Claims (2)
Недостатком этого дальта-модул тора вл етс низкое качество воспроизведени речевь х сигналов из-за -5алой эффективности подавлени шулов свободного канала. Цель изобретени - улучшение качества воспроизведени речевых сигналов путем уменьшени мощности шумов свободного канала. Поставленна цель достигаетс за счет того, что в дельта-модул тор, содержащий входной фильтр, подключен ный к первому входу (омпаратора, выход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого и выход подключены к первому и второму входам четырехразр дного регист ра сдвига соответственно, и инверсные выходы которого подключены к элементу эквивалентности,соединенному через слоговый интегратор с первым входом амплитудно-импульсного модул тора,второй вход которого соединен со вторым входом четырехразр д ного регистра сдвига, а выход подключен к первому входу первого преобразовател пол рностиf выход кото рого через основной интегратор подключен ко второму входу компаратора и последовательно соединенные второ преобразователь пол рности с дополнительным интегратором, дополннтель но введены два элемента совпадани , подключенные своими входами к пр мы . и инверсным выходам двух первых раз р дов четырехразр дного регистра сдвига, а выходами - ко входам втор го преобразовател пол рности и уси литель, вход которого соединен с вы ходом дополнительного интегратора., выход - со вторым входом первого пр образовател пол рносэ:и . На фиг,1 показана схема дельтамодул тора; на фиг.2 - диаграммы на пр жений , где, и (t)- форма напр х ени на основ ном интеграторе; Т.. - период следовани тактовы импульсов; Т(-, - период повторени двухэле ментных пачек на выходе-м дул тора; Cf величина напр хгени шага квантовани ; - величина напр жени , разна ошибке ассиметрии У (t) - сигнал на выходе дельтамодул тора в режиме холос того хода; V(t) - сигнал на выходе пергзргс преобразовател пол рност с амплитудами ± V Е (t) - сигнал на выходе .второго и .. преобразовател пол рност с амплитуды; ± Е; и - соеднее значение напр 5: ен на выходе дополнительного интегратора;. VQ -- среднее значение напр /хен на выходе первого преобра вател пол рности. Дельта-модул тор содержит входн фильтр 1, соединенный с первым входом компаратора 2, выход которого покдлючен к первому входу триггера 3. Выход тригтера 3 соединен со входом четырехразр дного регистра 4 сдвига , пр мьте и инверсные выходы которого через элемент экривалентности 5 соединены со слоговым интегратором б, Выход слогового интегратора 6 соединен с первым входом амплитудноимпульсного модул тора 7, второй вход которого подключен к выходу триггера 3, а выход соединен с первым входом первого преобразовател 8 пол рности. Выход преобразовател 8 пол рности через основной интергатор 9 соединен со вторым входом компаоатора The disadvantage of this dalta-modulator is the low quality of reproduction of speech signals due to the low efficiency of suppression of free channel shulls. The purpose of the invention is to improve the quality of speech reproduction by reducing the noise power of a free channel. This goal is achieved due to the fact that a delta modulator containing an input filter connected to the first input (omparator, the output of which is connected to the first trigger input, the second input of which and the output are connected to the first and second inputs of the four-digit shift register accordingly, the inverse outputs of which are connected to an equivalence element connected through a syllable integrator with the first input of an amplitude-pulse modulator, the second input of which is connected to the second input of a four-bit register shift, and the output is connected to the first input of the first polarity converter; the output of which through the main integrator is connected to the second input of the comparator and the second polarity converter connected in series with the additional integrator, additionally introduced two coincidence elements, connected by their inputs to the direct and inverse the first two times of the four-bit shift register, and the outputs to the inputs of the second polarity converter and the amplifier whose input is connected to the output of the . Integrator output - to a second input of the first direct-forming rnose floor and. FIG. 1 shows a delta modulator circuit; Fig. 2 shows diagrams for the outputs, where, and (t) is the form of the direction on the main integrator; T .. is the period of the following clock pulses; T (-, is the repetition period of two-element packs at the output of the puller; Cf is the magnitude of the quantization step, quantization; voltage is different asymmetry error V (t) is the output signal of the delta modulator at idle; V ( t) - signal at the