RU1795561C - Device for freguency companding of sound signals - Google Patents

Device for freguency companding of sound signals

Info

Publication number
RU1795561C
RU1795561C SU904803918A SU4803918A RU1795561C RU 1795561 C RU1795561 C RU 1795561C SU 904803918 A SU904803918 A SU 904803918A SU 4803918 A SU4803918 A SU 4803918A RU 1795561 C RU1795561 C RU 1795561C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
signal
channel
low
Prior art date
Application number
SU904803918A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федотович Туник
Original Assignee
В.Ф.Туник
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by В.Ф.Туник filed Critical В.Ф.Туник
Priority to SU904803918A priority Critical patent/RU1795561C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1795561C publication Critical patent/RU1795561C/en

Links

Landscapes

  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Description

усилитель, п тый делитель частоты и п тый канальный фильтр нижних частот, включенные между п тым входом блока уплотнени  каналов и дополнительным выходом третьего делител  частоты, вход которого соединен с дополнительным выходом первого делител  частоты, причем выход четвертого канального фильтра нижних частот соединен с вторым входом второго вычитател , в каждый делитель частоты введены последовательно соединенный третий формирователь импульсов, первый блок выборки и хранени , первый фильтр нижних частот и вычитатель, первый вход которого  вл етс  дополнительным выходом делител  частоты , а второй вход объединен с вторым входом блока выборки и хранени  и входом экстрематора, последовательно соединенные четвертый формирователь импульсов, второй блок выборки и хранени , второй фильтр нижних частот, выход которого подключен к управл ющим входам введенных первого, второго и третьего управл емых корнеизвлекателей, объединенным с вторым входом первого сумматора, выход первого управл емого корнеизвлекател  соединен с входом первого инвертора, управл ющий вход первого инвертора объединен с входом третьего формировател  импульсов и подключен к второму выходу компаратора, первый выход которого соединен с входом четвертого формировател , второй вход первого корнеизвлекател  объединен с другим входом второго блока выборки и хранени  и подключен к выходу вычитател , а второй и третий управл емые корнеизвлекатели включены между выходами и входами соответствующих первого и второго сумматоров и второго и третьего инверторов, а на приемной стороне введены первый вычитатель, включенный между основным и дополнительным выходами первого умножител  частоты и входом первого аттенюатора, последовательно соединенные второй умножитель частоты и выходной сумматор, включенные между выходом первого сумматора и входом амплитудного низкочастотного корректора, последовательно соединенные второй фазовый корректор, второй сумматор и третий умножитель частоты , включенные между третьим выходом блока разделени  каналов и вторым входом выходного сумматора, последовательно соединенных четвертый умножитель частоты, второй вычитатель и второй аттенюатор, включенные четвертым выходом блока разделени  каналов и вторым входом второго сумматора, и последовательно соединенные третий фазовый корректор, п тый умножитель частоты и третий аттенюатор.an amplifier, a fifth frequency divider and a fifth channel low-pass filter included between the fifth input of the channel multiplexer and an additional output of a third frequency divider, the input of which is connected to an additional output of the first frequency divider, and the output of the fourth channel low-pass filter is connected to the second input of the second subtractor, a third pulse shaper, a first sampling and storage unit, a first low-pass filter and a subtractor, a first input are introduced in series into each frequency divider which is an additional output of the frequency divider, and the second input is combined with the second input of the sampling and storage unit and the input of the extremator, the fourth pulse former, the second sampling and storage unit, the second low-pass filter, the output of which is connected to the control inputs of the first , of the second and third controlled root extractors combined with the second input of the first adder, the output of the first controlled root extractor is connected to the input of the first inverter, the control input the first inverter is combined with the input of the third pulse shaper and connected to the second output of the comparator, the first output of which is connected to the input of the fourth shaper, the second input of the first root extractor is combined with another input of the second sampling and storage unit, and connected to the output of the subtractor, and the second and third controlled root extractors are connected between the outputs and inputs of the corresponding first and second adders and the second and third inverters, and on the receiving side the first subtractor is inserted, included between new and additional outputs of the first frequency multiplier and the input of the first attenuator, the second frequency multiplier and the output adder connected in series between the output of the first adder and the input of the amplitude low-frequency corrector, the second phase corrector, the second adder and the third frequency multiplier connected between the third output of the unit dividing the channels and the second input of the output adder, connected in series with a fourth frequency multiplier, a second subtractor, and a second attenuator, connected by the fourth output of the channel separation unit and the second input of the second adder, and serially connected to a third phase corrector, a fifth frequency multiplier and a third attenuator.

включенные между п тым выходом блока разделени  каналов и третьим входом выходного сумматора, дополнительный выход четвертого умножител  частоты соединен сconnected between the fifth output of the channel separation unit and the third input of the output adder, an additional output of the fourth frequency multiplier is connected to

вторым входом второго вычитател , в каждый умножитель частоты введены последовательно соединенные блок возведени  в квадрат и след щий детектор, выход которого соединен с управл ющим, входом блокаthe second input of the second subtractor, in each frequency multiplier, a series-connected squaring unit and a follow-up detector are inserted, the output of which is connected to the control input of the unit

возведени  в квадрат, вход которого соединен с выходом второго удвоител  частоты, причем вход и выход след щего детектора  вл ютс  соответственно основным и дополнительным выходами умножител  часто5 ты, в каждый удвоитель частоты введены блок возведени  в квадрат, включенный на входе удвоител  частоты, и след щий детектор , вход и выход которого соединены с входами вычитател  и с выходом иsquaring, the input of which is connected to the output of the second frequency doubler, the input and output of the servo detector being the main and additional outputs of the frequency multiplier, respectively, a squareing block included in the input of the frequency doubler and the next a detector whose input and output are connected to the inputs of the subtractor and to the output and

0 управл ющим входом блока возведени  в квадрат.0 is the control input of the squaring unit.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что каждый управл емый корнеизв- лекатель содержит последовательно соеди5 ненные операционный усилитель, диод и корнеизвлекател выход которого  вл етс  выходом управл емого корнеизвлекател  между входом которого, соединенного с операционным усилителем, и его выходом2. The device according to claim 1, characterized in that each controlled root extractor contains a sequentially connected operational amplifier, the diode and root extractor of which the output is the output of a controlled root extractor between the input of which is connected to the operational amplifier and its output

0 включен блок возведени  в квадрат, управл ющий вход которого  вл етс  управл ющимвходом . управл емого корнеизвлекател .0, a squaring unit is included, the control input of which is the control input. controlled root extractor.

3. Устройство по п. 1, отличающее- 5 с   тем, что каждый фильтр нижних частот содержит два последовательно соединенных активных интегратора и резистивный делитель напр жени , вход которого соединен с выходом второго интегратора,  вл ю- 0 щегос  выходом фильтра нижних частот, а обща  точка резистизного делител  соединена с неинвертирующим входом первого активного интегратора, инвертирующий вход которого  вл етс  входом фильтра 5 нижних частот.3. The device according to p. 1, characterized in that 5 each low-pass filter contains two series-connected active integrators and a resistive voltage divider, the input of which is connected to the output of the second integrator, which is the output of the low-pass filter, and the common point of the resistance divider is connected to the non-inverting input of the first active integrator, the inverting input of which is the input of the low-pass filter 5.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок, задержки содержит последовательно соединенные управл емый источник света, вход которого  вл етс 4. The device according to claim 1, wherein the delay unit comprises a series-connected controlled light source, the input of which is

0 входом блока задержки, фоторезистор, резистор нагрузки, амплитудно-частотный корректор и усилитель, управл ющий вход которого соединен с резистором нагрузки, а выход  вл етс  выходом блока задержки.0 by the input of the delay unit, a photoresistor, a load resistor, an amplitude-frequency corrector, and an amplifier, the control input of which is connected to the load resistor, and the output is the output of the delay unit.

5 5. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что след щий амплитудный детектор содержит последовательно соединенные экстрематор, компаратор, формирователь импульсов, блок выборки и хранени  и фильтр нижних частот, выход которого  вл етг .  выходом след щего амплитудного детектора , входом которого  вл ютс  объединенные входы блока выборки и хранени  и экстрематора.5 5. The device according to claim 1, characterized in that the following amplitude detector comprises a series-connected extremator, a comparator, a pulse shaper, a sampling and storage unit and a low-pass filter, the output of which is. the output of the next amplitude detector, the input of which is the combined inputs of the sampling and storage unit and the extremator.

