RU2057401C1 - Acoustic test system - Google Patents

Acoustic test system Download PDF

Info

Publication number
RU2057401C1
RU2057401C1 RU93002788A RU93002788A RU2057401C1 RU 2057401 C1 RU2057401 C1 RU 2057401C1 RU 93002788 A RU93002788 A RU 93002788A RU 93002788 A RU93002788 A RU 93002788A RU 2057401 C1 RU2057401 C1 RU 2057401C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
unit
inputs
control
Prior art date
Application number
RU93002788A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93002788A (en
Inventor
Дмитрий Алексеевич Кожанов
Сергей Михайлович Рудаков
Виктор Петрович Тихановский
Original Assignee
Дмитрий Алексеевич Кожанов
Сергей Михайлович Рудаков
Виктор Петрович Тихановский
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 Дмитрий Алексеевич Кожанов, Сергей Михайлович Рудаков, Виктор Петрович Тихановский filed Critical Дмитрий Алексеевич Кожанов
Priority to RU93002788A priority Critical patent/RU2057401C1/en
Publication of RU93002788A publication Critical patent/RU93002788A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2057401C1 publication Critical patent/RU2057401C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: instrumentation engineering. SUBSTANCE: test system has tunable sine-signal generator 1, scaling amplifier 2, selector switch 3, acoustic test chamber 4, audio signal source 5, object 6 to be tested, test microphone 7, magnetic loop 8, OR gate 9, two controlled amplifiers 10, 11, filter unit 12, two switches 13, 19, detecting unit 14, analog-to-digital converter 15, scale range setting unit 16, control unit 17, counter 18, main storage 20, data input unit 21, recording unit 22, comparison unit 23, fast Fourier transform unit 24, amplitude setting unit 25, voltage setting unit 26, resistance setting unit 27, adjustable power supply 28. Magnetic loop, audio signal source, object under test, and microphone are installed in test chamber. EFFECT: improved design. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при проектировании устройств для исследования характеристик слуховых аппаратов, микрофонов, телефонов, преобразователей магнитных сигналов и т.п. The invention relates to instrumentation and can be used in the design of devices for studying the characteristics of hearing aids, microphones, telephones, magnetic signal converters, etc.

Результаты проведенных патентных исследований показали, что разработке устройств данного назначения уделено незаслуженно мало внимания. The results of patent studies have shown that little attention has been paid to the development of devices for this purpose.

Известен способ калибровки акустического преобразователя, в соответствии с которым берется стандартный преобразователь и определяется его абсолютная чувствительность по входу. Чувствительность определяется на выбранных частотах в диапазоне работы проверяемого преобразователя. Стандартный и акустический преобразователи подключаются к поверхности замкнутой акустической среды, представляющей эквивалентную акустическую нагрузку, в которой должен использоваться проверяемый преобразователь. Замкнутая акустическая среда выполнена в виде блока, все габариты которого приблизительно равны толщине акустической среды, в которой должен работать проверяемый преобразователь. В замкнутую среду подается случайный белый акустический шум, под воздействием которого в среде устанавливается реверберационное рассеянное поле, в которое подаются выходные сигналы проверяемого и акустического преобразователей. Сигналы подаются на выбранных частотах заданного диапазона работы проверяемого преобразователя. Затем производится сравнение выходных сигналов проверяемого и стандартного преобразователей, поступающих на выбранных частотах. В результате сравнения определяется входная чувствительность проверяемого акустического преобразователя [1]
Недостатками этого способа являются ограниченные возможности по объему определяемых характеристик, а также по типу исследуемых объектов, так как он позволяет измерять только чувствительность акустических преобразователей.
There is a method of calibrating an acoustic transducer, in accordance with which a standard transducer is taken and its absolute input sensitivity is determined. The sensitivity is determined at the selected frequencies in the range of the tested converter. The standard and acoustic transducers are connected to the surface of a closed acoustic environment representing the equivalent acoustic load in which the transducer under test should be used. The closed acoustic medium is made in the form of a block, all dimensions of which are approximately equal to the thickness of the acoustic medium in which the transducer under test should operate. A random white acoustic noise is supplied into the enclosed medium, under the influence of which a reverberation scattered field is established in the medium, into which the output signals of the tested and acoustic transducers are supplied. Signals are given at selected frequencies of a given range of operation of the converter being tested. Then, the output signals of the tested and standard converters arriving at the selected frequencies are compared. The comparison determines the input sensitivity of the tested acoustic transducer [1]
The disadvantages of this method are the limited possibilities in terms of the volume of the determined characteristics, as well as in the type of objects being studied, since it only allows measuring the sensitivity of acoustic transducers.

Известно также устройство для акустических измерений (патент США N 3912880, кл. Н 04 R 29/00, 1975), предназначенное для измерения частотной характеристики акустических преобразователей. Устройство содержит акустический генератор, закрепленный на корпусе акустоэлектрического преобразователя. Генератор формирует акустический сигнал в виде большого числа дискретных синусоидальных частот. С акустоэлектрическим преобразователем и сопряженной с ним схемой электрически соединен блок для приема их выходного сигнала и его аналого-цифрового преобразователя. Первый узел приемного блока обеспечивает стробирование принимаемого сигнала, причем это стробирование может быть осуществлено с переменной частотой. К стробирующему узлу подключен управляющий узел для регулирования частоты стробирования в зависимости от изменений частоты принимаемого сигнала. К выходу аналого-цифрового преобразователя подключен анализирующий Фурье-преобразователь для получения характеристик акустоэлектрического преобразователя. A device for acoustic measurements is also known (US patent N 3912880, CL N 04 R 29/00, 1975), designed to measure the frequency response of acoustic transducers. The device comprises an acoustic generator mounted on the housing of the acoustoelectric transducer. The generator generates an acoustic signal in the form of a large number of discrete sinusoidal frequencies. A unit for receiving their output signal and its analog-to-digital converter is electrically connected to the acoustoelectric converter and its associated circuit. The first node of the receiving unit provides gating of the received signal, and this gating can be carried out with a variable frequency. A control unit is connected to the gating unit to control the gating frequency depending on changes in the frequency of the received signal. An Fourier analyzer is connected to the output of the analog-to-digital converter to obtain the characteristics of an acoustoelectric converter.

Устройство имеет те же недостатки. The device has the same disadvantages.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является акустическая испытательная система, содержащая задающий генератор синусоидальных сигналов с дискретной настройкой частоты, включающий два генератора синусоидальных сигналов, связанных друг с другом и через автоматические аттенюаторы с входами суммирующего усилителя, выход которого связан через последовательно соединенные ручной аттенюатор и усилитель мощности с источником звукового сигнала, например громкоговорителем, помещенным в безэховую акустическую камеру, в которой также размещен исследуемый объект, в частности слуховой аппарат [2]
Кроме того, в систему входит анализатор сигналов исследуемого объекта, включающий последовательно соединенные два входных усилителя, полосовой фильтр, выходной усилитель, логарифмический среднеквадратичный детектор, суммирующий усилитель, аналоговый компаратор и цифроаналоговый преобразователь, подключенный выходом и входом соответственно к одному из входов и выходов блока логического управления.
The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is an acoustic test system containing a master oscillator of sinusoidal signals with discrete frequency tuning, including two generators of sinusoidal signals connected to each other and through automatic attenuators with inputs of a summing amplifier, the output of which is connected through series-connected hand-held attenuator and power amplifier with a sound source, such as a loudspeaker placed in an echo th acoustic chamber, which also placed the examined object, in particular a hearing aid [2]
In addition, the system includes a signal analyzer of the studied object, which includes two input amplifiers in series, a bandpass filter, an output amplifier, a logarithmic rms detector, a summing amplifier, an analog comparator, and a digital-to-analog converter connected to an input and an input, respectively, to one of the inputs and outputs of the logical unit management.

