнсяитепя, второй выход квадратурного фазовращателя подключе одновременно ко входам второго квадрат1Р1Ного детектора, второй дифферен1щруюией цепи и первого умисшителя, выходы дифференцирующих цеттай соединены со вторыми входам соответствующих умножителей, выходы которых подключены ко входам блока вычитания, выход которого через делитель и цепь коррекции соединен с звуковым генератором, выходы квадратурных детекторов подключены к соответствующим входам сумматора, соединенного выходом со вторым входом

делителя и через блок извлечения корня и другую цепь коррекции со вторым входом умножителя синтезатора.

I На чертеже изображена структурная схема устройства.

Преобразуемыми сигнал поступает на вход анализатора 1. Выходы анализатора 1 через цепи коррекции 2 и 3 соединены со входами синтезатора 4,

в котором происходит восстановление исходного сигнала по его модулируюим функциям.

..

На вход квадратурного фазовращатея 5 анализатора 1 подается исходый сигнал, а на его выходе получаю игвгиш, пропорциональные S(t) и S(t) , сдвинутые по фазе на лг/2 / оторые попадают на квадратичные етекторы 6 и 7. На выходе последних олучают сигналы, пропорциональнее S и S, поступающие на сумматор 8, затем на блок 9 извлечения корня, выходной сигнал которого равен « Kj-S(t) и является функцией . . огибающей, т.е. амплитудной модуляции исходного звукового сигнала. игнал с выхода фазовращателя дифференцируется цепями 10, II и посту- . паёт на вхсщы умножителей 12 и 13; на .другие входы которых поступают сигналы S и S с выходов квадратурного фазовращателя 5. Сигналы SS и SS.поступают на схему вычитания 14, а далее на схему деления 15, на дру-, гой вход которой поступает сигнал с выхода сумматора 8. На выходе схемы деления 15 получают сигнал, пропорциональный V т.е. сигнал Uj (t; ,Лфедставляющий функцию мгновенной частоты или частотной модуляции исходного звукового сигнала.

Восстановить сигнал по его мсдулируюс м функциям Ui и и2,можно с помощью синтезатора 4, содержащего генератор 16, например, гетеродинного тупа на биениях, в один из контуров которого встроен конденсатор (варикои), ««сость которого зависит от подвешенного к нему напряжения. К варикону подводится напряжение U Выход генератора соединяется с детектором 17, соединенным со входом фялътра 18 низких частот, на другой вход которого подается напряженф и, с выхода анализатора. Генератор.. 16 настраивается так, чтобы ,характе1ристика Ыр-ю.- функции U была линейной. Тогда навыходе ФНЧ получают частотно-модулированное напряжение постояннойамплитуда, (t)dt , где о (t)uJ,-a7(t) Этот сигнеш подается на вход умножителя 19, где осуществляется амплитудная модуляция, т.е. умножение

KiS(t),

Т.е. исходный

на и.

чжуковой сигнал.

Для сжатия динамического диапазона звукового сигнала (компенсирования) корректирующие цепи 2 и 3 выполнены в виде нелинейных звеньев, диффёрбнциальный коэффициент передачи кото5 рых уменьшается с ростом подводимого к нему сигнала. Для регулировки тембра звукового сигнала путем воздействия на процессы его установления и затухания на выходах анализаQ тора можно включить частотно избира.тельные цепи инфразвукового диапазона.

Для изменения тональности звулсового сигнс1Ла (транспонирования) между делителем 15 анализатора 1 и гетеродином переменной частоты генератора 16 включают регулятор уровня.

Описанное устройство значительно расширяет возможности обработки 0 звуковых сигналов, производит безинерционные преобразования динамического диапазона входного сигнала, сжатие частотного диапазона сигнала. Анализатор может (ть использован 5 для измерения детонаций, паразитной амплитудной,и частотной модуляций.

Формула изобретения

Q Устройство для обработки звуковых

сигналов, содержащее частотный де модулятор и амплитудный демрдулятрр, . состоящий из квадратурного фазовращателя, двух квадратичных детекторов,

сумматора и блока извлечения корня, отличающееся тем, что, с целью расишрения возможности обработки звуковых сигналов путем изменения динамического диапазона исходного сигнала, транспонирования и изменения тембра, оно снабжено цеп:ями коррекции и синтезатором, выполненным в виде соединенных последовательно звукового генератора, детектора, фильтра низких частот и умножителя,

5 а частотный демодулятор выполнен в виде двух дифференцирующих цепей, двух умножителей, блока вычитания и делителя, причем один выход квадратурного фазовращателя подключен

0 одновременно ко входам первого квадратичного детектора, первой дифференцирующей цепи и второго умножителя, второй выход квадратурного фазовращателя подключен одновременно ко входам второго квадратичного детектора, второй дифференцирующей цепи и первого умножителя, выходы дифференцирующих цепей соединены со вторыми входги ш соответствующих умножителей, выходы которых подключены ко входам

блока вычитания, выход которого через делитель и цепь коррекции соединен с звуковым генератором, выходы квадратурных детекторов подключены к соответствующим входам сумматора,

соединенного с вторым входом делителя и через блок извлечения корня и другую цепь коррекции со вторым входом умножителя синтезатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гендин Г.С. Высококачественное звукопроизведение. М., Энергия, 1970 с.19-22.

2.Сапожков М.А. Речевой сигнал

в кибернетике и связи.М.,,Связиздат 1969, с. 208-235 .(прототип) ,

1.