Изобретение относитс  к радиотехнике и св зи и может быть использовано в системах передачи звуковых сигналов высокого качества по значительно более узкополосному , чем типовые, каналу св зи.The invention relates to radio engineering and communication and can be used in high-quality audio signal transmission systems via a significantly narrower than standard communication channel.

В насто щее врем  подобную задачу решают в основном только при помощи полувокодеров , но они из-за значительных искажений результирующего сигнала имеют ограниченные возможности применени . At present, this problem is mainly solved only with the help of half-coders, but they have limited application possibilities due to significant distortions of the resulting signal.

По принципу функционировани  известна  система Вобэнк подобна предложенному устройству, но она вносит еще больше искажений в результирующий сигнал.According to the principle of operation, the known Wobank system is similar to the proposed device, but it introduces even more distortion into the resulting signal.

Наиболее близким к предложенному  в- л етс  устройство частотного компандиро- вани  звуковых сигналов, которое на передающей стороне на передающей стороне содержит последовательно соединенные входной фильтр нижних частот (ФНЧ), амплитудный высокочастотный (ВЧ) корректор , частотный компрессор, содержащий один канал управлени , состо щий из пикового детектора и ФНЧ и N каналов преобразовани , блок уплотнени  каналов и полосовой фильтр (ПФ). Каждый канал компрессора содержит последовательно соеди- ненные фильтр верхних частот (ФВЧ), усилитель, отсутствующие в первом канале, делитель частоты (ДЧ) и канальный ФНЧ, выход которого соединен с одним из входов блока уплотнени  каналов. Вход ФВЧ последующего канала соединен с выходом ДЧ предыдущего канала.Closest to the proposed device is a frequency compander of audio signals, which on the transmitting side on the transmitting side contains a series-connected input low-pass filter (LPF), an amplitude high-frequency (HF) corrector, a frequency compressor containing one control channel, consisting of a peak detector and a low-pass filter and N conversion channels, a channel compression unit and a bandpass filter (PF). Each compressor channel contains a high-pass filter (HPF) connected in series, an amplifier that is not in the first channel, a frequency divider (RF), and a channel low-pass filter, the output of which is connected to one of the inputs of the channel compaction unit. The HPF input of the subsequent channel is connected to the RF output of the previous channel.

« Приемна  часть этого устройства содер- жит последовательно соединенные блок разделени  каналов, частотный экспандер, состо щий из N каналов преобразовани , вход каждого из которых соединен с одним из выходов блока уплотнени  каналов, амп- литудный низкочастотный (НЧ) корректор и выходной ФНЧ. Каждый канал экспандера содержит последовательно соединенные фазовый корректор, сумматор, отсутствующие в последнем канале, умножитель часто- ты (УЧ) и аттенюатор, отсутствующий в первом канале. Выход аттенюатора последующего канала соединен с другим входом сумматора предыдущего канала.“The receiving part of this device contains a series-connected channel separation unit, a frequency expander consisting of N conversion channels, the input of each of which is connected to one of the outputs of the channel compression unit, an amplitude low-frequency (LF) corrector and an output low-pass filter. Each expander channel contains a phase corrector connected in series, an adder that is absent in the last channel, a frequency multiplier (UCH) and an attenuator that is absent in the first channel. The attenuator output of the subsequent channel is connected to another adder input of the previous channel.

ДЧ в этом устройстве содержит экстре- матор. компаратор напр жени  и несколько последовательно соединенных ДЧ нз два, первый из которых содержит сумматор.The PM in this device contains an extremator. a voltage comparator and several series-connected two-phase motors, two, the first of which contains an adder.

счетный триггер, два аналоговых ключа и вычитатель, а остальные - первый ДЧ на два, дополнительный счетный триггер и формирователь коротких импульсов.a counting trigger, two analog keys and a subtracter, and the rest - the first PM for two, an additional counting trigger and a shaper of short pulses.

УЧ содержит такое же количество последовательно соединенных удвоителей частоты (УДЧ), каждый из которых содержит формирователь модул  бипол рных сигналов и вычитэтель.The UCH contains the same number of series-connected frequency doublers (UCH), each of which contains a bipolar signal module driver and a subtracter.

В устройстве-прототипе из-за инерционности пикового детектора в результирующем сигнале ДЧ в моменты незафиксированных максимумов или минимумов исходного сигнала по вл ютс  перепады и изломы, что  вл етс  причиной широкополосности хвоста спектра поделенного сигнала. Такой сигнал, как известно , имеет самую медленную сходимость суммы непрерывных сигналов, из-за чего дл  сохранени  высокого качества результирующего сигнала требуетс  передавать сравнительно большое количество сигнал- параметров, получаемых в каждом канале преобразовани , поэтому получаетс .низка  степень частотной компрессии передаваемых звуковых сигналов.In the prototype device, due to the inertia of the peak detector in the resulting PM signal, at the moments of unrecorded maxima or minima of the initial signal, differences and kinks occur, which causes the broadband of the tail of the spectrum of the divided signal. Such a signal is known to have the slowest convergence of the sum of continuous signals, which is why in order to maintain the high quality of the resulting signal, it is necessary to transmit a relatively large number of signal parameters obtained in each conversion channel, therefore, a low degree of frequency compression of the transmitted audio signals is obtained.

Целью изобретени   вл етс  повышение степени частотной компрессии звуковых сигналов.An object of the invention is to increase the degree of frequency compression of audio signals.

Это достигаетс  устройством частотного компандировани  звуковых сигналов, которое на передающей стороне содержит последовательно соединенные входной ФНЧ, амплитудный ВЧ-корректор. первый ДЧ, первый канальный ФНЧ. блок уплотнени  каналов, первый вход которого соединен с выходом первого канального ФНЧ и ПФ, последовательно соединенные первый усилитель, второй ДЧ и второй канальный ФНЧ, выход которого соединен со вторым входом блока уплотнени  каналов. Каждый ДЧ содержит последовательно соединенные экстрематор, компаратор напр жени , первый и второй счетные триггеры, последовательно соединенные первый инвертор и первый сумматор, другой вход которого обь- единен со входом второго сумматора, другой вход которого подключен к выходу второго инвертора, а также - третий инвертор , управл ющий вход которого подключен к выходу второго триггера, выход первого триггера соединен с управл ющим входом второго инвертора, вторые выходы первогоThis is achieved by a frequency companding device for audio signals, which on the transmitting side contains a series-connected input low-pass filter, an amplitude high-frequency corrector. first DF, first channel low-pass filter. a channel compression unit, the first input of which is connected to the output of the first channel LPF and PF, the first amplifier, the second RF and second channel LPF, the output of which is connected to the second input of the channel compression unit, are connected in series. Each DF contains a series-connected extremator, a voltage comparator, first and second counting triggers, a series-connected first inverter and a first adder, the other input of which is connected to the input of the second adder, the other input of which is connected to the output of the second inverter, and also the third inverter the control input of which is connected to the output of the second trigger, the output of the first trigger is connected to the control input of the second inverter, the second outputs of the first

и второго инверторов через соответствующие первый и второй формирователи импульсов подключены ко вторым входам соответственно первого и второго триггеров . Вход экстрематора  вл етс  входом ДЧ, выходом которого  вл етс  выход третьего инвертора. Каждый инвертор содержит счетный триггер, вход которого  вл етс  управл ющим входом инвертора, выходом которого  вл етс  выход вычитател , входы которого через аналоговые ключи соединены со входом инвертора, вторым выходом которого  вл ютс  объединенные управл ющий вход первого аналогового ключа и выход триггера, инверсный выход которого подключен к управл ющему входу второго аналогового ключа.and the second inverters are connected to the second inputs of the first and second triggers, respectively, through the corresponding first and second pulse shapers. The input of the extremator is the input of the PM, the output of which is the output of the third inverter. Each inverter contains a counting trigger, the input of which is the control input of the inverter, the output of which is the output of the subtractor, the inputs of which are connected via analog switches to the input of the inverter, the second output of which is the combined control input of the first analog key and the trigger output, the inverse output which is connected to the control input of the second analog key.

