Przedmiotem wynalazku jest uklad odwzbudza¬ jacy, zwtaszcza dla torów elektroakustycznych przekazujacych sygnal o czestotliwosci akustycz¬ nej.W wielu przypadkach sygnal z wyjscia toru elektroakustycznego, zlozonego z czynnych elemen¬ tów wzmacniajacych, powraca na wejscie i przy zaistnieniu odpowiednich warunków fazowych i amplitudowych uklad staje sie samowzbudny. W przypadku urzadzen naglasniajacych, czy ito w salach, czy na wolnym powietrzu, wazne jest, aby samowzbudzenie nastepowalo przy jak najwiek¬ szym wzmocnieniu, to jest przy wysokim uzyski¬ wanym cisnieniu akustycznym.Do zapobiegania akustycznemu sprzezeniu zwrot¬ nemu nie nadaja sie uklady przeznaczone do od- wzbudzania torów wzmacniajacych, zbudowane z elementów czysto elektrycznych i elektronicznych, np. neutralizacja, stosowanie korektorów czestotli¬ wosci itd.Z tego wzgledu dawno juz dazono do tego, aby uwolnic sie od zjawiska samowzbudzania przy u- zyskiwaniu mozliwie duzego cisnienia akustyczne¬ go przez odpowiednie rozmieszczenie mikrofonów i glosników, oraz przez budowanie odpowiednio uksztaltowanych sal.Wiekszosc problemów powoduje sala bedaca elementem sprzezenia zwrotnego czyli czlonem wzbudzenia powstajacego na skutek sprzezenia akustycznego. Za pomoca stosowanych w akustyce sposobów nie mozna obliczyc z wystarczajaca do¬ kladnoscia rozkladu czasowego i przestrzennego e- nergii akustycznej w sali. Podzial dzwieku powsta¬ jacego w sali na dzwiek bezposredni i dzwiek roz¬ proszony nie nadaza za rzeczywistymi warunka¬ mi.Przy badaniach i pomiarach statycznych para¬ metrów akustycznych sali otrzymuje sie, ze cis¬ nienie akustyczne powstajace w okreslonym punk¬ cie sali wykazuje przebieg okresowy w funkcji cze¬ stotliwosci. Odchylenie pomiedzy inajiwyzszym pozio¬ mem cisnienia akustycznego, okreslajacym powsta¬ wanie wzbudzenia, a przecietnym poziomem cis¬ nienia akustycznego w normalnych salach wynosi w przyblizeniu 10 do 12 dB. Wielkosc tego odchy¬ lenia okreslona jest przez parametry sali, jej ob¬ jetosc i czas poglosu.Wedlug rozwazan teoretycznych okresowosc roz¬ dzialu cisnienia akustycznego w normalnie uksztal¬ towanych duzych salach wynosi w zaleznosci od czestotliwosci 7/T/Hz/, gdzie T oznacza sredni czas poglosu sali.Urzadzenia odwzbudzajace oparte na tej zalez¬ nosci wykorzystuja zasade przesuwania czestotli¬ wosci. Ich cecha wspólna jest wbudowanie w tor naglasniajacy obwodu przesuniecia czestotliwosci, przy czym obwdd ten zmienia ze stala wartoscia czestotliwosci czestotliwosc wszystkich skladowych sygnalu przechodzacego przez tor.Zgodnie ze wspomnianymi juz doswiadczeniami 95 26895 26S a 4 teoretycznymi dla czestotliwosci przesuniecia przy¬ jeto wartosc 5 Hz. Granica uzyskiwanego przez to przyrostu poziomu cisnienia akustycznego, obli¬ czona teoretycznie, wynosi 10—12 dB. Uzyskiwany w praktyce wzrost poziomu cisnienia akustycznego jest o 3—4 dB mniejszy od tej wartosci. W zna¬ nych rozwiazaniach przesuniecie czestotliwosci rea¬ lizowane jest za pomoca podwójnej modulacji je¬ dnowstegowej, albo za pomoca ukladów przesunie¬ cia fazy, obejmujacych obwody sztuczne.Wspólna wada tych rozwiazan polega na tym, ze wprowadzaja one znieksztalcenia nieliniowe zalez¬ ne i9d rodzaiu modulacji, które wchodza równiez w fcró&mtf akustyczne. Równoczesnie uklady sa skomplikowane i niezwykle czule na tolerancje elementów. Pierwotny: dzwiek zostaje znieksztal¬ cony, a dzwieki poprzednio konsonansowe staja sie na : sfeaiek * przesuniecjk czestotliwosci dysonanso¬ wymi.Celem wynalazflou jest zrealizowanie ukladju o sto¬ sunkowo prostej budowie, który skutecznie prze¬ ciwdziala powstawaniu samowzbudzenia w wyniku akustycznego sprzezenia zwrotnego, przy czyim wartosci uzyskiwanego wzmocnienia i cisnienia a- kustycznego znacznie wzrastaja bez powstawania szkodliwych znieksztalcen.