Результаты исследований регистрируются в блоке самописца. Research results are recorded in the recorder block.

Набор дискретных значений частот, выдаваемых генератором синусоидальных сигналов, хранится в запоминающем устройстве, входящем в состав блока логического управления. A set of discrete frequency values generated by the sinusoidal signal generator is stored in a storage device included in the logical control unit.

Система работает в следующих режимах, устанавливаемых блоком управления:
измерение частотной коррекции;
измерение частотных характеристик;
измерение нелинейных искажений;
измерение перекрестных искажений.
The system operates in the following modes set by the control unit:
frequency correction measurement;
measurement of frequency characteristics;
nonlinear distortion measurement;
crosstalk measurement.

В первых трех режимах используется только первый из двух генераторов синусоидальных сигналов, в четвертом режиме задействованы оба генератора. In the first three modes, only the first of the two sinusoidal signal generators is used, in the fourth mode both generators are involved.

Синусоидальными сигналами звуковой частоты возбуждается помещенный в камеру источник звуковых сигналов, который создает в камере звуковое поле, которое воздействует на испытуемый объект, например микрофон, реакция которого в виде электрических сигналов поступает в анализатор сигналов. После усиления сигналы поступают на полосовой фильтр, который используется при определении кривой частотной коррекции и частотной характеристики. При измерении других параметров полосовой фильтр не используется. Sine-wave signals of sound frequency excite a sound source placed in the camera, which creates a sound field in the camera that acts on the test object, for example, a microphone, whose reaction in the form of electrical signals enters the signal analyzer. After amplification, the signals are fed to a band-pass filter, which is used to determine the frequency correction curve and the frequency response. When measuring other parameters, a bandpass filter is not used.

Сигнал с полосового фильтра поступает на детектор, который преобразует этот сигнал в сигнал постоянного тока, пропорциональный среднеквадратичному значению входного. The signal from the bandpass filter is fed to the detector, which converts this signal into a DC signal proportional to the rms value of the input.

Выходной сигнал с детектора суммируется в усилителе с сигналами входного и выходного усилителей с автоустановкой диапазона таким образом, что выходной сигнал пропорционален уровню воспринимаемого испытуемым объектом сигнала. Сигнал с суммирующего усилителя поступает на аналоговый компаратор, где сравнивается с заданным пороговым уровнем. Сигнал, превысивший порог, поступает на цифроаналоговый преобразователь, где преобразуется в цифровую форму, а затем подается в блок логического управления, из которого затем подается на графический самописец, воспроизводящий график исследуемой характеристики. The output signal from the detector is summed in the amplifier with the signals of the input and output amplifiers with automatic range setting so that the output signal is proportional to the level of the signal perceived by the test object. The signal from the summing amplifier is fed to an analog comparator, where it is compared with a given threshold level. The signal that exceeded the threshold is fed to a digital-to-analog converter, where it is converted to digital form, and then fed to the logical control unit, from which it is then fed to a graphical recorder that reproduces the graph of the studied characteristic.

Перед измерением частотных характеристик предварительно снимается и запоминается значение кривой частотной коррекции, из которых в блоке управления вырабатывается сигнал, управляющий затуханием автоматических аттенюаторов, благодаря чему обеспечиваются автоматическая компенсация частотной характеристики испытательной камеры и автоматическая настройка уровня, отдаваемого громкоговорителем (источником звукового сигнала). Before measuring the frequency characteristics, the value of the frequency correction curve is preliminarily taken and stored, from which a signal is generated in the control unit that controls the attenuation of the automatic attenuators, which ensures automatic compensation of the frequency response of the test chamber and automatic adjustment of the level output from the speaker (sound source).

При измерении нелинейных искажений полосовой фильтр автоматически настраивается на определенную соответствующим органом управления гармонику и самописец строит на бумаге график амплитуды составляющей искажений. When measuring non-linear distortions, the band-pass filter is automatically tuned to the harmonic determined by the corresponding control body and the recorder builds a graph of the amplitude of the distortion component on paper.

Значение корректирующей кривой используются в процессе автоматической настройки уровня звукового давления вблизи измерительной плоскости внутри камеры. The value of the correction curve is used in the process of automatically adjusting the sound pressure level near the measuring plane inside the chamber.

Измерение характеристик слуховых аппаратов, микрофонов и телефонов производится по одной процедуре. Measurement of the characteristics of hearing aids, microphones and telephones is carried out according to one procedure.

Известное устройство обладает достаточно широкими возможностями как по объему измеряемых характеристик, так и по типу исследуемых объектов, однако оно не позволяет определять зависимость характеристик электроакустических преобразователей от напряжения питания и значения внутреннего сопротивления источника питания и, кроме того, не позволяет измерять характеристики преобразователей магнитных сигналов, что существенно ограничивает функциональные возможности прототипа. The known device has sufficiently wide capabilities both in terms of the volume of measured characteristics and in the type of objects under study, however, it does not allow determining the dependence of the characteristics of electro-acoustic transducers on the supply voltage and the value of the internal resistance of the power source and, in addition, does not allow measuring the characteristics of magnetic signal converters, which significantly limits the functionality of the prototype.

От указанных недостатков свободна предлагаемая система. The proposed system is free from these shortcomings.