На приемной стороне устройство содержит блок разделени  каналов, первый выход которого соединен с последовательно включенными первыми фазовым корректором и сумматором, другой вход которого соединен с выходом первого аттенюатора, последовательно соединенные амплитудный НЧ-корректор и выходной ФНЧ. Второй выход блока разделени  каналов подключен ко входу первого УЧ, состо щего из последовательно включенных первого и второго УДЧ, вход первого из которых  вл етс  входом УЧ, а каждый УДЧ содержит вычитатель, включенный на входе.On the receiving side, the device comprises a channel separation unit, the first output of which is connected to the first phase corrector and the adder connected in series, the other input of which is connected to the output of the first attenuator, the amplitude-corrected low-frequency corrector and the output low-pass filter in series. The second output of the channel separation unit is connected to the input of the first UCH, consisting of the first and second UDCs connected in series, the input of the first of which is the UCH input, and each UDC contains a subtractor connected to the input.

Отличаетс  это устройство тем, что на передающей стороне введены включенные между выходом первого ДЧ и входом первого усилител  последовательно соединенные первый блок задержки и первый вычитатель , другой вход которого подключен к выходу первого канального ФНЧ, последовательно соединенные третий ДЧ, второй блок задержки, второй вычитатель, второй усилитель, четвертый ДЧ и третий канальный ФНЧ, выход которого подключен к четвертому входу блока уплотнени  каналов, четвертый канальный ФНЧ, включенный между выходом третьего ДЧ и третьим входом блока уплотнени  каналов, и последовательно соединенные третий усилитель , п тый ДЧ и п тый канальный ФНЧ, включенные между п тым входом блока уплотнени  каналов и дополнительным выходом третьего ДЧ, вход которого соединен с дополнительным выходом первого ДЧ. Выход четвертого канального ФНЧ соединен со вторым входом второго вычитател . В каждый ДЧ введены последовательно соединенные третий формирователь коротких импульсов, первый блок выборки и хранени , первый ФНЧ и вычитатель, первый вход которого  вл етс  дополнительным выходом ДЧ. а второй вход объединен соThis device is different in that the first delay unit and the first subtractor connected in series between the output of the first DF and the input of the first amplifier are introduced, the first subtractor, the other input of which is connected to the output of the first channel low-pass filter, the third DF, the second delay unit, and the second subtractor connected in series, a second amplifier, a fourth DF and a third channel low-pass filter, the output of which is connected to the fourth input of the channel compression unit, a fourth channel low-pass filter, connected between the output of the third DF and the third input of the seal channel, and a third amplifier series connected, fifth PM and fifth channel lowpass filter connected between the fifth input of the seal channels and an auxiliary output of the third TM, which input is connected to an additional output of the first PM. The output of the fourth channel low-pass filter is connected to the second input of the second subtractor. A third short pulse former, a first sampling and storage unit, a first low-pass filter and a subtractor, the first input of which is an additional output of the high frequency drive, are introduced in series with each DF. and the second input is combined with

вторым входом блока выборки и хранени  и входом экстрематора, последовательно соединенные четвертый формирователь коротких импульсов, второй блок выборки иthe second input of the sampling and storage unit and the input of the extremator, the fourth short pulse former, the second sampling unit and

хранени , второй ФНЧ, выход которого подключен с управл ющим входом введенных первого, второго и третьего управл емых корнеизвлекателей, объединенным со вторым входом первого сумматора. Выход пер0 вого управл емого корнеизвлекател  соединен со входом первого инвертора, управл ющий вход которого объединен со входом третьего формировател  импульсов и подключен ко второму выходу компаратора,storage, a second low-pass filter, the output of which is connected to the control input of the inputted first, second and third controlled root extractors, combined with the second input of the first adder. The output of the first controlled root extractor is connected to the input of the first inverter, the control input of which is combined with the input of the third pulse shaper and connected to the second output of the comparator,

5 первый выход которого соединен со входом четвертого формировател  импульсов, второй вход первого корнеизвлекател  объединен с другим входом второго блока выборки и хранени  и подключен к выходу введенно0 го вычитател , а второй и третий управл емые корнеизвлекатели включены между выходом и входом соответственно первого сумматора и второго инвертора и второго сумматора и третьего инвертора.5, the first output of which is connected to the input of the fourth pulse former, the second input of the first root extractor is combined with another input of the second sampling and storage unit and connected to the output of the input subtractor, and the second and third controlled root extractors are connected between the output and input of the first adder and the second inverter, respectively and a second adder and a third inverter.

5 На приемной стороне введены первый вычитатель, включенный между основным и дополнительным выходами первого УЧ и входом первого аттенюатора; последовательно соединенные второй УЧ и выходной5 At the receiving side, a first subtractor is inserted, connected between the primary and secondary outputs of the first UCh and the input of the first attenuator; serially connected second RF and output

0 сумматор, включенные между выходом пер- . вого сумматора и входом амплитудного НЧ- корректора; последовательно соединенные второй фазовый корректор, второй сумматор и третий УЧ, включенные между третьим0 adder included between output per-. the first adder and the input of the amplitude bass corrector; connected in series to the second phase corrector, the second adder and the third frequency converter included between the third

5 выходом блока разделени  каналов и вторым входом выходного сумматора, последовательно соединенные четвертый УЧ, второй вычитатель и второй аттенюатор, включенные между четвертым выходом бло0 ка разделени  каналов и вторым входом вто- рого сумматора, и последовательно соединенные третий фазовый корректор, п тый УЧ и третий аттенюатор, включенные между п тым выходом блока разделени  ка5 налов и третьим входом выходного сумматора . Дополнительный выход четвертого УЧ соединен со вторым входом второго вычитател . В каждый УЧ введены последовательно соединенные управл емый блок5 by the output of the channel separation unit and the second input of the output adder, connected in series with the fourth RF amplifier, the second subtractor and the second attenuator connected between the fourth output of the channel separation unit and the second input of the second adder, and the third phase corrector, the fifth RF and the third, connected in series an attenuator connected between the fifth output of the channel separation unit 5 and the third input of the output adder. The additional output of the fourth RF is connected to the second input of the second subtractor. In each UCH introduced in series connected control unit

0 возведени  в квадрат и след щий амплитудный детектор, выход которого соединен с управл ющим входом блока возведени  в квадрат, вход которого соединен с выходом второго УДЧ, вход и выход след щего детек5 тора  вл ютс  соответственно основным и дополнительным выходами УЧ. В каждый УДЧ введены управл емый блок возведени  в квадрат, включенный на входе УДЧ, и след щий амплитудный детектор, вход и выход которого соединен со входами вычитател  и0 squaring and a tracking amplitude detector, the output of which is connected to the control input of the squaring unit, the input of which is connected to the output of the second UDF, the input and output of the following detector 5 are the main and additional outputs of the UCh, respectively. A controlled squaring unit, included at the input of the UDF, and a tracking amplitude detector, the input and output of which is connected to the inputs of the subtractor, are introduced into each UDM

с выходом и управл ющим входом блока возведени  в квадрат.with the output and control input of the squaring unit.

Эти отличи   вл ютс  существенными потому, что в предложенном устройстве выдел ютс  с определенной точностью функции максимумов и минимумов, обеспечивающие фиксацию всех максимумов или минимумов исходного сигнала. В результате устран ютс  скачки в выходном сигнале всех ДЧ, а благодар  нелинейному сглаживанию этого сигнала при помощи корнеизвлекателей, устран ютс  также и изломы. Следовательно, в этом устройстве все ДЧ как частотные компрессоры используютс  более эффективно, поэтому, хот  все выделенные функции максимумов или минимумов подвергаютс  также частотной депрессии , в каждом компрессоре достаточно использовать всего лишь 1-2 канала преобразовани . Поскольку дл  большинства систем передачи звуковых сигналов дл  преобразовани  можно выделить всего 3-4 составл ющих, то дл  их передачи достаточно использовать 3-8 узкополосных сигнал- параметров;These differences are significant because, in the proposed device, the functions of maxima and minima are distinguished with a certain accuracy, which ensure fixation of all maxima or minima of the original signal. As a result, jumps in the output signal of all PMs are eliminated, and due to the non-linear smoothing of this signal with the help of root extractors, the kinks are also eliminated. Consequently, in this device all the AFs as frequency compressors are used more efficiently, therefore, although all the allocated functions of the maxima or minima are also subjected to frequency depression, it is sufficient to use only 1-2 conversion channels in each compressor. Since for most audio transmission systems only 3-4 components can be distinguished for conversion, it is sufficient to use 3-8 narrow-band signal parameters for their transmission;

: В качестве управл емого блока возведени  в квадрат лучше использовать микросхему К525ПСЗ, котора  работает по алгоритму: As a controlled squaring unit, it is better to use the K525PSZ chip, which works according to the algorithm

Увых KUex /Uynp(1)Suffer KUex / Uynp (1)

Управл емый корнеизвлекатель содержит , например, последовательно соединенные операционный усилитель (ОУ), диод и корнеизвлекатель, выход которого  вл етс  выходом управл емого корнеизвлекател , между входом которого соединенного с инвертирующим входом ОУ и его выходом включен управл емый блок возведени  в квадрат, управл ющий вход которого  вл етс  управл ющим входом управл емого корнеизвлекател , который работает по алгоритму The controlled root extractor contains, for example, a series-connected operational amplifier (OA), a diode and a root extractor, the output of which is the output of a controlled root extractor, between the input of which is connected to the inverting input of the OS and its output, a controlled squaring block, a control input which is the control input of the controlled root extractor, which operates according to the algorithm

и.ых - KiTjJx Uynp -(2)ih - KiTjJx Uynp - (2)

В качестве блока выборки и хранени  достаточно использовать микросхему К1100СК2.It is sufficient to use the K1100SC2 chip as a sampling and storage unit.

