CS218318B1

CS218318B1 - Connection of random signal generator

Info

Publication number: CS218318B1
Application number: CS817280A
Authority: CS
Inventors: Antonin Brabec; Jiri Kriz
Original assignee: Antonin Brabec; Jiri Kriz
Priority date: 1980-11-26
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Účelem vynálezu je náhráda obtížně mě řitelného přirozeného signálu — hudby nebo řeči — přeSně definovaným signálem umělým, jehož spektrální rozložení i poměr amplitud k efetivní hodnotě v jednotlivých frekvenčních pásmech odpovídají průměrnému přirozeném signálu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že signál z generátoru šumu je rozdělen na sekce pásmovými prapustmi do několika frekvenčních pá|sem a v jednotlivých sekcích jsou zapojeny přerušovače signálu, které jsou ovládány impulsy z generátoru impulsů. Délka doby, kdy přerušovače signálu propojí výstupy pásmových propustí se vstupy směšováče signálu, je v jednotlivých sekcích neízá,visle nastavitelná pomocí prodlu- žováčů impulsů. Tím je možno nastavit efektivní napětí signálu v jednotlivých frekvenčních pásmech přeSně na požadovanou velikost, přičemž maximální velikost amplitud je nastavena zesílením v jednotlivých Sekcích. Vynález může být využit při živoitnoStních zkouškách reproduktorů, v telefonometrii, při měření ozvučování prostorů apod.The purpose of the invention is to replace a difficult-to-measure natural signal — music or speech — with a precisely defined artificial signal, the spectral distribution and the ratio of amplitudes to the effective value in individual frequency bands correspond to the average natural signal. The essence of the invention lies in the fact that the signal from the noise generator is divided into sections by bandpasses into several frequency bands and signal interrupters are connected in individual sections, which are controlled by pulses from the pulse generator. The length of time during which the signal interrupters connect the outputs of the bandpasses with the inputs of the signal mixer is independently adjustable in individual sections using pulse extenders. This makes it possible to set the effective signal voltage in individual frequency bands exactly to the desired value, while the maximum amplitude is set by amplification in individual sections. The invention can be used in loudspeaker durability tests, in telephonometry, in measuring the sound quality of rooms, etc.

Description

Účelem vynálezu je náhráda obtížně měřitelného přirozeného signálu — hudby nebo řeči — přeSně definovaným signálem umělým, jehož spektrální rozložení i poměr amplitud k efetivní hodnotě v jednotlivých frekvenčních pásmech odpovídají průměrnému přirozeném signálu.The purpose of the invention is to replace a difficult to measure natural signal - music or speech - with a precisely defined artificial signal whose spectral distribution as well as the ratio of amplitudes to effective values in individual frequency bands correspond to the average natural signal.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že signál z generátoru šumu je rozdělen na sekce pásmovými prapustmi do několika frekvenčních pá|sem a v jednotlivých sekcích jsou zapojeny přerušovače signálu, které jsou ovládány impulsy z generátoru impulsů. Délka doby, kdy přerušovače signálu propojí výstupy pásmových propustí se vstupy směšováče signálu, je v jednotlivých sekcích neízá,visle nastavitelná pomocí prodlužováčů impulsů. Tím je možno nastavit efektivní napětí signálu v jednotlivých frekvenčních pásmech přeSně na požadovanou velikost, přičemž maximální velikost amplitud je nastavena zesílením v jednotlivých Sekcích.The principle of the invention consists in that the signal from the noise generator is divided into sections by band-pass filters into several frequency bands and in each section signal breakers are connected, which are controlled by pulses from the pulse generator. The length of time the signal breakers connect the bandpass outputs to the signal mixer inputs is not controlled in individual sections, visually adjustable by means of pulse extenders. In this way it is possible to adjust the effective signal voltage in the individual frequency bands to exactly the desired magnitude, the maximum amplitude value being set by the amplification in the individual sections.

Vynález může být využit při živoitnoStních zkouškách reproduktorů, v telefonometrii, při měření ozvučování prostorů apod.The invention may be used in livestock livestock testing, telonometry, room sound measurement, and the like.