output of the transcirc polarizer with amplitudes ± V Е (t) - signal at the output of the second and .. transducer of polarity with amplitude; ± E; and - joint value eg 5: en at the output of the additional integrator ;. VQ is the mean value of eg / hen at the output of the first polarity converter. The delta modulator contains IT input filter 1 connected to the first input of the comparator 2, the output of which is connected to the first input of trigger 3. The output of the trigger 3 is connected to the input of the four-digit shift register 4, direct and inverse outputs of which are connected to the syllable integrator b, Output The syllable integrator 6 is connected to the first input of the amplitude-pulse modulator 7, the second input of which is connected to the output of trigger 3, and the output is connected to the first input of the first polarity converter 8. The output of the inverter 8 polarity through the main intergator 9 is connected to the second input of the composer
2. Входы элемента 10 совпадени подключены к пр мым выходам первого и второго разр дов регистра 4, входы элемента 11 совпаден:-5 подключены к инверсным выходам тех же разр дов регистра 4, а выходы элементов совпадени подключены ко входам второго преобразо- . Бател 12 пол рности, выход которого Через последовательно соединенные дополнительный интегратор 13 и усилисель 14 подключен ко второму входу первого преобразовател 8 пол рности. Дельта-модул тор работает следующим образом. Посредством фильтрации из сигнала E(t) Исключаетс чередуюшие символы 1010. „ 10, таким образом, обратна Свкэъ в полосе рабочего диапазона с границами 300 Гц - 3,4 кГц отсутству г . так как частота среза до полкитального интегратора 13 выбираетс в районе 10 - 20 Гц, т„е, обычна кС-цепь спраЕл етс как с функцией усреднени (интегрировани ) ,- так и фильтрации. При отсутствии сигнала, на входе модул тора различи шагов квантовани , например cf) сигнал U(t) (фиг, 2) , на основном интеграторе 9 накапливаетс посто нна составл юща , котора приводит к по влению пачек из двух нулей в сигнале у (t) , Чем больше ошибка асимметрии (5..- cf , тем чаш.е по вл ютс пачкк из двух нулей, т.е. тем выиш частота по влени пачек При протизоположком звоке ошибки асимметрии с5.сГс в сигнале у (t) имеютс пачлси из двух единичных символов, частота следовани Fp которых также зависит от величины g. Величину частоты следовании двухэлементных пачегс нетрудно вычислить (фиг, 2, сигнал lf(t)j, Из подоби трекугольникОБ следует, что t cf р-.с откуда lVv-cy Сигнал y(t) поступает .Е регистр 4 сдвига и в данном случае на выходе элемента 11 совпадени имеютс единичные импульсы, сигнал И (t) .. Данные импульсы поступают на второ . преобразователь 12 пол рности и, так как сигнал 0 (t)0, то на выхо де преобразовател 12 пол рности присутствуют положительные импульсы амплитудой Ё, которые вЬздейст вуют на дополнительный интегратор В процессе усреднени на интеграто ре 13 по вл етс посто нна состав юща напр жени Uo , которую легко числить u,.I.t . Данна посто нна составл юща , усиленна за счет усилител 14 в К раз, поступаетfe протквофазе на пе вый преобразователь 8 пол рности, результате чего на выходе его всег да будет присутствовать напр женке VQ, компенсирующее ошибку асимметр , причем где К - коэффициент усилени усилител 14; К - коэффициент передачи первого преобразовател пол рности 8, С другой стороны, ошибка асимметрии возникает из-за-различи шагов положительных и отрицательны . приращений аппроксимирующего напр жени (t) , причем без учета отри цательной обратной св зи. Ее очень просто определить из вырэжрни -i., о - I с где -sr - посто нна времени основного интегратора 9, VQ - в данном случае, напр жение на входе основного интегратора 9, которое вызыв ет ошибку асимметрии g, , Дл конкретного рассматриваемого примера существование Vo на входе ос новного .интегратора эквивалентно тому (.фиг. 2) , что j + v i-vl . С учетом отрицательной обратной св зи, в схеме (фиг,1) должен существовать установившийс процесс , который должен удовлетвор ь как условие (3), так и условие (4). Поэтому, приравнива (3) и (4)ъ можно получить выражение, которое указ.ывает на предельные возможности (предлагаемого метода компенсации ошибки асимметрии i Е-К.К Из выражени (5) следует важный вывод: дл того, чтобы устранить шу 1МЫ свободного канала или же уменьшить частоту по влени двухэлемент (3 ных пачек foHa выводе дельта-модул тора , необходимо коэффициент усилени по напр жению К введенного усилител 14 выбрать достаточно большим, однако-необходимо выбрать К столь большим, чтобы выполн ть условие п п т.