Все введенные ФНЧ содержат, например , два последовательно соединенных активных интегратора и резистивный делитель напр жени , вход которого соединен с выходом второго интегратора,  вл ющегос  выходом ФНЧ, а обща  точка резистивного делител  соединена с неинвертирующим входом усилител  первого интегратора, инвертирующий вход которого св зан со входом ФНЧ.All entered low-pass filters contain, for example, two series-connected active integrators and a resistive voltage divider, the input of which is connected to the output of the second integrator, which is the output of the low-pass filter, and the common point of the resistive divider is connected to the non-inverting input of the amplifier of the first integrator, whose inverting input is connected to low pass filter input.

Блок задержки содержит последовательно соединенные управл емый источник света, вход которого  вл етс  входом блокаThe delay unit contains a series-connected controlled light source, the input of which is the input of the unit

задержки, фоторезистор, резистор нагрузки , амплитудно-частотный корректор и управл емый усилитель, управл ющий вход которого соединен с резистором нагрузки, а 5 выход его  вл етс  выходом блока задержки. След щий амплитудный детектор содержит последовательно соединенные экс- трематор, компаратор напр жени , формирователь коротких импульсов, блокdelays, a photoresistor, a load resistor, an amplitude-frequency corrector, and a controlled amplifier, the control input of which is connected to a load resistor, and its 5th output is the output of a delay unit. The following amplitude detector contains an extremator connected in series, a voltage comparator, a short pulse shaper, a block

10 выборки и хранени  и ФНЧ, выход которого  вл етс  выходом след щего амплитудного детектора, входом которого  вл ютс  объединенные входы блока выборки и хранени  и экстрематора,10 is a sample and storage and low-pass filter, the output of which is the output of the next amplitude detector, the input of which is the combined inputs of the sample and storage unit and the extremator;

15 На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема передающей; на фиг. 2 - приемной частей предложенного устройства; на фиг. 3 - схема управл емого корнеизвлекател ; на фиг. 4 - введенные ФНЧ; на15 In FIG. 1 shows a structural electrical circuit transmitting; in FIG. 2 - receiving parts of the proposed device; in FIG. 3 is a schematic diagram of a controlled root extractor; in FIG. 4 - entered low-pass filters; on the

0 фиг, 5 - блок задержки; на фиг. 6 - графики по снени  работы предложенного устройства .0 FIG. 5 - delay unit; in FIG. 6 is a graph for depicting the operation of the proposed device.

Устройство содержит входной ФНЧ 1, амплитудный ВЧ-корректор2, блокЗ выбор5 ки и хранени , экстрематор 4, компаратор 6 напр жени , формирователь 6 коротких импульсов , введенные ФНЧ 7, вычитатель 8, управл емый корнеизвлекатель 9, ДЧ 10, инвертор 11, счетный триггер 12, аналого0 вый ключ 13, сумматор 14, счетный триггер 15, канальный ФНЧ 16. блок 17 задержки, усилитель 18, блок 19 уплотнени  каналов, ПФ 20, блок 21 разделени  каналов, управл емый блок 22 возведени  в квадрат, сле5 д щий амплитудный детектор 23, УДЧ 24, УЧ 25, фазовый корректор 27, амплитудный НЧ 28, выходной ФНЧ 29, ОУ 30; корнеизвлекатель 31, интегратор32, резистивный делитель 33 напр жени , управл емыйThe device contains an input low-pass filter 1, an amplitude high-frequency corrector 2, a block for sampling and storage, an extremator 4, a voltage comparator 6, a short-pulse shaper 6, input low-pass filters 7, a subtractor 8, a controlled root extractor 9, 10, an inverter 11, and a counting trigger 12, analog key 13, adder 14, counting trigger 15, channel low-pass filter 16. delay unit 17, amplifier 18, channel compression unit 19, PF 20, channel separation unit 21, controlled squaring unit 22, next amplitude detector 23, UDF 24, UCh 25, phase corrector 27, amplitude LF 28, output oh low-pass filter 29, OU 30; root extractor 31, integrator 32, resistive voltage divider 33, controlled

0 источник света 34, фоторезистор 35. резистор 36 нагрузки, амплитудно-частотный корректор 37, управл емый усилитель 38, вход 39 и дополнительный выход 40 первого ДЧ 10, вход 41 первого корнеизвлекател  9,0 light source 34, photoresistor 35. load resistor 36, amplitude-frequency corrector 37, controlled amplifier 38, input 39 and additional output 40 of the first DF 10, input 41 of the first root extractor 9,

5 вход 42 и выход 43 первого инвертора 11, вход 44 второго корнеизвлекател  9. вход 45 и выход 46 второго инвертора 11, дополнительный выход 47 третьего ДЧ 10, выход 48 блока 22 возведени  в квадрат, выход 495 input 42 and output 43 of the first inverter 11, input 44 of the second root extractor 9. input 45 and output 46 of the second inverter 11, additional output 47 of the third PM 10, output 48 of the squaring unit 22, output 49

0 первого УДЧ 24, входы 50,51 и 52 выходного сумматора 14.0 of the first UDC 24, the inputs 50.51 and 52 of the output adder 14.

Устройство частотного компандирова- ни  звуковых сигналов на передающей стороне фиг. 1 содержит последовательноThe audio frequency compander on the transmitting side of FIG. 1 contains sequentially

5 соединенные входной ФНЧ 1, вход которого  вл етс  входом передающей части, амплитудный ВЧ-корректор 2, первый ДЧ 10, первый канальный ФНЧ 16,блок 19 уплотнени  каналов, вход I которого соединен с выходим первого ФНЧ 16. и ПФ 20, выход которого  вл етс  выходом передающей части. Ко входу (I блока 19 подключен последовательно соединенные первый усилитель 18, второй ДЧ 10 и второй канальный ФНЧ 16. Каждый ДЧ 10 содержит последовательно 5 соединенные экстоематор 4, компаратор 5, первый и второй триггеры 15. последовательно соединенные первый инвертор 11 и первый сумматор 14. другой вход которого объединен со входом второго сумматора 14. 10 другой вход которого подключен к выходу 46 второго инвертора 11, а также - третий инвертор 11. управл ющий вход которого подключен к выходу второго триггера 15. выхода первого триггера 15 соединен с управл ю- 15 щим входом второго инвертора 11. Вторые выходь первого и второго инверторов 11 через соответствующие первый и второй формирователи 6 импульсов подключены ко вторым входам соответствующих первого и 20 второго триггеров 15. Вход экстрематора 4  вл етс  входом 39 первого, ДЧ 10. выходом которого  вл етс  выход третьего инвертора 11. Каждый инвертор 11 содержит триггер 12, вход которого  вл етс  25 управл ющим входом инвертора 11, выход 43 первого из которых  вл етс  выходом вычитател  8, входы которого через аналоговые ключи 13 соединены со входом 22 этого инвертора, вторым выходом которого 30  вл ютс  объединенные управл ющий вход первого ключа 13 и выход триггера 12, инверсный выход которого подключен к управл ющему входу второго ключа 13.5 connected by the input low-pass filter 1, the input of which is the input of the transmitting part, the amplitude high-frequency corrector 2, the first low-pass filter 10, the first channel low-pass filter 16, the channel compression unit 19, the input of which is connected to the output of the first low-pass filter 16. and the PF 20, the output of which is the output of the transmitting portion. To the input (I block 19 is connected in series to the first amplifier 18, the second DF 10 and the second channel low-pass filter 16. Each DF 10 contains in series 5 connected extemator 4, a comparator 5, the first and second triggers 15. in series connected the first inverter 11 and the first adder 14 the other input of which is combined with the input of the second adder 14. 10 the other input of which is connected to the output 46 of the second inverter 11, as well as the third inverter 11. the control input of which is connected to the output of the second trigger 15. the output of the first trigger 15 is connected to the control input 15 of the second inverter 11. The second output of the first and second inverters 11 through the corresponding first and second pulse shapers 6 are connected to the second inputs of the corresponding first and 20 second triggers 15. The input of the extremator 4 is the input 39 of the first, DC 10. output which is the output of the third inverter 11. Each inverter 11 contains a trigger 12, the input of which is the 25 control input of the inverter 11, the output 43 of the first of which is the output of the subtractor 8, the inputs of which are connected via analog switches 13 to the stroke 22 of this inverter, the second output of which 30 is the combined control input of the first key 13 and the output of the trigger 12, the inverse output of which is connected to the control input of the second key 13.