Vynález se týká zapojení generátoru náhodného signálu, který dokonale nahrazuje Signál přirozený, například řeč nebo hudbu. Lze jej například použít při provádění životnostních zkoušek reproduktorů. Dále může být použit všude tam, kde je potřeba nahradit subjektivní měřicí metody metodami objektivními, jako například v telefonometrii, při měření ozvučování prostorů ap.The invention relates to the connection of a random signal generator which perfectly replaces a natural signal, for example speech or music. For example, it can be used to perform life tests on speakers. Furthermore, it can be used wherever it is necessary to replace subjective measurement methods with objective methods such as in telonometry, room sound measurement etc.

Při provádění životnostních zkoušek reproduktorů se používá signálu s konstantní energií jednoho kmitočtu, tzv. bílého šumu. Spektrum tohoto signálu se upravuje pomocí filtru, jehož průběh útlumu v závislosti na frekvenci je přesně definován. Tím je sice možno zaručit stanovený příkon reproduktoru, ale nelze zajistit požadovaný poměr špičkových hodnot signálu k jeho efektivní hodnotě v určitých částech přenášeného pásma, například oktávových pásmech, jako je tomu u přirozeného signálu — řeči nebo hudby — pro který jisou reproduktory určeny. To způsobuje, že životnost reproduktorů, zvláště velmi výkonných, v provozu neodpovídá výsledkům zkoušek, prováděných podle uvedených doporučení. Při životnostních zkouškách reproduktorů je sice možno· použít i signálu přirozeného, řeč, hudbu, ale u tohoto signálu lze jen s velikými potížemi měřit trvale efektivní budicí napětí reproduktoru a tím i jeho stálý příkon. Navíc nelže prakticky vybrat takový časový úsek záznamu přirozeného signálu, který by byl reprezentativním výběrem řeči nebo hudby.When performing life tests of loudspeakers, a constant frequency signal of one frequency, called white noise, is used. The spectrum of this signal is adjusted by means of a filter whose attenuation in dependence on frequency is precisely defined. While this can guarantee the specified power consumption of the loudspeaker, it is not possible to provide the desired ratio of peak signal values to rms values in certain portions of the transmitted band, for example octave bands, as is the case with the natural signal - speech or music - for which the speakers are intended. This makes the life of the loudspeakers, especially very powerful, in operation not match the results of the tests performed according to the recommendations. Although it is possible to use the natural signal, speech, music during the life tests of loudspeakers, it is only with great difficulty to measure the permanently effective excitation voltage of the loudspeaker and thus its constant power consumption. Moreover, it is not practically possible to select a period of time for recording a natural signal that is representative of speech or music.

Uvedené nedostatky odstraňuje použití generátoru náhodného signálu podle vynálezu, jehož podstatou je zapojení, které umožňuje získat signál umělý, který dokonale imituje vlastnosti signálu přirozeného, neboť respektuje nejen spektrální rozložení přirozeného signálu, ale umožňuje i nastavení požadovaného poměru maximální amplitudy signálu k jeho efektivní hodnotě v určených částech přenášeného spektra, například v oktávových pásmech, stejně jako u řeči nebo hudby.These drawbacks are eliminated by the use of a random signal generator according to the invention, which is based on a circuitry which allows to obtain an artificial signal which perfectly imitates the characteristics of the natural signal, respecting not only the spectral distribution of the natural signal specified portions of the transmitted spectrum, for example in octave bands, as well as speech or music.