Сущность изобретения заключается в том, что в акустическую испытательную систему, содержащую перестраиваемый генератор сигнала, например синусоидального, акустическую испытательную камеру с размещенными в ней источником звуковых сигналов, испытуемым объектом, масштабирующий усилитель, второй регулируемый усилитель, подключенный выходом к первому входу ключа непосредственно, а к второму его входу через блок фильтрации, при этом выход ключа соединен с первым входом блока детектирования, а также блок регистрации и блок управления, введены блок задания амплитуды, блок задания напряжения, блок задания сопротивления, управляемый источник питания, подключенный выходом к испытуемому объекту, блок установки пределов измерения, АЦП, ОЗУ, второй ключ, счетчик, блок ввода данных, блок сравнения, блок быстрого преобразования Фурье (БПФ), переключатель, элемент ИЛИ, магнитная петля, установленная в акустической испытательной камере, первый регулируемый усилитель, контрольный микрофон, при этом первый вход перестраиваемого генератора синусоидального сигнала подключен к первому выходу блока управления, второй его вход соединен с выходом тактовых импульсов (ТИ) блока управления, а выход связан с сигнальным входом масштабирующего усилителя, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока задания амплитуды, а его вход соединен с сигнальным входом переключателя, два управляющих входа которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока управления, первый выход переключателя соединен с входом источника звуковых сигналов, второй выход через магнитную петлю связан с корпусом акустической испытательной системы (устройства), а третий его выход подключен к испытуемому объекту, выход которого связан через элемент ИЛИ с сигнальным входом второго регулируемого усилителя, управляющий вход которого совместно с управляющим входом первого регулируемого усилителя, подключенного входом к контрольному микрофону и выходом к второму входу элемента ИЛИ, соединен с первым выходом блока установки пределов измерения, второй выход которого соединен с первым входом блока управления, связан через счетчик с вторым входом блока управления и с управляющим входом второго ключа, сигнальный вход которого подключен к выходу АЦП, сигнальный вход которого соединен с выходом блока детектирования, а его второй выход подключен к информационному входу блока установки пределов измерения, выход второго ключа соединен с первым входом оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), первый, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами соответственно блоков задания сопротивления, напряжения и амплитуды, четвертый выход ОЗУ подключен к информационному входу блока ввода данных, пятый его выход соединен с первым информационным входом блока сравнения, магистральный вход ввода начальных данных ОЗУ соединен с одноименными входами блока сравнения, блока БПФ и с магистральным выходом блока управления, второй магистралью ввода-вывода ОЗУ связано с другим магистральным входом-выходом блока БПФ, второй информационный вход ОЗУ подключен к второму выходу блока задания амплитуды, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами "<" и ">" блока сравнения, выход "=" которого подключен к третьему входу блока управления и управляющему входу ОЗУ, четвертый выход блока управления соединен с управляющими входами первого ключа, блока детектирования и блока фильтрации, пятый выход блока управления подключен к четвертому входу блока задания амплитуды, а его шестой и седьмой выходы связаны с вторыми входами соответственно блоков задания напряжения и сопротивления, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам управляемого источника питания, при этом синхронизирующие входы блоков задания амплитуды, напряжения и сопротивления, ОЗУ, блока сравнения, блока БПФ, блока ввода данных, блока установки пределов измерения и АЦП подключены к выходу синхроимпульсов (СИ) блока управления. The essence of the invention lies in the fact that in an acoustic test system containing a tunable signal generator, for example a sinusoidal one, an acoustic test chamber with a sound source, an object under test, a scaling amplifier, a second adjustable amplifier connected directly to the first input of the key by the output, and to its second input through a filtering unit, while the output of the key is connected to the first input of the detection unit, as well as the registration unit and the control unit, we have the amplitude setting unit, the voltage setting unit, the resistance setting unit, a controlled power source connected to the test object, the unit for setting the measurement limits, ADC, RAM, a second key, a counter, a data input unit, a comparison unit, a fast Fourier transform (FFT ), a switch, an OR element, a magnetic loop installed in an acoustic test chamber, a first adjustable amplifier, a control microphone, while the first input of the tunable sinusoidal signal generator is connected to the first the control unit, its second input is connected to the output of clock pulses (TI) of the control unit, and the output is connected to the signal input of a scaling amplifier, the control input of which is connected to the first output of the amplitude setting unit, and its input is connected to the signal input of the switch, two control inputs which are connected respectively to the second and third outputs of the control unit, the first output of the switch is connected to the input of the sound source, the second output through a magnetic loop is connected to the acoustic housing of the test system (device), and its third output is connected to the test object, the output of which is connected through the OR element to the signal input of the second adjustable amplifier, the control input of which is combined with the control input of the first adjustable amplifier, connected to the input of the control microphone and the output to the second input of the element OR, connected to the first output of the unit for setting the limits of measurement, the second output of which is connected to the first input of the control unit, connected through a counter to the second input of the control unit and the control input of the second key, the signal input of which is connected to the ADC output, the signal input of which is connected to the output of the detection unit, and its second output is connected to the information input of the unit for setting measurement limits, the output of the second key is connected to the first input of random access memory (RAM), the first , the second and third outputs of which are connected to the first inputs of the resistance, voltage and amplitude setting blocks, respectively, the fourth RAM output is connected to the information input of the data input unit, its fifth output is connected to the first information input of the comparison unit, the main input input of the RAM data is connected to the same inputs of the comparison unit, the FFT unit and to the main output of the control unit, the second RAM I / O line is connected to the other main input-output of the FFT unit, the second the information input of RAM is connected to the second output of the amplitude setting unit, the second and third inputs of which are connected respectively to the outputs "<" and ">" of the comparison unit, the output "=" of which is connected to the third input of the unit control and the control input of RAM, the fourth output of the control unit is connected to the control inputs of the first key, the detection unit and the filtering unit, the fifth output of the control unit is connected to the fourth input of the amplitude setting unit, and its sixth and seventh outputs are connected to the second inputs of the voltage setting units and resistances, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of a controlled power source, while the synchronizing inputs of the units for setting the amplitude, voltage and resistance , RAM, the comparison unit, the FFT unit, the data input unit, the unit for setting the measurement limits and the ADC are connected to the output of the clock pulses (SI) of the control unit.

Благодаря введению в систему управляемого источника питания, связанных с ним блоков задания напряжения и сопротивления, связанных с блоком управления и ОЗУ, связанного, в свою очередь, с блоком управления, блоком сравнения и блоком БПФ, а также с блоком установки пределов измерения и АЦП обеспечивается возможность определения системой зависимости характеристик испытуемых объектов, а именно слуховых аппаратов от напряжения их питания и внутреннего сопротивления источника питания, а благодаря введению в камеру магнитной петли, связанной через переключатель с перестраиваемым генератором синусоидального сигнала, обеспечивается возможность измерения характеристик преобразователей магнитных сигналов, что в конечном итоге существенно расширило функциональные возможности предлагаемой системы в сравнении с аналогами и прототипами. Thanks to the introduction of a controlled power source into the system, the associated voltage and resistance units associated with the control unit and RAM, connected in turn with the control unit, the comparison unit and the FFT unit, as well as with the unit for setting the limits of measurement and ADC, are provided the ability of the system to determine the dependence of the characteristics of the test objects, namely hearing aids, on their supply voltage and internal resistance of the power source, and due to the introduction of a magnetic loop connected to the chamber through a switch with a tunable sinusoidal signal generator, it is possible to measure the characteristics of magnetic signal converters, which ultimately significantly expanded the functionality of the proposed system in comparison with analogs and prototypes.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемой системы на фиг. 2 схема блока установки пределов измерения, пример выполнения; на фиг. 3 схема блока задания амплитуды, пример выполнения; на фиг. 4 схема управляемого источника питания, пример выполнения. In FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed system in FIG. 2 diagram of the unit for setting the limits of measurement, an example implementation; in FIG. 3 diagram of the unit for setting the amplitude, an example of implementation; in FIG. 4 diagram of a controlled power source, an example implementation.

На фиг. 1 обозначены перестраиваемый генератор 1 синусоидального сигнала (ПГСС), масштабирующий усилитель 2 (МУ), переключатель 3, акустическая испытательная камера (АИК) 4, содержащая источник 5 звукового сигнала (ИЗС), испытуемый объект (ИО) 6, контрольный микрофон (КМ) 7, магнитная петля (МП) 8, элемент ИЛИ 9, первый регулируемый усилитель (РУ1) 10, второй регулируемый усилитель (РУ2) 11, блок 12 фильтрации (БФ), первый ключ (КЛ) 13, блок 14 детектирования (БД), АЦП 15, блок 16 установки пределов измерения (БУПИ), блок 17 управления (БУ), счетчик (Сч) 18, второй ключ 19 (КЛ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 20, блок 21 ввода данных (БВД), блок 22 регистрации (Бл.Р), блок 23 сравнения (БС); блок 24 быстрого преобразования Фурье (БПФ), блок 25 задания амплитуды (БЗА), блок 26 задания напряжения (БЗН), блок 27 задания сопротивления (БЗС), управляемый источник 28 питания (УИП).In FIG. 1 indicates a tunable generator 1 of a sinusoidal signal (PGSS), a scaling amplifier 2 (MU), a switch 3, an acoustic test chamber (AIC) 4, containing a source 5 of an audio signal (ISS), a test object (IO) 6, a control microphone (CM) 7, magnetic loop (MP) 8, OR element 9, first adjustable amplifier (RU 1 ) 10, second adjustable amplifier (RU 2 ) 11, filtering unit 12 (BF), first key (CL) 13, detection unit 14 (OBD) ), ADC 15, block 16 setting the limits of measurement (BUPI), block 17 control (BU), counter (MF) 18, the second key 19 (CL), op iterative memory (RAM) 20, data input unit (BVD) 21, registration unit 22 (Bl.R), comparison unit 23 (BS); block 24 fast Fourier transform (FFT), block 25 sets the amplitude (BZA), block 26 sets the voltage (BZN), block 27 sets the resistance (BZS), a controlled power source 28 (UIP).