На приемной стороне фиг. 2 это устрой- 35 ство содержит блок 21 разделени  каналов, вход которого  вл етс  входом приемной части, выход 1 которого соединен с последовательно включенными первым фазовым корректором 27 и сумматором 14, другой 40 вход которого соединен с выходом первого аттенюатора 26, последовательно соединенные амплитудный НЧ-корректор 28 и выходной ФНЧ 29, выход которого  вл етс  выходом приемной части. Выход И блока 21 45 разделени  каналов подключен ко входу первого УЧ 25, состо щего из последовательно включенных первого и второго УДЧ 24, вход первого из которых  вл етс  входом УЧ 25, а каждый из УДЧ 24 содержит 50 вычитатель 8. выход которого  вл етс  вы ходом 49 первого УДЧ 24,On the receiving side of FIG. 2, this device 35 comprises a channel separation unit 21, the input of which is the input of the receiving part, the output of which 1 is connected to the first phase corrector 27 and the adder 14 connected in series, the other 40 input of which is connected to the output of the first attenuator 26, the amplitude bass connected in series a corrector 28 and an output low-pass filter 29, the output of which is the output of the receiving part. The output AND of the channel separation unit 21 45 is connected to the input of the first RF 25, consisting of the first and second UDM 24 connected in series, the input of the first of which is the input of the RF 25, and each of the UDM 24 contains 50 subtractor 8. the output of which is you move 49 of the first UDC 24,

На передающей стороне (фиг. 1) введены включенные между выходом первого ДЧ 1Q и входом первого усилител  18 последо- 55 взтельно соединенные блок 17 задержки и первый вычитатель 8, другой вход которого подключен к выходу первого канального ФНЧ 16, последовательно соединенные третий ДЧ 10, второй блок 17 задержки.On the transmitting side (Fig. 1), there are introduced, connected between the output of the first DF 1Q and the input of the first amplifier 18, the subsequently connected delay unit 17 and the first subtractor 8, the other input of which is connected to the output of the first channel LPF 16, connected in series to the third DF 10, second delay unit 17.

второй вычитатель 8, второй усилитель 18. четвертый ДЧ 10 и третий канальный ФНЧ 16, выход которого подключен ко входу IV блока 19 уплотнени  каналов; четвертый канальный ФНЧ 16, включенный между выходом третьего ДЧ 10 и входом III блока 19, и последовательно соединенные третий усилитель 18, п тый ДЧ 10 и п тый канальный ФНЧ 16, включенные между входом V блока 19 и дополнительным выходом 47 третьего ДЧ 10, вход которого соединен с дополнительным выходом 40 первого ДЧ 10. Выход четвертого канального ФНЧ 16 соединен со вторым входом второго вычитател  8. В каждый ДЧ 10 введены последовательно соединенные третий формирователь 6. коротких импульсов первый блок 3 выборки и хранени , первый ФНЧ 7 и вычитатель 8, первый вход которого  вл етс  дополнительным выходом 40 первого ДЧ 10, а второй вход объединен со вторым входом блока 3 выборки и хранени  и входом экстрематора 4; последовательно соединенные четвертый формирователь 6 коротких импульсов, второй блок 3 выборки и хранени , второй ФНЧthe second subtractor 8, the second amplifier 18. the fourth DF 10 and the third channel low-pass filter 16, the output of which is connected to the input IV of the channel sealing unit 19; the fourth channel low-pass filter 16, connected between the output of the third DF 10 and the input of III block 19, and the third amplifier 18, the fifth DF 10 and the fifth channel low-pass filter 16, connected between the input V of block 19 and the additional output 47 of the third DF 10 in series, input which is connected to the additional output 40 of the first DF 10. The output of the fourth channel low-pass filter 16 is connected to the second input of the second subtractor 8. A third short-circuit former 6. Short pulses, the first sampling and storage unit 3, the first low-pass filter 7 and the subtractor are introduced in series 8, the first input of which is an additional output 40 of the first DF 10, and the second input is combined with the second input of the sampling and storage unit 3 and the input of the extremator 4; the fourth short pulse shaper 6, the second sampling and storage unit 3, and the second low-pass filter, connected in series

7. выход которого подключен к управл ющим входам введенных первого, второго и третьего управл емых корнеизвлекателей 9, объединенным со вторым входом первого сумматора 14. Выход первого корнеизвле- кател  9 соединен со входом 42 первого инвертора 11, управл ющий вход которого объединен со входом третьего формировател  б импульсов и подключен ко второму выходу компаратора 5, первый выход которого соединен со входом четвертого формировател  6 импульсов, второй вход 41 первого корнеизвлекател  9 объединен с другим входом второго блока 3 выборки и хранени  и подключён к выходу вычитател 7. the output of which is connected to the control inputs of the introduced first, second and third controlled root extractors 9, combined with the second input of the first adder 14. The output of the first root extractor 9 is connected to the input 42 of the first inverter 11, the control input of which is combined with the input of the third driver 6 pulses and connected to the second output of the comparator 5, the first output of which is connected to the input of the fourth driver 6 pulses, the second input 41 of the first root extractor 9 is combined with another input of the second block 3 of the sample and storage and connected to the output of the subtractor

8. Второй и третий корнеизвлёкатели 9 включены между выходом 44 и входом 45 первого вычитател  14 и второго инвертора 11 и между выходом второго вычитате   14 и входом третьего инвертора 11.8. The second and third root switches 9 are connected between the output 44 and the input 45 of the first subtractor 14 and the second inverter 11 and between the output of the second subtract 14 and the input of the third inverter 11.

На приемной стороне (фиг. 2) введены первый вычитатель 8, включённый между основным и дополнительным выходами первого УЧ 25 и входом первого аттенюатора 26; последовательно соединенные второй УЧ 25 и выходной сумматор 14, включенные между выходом первого сумматора 14 и входом амплитудного НЧ-корректора 28, последовательно соединенные второй фазовый корректор 27, второй сумматор 14 и третий УЧ 25, вклиненные между выходом Ш блока 21 разделени  каналов и входом 51 выходного сумматора 14; последовательно соединенные четвертый УЧ 25, второй вычитательOn the receiving side (Fig. 2), a first subtractor 8 is introduced, connected between the primary and secondary outputs of the first RF 25 and the input of the first attenuator 26; serially connected to the second RF 25 and the output adder 14, connected between the output of the first adder 14 and the input of the amplitude LF corrector 28, serially connected to the second phase corrector 27, the second adder 14 and the third RF 25, wedged between the output Ш of the channel separation unit 21 and the input 51 output adder 14; connected in series the fourth RF 25, the second subtractor

8 и второй аттенюатор 26, включенные между выходом IV блока 21 и вторым входом второго сумматора 14, и последовательно соединенные третий фазовый корректор 27, п тый УЧ 25 и третий аттенюатор 26, вклю- ченные между выходом V блока 21 и входом 52 выходного сумматора 14. Дополнительный выход четвертого УЧ 25 соединен со вторым входом второго вычитател  8. В каждый УЧ 25 введены последовательно соеди- ненные блок 22 возведени  в квадрат и след щий амплитудный детектор 23, выход которого соединен с управл ющим входом блока 22, вход которого соединен с выходом второго УДЧ 24, а входи выход детектора 23  вл ютс  соответственно основным и дополнительным выходом УЧ 25. В каждый УДЧ 24 введены блок 22 возведени  в квадрат , включенный на входе УДЧ 24 и след щий амплитудный детектор 23, вход и выход которого соединены со входами вычитател  8 и с выходом и управл ющим входом блока 22.8 and the second attenuator 26, connected between the output of the IV block 21 and the second input of the second adder 14, and the series-connected third phase corrector 27, the fifth RF 25 and the third attenuator 26, connected between the output V of the block 21 and the input 52 of the output adder 14 The additional output of the fourth RF 25 is connected to the second input of the second subtractor 8. In each RF 25, a squaring block 22 and a following amplitude detector 23 are inserted in series, the output of which is connected to the control input of the block 22, the input of which is connected to the output at UDC 24, and the inputs of the detector 23 are respectively the primary and secondary output of the RF 25. In each UDC 24, a squaring block 22 is included, included at the input of the UDC 24 and the following amplitude detector 23, the input and output of which is connected to the inputs of the subtractor 8 and with the output and control input of block 22.