е. чтобы мощность спектральных составл ющих, попадающих в полосу пропускани речевых сигналов , была бы мала. Как показали экспериментальные исследовани , при испытании дельта-модул торов в режиме конференцсв зи, при числе участников равным 10, вполне достаточно (чтобы на слух не воспринимать шумы свободного канала) выбирать -1500, что легко обеспечиваетс одним операционным усилителем типа К 1 УТЧО 1 В. Таки.м образом введенные элементы 10 и 11 совпадани обеспечивают подавление шумов свободного канала. Это вполне объ снимо, так как функции усреднени (интегрировани ) и фильтрации можно одновременно совместить только при исключении в цифровом потоке Y(t) равноверо тных комбинаций типа 10 в предлагаемом.дельтамодул торе , Путем перехода с помощью введенных элементов 10, 11 совпадани от непериодического сигнала к периодическому (фиг,2, сигнал Е (t)), а далее путем усреднени и усилени сигнала , пропорционального ошибке асимметрии , и введени его в цепь отриЦательно .й обратной св зи удалось практически полностью скомпенсировать аси|-л.м.етрию, всегда присутствующую Е дельта-модул торе. Введеные элементы совпадени и усилитель напр жени незначительно увеличивают объем оборудовани предлагаемого дельта-модул тора, что позвол ет наде тьс на широкое его применение при преобразовани х речевых сигналов в цифровую форму в системах цифровой коммутации и уплотнени электронных АТС и особенно 3 устройствах конференцсв зи. Формула изобретени Дельта-модул .тор, содержащий входной фильтр, подключенный к первому входу ко1.таратора, выход которого соединен с первым входом триггера,второй вход которого и выход - подклн чены к первому и второму входам четырехразр дного регистра сдвига соответственно , пр мые и инверсные выходы которого подключены к элементу эквивалентности , соединенному через слоговой интегратор с первым входом амплитудно-импульсчрго модул тора,второй вход котброго соединен со вторым ходом четырехразр дного регистра2. The inputs of the match element 10 are connected to the forward outputs of the first and second bits of register 4, the inputs of the element 11 match: -5 are connected to the inverse outputs of the same bits of register 4, and the outputs of the match elements are connected to the inputs of the second conversion. Batel 12 polarity, the output of which Through serially connected additional integrator 13 and the amplifier 14 is connected to the second input of the first polarity converter 8. The delta modulator operates as follows. By filtering out the signal E (t), the alternate characters 1010 are eliminated. 10, thus, is inverse in the working band with the limits of 300 Hz - 3.4 kHz absent r. since the cut-off frequency to the half-square integrator 13 is selected in the region of 10-20 Hz, i.e., the usual kC-circuit can be matched both with the function of averaging (integration), and filtering. In the absence of a signal, at the input of the modulator, the differences in quantization steps, for example cf) signal U (t) (FIG. 2), the main integrator 9 accumulates a constant component, which leads to the appearance of packets of two zeros in the signal y (t ) The larger the asymmetry error (5 ..- cf, the cup. There are a pack of two zeros, i.e., the number of packs occurring is shown. With the antitap sound, the asymmetry error c5.cGc in the signal y (t) A patch of two single symbols, the frequency of which Fp is followed also depends on the value of g. element packs can be easily calculated (fig, 2, signal lf (t) j, It follows from the similarity of the track header) that t cf p-c, from where lVv-cy The signal y (t) comes in .E shift register 4 and in this case at the output of the element 11 matches there are single pulses, a signal AND (t) .. These pulses come to the second polarity converter 12 and, since the signal is 0 (t) 0, then at the output of the polarity converter 12 there are positive pulses of amplitude E, which are output on the additional integrator. In the process of averaging, on the integrator 13, the constant voltage Uo, which is easy to count u, .I.t. This constant component, amplified at the expense of the amplifier 14 to K times, goes to the front of the converter 8 polarity, with the result that the output voltage VQ will compensate for the asymmetry, and where K is the gain of the amplifier 14 ; K is the transmission coefficient of the first polarity converter 8. On the other hand, the asymmetry error occurs due to the difference of steps being positive and negative. increments of approximating voltage (t), and without taking into account the negative feedback. It is very easy to determine it from the expiration of -i., O -I with where -sr is the time constant of the main integrator 9, VQ is in this case, the voltage at the input of the main integrator 9, which causes an asymmetry error g, An example of the existence of Vo at the input of the main .integrator is equivalent to the fact (.fig. 2) that j + v i-vl. In view of the negative feedback, in the scheme (FIG. 1) there must be an established process, which must satisfy both condition (3) and condition (4). Therefore, equating (3) and (4) ъ you can get an expression that indicates the limiting possibilities (the proposed method of compensating the asymmetry error i Е-К.