При этом перестраиваемый генератор ПГСС содержит делитель 29 с управляемым коэффициентом деления (ДУК), счетчик (Сч) 30, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 31, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 32. At the same time, the tunable PGSS generator contains a divider 29 with a controlled division coefficient (DLC), a counter (MF) 30, read-only memory (ROM) 31, and a digital-to-analog converter (DAC) 32.

Блок управления содержит элемент ИЛИ 33, блок 34 задания частоты (БЗЧ), задающий генератор (ЗГ) 35, блок 36 выбора режимов измерения (БВРИ), блок 37 выбора измеряемого параметра (БВИП), блок 38 ввода начальных данных (БВHД). The control unit contains an OR 33 element, a frequency setting unit (BCH) 34, a master oscillator (MH) 35, a measurement mode selection unit (BVRI) 36, a measurement parameter selection unit (BVIP) 37, an initial data input unit (BVND) 38.

На фиг. 3 обозначены реверсивный счетчик (РСч) 39, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 40, первый элемент И 41, элемент НЕ 42, статический триггер (Тг) 43, второй элемент И 44, третий элемент И 45. In FIG. 3, a reversible counter (RPC) 39, a digital-to-analog converter (DAC) 40, a first AND element 41, an HE element 42, a static trigger (Tg) 43, a second And 44 element, a third And 45 element are indicated.

На фиг. 4 обозначены реверсивный счетчик (РCч) 46, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 47, первый элемент И 48, второй элемент И 49. In FIG. 4, a reversible counter (PCch) 46, a digital-to-analog converter (DAC) 47, a first element And 48, a second element And 49 are indicated.

На фиг. 5 обозначены цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 50, блок 51 резистора, блок 52 элементов И, дешифратор (ДШ) 53, элемент ИЛИ 54. In FIG. 5, the digital-to-analog converter (DAC) 50, the resistor unit 51, the I element block 52, the decoder (L) 53, the OR element 54 are indicated.

В соответствии с фиг. 1 система содержит перестраиваемый генератор 1 синусоидального сигнала, выход которого подключен к сигнальному входу масштабирующего усилителя 2, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока 25 задания амплитуды, а его выход связан с сигнальным входом преобразователя 3, первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока 17 управления. Первый выход переключателя 3 подключен к размещенному в камере 4 источнику 5 звукового сигнала, второй его выход связан через магнитную петлю 8 с корпусом устройства, а третий его выход соединен с первым входом испытуемого объекта 6, второй вход которого подключен к выходу управляемого источника 28 питания. Один из входов испытуемого объекта 6 через контрольный микрофон 7 и регулируемый усилитель 10 связан с первым входом элемента ИЛИ 9, второй выход испытуемого объекта 6 связан с вторым входом элемента ИЛИ 9 непосредственно. In accordance with FIG. 1, the system contains a tunable generator 1 of a sinusoidal signal, the output of which is connected to the signal input of the scaling amplifier 2, the control input of which is connected to the first output of the amplitude setting unit 25, and its output is connected to the signal input of the converter 3, the first and second control inputs of which are connected respectively to the second and third outputs of the control unit 17. The first output of the switch 3 is connected to the sound signal source 5 located in the chamber 4, its second output is connected through the magnetic loop 8 to the device body, and its third output is connected to the first input of the test object 6, the second input of which is connected to the output of the controlled power supply 28. One of the inputs of the test object 6 through the control microphone 7 and an adjustable amplifier 10 is connected to the first input of the OR element 9, the second output of the test object 6 is connected to the second input of the OR element 9 directly.

Выход элемента ИЛИ 9 связан через последовательно соединенные регулируемый усилитель 11, блок 12 фильтрации, ключ 13 и блок 14 детектирования с сигнальным входом АЦП 15, подключенного вторым выходом к информационному входу блока 16 установки пределов измерения. The output of the OR element 9 is connected through a series-connected adjustable amplifier 11, a filtering unit 12, a key 13, and a detection unit 14 with a signal input of the ADC 15 connected to the information input of the measurement limits setting unit 16 by the second output.

Первый выход БУПИ 16 подключен к управляющим входам регулируемых усилителей 10, 11, при этом выход усилителя 11 соединен и с первым входом ключа 13, управляющий вход которого объединен с одноименными входами блока 12 фильтрации и блока 14 детектирования и подключен к четвертому выходу блока 17 управления. The first output of the BUSI 16 is connected to the control inputs of the adjustable amplifiers 10, 11, while the output of the amplifier 11 is connected to the first input of the key 13, the control input of which is combined with the inputs of the filtering unit 12 and the detecting unit 14 and connected to the fourth output of the control unit 17.

Второй выход блока 16 подключен к первому входу блока 17 управления, связан через счетчик 18 с вторым входом блока 17 и подключен к управляющему входу ключа 19, через который первый выход АЦП 15 связан с первым входом ОЗУ 20. The second output of block 16 is connected to the first input of control unit 17, connected through a counter 18 to the second input of block 17, and connected to the control input of key 19, through which the first output of ADC 15 is connected to the first input of RAM 20.

Первый, второй и третий выходы ОЗУ 20 соединены с первыми входами соответственно блоков 27, 26, 25 задания сопротивления, напряжения и амплитуды, четвертый выход ОЗУ 20 связан через блок 21 ввода данных с входом блока 22 регистрации, пятый выход ОЗУ 20 подключен к первому информационному входу блока 23 сравнения, второй вход ОЗУ 20 соединен с вторым выходом блока 25, а его управляющий вход подключен к третьему входу блока 17 управления и к выходу "=" блока 23 сравнения. The first, second and third outputs of the RAM 20 are connected to the first inputs of the resistance, voltage and amplitude units 27, 26, 25, respectively, the fourth output of the RAM 20 is connected through the data input unit 21 to the input of the registration unit 22, the fifth output of the RAM 20 is connected to the first information the input of the comparison unit 23, the second input of the RAM 20 is connected to the second output of the unit 25, and its control input is connected to the third input of the control unit 17 and to the "=" output of the comparison unit 23.

Выходы "<" и ">" блока 25, четвертый вход которого подключен к пятому выходу блока 17 управления, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с вторыми входами блока 26, 27, выходы которых подключены к первому и второму входам источника 28. Первый магистральный вход ввода начальных данных ОЗУ 20 подключен к выходной магистрали блока 17 управления, связанной также с входами ввода начальных данных блока 23 сравнения и блока 24 БПФ, при этом магистраль вход-выход блока 24 БПФ связана магистралью выход-вход ОЗУ 20. The outputs "<" and ">" of block 25, the fourth input of which is connected to the fifth output of control unit 17, the sixth and seventh outputs of which are connected respectively to the second inputs of block 26, 27, the outputs of which are connected to the first and second inputs of source 28. The first main the input input of the initial data of the RAM 20 is connected to the output line of the control unit 17, which is also connected to the input inputs of the initial data of the comparison unit 23 and the FFT unit 24, while the input-output line of the FFT unit 24 is connected by the output-input highway of the RAM 20.

Первый выход блока 17 управления и выход тактовых импульсов (ТИ) его подключены соответственно к первому и второму входам перестраиваемого генератора 1, а выход синхроимпульсов (СИ) блока 17 соединен с входами синхронизации блоков 15, 16, 23-27, 21 и ОЗУ, при этом входы установки элементов устройства в исходное состояние подключены к шине импульса начальной установки (выход ИНУ блока 17 управления). Связь на чертеже не показана. The first output of the control unit 17 and the output of the clock pulses (TI) of it are connected respectively to the first and second inputs of the tunable generator 1, and the output of the clock pulses (SI) of the block 17 is connected to the synchronization inputs of the blocks 15, 16, 23-27, 21 and RAM, when this inputs the installation of the elements of the device in the initial state are connected to the pulse bus of the initial installation (output INU block 17 of the control). The relationship in the drawing is not shown.