Устройство частотного компандирова- ни  звуковых сигналов работает следую- щим образом.The audio frequency companion device operates as follows.

Исходный звуковой сигнал определенного уровн  поступает на вход ФНЧ 1, частота среза которого определ етс  спектром частотных составл ющих его, подлежащих преобразованию. Результирующий сигнал этого фильтра поступает на вход амплитудного ВЧ-корректора 2, в котором происходит выравнивание НЧ- и ВЧ-составл ющих этого сигнала. Откорректированный сигнал поступает на вход 39 первого ДЧ 10.An initial sound signal of a certain level is fed to the input of the low-pass filter 1, the cutoff frequency of which is determined by the spectrum of the frequency components to be converted. The resulting signal of this filter is input to the amplitude RF corrector 2, in which the alignment of the low- and high-frequency components of this signal occurs. The corrected signal is fed to input 39 of the first PM 10.

Осциллограмма достаточно общего с точки зрени  последующих преобразований сигнала, действующего на входе 39, по- казана на фиг. 6а. Пунктиром на этом графике показана функци  минимумов этого сигнала.An oscillogram quite common with the point of view of subsequent transformations of the signal acting at input 39 is shown in FIG. 6a. The dotted line in this graph shows the function of the minima of this signal.

Звуковой сигнал как составной процесс можно представить, как известно, в виде The sound signal as a composite process can be represented, as is known, in the form

S(t) i)AK(t) t+pk (t) . (3) k -l.S (t) i) AK (t) t + pk (t). (3) k -l.

(Ok 0) k - 1 Этот сигнал поступает на вход экстре- матора 4, блока 3 выборки и хранени  и вычитател  8.(Ok 0) k - 1 This signal is fed to the input of extremator 4, sampling and storage unit 3, and subtractor 8.

Экстрематор 4 выдел ет моменты максимумов и минимумов сигнала (3) фиг. ба в виде перепадов напр жени . Надежному выделению экстремумов даже небольших по уровню ВЧ-составл ющих сигнала (3) сдействует ЈЧ-корректор 2. Результирующий сигнал экстрематора 4 поступает на входThe extremator 4 extracts the moments of the maxima and minima of the signal (3) of FIG. ba in the form of voltage drops. Reliable extraction of extrema of even small RF components of the signal (3) is facilitated by the ЈH corrector 2. The resulting signal of the extremator 4 is input

компаратора 5, который согласует уровни сигналов экстрематора 4 и системы управлени  ДЧ 10. С одного из выходов компаратора 5 сигнал управлени  поступает на счетный вход триггера 12 первого инвертора 11 на вход третьего формировател  б коротких импульсов, а с другого - на счетный вход первого триггера 15 и на вход четвертого формировател  6 коротких импульсов . Импульсы, сформированные в третьем и четвертом блоках 6 поступают на вход соответственно первого и второго блоков 3 выборки и хранени , ба врем  длительности этих импульсов в блоках3 происходит выборка значений максимумов или минимумов входного дл  них сигнала, а в промежутке между импульсами в этих блоках хранитс  вз тое значение. Первый блок 3 производит выборку минимумов сигнала (3) фиг. ба, в результате чего на выходе 40 первого ФНЧ 7 выдел етс  функци  минимумов a comparator 5, which matches the signal levels of the extremator 4 and the control system of the PM 10. From one of the outputs of the comparator 5, the control signal is supplied to the counting input of the trigger 12 of the first inverter 11 to the input of the third driver of short pulses, and from the other to the counting input of the first trigger 15 and the input of the fourth driver 6 short pulses. The pulses generated in the third and fourth blocks 6 are input to the first and second blocks 3 of sampling and storage, respectively, while the duration of these pulses in blocks 3, the values of the maximums or minimums of the input signal for them are sampled, and in the interval between pulses, these blocks are stored that value. The first block 3 samples the minimums of the signal (3) of FIG. ba, as a result of which at the output 40 of the first low-pass filter 7, the function of the minima

зs

Sml(t) 2, AK(t) COS U t (t)-A4(t), (4) k 1Sml (t) 2, AK (t) COS U t (t) -A4 (t), (4) k 1

показанна  отдельно на фиг. 6з. Этот сигнал поступает на другой вход вычитзтел  8, на выходе 41 которого выдел етс  перва  составл юща  исходного звукового сигналаshown separately in FIG. 6h. This signal is fed to another input of subtractor 8, at the output of which 41 the first component of the initial audio signal is allocated

$4(t) S(t) - Sml(t) A«(t) {1 + COS ОЦ t +$ 4 (t) S (t) - Sml (t) A «(t) {1 + COS OTs t +

+ P4(t)}(5)+ P4 (t)} (5)

Этот сигнал фиг. 66  вл етс  сигналом, зафиксированным всеми своими минимумами над осью времени. Пунктиром на осциллограмме фиг. 66 показана функци  максимумов A4(t) - огибающа  этого сигнала, который поступает на сигнальный вход первого корнеизвлекател  9 и на другой вход второго блока 3 выборки и хранени . Поскольку четвертый формирователь 6 коротких импульсоввозбуждаетс  инвертированным сигналом по отношению к сигналу возбуждени  третьего формировател  6, на выходе второго ФНЧ 7 выдел етс  именно функци  максимумов As(t) сигнала (5) фиг. 66, котора  поступает нэ управл ющий вход, всех корнеизвлекателей 9 и на другой вход всех сумматоров 14.This signal of FIG. 66 is a signal fixed by all its minima over the time axis. The dotted line in the waveform of FIG. 66 shows the function of the maxima A4 (t) - the envelope of this signal, which is fed to the signal input of the first root extractor 9 and to the other input of the second sampling and storage unit 3. Since the fourth short-pulse driver 6 is excited by an inverted signal with respect to the excitation signal of the third driver 6, it is precisely the maximum function As (t) of signal (5) of FIG. 66, which receives a non-control input, of all root extractors 9 and to another input of all adders 14.

Если бы корнеизвлекатели 9-были неуправл емыми , то при малом уровне сигнал располагалс  бы в начальной - почти линейной области вольтамперной характеристики его и корнеизвлечени  практически не произошло бы. При большом же уровне звука сигнал основной своей частью зашел бы далеко е область насыщени  и получилось бы нелинейное преобразование, далекое от корнеиззлечени , В управл емом корнеиз- влекателе осуществл етс  автоматическоеIf the 9-root extractors were uncontrollable, then at a low level the signal would be located in the initial - almost linear region of the current-voltage characteristic and practically no root extraction would occur. With a large sound level, the signal would go far beyond the saturation region as a main part and a nonlinear transformation far from root recovery would result. In the controlled root extractor, an automatic

масштабирование; при котором независимо от изменени  уровн  звука A4(t) получаетс  корнеизвлечение быстромен ющейс  функции V/5(t) 1 + cos ом t + ( (t) сигнала (5). Согласно формулам (2) и (5) при Uynp (t) имеемscaling in which, regardless of the change in sound level A4 (t), the root extraction of the rapidly varying function V / 5 (t) 1 + cos ohm t + ((t) of signal (5) is obtained. According to formulas (2) and (5) with Uynp (t ) we have

D24(t) ± KA4(t) Vi+cos ЙМ t + у, (t ) (6). Из этого выражени  видно, что функци  A4(t) не подвергаетс  нелинейному преобразованию . Эта особенность работы управл емого корнеизвлекател  на осциллограмме фиг, 6в отображена в виде пунктирной линии такой же функции максимумов, какую имеет сигнал фиг. 66.D24 (t) ± KA4 (t) Vi + cos М t + y, (t) (6). It can be seen from this expression that the function A4 (t) does not undergo non-linear transformation. This feature of the operation of the controlled root extractor on the oscillogram of FIG. 6c is shown as a dashed line of the same function of maxima as the signal of FIG. 66.