Podstatou vynálezu je zapojení generátoru náhodného signálu, který nahrazuje signál přirozený a který se skládá z generátoru šumu, generátoru impulsů a směšovače Signálů a vyznačuje se tím, že výstup generátoru šumu je připojen na vstupy nejméně dvou sekcí, z nichž každá se skládá z pásmové propusti a přerušovače signálu zapojené v sérii, dále prodlužovače impulsů, kde vstupy prodlužovačů impullsů jsou připojeny k výstupu generátoru impulsů a výstupy prodlužovačů impulsů v jednotlivých sekcích jsou spojeny se vstupy řídícími činnost přerušovačů signálu a výstupy z přerušovače signálu jsou spojeny se vstupy směšovače signálů, který je opatřen výstupními svorkami.The present invention relates to a random signal generator which replaces the natural signal, consisting of a noise generator, a pulse generator and a signal mixer, and characterized in that the output of the noise generator is connected to inputs of at least two sections, each consisting of a band-pass filter. and series interrupters, pulse extenders, where the inputs of the pulse extenders are connected to the pulse generator output, and the pulse extenders outputs in each section are coupled to the inputs controlling the operation of the signal interrupters, and the outputs from the signal interrupter are coupled to the signal mixer inputs. provided with output terminals.

Řešení vynálezu — zapojení generátoru náhodného signálu — je znázorněno na obrázku, kde je uvedeno blokové schéma pří4 stroje. Pro zjednodušení výkladu činností jšou zakresleny pouze dvě sekce A a B, z nichž jedna A sestává z pásmové propusti 2, přerušovače signálu 4 a prodlužovače impulsů 10 a druhá B se skládá z pásmové propulslti 3, přerušovače signálu 5 a prodlužovače impulšů 9. Vstupy sekcí A a B jsou spojeny s výstupem generátoru šumu 1, výstupy sekcí A a B jsou spojeny se dvěma vlstupy směšovače signálu 6. Vstupy b a b‘ řídící činnoist přerušovače signálu 4 a přerušovače signálu 5 jsou spojeny s výstupy prodlužovačů impulsů 10, 9. Vstupy prodlužovačů impulsů 10, 9 jsou spojeny s výstupem generátoru impulsů 8. Směšovač signálů 6 je opatřen výstupními svorkami 7. Při praktickém provedení se používá obvykle více než dvou sekcí.The solution of the invention - the connection of the random signal generator - is shown in the figure where the block diagram of the machine is shown. To simplify the operation, only two sections A and B are drawn, one of which consists of a band-pass filter 2, a signal interrupter 4 and a pulse extension 10, and the other B consists of a band-propulsion 3, a signal interrupter 5 and a pulse extension 9. A and B are connected to the output of noise generator 1, the outputs of sections A and B are connected to the two inputs of the signal mixer 6. The inputs bab 'controlling the signal interrupter 4 and the signal interrupters 5 are connected to the outputs of the pulse extenders 10, 9. 10, 9 are connected to the output of the pulse generator 8. The signal mixer 6 is provided with output terminals 7. In a practical embodiment, usually more than two sections are used.

Přístroj pracuje následujícím způsobem: Z generátoru šumu 1 se přivádí signál na Vsitupy pásmových propustí 2, 3. Pásmové propusti 2, 3 umožňují nezávislé nastavení potřebné velikosti výstupního napětí v propustném pálsmu. Z výstupu pásmové propusti 2 se přivádí signál na vstup a přerušovače signálu 4. Signál z výstupu přerušovače signálu 4 je přiveden na jeden ze vstupů směšovače signálu 6. Podobně je signál z výstupu pásmové propusti 3 přiveden na a vštup přerušovače signálu 5. Signál z výstupu přerušovače signálu 5 je přiveden na druhý vstup směšovače signálu 6.The apparatus operates as follows: From the noise generator 1, a signal is applied to inputs of band-pass filters 2, 3. Band-pass filters 2, 3 allow independent adjustment of the required output voltage level in the pass-through signal. The signal from the output of the signal interrupter 4 is applied to one of the inputs of the signal mixer 6. Similarly, the signal from the output of the filter 3 is applied to and input of the signal interrupter 5. The signal from the output the signal breaker 5 is connected to the second input of the signal mixer 6.