В соответствии с фиг. 2 перестраиваемый генератор 1 содержит последовательно соединенные делитель 29 с управляемым коэффициентом деления, счетчик 30, ПЗУ 31 и ЦАП 32. In accordance with FIG. 2 tunable generator 1 contains a series-connected divider 29 with a controlled division ratio, counter 30, ROM 31 and DAC 32.

Блок 17 управления содержит блок 38 ввода начальных данных, подключенный выходом к выходной магистрали блока 17. The control unit 17 comprises an initial data input unit 38 connected by an output to the output line of block 17.

Блок ввода данных выполнен в виде ПЗУ. Кроме того, блок 17 содержит блок 34 задания частоты, выполненный в виде ПЗУ в котором записаны коды частот, выдаваемых генератором 1 во всем диапазоне, например от 10 Гц до 10 кГц с шагом 100 Гц. Управление сменой частот осуществляется сигналом с элемента ИЛИ 33. The data input unit is made in the form of a ROM. In addition, block 17 contains a frequency setting block 34, made in the form of a ROM in which the codes of frequencies issued by the generator 1 are recorded in the entire range, for example, from 10 Hz to 10 kHz with a step of 100 Hz. The change of frequencies is controlled by a signal from the OR element 33.

Кроме того, блок 17 содержит задающий генератор 35, вырабатывающий одиночный установочный импульс ИНУ, синхронизирующие импульсы (СИ) и тактовые импульсы (ТИ) для генератора 1 синусоидального сигнала. In addition, the block 17 contains a master oscillator 35, generating a single installation pulse INU, clock pulses (SI) and clock pulses (TI) for the generator 1 of the sinusoidal signal.

Кроме того в блок 17 входит блок 36 выбора режимов измерения, в частности "калибровка", измерение характеристик телефонов", "слуховых аппаратов", "преобразователей магнитных сигналов". Выбор измеряемых параметров испытуемого объекта осуществляется по сигналу с блока 37. Блоки 36 и 37 могут быть выполнены в виде соответствующим образом связанных между собой наборов переключателей, тумблеров, кнопок и т.п. т.е. в виде наборного поля, как и у прототипа. In addition, block 17 includes a block 36 for selecting measurement modes, in particular, “calibration”, measuring the characteristics of telephones, “hearing aids,” “magnetic signal converters.” The measured parameters of the test object are selected according to the signal from block 37. Blocks 36 and 37 can be made in the form of appropriately interconnected sets of switches, toggle switches, buttons, etc. ie, in the form of a typesetting field, as in the prototype.

Блок 16 установки пределов измерения (фиг. 2) содержит реверсивный счетчик 39, выходы разрядов которого подключены к входам цифро-аналогового преобразователя 40, выход которого является первым выходом блока. Вход суммирования РСч 39 связан через последовательно соединенные элемент И 41 и элемент НЕ 42 с информационным входом блока и с потенциальным входом элемента И 45, выход которого связан с входом S триггера 43 непосредственно, а с входом R триггера 43, с входом вычитания РСч 39 и с вторым выходом блока через элемент И 44, при этом импульсный вход элемента И 45 подключен к входу "СИ" блока и связан с импульсным входом элемента И 41. Block 16 setting the limits of measurement (Fig. 2) contains a reversible counter 39, the outputs of the discharges of which are connected to the inputs of the digital-to-analog converter 40, the output of which is the first output of the block. The summing input of the RSch 39 is connected through a series-connected element And 41 and the element NOT 42 to the information input of the block and to the potential input of the And 45 element, the output of which is connected directly to the input S of the trigger 43, and to the input R of the trigger 43, with the subtraction input of the RSch 39 and with the second output of the block through the element And 44, while the pulse input of the element And 45 is connected to the input "SI" of the block and connected to the pulse input of the element And 41.

Блок 25 задания амплитуды (фиг. 3) содержит реверсивный счетчик 46, входы установки которого подключены к первому входу блока, а выходы его разрядов связаны с вторым выходом блока и с входами цифроаналогового преобразователя 47, выход которого является первым выходом блока. The amplitude setting block 25 (Fig. 3) contains a reversible counter 46, the installation inputs of which are connected to the first input of the block, and the outputs of its bits are connected to the second output of the block and to the inputs of the digital-analog converter 47, the output of which is the first output of the block.

Вход вычитания РСч 46 связан через элемент И 48 с вторым входом блока, вход сложения его через элемент И 49 с входом "СИ" блока и с первым входом элемента И 48, второй вход которого подключен к четвертому входу блока и первому входу элемента И 49, второй вход которого соединен с третьим входом блока. The subtraction input RSch 46 is connected through the AND 48 element to the second input of the block, its addition through the And 49 element with the SI input of the block and the first input of the And 48 element, the second input of which is connected to the fourth input of the block and the first input of the And 49 element, the second input of which is connected to the third input of the block.

Управляемый источник питания (фиг. 4) содержит цифроаналоговый преобразователь 50, вход которого является первым входом источника, а его выход подключен к входу блока 51 резисторов, выходы которого соединены с первой группой входов блока 52 элементов И, вторая группа входов которого через дешифратор 53 связана с первым входом источника, при этом выходы блока 52 элементов И связаны через элемент ИЛИ 54 с выходом источника питания. The controlled power source (Fig. 4) contains a digital-to-analog converter 50, the input of which is the first input of the source, and its output is connected to the input of the block 51 of resistors, the outputs of which are connected to the first group of inputs of the block 52 of elements And, the second group of inputs of which is connected through the decoder 53 with the first input of the source, while the outputs of the block 52 of AND elements are connected through the OR element 54 to the output of the power source.

Блок 34 задания частоты содержит ПЗУ, в котором записаны коды сетки частот с заданным постоянным шагом изменения, и счетчик, выходы разрядов которого подключены к адресным входам ПЗУ. The frequency setting unit 34 contains a ROM in which frequency grid codes with a predetermined constant step of change are recorded, and a counter whose discharge outputs are connected to the address inputs of the ROM.

Блок 23 сравнения может быть построен по схеме цифрового компаратора или схеме сравнения кодов, варианты которой приведены в кн. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных приборах. Л. Энергия, 1974, УДК 5308: 621.38, c. 34-37. Block 23 comparison can be built according to the scheme of a digital comparator or code comparison scheme, variants of which are given in the book. Gutnikov V.S. Integrated electronics in measuring instruments. L. Energia, 1974, UDC 5308: 621.38, p. 34-37.

Блок 51 резисторов представляет собой набор резисторов различного номинала, одни выводы которых объедены и подключены к выходу ЦАП 50, а другие- к входам блока 52 элементов И. Block 51 of the resistors is a set of resistors of various sizes, some of the outputs of which are connected and connected to the output of the DAC 50, and others to the inputs of the block 52 of the elements I.

Блок ОЗУ 20 может быть реализован на основе схемы, приведенной в кн. Мурога С. Системное проектирование сверхбольших интегральных схем. М. Мир, 1985, т. 2, с. 8, рис. 6.2.1. Block RAM 20 can be implemented based on the circuit shown in the book. Muroga S. System design of super-large integrated circuits. M. Mir, 1985, v. 2, p. 8, fig. 6.2.1.

Обмен информацией между ОЗУ 20 и другими блоками устройства, в частности с блоком 24 БПФ, может быть реализован на основе схемы, приведенной в кн. Компьютеры. Справочное руководство, т. 3/Под ред. Г.Хелмса. М. Мир, 1986, с. 259, рис. 27.1. The exchange of information between RAM 20 and other units of the device, in particular with the FFT unit 24, can be implemented based on the circuit shown in the book. Computers Reference Guide, vol. 3 / Ed. H. Helms. M. Mir, 1986, p. 259, fig. 27.1.