Сигнал (6) фиг. 6в поступает на вход 42 первого инвертора 11, т.е. на сигнальный вход аналоговых ключей 13, на управл ющий вход каждого из которых поступает сиг- нал управлени  с одного из выходов триггера 12. В результате на выходе одного из ключей 13 получаютс  только четные импульсы сигнала (6) фиг. 6в, а на выходе другого - только нечетные импульсы. Эти сигналы на выходе .43 вычитател  8 образуют поделенный по частоте на два сигнал фиг. 6г. Из формулы (6) имеемThe signal (6) of FIG. 6c is fed to input 42 of the first inverter 11, i.e. to the signal input of analog keys 13, to the control input of each of which a control signal is received from one of the outputs of trigger 12. As a result, only even signal pulses (6) of FIG. 6c, and at the output of the other, only odd pulses. These signals at the output .43 of the subtractor 8 form a frequency-divided by two signal of FIG. 6g From formula (6) we have

) K2A4(t) cos t + -Јф (7)) K2A4 (t) cos t + -Јф (7)

На осциллограмме сигнала фиг. 6г пунктиром показаны равные между собой функции максимумов и минимумов, которые равны огибающей A4(t) сигнала (Т). Эта особенность работы ДЧ позвол ет использовать одну и ту же функцию A4{t) и дл  управлени  всеми корнеизвлекател ми 9, и дл  фиксации уровн  поделенного по частоте сигнала, подобного сигналу (7) фиг. 6г при помощи сумматоров 14, вход щих в ДЧ 10.On the waveform of the signal of FIG. 6d, the dotted line shows the equal functions of the maxima and minima, which are equal to the envelope A4 (t) of the signal (T). This feature of the DF operation makes it possible to use the same function A4 (t) both for controlling all root extractors 9 and for fixing the level of the frequency-divided signal, similar to signal (7) of FIG. 6g with the help of adders 14 included in the DC 10.

В результате компенсации отрицательной функции минимумов в (7) положительной функцией A4(t), на выходе 44 первого сумматора 14 получаетс  зафиксированной над осью времени всеми своими минимумами сигнал фиг. 6д, который поступает на вход 44 корнеизвлекател  9, на выходе 45 которого получаетс  сигнал фиг. 6е. Этот сигнал поступает на вход 45 второго инвертора 11. На выходе 46 этого инвертора получаетс  сигнал фиг. 6жAs a result of the compensation of the negative function of the minima in (7) by the positive function A4 (t), at the output 44 of the first adder 14, the signal of FIG. 6e, which enters the input 44 of the root extractor 9, the output of which 45 receives the signal of FIG. 6th. This signal is fed to the input 45 of the second inverter 11. At the output 46 of this inverter, the signal of FIG. 6g

D44(t)K4A4(t) D44 (t) K4A4 (t)

с поделенной мгновенной частотой на четыре . Аналогично происходит деление частоты и в следующем ДЧ на два, содержащий второй сумматор 14, третий корнеизвлекатель 9 и третий инвертор 11, нэ выходе которого получаетс  сигналdivided by an instantaneous frequency of four. Similarly, the frequency is divided in the next DF into two, containing a second adder 14, a third root extractor 9 and a third inverter 11, at the output of which a signal is received

D84(t) K8A4(t) COS t + (8)D84 (t) K8A4 (t) COS t + (8)

с поделенной частотой на восемь.divided by eight.

Сокращение спектра сигнала (8) получаетс  в основном за счет уменьшени  девиации мгновенной частоты сигнала (5), котора  имеет значительную величину.The reduction in the spectrum of the signal (8) is obtained mainly by reducing the deviation of the instantaneous frequency of the signal (5), which is significant.

Результирующий сигнал (8) первого ДЧ 10 поступает на вход первого канальногоThe resulting signal (8) of the first DF 10 is fed to the input of the first channel

ФНЧ 16с линейной ФЧХ и на вход первого блока 17 задержки. На выходе этого фильтра из сигнала (8) выдел етс  первый узкопо- лосный сигнал-параметр исходного звукового сигнала - перва  составл юща Low-pass filter 16c linear phase response and the input of the first block 17 delay. At the output of this filter from the signal (8), the first narrow-band signal is selected - the parameter of the initial sound signal - the first component

будущего компрессированного сигнала. Первый сигнал-параметр поступает на вход I блока 19 уплотнени  каналов. Выходной сигнал блока 17 и ФНЧ 16, имеющих одинаковую задержку, на выходе первого вычитател  8 вызывает небольшой по уровню сравнительно узкополосный первый сигнал- остаток, которым дл  некоторых систем передачи звуковых сигналов можно пренебречь. В системах с повышенным требованием к качеству восстановленного звука этот сигнал-остаток должен быть сохранен и подвергнут аналогичным преобразовани м в дополнительном канале. Первый сигнал-остаток поступает наfuture compressed signal. The first parameter signal is input to channel I of channel compaction unit 19. The output signal of block 17 and the low-pass filter 16, having the same delay, at the output of the first subtractor 8 causes a relatively small relatively narrow-band first signal, the remainder, which can be neglected for some audio transmission systems. In systems with an increased requirement for the quality of the reconstructed sound, this residual signal must be stored and subjected to similar transformations in the additional channel. The first residual signal is fed to

вход первого усилител  18 второго канала, преобразовани  в котором аналогичным рассмотренным. В результате на выходе второго канального ФНЧ 1& получаетс  второй .узкополосный сигнал-параметр, поступающий на вход И блока 19 уплотнени  каналов.the input of the first amplifier 18 of the second channel, the conversion of which is similar to those considered. As a result, the output of the second channel low-pass filter 1 & a second. narrowband parameter signal is supplied to the input AND of the channel multiplexing unit 19.

Выделенна  на дополнительном выходе 40 первого ДЧ 10 функци  (4) минимумов фиг. 6з поступает на вход третьего ДЧ 10. ВThe function (4) of the minima of FIG. 6h goes to the input of the third DC 10. In

результате преобразований, аналогичных рассмотренным, на входе четвертого ФНЧ 16 получаетс  сигналas a result of transformations similar to those considered, a signal is received at the input of the fourth low-pass filter 16

ОааЮ - КаАз(г) cos t + -&|ll OaaYu - KaAz (g) cos t + - & | ll

а на входах И и IV блока 19 получаютс  еще два узкополосных сигнала-параметра.and at the inputs And and IV of block 19, two more narrow-band parameter signals are obtained.

На осциллограмме сигнала фиг. 6з пун- ктиром показана его функци  .минимумов, котора  отдельно показана и на фиг. 6и. Этот сигнал 2On the waveform of the signal of FIG. 6h shows the function of the minima, which is shown separately in FIG. 6i. This signal 2

Sm2(t) - X г + Wl - АЗ() (9)Sm2 (t) - X g + Wl - AZ () (9)

k 1k 1

выдел етс  на дополнительном выходе 47 третьего ДЧ 10. Он поступает на вход третьего усилител  18, вход щего в п тый канал преобразовани . На входе п того канального ФНЧ 16 получаетс  сигналis allocated at the auxiliary output 47 of the third DF 10. It is fed to the input of the third amplifier 18 included in the fifth conversion channel. A signal is received at the input of the fifth channel low-pass filter 16

D82(t)K8A2(t) D82 (t) K8A2 (t)

а на его выходе получаетс  п тый узкополосный сигнал-параметр, поступающий на вход V блока 19.and at its output, a fifth narrowband parameter signal is received, which is input to the V input of block 19.

Возможность использовани  одного и последнего канала V преобразовани  сигнала (9) фиг. би видна из его осциллограммы: этот сигнал - достаточно узкоплосный.The possibility of using one and the last signal conversion channel V (9) of FIG. it is visible from its waveform: this signal is rather narrow-band.

Все таким образом полученные в компрессоре сигнал-параметры в блоке 19 уплот- нени  каналов образуют единый компрессированный сигнал со значительно более узкой полосой частот по сравнению с полосой исходного звукового сигнала. Компрессированный сигнал через ПФ 20 передаетс  по значительно более зкополосному. чем типовые,каналу св зи.All the signal-parameters thus obtained in the compressor in the channel compaction unit 19 form a single compressed signal with a much narrower frequency band compared to the band of the original sound signal. The compressed signal through PF 20 is transmitted in a much more narrowband. than typical communication channels.