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze u- klad odwzbudzajacy zawiera co najmniej jeden zlozony z elementów elektrycznych i elektronicz¬ nych analogowy i/Tuto cyfrowy zespól opóznia¬ jacy, z co najmniej jednym wejsciem i wyjsciem o czestotliwosci akustycznej i z co najmniej jed¬ nym wejsciem sterujacym, dla okreslania czasu o- póznienia, w zaleznosci od czestotliwosci i/lub amplitudy sygnalu elektrycznego na wejsciu steru¬ jacym. Do wejscia sterujacego zespolu opózniaja¬ cego dolaczony jest bezposrednio lub poprzdz mo¬ dulator czestotliwosci i/lub amplitudy co najmniej jeden generator sterujacy wytwarzajacy zmienia¬ jacy sie w czasie sygnal. Do drugiego wejscia mo¬ dulatora dolaczony jest co najmniej jeden gene¬ rator pomocniczy.Uklad wedlug wynalazku oparty jest na spo¬ strzezeniu, ze dla powstania samowzbudzenia przy danych warunkach czestotliwosciowo-fazowych ko¬ nieczne jest jeszcze okreslone przesuniecie w cza^ sie. Przesuniecie to nazywane jest dalej „przesu¬ nieciem czasowym wzbudzenia".W przypadku elektroakustycznego toru naglasnia¬ jacego przesuniecie czasowe wzbudzenia jest rze¬ du milisekund. Jezeli sygnal o czestotliwosci i am¬ plitudzie w zakresie samowzbudzenia pojawi sie na wejsciu toru elektroakustycznego, a stan toru elektroakustycznego zmienia sie w ciagu przesu¬ niecia czasowego wzbudzenia, to samowzbudzenie ukladu jest uniemozliwione, lub tez wystapi dopie¬ ro przy znacznie wyzszym poziomie amplitudy.Jezeli parametry toru elektroakustycznego zostana tak zmienione, ze tor ten znajduje sie w stanie wzbudzenia przez czas krótszy niz przesuniecie cza¬ sowe wzbudzenia, to mozna uniemozliwic powsta¬ wanie samowzbudzenia. Uzyskuje sie to przez wprowadzenie w tor elektroakustyczny ukladu wprowadzajacego zmienne opóznienie.Korzystne jest, gdy jako generator sterujacy za¬ stosowany jest generator wytwarzajacy okresowy sygnal elektryczny o czestotliwosci podstawowej mniejszej niz 20 Hz lub mniejszej niz dolna gra¬ nica przenoszenia stosowanego toru elektroaku- stycznego.Ponadto korzystne jest, jezeli generator steruja¬ cy jest generatorem wytwarzajacym elektryczny sygnal pilótaztaltay, a w lancuch elektroaku¬ styczny wlaczany jest elektroniczny (przerywacz lub obwód zmniejszajacy wzmocnienie, tak, ze podczas powrotu impulsu piloksztaltnego obwód ten przerywa droge sygnalu o czestotliwosci aku¬ stycznej w lancuchu elektroakustycznym, lub zmniejsza wzmocnienie lancucha elektroakustycz¬ nego.Korzystne sa równiez te rozwiazania wynalazku, w których jako generator sterujacy zastosowany jest generator wytwarzajacy sygnal elektryczny o czestotliwosci mniejszej niz 20 Hz lub mniejszej od dolnej granicy pasma przenoszenia stosowanego toru elektroakustycznego1, zlozony z elememtów zmieniajacych sie w czasie.Korzystne jest, jezeli jako generator sterujacy lub generator pomocniczy zastosowany jesit uklad wytwarzajacy sygnaly o czestotliwosci akustycznej, okreslone przez tor elektroakustyczny. Korzystne jest ponadto, jezeli ksztalt, wielkosc i czestotliwosc sygnalu elektrycznego generatora sterujacego i po¬ mocniczego sa ustawiane przez regulacje np. recz¬ na.Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest to, ze sto¬ sunkowo prostymi srodkami mozna uzyskac sku¬ teczne odwzbudzenie akustyczne, przy czym urza¬ dzenie moze byc wykonane w sposób umozliwia¬ jacy regulacje jego parametrów dla ich dostoso¬ wania do róznych warunków akustycznych.Za pomoca tego ukladu mozna przede wszystkim zapewnic optymalne zwiekszenie cisnienia akustycz- cznego, podczas gdy znane urzadzenia nie daja tej mozliwosci. Mozliwosc regulacji parametrów jest bardzo istotna, poniewaz jak juz wspomniano, u- zyskiwany wzrost sily glosu w danym pomieszcze¬ niu jest zalezny Od czasu poglosu sali i od szero¬ kosci pasma przenoszenia stosowanego toru elek¬ troakustycznego.Dalsza zaleta ukladu odwzbudzajacego wedlug wynalazku jest to, ze nie wprowadza on znieksztal¬ cen nieliniowych, co pozwala na przekazywanie bez zmian pierwotnych dzwieków konsonansowych.Uklad wedlug wynalazku ma ponadto stosunko¬ wo male wymiary i maly ciezar. Mozna go z lat¬ woscia zrealizowac równiez jako urzadzenie prze¬ nosne. Poniewaz uklad zawiera wylacznie elemen¬ ty elektryczne i elektroniczne, ma on dlugi czas zycia i duza niezawodnosc dzialania.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykladowy tor elektroakustyczny do naglasniania, fig. 2 — schemat blokowy ukladu od- wzbudzajacego wedlug wynalazku, fig. 3 — sche¬ mat ukladu opózniajacego stosowanego w pierw¬ szym przykladzie wykonania ukladu odwzbudza¬ jacego wedlug wynalazku, a fig. 4—schemat bloko¬ wy ukladu wedlug wynalazku w drugim przykla¬ dzie wykonania. 40 45 50 55 0095268 a Na fig. i przedstawiono tor elektroakustyczny, sluzacy do naglasniania. Sala lub czesc pomiesz¬ czenia 8 ma otrzymywac z glosnika czyli zródla 7 dzwieku, odpowiednie cisnienie akustyczne. W sa¬ li 8 zajmuja miejsce sluchacze 9, którzy chca sly¬ szec glos mówcy lub spiewaka 1 wzmocniony do odpowiedniego poziomu cisnienia akustycznego.Glos mówcy lub spiewaka 1 zostaje uchwycony i przetworzony na sygnal elektryczny przez mikr/o- fon 2. Sygnal elektryczny mikrofonu 2 jest jako sygnal akustyczny wzmacniany przez wzmacniacz 3 wstepny.Zadaniem korektora barwy dzwieku 4 dolaczo¬ nego do wyjscia wzmacniacza 3 jest korygowanie bledów charakterystyki czestotliwosciowej (z u- wzglednieniem wlasciwosci sali), jej nierównomier- nosci, wzglednie dostosowanie barwy dzwiejku do indywidualnych wymagan uzytkownika. Stopien wzmacniacza 6 mocy zapewnia wystarczajaco du¬ za moc elektryczna dla zródla dzwieku. Cisnienie akustyczne wytwarzane przez zródlo 7 dzwieku powoduje powstawanie w mikrofonie 2 sygnalu e- lektrycznego, który przy pewnej wartosci progo¬ wej wzmocnienia podtrzymuje sie "sam.Uklad 5 odwzbudzajacy ma za zadanie zapew¬ nienie mozliwosci ustawiania wzmocnienia na wyzsza wartosc niz progowa przy jednoczesnym zabezpieczeniu przed gwizdem. Taki sam stan wy¬ stapi, jezeli sala lub czesc pomieszczenia stanowi miejsce nadawania programu telewizyjnego lub ra¬ diowego. W takim przypadku tor elektroakustycz¬ ny zawiera równiez urzadzenia nadawcze i od¬ biorcze wysokiej czestotliwosci, podczas gdy zród¬ lo 7 dzwieku, czyli glosnik, sluchawki naglowne lub podreczne, umozliwiaja nadzorowanie lub od¬ sluchiwanie programu.Na fig. 2 przedstawiony jest schemat blokowy ukladu 5 odwzbudzajacego wedlug wynalazku.Czas opóznienia zespolu 51 opózniajacego okreslo¬ ny jest przez czestotliwosc fs sygnalu elektryczne¬ go podawanego na wejscie sterujace. Sygnal ten, o napieciu Ug jest wytwarzany przez generator 52 pomocniczy. Napiecie Ug jest modulowane czesto¬ tliwosciowe za pomoca modulatora 54 czestotliwo¬ sci przez wytwarzany w generatorze 53 sterujacym sygnal o napieciu Uy i o czestotliwosci fy. Zapew¬ niono przez to, ze napiecie U.n przylozone na wej¬ scie akustyczne zespolu opózniajacego i napiecie UQUt pojawiajace sie na wyjsciu akustycznym tego zes*polu maja zawsze rózne czestotliwosci zmienia¬ jace sie wzgledem siebie w czasie z czestotliwo¬ scia fy. Jezeli sygnal UQUt powróci na wejscie, wtedy zgodnie z badaniami empirycznymi ze wzgledu na wartosc czestotliwosci wzglednie fazy zmieniajaca sie z czestotliwoscia fy warunek wzbu¬ dzenia bedzie spelniony jedynie przy wyzszej war¬ tosci wzmocnienia. Oczywiscie czas opóznienia i jego zmiana musza byc tak dobrane, aby ucho nie odbieralo ipowstajacej na skutek tego zmiany w sygnale akustycznym. Uzyskano to dzieki temu, ze czestotliwosc generatora 53 sterujacego dobra¬ no jako mniejsza niz 20 Hz lub jako mniejsza od dolnej czestotliwosci granicznej pasma przenosze¬ nia stosowanego toru elektroakustycznego.W przykladzie wykonania z fig. 2 jako czlon 51 opózniajacy zastosowano znany analogowy uklad typu BBD. Schemat tego ukladu przedstawia fig. 3. Z tranzystorów Tr1...Trn typu MOS-FET i sca¬ lonych pojemnosci Cv C2...Cn zbudowano polaczo¬ ny szeregowo lancuch tak, ze elektrody sterujace tranzystorów Trj, Tr3, Tr5...Trn (to znaczy tran¬ zystorów nieparzystych) polaczone sa razem z wej¬ sciem sterujacym tv a elektrody sterujace tranzy¬ storów Tr2, Tr4, Tr6...Trn_1 (to znaczy tranzysto¬ rów parzystych) sa równiez razem dolaczone do wejscia sterujacego;tr Do obu tych wejsc sterujacych przykladane sa sygnaly prostokatne przesuniete wzgledem siebie w fazie o 160°. Jezeli tranzystory o indeksie nie¬ parzystym znajduja sie w stanie nasycenia, to tranzystory o indeksie parzystym sa zatkane. Syg¬ nal przylozony na wejscie laduje podczas polowy okresu sygnalu prostokatnego kondensator Cr po¬ przez przewodzacy tranzystor Tr1# Potem sygnal juz nie przychodzi, poniewaz równoczesnie zosta¬ je zablokowany tranzystor Tr2.Podczas drugiej polowy okresu sygnalu prosto¬ katnego tranzystor Tt± jest zablokowany a tran¬ zystor Tr2 przewodzi i ladunek z kondensatora C± przenosi sie na kondensator C2. Przebieg ten prze¬ chodzi przez caly lancuch w czasie okreslonym przez liczbe zastosowanych czlonów tranzystor- -kondensator i przez czestotliwosc podstawowa sygnalu prostokatnego. Sygnal prostokatny jest wytwarzany przez generator 52 pomocniczy poka¬ zany na fig. 2.W ukladzie 5 odwzbudzajacym wedlug wynalaz¬ ku mozna zastosowac równiez uklady opózniaja¬ ce innego rodzaju np. analogowe zespoly opóznia¬ jace, zbudowane z indukcyjnosci i diod, lub cyf¬ rowe zespoly opózniajace. W pierwszym przypad¬ ku sygnal z generatora sterujacego steruje bezpo¬ srednio pojemnosci diod, natomiast w drugim przypadku sygnal generatora sterujacego jest syg¬ nalem taktujacym przetwornika analogowo-cyfro- wego i przetwornika cyfrowo-analogowego, oraz steruje dynamicznym rejestrem przesuniecia, po¬ przez modulator czestotliwosci. Dzieki temu zapew¬ nione jest opóznienie zmieniajace sie w funkcji czasu.Na fig. 4 pokazano drugi przyklad wykonania ukladu wedlug wynalazku. Jako generator 55 ste¬ rujacy zastosowano tu przeksztaltnik sygnalu, np. prostownik i filtr dolnoprzepustowy, którego syg¬ nal wyjsciowy, stanowiacy napiecie Uy o czesto¬ tliwosci fy, jest uzyskiwany ze wzmacnianego syg¬ nalu Uin o czestotliwosci akustycznej przez prze¬ ksztalcenie. Takim (przeksztaltnikiem syngnalu jest np. demodulator z filtrem dolnoprzepustowym. PL PL PL PL