В качестве блока 24 могут быть использованы широко известные схемы быстрого преобразования Фурье, а также аналого-цифровой анализатор спектра, приведенный в кн. Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М. Энергия, 1972, с. 264, рис. 5-8. As block 24, well-known fast Fourier transform circuits can be used, as well as an analog-to-digital spectrum analyzer, shown in the book. Mirsky G.Ya. Hardware-based characterization of random processes. M. Energy, 1972, p. 264, fig. 5-8.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Перед измерением различных параметров исследуемых объектов осуществляется калибровка устройства, для чего в камере 4 на место испытуемого объекта 6 устанавливается контрольный микрофон 7, а в блоке 36 устанавливается режим "калибровка". Before measuring various parameters of the studied objects, the device is calibrated, for which a control microphone 7 is installed in the chamber 4 in place of the test object 6, and the "calibration" mode is set in block 36.

После включения питания устройства по сигналу ИНУ (импульс начальной установки) с задающего генератора 35 блока 17 управления (связь на чертеже не показана) счетчики 18, 30 обнуляются, ключ 19 выключается, ключ 13 замыкает выход усилителя 11 непосредственно на вход блока 14 детектирования, переключатель 3 устанавливается в состояние, в котором он коммутирует выход масштабирующего усилителя 2 непосредственно на вход источника 5 звуковых сигналов; блок 36 выдает в магистраль начальные данные, а именно код интенсивности звукового поля в камере 4, код напряжения источника 28 питания и его внутреннего сопротивления. After turning on the power of the device by the INU signal (initial setting pulse) from the master oscillator 35 of the control unit 17 (the connection is not shown in the drawing), the counters 18, 30 are reset, the key 19 is turned off, the key 13 closes the output of the amplifier 11 directly to the input of the detection unit 14, the switch 3 is set to a state in which it switches the output of the scaling amplifier 2 directly to the input of the source 5 of audio signals; block 36 provides initial data to the highway, namely, the code of the intensity of the sound field in the chamber 4, the code of the voltage of the power source 28 and its internal resistance.

В блоки 24 и 23 записываются только коды интенсивности (уровня) звукового поля, а в ОЗУ записываются все из указанных кодов. In blocks 24 and 23, only codes of intensity (level) of the sound field are recorded, and in RAM, all of the indicated codes are recorded.

Блок 36 в режиме "калибровка" выдает через элемент ИЛИ 33 в блок 34 импульс, по которому последний выдает на ПГСС 1 код начальной частоты диапазона, при этом с выхода 5 блока 17 управления на вход 4 блока 25 задания будет выдан сигнал для подключения его первого выхода на управляющий вход масштабного усилителя 2. Block 36 in the “calibration” mode gives out an impulse through the OR element 33 to block 34, according to which the latter gives the initial frequency code of the range to PGSS 1, while a signal will be issued from output 5 of control unit 17 to input 4 of task unit 25 output to the control input of a large-scale amplifier 2.

Суть калибровки заключается в том, чтобы на каждой частоте диапазона генерируемых частот создавать в камере 4 звуковое поле заданной интенсивности (уровня). The essence of calibration is to create a sound field of a given intensity (level) in camera 4 at each frequency of the range of generated frequencies.

Для этого на каждой частоте диапазона подбирается такой коэффициент усиления в усилителе 2, чтобы отклик помещенного в камеру контрольного микрофона, прошедший через тракт КМ7-ИЛИ9-РУ211-КЛ13-БД14-АЦП15-КЛ19-ОЗУ20 и поданный из ОЗУ на первый информационный вход блока 23 сравнения, был равен начально заданному, поступившему из магистрали. В момент достижения такого равенства в ОЗУ запоминаются коэффициенты усиления, выдаваемые блоком 25 задания амплитуды в масштабный усилитель 2, которые затем используются при измерении параметров исследуемых объектов.To do this, at each frequency of the range, such a gain in amplifier 2 is selected so that the response of the control microphone placed in the camera, passed through the KM7-IL9-RU 2 11-KL13-BD14-ATsP15-KL19-OZU20 path and supplied from the RAM to the first information input block 23 comparison, was equal to the initial set received from the highway. At the time of achieving such equality in RAM, the gain coefficients generated by the amplitude setting unit 25 to the scale amplifier 2 are stored, which are then used to measure the parameters of the objects under study.

При этом для исключения ошибок в подборе коэффициентов осуществляется также и калибровка пределов измерения с тем, чтобы исключить возможность использования результатов измерений, выходящих за пределы разрядной сетки АЦП 15. Moreover, in order to eliminate errors in the selection of coefficients, the measurement limits are also calibrated in order to exclude the possibility of using measurement results that go beyond the limits of the ADC 15 bit grid.

Рассмотрим процедуру калибровки более подробно. Consider the calibration procedure in more detail.

По единичному коду, записанному в счетчике блока 34, из блока изымается код, соответствующий начальному значению частоты, которую должен выдать ПГСС 1 на усилитель 2. According to the unit code recorded in the counter of block 34, a code corresponding to the initial value of the frequency that PGSS 1 should give to amplifier 2 is removed from the block.

Код БЗ4 34 является коэффициентом деления, на который в делителе 29 делится тактовая частота импульсов, поступающих с выхода ТИ блока 17 управления. Code БЗ4 34 is the division coefficient by which the divider 29 divides the clock frequency of the pulses from the output of the TI of the control unit 17.

Импульсы поделенной частоты с ДУК 29 поступают на счетчик 30, где последовательно подсчитываются с темпом, определяемым коэффициентом деления. Pulses of the divided frequency from the DUK 29 are supplied to the counter 30, where they are sequentially counted at a rate determined by the division factor.

Счетчик 30 подключен к адресному входу ПЗУ 31, в котором записаны коды, соответствующие мгновенным значениям амплитуды синусоидального сигнала в пределах полного периода синусоиды, изменяющиеся по закону синуса коды преобразуются цифроаналоговым преобразователем 32 в аналоговый сигнал и далее подаются на масштабирующий усилитель 2, где усиливаются с коэффициентом, зависящим от кода снимаемого с выхода блока 25 задания амплитуды. Сигнал с усилителя 2 через переключатель 3 поступает на источник 5 и возбуждает в последнем гармонический звуковой сигнал. The counter 30 is connected to the address input of the ROM 31, in which codes are written that correspond to the instantaneous values of the amplitude of the sinusoidal signal within the full period of the sine wave, the codes varying according to the sine law are converted by the digital-to-analog converter 32 into an analog signal and then fed to a scaling amplifier 2, where they are amplified with a coefficient depending on the code taken from the output of the block 25 of the job amplitude. The signal from the amplifier 2 through the switch 3 is fed to source 5 and excites in the last harmonic sound signal.

Созданное в камере 4 звуковое поле воспринимается контрольным микрофоном и после преобразования звукового поля им в соответствующий электрический сигнал через элемент ИЛИ 9 поступает на усилитель 11. Коэффициент усиления усилителя 11 определяется сигналом, поступающим с блока 16 установки пределов измерения. Сигнал с усилителя 11 через ключ 13 поступает на блок 14 детектирования. Продетектированный сигнал, пропорциональный среднеквадратичному значению входного, поступает на АЦП, где с темпом поступления на АЦП синхроимпульсов СИ преобразуется в цифровой код. The sound field created in the chamber 4 is perceived by the control microphone and after converting the sound field into the corresponding electric signal through the OR element 9, is supplied to the amplifier 11. The gain of the amplifier 11 is determined by the signal from the block 16 for setting the measurement limits. The signal from the amplifier 11 through the key 13 is supplied to the detection unit 14. The detected signal, which is proportional to the rms value of the input, is fed to the ADC, where, with the rate at which the clock pulses are received at the ADC, the SI is converted into a digital code.