В приемном узле прин тый сигнал в блоке 21 разделени  каналов раздел етс  на те же сигнал-параметры, которые были получены в компрессоре. Преобразовани  в приемном узле - экспандере строго обрат- ны преобразовани м в компрессоре. С выходом II блока 21 второй сигнал-параметр, подобный сигналу (8) фиг. 6ж, поступает на сигнальный вход управл емого блока 22 возведени  в квадрат первого УДЧ 24, вход щего в первый УЧ 25. На выходе 48 получаетс  сигнал, подобный сигналу фиг. 6д, который поступает на вход вычитател  8 и след щего амплитудного детектора 23, на выходе которого выдел етс  огибающа  ) сигнала (8), воздействующа  на управл ющий вход блока 22 и на другой вход вычитател  8, Согласно формулам (1) и (8), при Uynp A4(t) получаетс  сигналAt the receiving node, the received signal in the channel separation unit 21 is divided into the same signal parameters as were obtained in the compressor. Transformations in the receiving unit - expander are strictly the reverse of transformations in the compressor. With the output II of block 21, a second parameter signal similar to the signal (8) of FIG. 6g, it is fed to the signal input of the controlled squaring unit 22 of the first UDF 24 included in the first UCH 25. At the output 48, a signal similar to the signal of FIG. 6e, which is fed to the input of the subtractor 8 and the next amplitude detector 23, the output of which is the envelope of the signal (8), which acts on the control input of the block 22 and on the other input of the subtractor 8, According to formulas (1) and (8) , at Uynp A4 (t) a signal is received

Y48(t)K4A(t) t+ illl-jOO)Y48 (t) K4A (t) t + illl-jOO)

Из этой формулы видно, что и в блоке 22 функци  A-q(t) также не подвергаетс  нелинейному преобразованию. Из (10) имеемIt can be seen from this formula that, in block 22 too, the function A-q (t) also does not undergo non-linear transformation. From (10) we have

Y48(t)K2A4(t)+K2A4(t) cos t + ) Y48 (t) K2A4 (t) + K2A4 (t) cos t +)

Из этого сигнала в вычитателе 8 удал етс  первое слагаемое и на выходе 49 получаетс  сигналThe first term is removed from this signal in the subtractor 8 and a signal is obtained at the output 49

Y44(t) K2A4(t)Y44 (t) K2A4 (t)

подобный сигналу фиг. бг с удвоенной частотой по сравнению с частотой сигнала (8) фиг. 6ж.similar to the signal of FIG. bg with a doubled frequency compared with the signal frequency (8) of FIG. 6g.

Аналогично работает и второй УДЧ 24, вход щий в первый УЧ 25. В последнем блока 22 первого УЧ 25 получаетс  унипол рный сигнал, подобный сигналу фиг. 66, а на выходе первого вычитател  8 получаетс  од- нопол рный сигнал, достаточно точно восстановленный первый сигнал-остаток, который через первый аттенюатор 26, компенсирующий усиление усилител  18, поступает на вход первого сумматора 14. Прин тый первый сигнал-параметр с выхода I блока 21 поступает а вход первого фазового , корректора 27, который компенсирует задержку сигнала в канале II, внесенную в основном вторым канальным ФНЧ 16, поэтому на входах первого сумматора 14 оба сигнала  вл ютс  достаточно синфазными. Результирующий сигнал этого сумматора получаетс  достаточно близким к сигналу фиг. 6ж, который поступает на вход второго УЧ 25, преобразовани  в котором аналогичны рассмотренным. В резуль- тате на входе 50 выходного сумматора 14 получаетс  достаточно точно восстановленный унипол рный сигнал фиг. 66 - перва  восстановленна  составл юща  исходногоThe second UDF 24 included in the first RF 25 works similarly. In the last block 22 of the first UCH 25, a unipolar signal is obtained, similar to the signal of FIG. 66, and at the output of the first subtractor 8, a unipolar signal is obtained, the first residual signal is sufficiently accurately reconstructed, which, through the first attenuator 26, compensating the amplification of amplifier 18, is fed to the input of the first adder 14. The received first signal-parameter from output I block 21 receives the input of the first phase corrector 27, which compensates for the delay in the signal in channel II, introduced mainly by the second channel low-pass filter 16, therefore, both signals are in-phase at the inputs of the first adder 14. The resulting signal of this adder is obtained close enough to the signal of FIG. 6g, which is fed to the input of the second RF 25, the transformations of which are similar to those considered. As a result, at the input 50 of the output adder 14, a sufficiently accurately reconstructed unipolar signal of FIG. 66 - the first restored component of the original

звукового сигнала фиг. 6а.sound signal of FIG. 6a.

Аналогично происходит восстановление в каналах III и IV второй составл ющей, а в канале V - третьей составл ющей, которые поступают на входы 51 и 52 выходногоSimilarly, the second component is restored in channels III and IV, and the third component in channel V, which goes to the inputs 51 and 52 of the output

сумматора 14, на выходе которого получаетс  достаточно точно восстановленный исходный сигнал фиг. 6а. Выходной амплитудный НЧ-корректор 28 восстанавливает соотношение уровней НЧ- и ВЧ-составл ющих его, а выходной ФНЧ 29 удал ет из него возможные ВЧ-продукты нелинейных преобразований.an adder 14, at the output of which a sufficiently accurately reconstructed original signal of FIG. 6a. The output amplitude low-frequency corrector 28 restores the ratio of the levels of the low-frequency and high-frequency components of it, and the output low-pass filter 29 removes possible high-frequency products of nonlinear transforms from it.

Предложенное устройство имеет значительно более широкие потенциальные возможности использовани  по сравнению с полувокодерами и по сравнению с системой Вобэнк.The proposed device has significantly wider potential use in comparison with half-coders and in comparison with the Wobank system.

11

19SS6U19SS6U

f Упрf control

Фиг. 5 - - в .FIG. 5 - - c.

S Sfom /BO r 7 m7 . 6 WAft/ViWVv гS Sfom / BO r 7 m7. 6 WAft / ViWVv g

SS

аАЛА/У АМААЛ..лЛАЛЛЛл . е ЛЛЛ/УуУУУУЛлЛГУAALA / U AMAAL..LLALLALL. e lll / ooooooo

Ж АЛААААД/ЬF ALAAAAD / L

-ниthey

SU904803918A 1990-03-19 1990-03-19 Device for freguency companding of sound signals RU1795561C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904803918A RU1795561C (en) 1990-03-19 1990-03-19 Device for freguency companding of sound signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904803918A RU1795561C (en) 1990-03-19 1990-03-19 Device for freguency companding of sound signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1795561C true RU1795561C (en) 1993-02-15

Family

ID=21502736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904803918A RU1795561C (en) 1990-03-19 1990-03-19 Device for freguency companding of sound signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1795561C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1577075. кл. Н 04 В 1/66, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4724396A (en) Digital audio amplifier
US4517520A (en) Circuit for converting a staircase waveform into a smoothed analog signal
US4182930A (en) Detection and monitoring device
JPH01115343U (en)
US4415862A (en) Pulse width modulation amplifier
US5081372A (en) Sample-and-hold device
JPS645761B2 (en)
US4539527A (en) Noise reduction by linear interpolation using a dual function amplifier circuit
GB2111807A (en) Noise reduction by integrating frequency-splitted signals with different time constants
US2816267A (en) Pulse-code modulation device
RU1795561C (en) Device for freguency companding of sound signals
US4220926A (en) Noise detector employing plural delay circuits
US4577161A (en) Noise reduction by linear interpolation using a dual function amplifier circuit
CN101142740B (en) Arrangement for amplifying a PWM input signal
DE2755472C2 (en)
KR940000949B1 (en) Pilot cancellation circuit
US3961205A (en) Method and apparatus for obtaining a signal having a low harmonic content
US4734652A (en) Method and apparatus for wideband frequency discrimination
US3112462A (en) Volume compression by pulse duration modulation and subsequent demodulation
US3510597A (en) Frequency bandwidth compression and expansion system
KR930006749B1 (en) Coding system for transmitted of digital audio
US2844647A (en) Amplifier-limiter circuit
US4175213A (en) Regenerator having automatic gain control referenced to a data-pattern-dependent pulse stream
SU1577075A1 (en) Device for frequency companding of audio signals
JP2615516B2 (en) Non-linear distortion factor measuring device