Generátor impulsů 8 vytváří krátké impulsy, například 10 mš, s opakovači periodou, například 2 s. Výstupní signál z generátoru impulsů 8 je přiveden na vlstupy prodlužovačů impulsů 9, 10. Doba prodloužení impulsů v prodlužovačích impulsů 9, 10 je nezávisle nastavitelná v rozmezí opakovači periody impullsů. Výstupní signál z prodlužovače impulsů 10 je přiveden na Vstup b řídící činnost přerušovače signálu 4. Po· dobu trvání impulsu přicházejícího z prodlužovače impullsů 10 je vlstup a přerušovače signálu 4 propojen s jeho výstupem. Tím je na jeden vlstup směšovače signálů 6 přiveden signál z pásmové propusti 2, tj. ze sekce A. Podobně je výstupní signál z prodlužované impulsů 9 přiveden na vstup b‘ řídící činnotet přerušovače signálu 5. Po dobu trvání impulsu z prodlužovače impulsů 9 je na vstup a přerušovače signálu 5 propojen s jeho výstupem. Tím je na druhý vlstup měšovače signálů 0 přiveden signál i z druhé pásmové propusti 3, tj. ze sekce B. Na výstupních svorkách 7 směšovače signálů 0 je pak smíšený signál z obou sekcí A i B. Regulací zilsku v sekci A se nastaví požadovaná velikost maximální amplitudy signálu a nastavením doby prodloužení impulsů v prodlužovači impulsů 10 se nastaví požadovaný poměr maximální amplitudy napětí k jeho efektivní hodnotě. Regulací zteku v sekci B se nastaví požadovaná velikost maximální amplitudy signálu a nastavením doby prodloužení impulsů v pro218318 dlužovači impulsů 9 se nastaví požadovaný poměr maximální amplitudy najpětí k jeho efektivní hodnotě v druhé sekci B.The pulse generator 8 generates short pulses, for example 10 ms, with a repetition period of, for example, 2 s. The output signal from the pulse generator 8 is applied to the pulse extension inputs 9, 10. The pulse extension time in the pulse extenders 9, 10 impulls periods. The output signal from the pulse extender 10 is applied to Input b to control the operation of the signal interrupter 4. For the duration of the pulse coming from the pulse extender 10, the inlet and the signal interrupter 4 are coupled to its output. Thus, a signal from the bandpass filter 2, i.e. from the section A, is applied to one input of the signal mixer 6. Similarly, the output signal from the pulse extension 9 is applied to the input b 'of the signal interrupter control input 5. the input and signal interrupters 5 are connected to its output. Thereby the signal from the second band-pass filter 3 is supplied to the second input of the signal changer 0, ie from section B. The output terminals 7 of the signal mixer 0 then have a mixed signal from both sections A and B. the amplitude of the signal and by setting the pulse extension time in the pulse extension 10, the desired ratio of the maximum voltage amplitude to its rms value is set. By controlling the flow in section B, the desired magnitude of the maximum signal amplitude is set, and by setting the pulse extension time in the pulse debugger 9, the desired ratio of the maximum amplitude of the voltage to its rms value in the second section B is set.

U generátoru náhodného signálu mrčeného pro praktické měření se nastaví požadovaný zisk i poměr maximálních amplitud k efektivní hodnotě signálu stejným způsopem i v ostatních sekcích, které nejSou na obráizku zakresleny. Tím je nahrazen signál přirozený definovaným signálem umělým v rolzlsahu určeném šířkou propustného pásma jednotlivých pásmových propustí a jejich počtem.In the random signal generator for practical measurement, the desired gain and the ratio of the maximum amplitudes to the RMS value of the signal are set in the same way in the other sections that are not plotted. This replaces the natural signal with a defined signal artificial in the roll range determined by the bandwidth of the individual band-pass filters and their number.

Claims

Connection of a random signal generator, replacing the natural signal, consisting of a noise generator, a pulse generator and a signal mixer, characterized in that the output of the noise generator (1j is connected to the inputs of at least two sections (A, Bj) of which the first section a band-pass filter (2), a signal breaker (4) and pulse extenders (10) and a second section (B) of a band-pass filter (3), a signal breaker (5) and a pulse extension (9j). 10) are connected to the pulse generator output (8) and the pulse extension output (10) is connected to the input (b) of the signal interrupter (4) and the pulse extension output (9) is connected to the input (b'j of the signal interrupter (5) wherein the outputs of the signal interrupters (4, 5) are connected to the inputs of the signal mixer (6), which is provided with output terminals (7).