АЦП имеет два выхода. С первого выхода снимается и подается на ключ код, соответствующий текущему значению сигнала с детектора, а с второго его выхода снимается сигнал в момент появления единицы в старшем разряде АЦП, что свидетельствует о переполнении разрядной сетки АЦП, т.е. выходе сигнала за заданный предел измерения. The ADC has two outputs. From the first output, a code corresponding to the current value of the signal from the detector is removed and fed to the key, and a signal is taken from its second output when the unit appears in the high-order digit of the ADC, which indicates the overflow of the ADC discharge grid, i.e. the signal goes beyond the specified measurement limit.

При отсутствии сигнала переполнения на втором выходе АЦП в блоке 16 сигнал коэффициента усиления увеличивается на заданный дискрет (фиг. 2, вход "+" РСч 39). In the absence of an overflow signal at the second ADC output in block 16, the gain signal increases by a given discrete (Fig. 2, input “+” PCCh 39).

Процесс увеличения сигнала с первого выхода блока 16 (выход ЦАП 40, фиг. 2) будет продолжаться до момента появления сигнала переполнения на втором выходе АЦП 15. В этом случае уровень сигнала, снимаемого с первого выхода блока 16 и управляющего коэффициентом усиления усилителя 11 уменьшается на один дискрет путем подачи на вход "-" РСч единичного импульса, осуществляемого элементами И 45, 44 и триггером 43. После чего блок 16 выдает на ключ 19 управляющий сигнал, по которому ключ открывается и выдает очередной кодовый сигнал с первого выхода АЦП на ОЗУ 20 для записи. Из ОЗУ код этого сигнала поступает на первый информационный вход блока 23 сравнения, где он сравнивается с кодом, поступившим из магистрали. Сравнение кодов в блоке 23 осуществляется по принципу ">", "<", "=". The process of increasing the signal from the first output of block 16 (DAC output 40, Fig. 2) will continue until the overflow signal appears on the second output of the ADC 15. In this case, the signal level taken from the first output of block 16 and controlling the gain of amplifier 11 decreases by one discrete by applying to the input “-” Rsch a single pulse, carried out by the elements And 45, 44 and trigger 43. After that, the block 16 issues a control signal to the key 19, by which the key is opened and the next code signal is sent from the first ADC output to the RAM 20for the record. From RAM, the code of this signal is fed to the first information input of the comparison unit 23, where it is compared with the code received from the trunk. Comparison of codes in block 23 is carried out according to the principle ">", "<", "=".

Если блок 23 выдает сигнал ">" или "<", то это вызывает соответственно либо уменьшение, либо увеличение уровня сигнала, выдаваемого блоком 25 задания амплитуды, управляющего усилением усилителя 2. If the block 23 generates a signal ">" or "<", then this causes either a decrease or an increase in the level of the signal produced by the amplitude setting block 25, which controls the gain of the amplifier 2.

Описанный выше процесс подбора нужного коэффициента усиления в заданном пределе измерения повторяется до момента появления на выходе блока 23 сигнала "=". The above process of selecting the desired gain in a given measurement limit is repeated until the signal "=" appears at the output of the block 23.

По сигналу "= " в ОЗУ из блока 25 задания амплитуды заносится значение полученного коэффициента усиления для данной частотной точки, а в блоке 34 задания частоты осуществляется переход к очередной частоте путем увеличения на единицу кода, записанного в счетчике блока 34, сигналом с блока 16, поступающим на элемент ИЛИ 33 блока управления. Процесс повторяется для всех частотных точек диапазона. Конец диапазона фиксируется сигналом переключения счетчика 18, разрядность (или коэффициент пересчета) которого соответствует количеству точек диапазона. В результате в соответствующих ячейках ОЗУ будут записаны коды коэффициентов усиления усилителя 2, которые затем при измерении параметров будут изыматься блоком 25 из ОЗУ (вход 1, фиг. 3) и использоваться в качестве рабочих значений. The signal "=" in the RAM from the block 25 of the amplitude setting is entered the value of the obtained gain for a given frequency point, and in the block 34 of the frequency setting is the transition to the next frequency by increasing by one the code recorded in the counter of block 34, the signal from block 16, arriving at the OR element 33 control unit. The process is repeated for all frequency points in the range. The end of the range is fixed by the switching signal of the counter 18, the bit capacity (or conversion factor) of which corresponds to the number of points in the range. As a result, the codes of the gain coefficients of the amplifier 2 will be recorded in the corresponding RAM cells, which then will be taken out of the RAM unit 25 by measuring the parameters (input 1, Fig. 3) and used as operating values.

После проведения указанной калибровки система подготовлена к измерению параметров испытуемых объектов, а именно слуховых аппаратов, микрофонов, телефонов и преобразователей магнитного поля, изменяющегося по синусоидальному закону. After this calibration, the system is prepared to measure the parameters of the test objects, namely hearing aids, microphones, telephones and magnetic field converters, which varies according to a sinusoidal law.

Так как измерение параметров упомянутых испытуемых объектов мало чем отличается от процесса калибровки, остановимся только на отличиях. Since the measurement of the parameters of the mentioned test objects is not much different from the calibration process, we dwell only on the differences.

Рассмотрим процесс определения амплитудно-частотной характеристики, когда испытуемым объектом является слуховой аппарат, при этом к испытуемому слуховому аппарату в качестве датчика звукового давления подстыковывается контрольный микрофон для преобразования реакции аппарата в соответствующие электрические сигналы. Consider the process of determining the amplitude-frequency characteristic when the test object is a hearing aid, while a test microphone is attached to the test hearing aid as a sound pressure sensor to convert the response of the device to the corresponding electrical signals.

В этом случае сигналы с контрольного микрофона на вход второго регулируемого усилителя 11 поступают через первый регулируемый усилитель 10 и элемент ИЛИ 9. In this case, the signals from the control microphone to the input of the second adjustable amplifier 11 are received through the first adjustable amplifier 10 and the OR element 9.

Затем в блоке 36 выбора режима измерения по сигналу с блока 37 выбора измеряемого параметра устанавливается режим определения амплитудно-частотной характеристики, после чего, как и при калибровке, в камере последовательно возбуждаются звуковые колебания, соответствующие всем точкам диапазона, при этом значения коэффициентов усиления усилителя 2 для каждой точки блоком 25 задания амплитуды берутся из ОЗУ, где ранее были записаны их значения при калибровке. Then, in block 36 for selecting the measurement mode by the signal from block 37 for choosing the measured parameter, the mode for determining the amplitude-frequency characteristic is set, after which, as in calibration, sound vibrations corresponding to all points of the range are sequentially excited in the camera, while the gain values of amplifier 2 for each point, the amplitude setting unit 25 is taken from RAM, where their values were previously recorded during calibration.

Далее процесс обработки осуществляется рассмотренным выше образом. Further, the processing process is carried out as described above.

Реакция слухового аппарата на разные частоты в виде кодов записывается в соответствующие ячейки памяти ОЗУ 20. The response of the hearing aid to different frequencies in the form of codes is recorded in the corresponding memory cells of RAM 20.

С окончанием диапазона генерируемых частот эти коды посредством блока 21 ввода данных выдаются в блок 22, где воспроизводятся и документируются, например, цифропечатающим устройством. With the end of the range of generated frequencies, these codes are transmitted to the block 22 through the data input unit 21, where they are reproduced and documented, for example, by a digital printing device.

При определении амплитудно-частотной характеристики телефона источник 5 звуковых сигналов отключается и синусоидальные сигналы подаются с третьего выхода переключателя непосредственно на первый вход телефона, на второй вход которого подается напряжение питания от источника 28. When determining the amplitude-frequency characteristics of the phone, the source 5 of sound signals is turned off and the sinusoidal signals are fed from the third output of the switch directly to the first input of the phone, the second input of which is supplied with voltage from the source 28.