К. From the expression (5) there is an important conclusion: in order to eliminate 1MS free channel or reduce the frequency of occurrence of two-element (3 bundles of foHa delta-modulator output, you must choose the gain of the voltage K of the inserted amplifier 14 to be sufficiently large, however, you must choose K so large as to satisfy the condition nn. e. to power spectral with Speech signals would be small.According to experimental studies, when testing delta modulators in a conference mode, with 10 participants, it is enough (not to hear the free channel noise) to choose - 1500, which is easily provided by a single type K 1 op amp amplifier. 1 V. Similarly, the elements 10 and 11 of the coincidence introduced suppress free channel noise. This is quite understandable, since the averaging (integration) and filtering functions can be simultaneously combined only with the exclusion of even-type combinations of type 10 in the digital stream Y in the proposed modulator. By switching using the introduced elements 10, 11, coincide with non-periodic signal to a periodic signal (FIG. 2, signal E (t)), and then, by averaging and amplifying the signal proportional to the asymmetry error, and introducing it into the negative feedback circuit, it was possible to almost completely compensate for asi | -l. uw, always present E-delta modulator. The introduced coincidence elements and voltage amplifier slightly increase the equipment volume of the proposed delta modulator, which allows us to hope for its wide application in converting voice signals into digital form in digital switching systems and multiplexing of electronic PBXs and especially 3 conferencing devices. Claims of the invention A delta module containing an input filter connected to the first input of a co1. The output of which is connected to the first input of the trigger, the second input of which and the output are connected to the first and second inputs of the four-bit shift register, respectively, direct and the inverse outputs of which are connected to an equivalence element connected through a syllabic integrator with the first input of an amplitude-pulse modulator, the second input of the combio is connected to the second stroke of a four-bit register
|сдвига, а выход подключен к первому входу первого преобразовател пол рности , выход которого через основной интегратор поключен ко второму входу компаратора и последовательно соединенные второй преобразователь пол рности с дополнит ельным . интегратором, отличающ и и с тем, что, с целью улучшени качества воспроизведени речевых сигналов путем уменьшени шумов свободного канала, в него дополнительно введены два элемента совпадани , подключенные своими входами к пр мым и инверсным выходам двух первых разр дов четырехразр дного регистра сдвига, а выходами -shift, and the output is connected to the first input of the first polarity converter, the output of which through the main integrator is connected to the second input of the comparator and the second polarity converter with the additional one connected in series. by the integrator, in order to improve the quality of speech reproduction by reducing the free channel noise, two matching elements are additionally added to it, connected by their inputs to the direct and inverse outputs of the first two bits of the four-bit shift register, and exits -
ко входам второго преобразовател пол рности и усилитель, вход которого соединен с выходом дополнител1зного интегратора, а выход - со вторым входом первого преобразовател пол рности.to the inputs of the second polarity converter and an amplifier, the input of which is connected to the output of an additional integrator, and the output to the second input of the first polarity converter.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1, Авторское свидетельство СССР d 582590, кл. Н 04 М 3/56, 1977.1, USSR Copyright Certificate d 582590, cl. H 04 M 3/56, 1977.
2 .Qreefues.K., Ri&meneK.Code Modu w(tb liig-Wottey ControCeed Compario ng i.o SpeecK Tranamiasion. ,. TechoicaG Review 2 .Qreefues.K., Ri & meneK.Code Modu w (tb liig-Wottey ControCeed Compario ng i.o SpeecK Tranamiasion.,. TechoicaG Review
№ 11/12 p. 335-353 (npo1970 , 31, тотип).No. 11/12 p. 335-353 (npo1970, 31, totype).
бь/хоЭb / hoE
Фиг.FIG.
Фиг,2.Fig, 2.