Далее процесс измерения характеристик телефона аналогичен измерению характеристик слухового аппарата. Further, the process of measuring the characteristics of a telephone is similar to measuring the characteristics of a hearing aid.

При определении амплитудно-частотных характеристик преобразователей магнитных сигналов синусоидальные сигналы с второго выхода переключателя 3 по команде с блока 36 подаются на магнитную петлю 8, с помощью которой в камере 4 создается переменное магнитное поле, изменяющееся с частотой синусоидального сигнала. When determining the amplitude-frequency characteristics of magnetic signal converters, sinusoidal signals from the second output of switch 3 are, upon command from block 36, supplied to a magnetic loop 8, by means of which an alternating magnetic field is created in chamber 4, which varies with the frequency of the sinusoidal signal.

Реакция преобразователя магнитных сигналов преобразуется в соответствующие электрические сигналы, которые обрабатываются рассмотренным выше образом. The response of the magnetic signal converter is converted to the corresponding electrical signals, which are processed as described above.

Для определения зависимости параметров телефонов от напряжения и внутреннего сопротивления источника 28 питания из ОЗУ 20 с помощью блоков 26, 27 выбираются соответствующие коды, в соответствии с которыми изменяется напряжение питания источника 28 и его внутреннее сопротивление. To determine the dependence of the telephone parameters on the voltage and internal resistance of the power source 28, the corresponding codes are selected from the RAM 20 using the blocks 26, 27, according to which the power supply voltage of the source 28 and its internal resistance are changed.

Указанная поверка позволяет определить минимальное напряжение питания и значение внутреннего сопротивления, ниже которых испытуемый объект перестает нормально выполнять свои функции. При определении шумовой характеристики слухового аппарата или микрофона с переключателя 3 в камеру 4 никаких сигналов не выдается. В этом случае блок 36 по сигналу с блока 37 выбора измеряемых параметров выдает на четвертый выход блока 17 управления сигнал, по которому на блок 14 детектирования будет выдаваться только сигнал с блока 12 фильтрации, причем по этому же сигналу в блоке 14 устанавливается режим-детектирование, а блок 12 фильтрации настраивается на заданную фиксированную частоту среза, которая выбирается выше частоты Найквиста для данного диапазона частот. This verification allows you to determine the minimum supply voltage and the value of internal resistance, below which the test object ceases to normally perform its functions. When determining the noise characteristics of a hearing aid or microphone, no signals are output from switch 3 to camera 4. In this case, the block 36, upon a signal from the measured parameter selection block 37, provides a signal to the fourth output of the control block 17, according to which only the signal from the filtering block 12 will be output to the detecting block 14, and the detection mode is set for the same signal in the block 14, and the filtering unit 12 is tuned to a predetermined fixed cutoff frequency, which is selected above the Nyquist frequency for a given frequency range.

Далее реакция испытуемых объектов при отсутствии звукового сигнала в камере анализируется той же цепью, что и при измерении АЧХ, при этом производится выборка заданного объема, которая заносится в ОЗУ, из которого затем выдается в блок 24 быстрого преобразования Фурье, в котором, используя ранее введенную в него информацию из блока 38 ввода начальных данных, известным методом определяются и выдаются в ОЗУ 20 данные об амплитудно-частотном распределении шума. Next, the reaction of the test objects in the absence of an audio signal in the camera is analyzed by the same circuit as when measuring the frequency response, and a given volume is sampled, which is entered in RAM, from which it is then output to the fast Fourier transform unit 24, in which, using the previously entered into it information from the input data input unit 38, by the known method, data on the amplitude-frequency distribution of noise are determined and issued in RAM 20.

Измерение коэффициента гармоник осуществляется аналогично измерению коэффициента шума, с той лишь разницей, что в камере 4 возбуждаются колебания звукового или магнитного поля в зависимости от контролируемого объекта. The measurement of the harmonic coefficient is carried out similarly to the measurement of the noise figure, with the only difference being that in the chamber 4 vibrations of the sound or magnetic field are excited depending on the object being monitored.

При измерении коэффициента компрессии определяют чисто амплитудную характеристику на фиксированной частоте при разных уровнях звукового давления, который изменяют скачком, например с Рвх1 50 дБ до Рвх2 80 дБ, определяют при этом уровень выходного давления Рвых1 и Рвых2, по формуле Cк=

Figure 00000002
определяют коэффициент компрессии Ск.When measuring the compression coefficient, a purely amplitude characteristic is determined at a fixed frequency at different sound pressure levels, which change abruptly, for example, from Pbx 1 50 dB to Pbx 2 80 dB, and the output pressure level Pvy 1 and Pvy 2 is determined by the formula C k =
Figure 00000002
determine the compression coefficient C to .

Таким образом, предлагаемая система имеет преимущество перед системой-прототипом как по объему определяемых параметров, так и по их типу, что характеризует заявляемую систему как соответствующую изобретательскому уровню. Thus, the proposed system has an advantage over the prototype system both in terms of the volume of defined parameters and in their type, which characterizes the claimed system as corresponding to the inventive step.

Используя приведенную в материалах заявки информацию, применяя существующую элементную базу, технологию и оборудование, предлагаемое устройство без особых трудностей может быть изготовлено в производстве, что характеризует его как промышленно применимое. Using the information provided in the application materials, using the existing element base, technology and equipment, the proposed device can be manufactured without any difficulties in production, which characterizes it as industrially applicable.

Claims (2)

1. АКУСТИЧЕСКАЯ ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая перестраиваемый генератор сигнала, акустическую испытательную камеру с размещенными в ней испытуемым объектом и источником звуковых сигналов, масштабирующий усилитель, второй регулируемый усилитель, подключенный выходом к первому входу первого ключа непосредственно, а к второму его входу через блок фильтрации, при этом выход первого ключа соединен с первым входом блока детектирования, а также блок управления и блок регистрации, отличающаяся тем, что в нее введены блок задания амплитуды, блок задания напряжения, блок задания сопротивления, управляемый источник питания, подключенный выходом к второму входу испытуемого объекта, блок установки пределов измерения, аналого-цифровой преобразователь, оперативное запоминающее устройство, блок ввода данных, второй ключ, счетчик, блок сравнения, блок быстрого преобразования Фурье, переключатель, элемент ИЛИ, первый регулируемый усилитель, магнитная петля, установленная по внутреннему периметру акустической испытательной камеры, и размещенный в ней контрольный микрофон, подключенный входом к одному из выходов испытуемого объекта, а выходом - к сигнальному входу первого регулируемого усилителя, при этом первый вход перестраиваемого генератора сигнала подключен к первому выходу блока управления, второй его вход соединен с выходом тактовых импульсов блока управления, а выход - с сигнальным входом масштабируемого усилителя, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока задания амплитуды, а его выход соединен с сигнальным входом переключателя, два управляющих входа которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока управления, первый выход переключателя соединен с источником звукового сигнала, второй его выход через магнитную петлю связан с корпусом акустической испытательной системы, а третий выход подключен к первому входу испытуемого объекта, выход которого связан через элемент ИЛИ с сигнальным входом второго регулируемого усилителя, управляющий вход которого совместно с управляющим входом первого регулируемого усилителя, подключенного выходом к второму входу элемента ИЛИ, соединен с первым выходом блока установки пределов измерения, второй выход которого соединен с первым входом блока управления, через счетчик связан с вторым входом блока управления и соединен с управляющим входом второго ключа, сигнальный вход которого соединен с первым выходом аналого-цифрового преобразователя, сигнальный вход которого подключен к выходу блока детектирования, а его второй выход соединен с информационным входом блока установки пределов измерения, выход второго ключа подключен к первому входу оперативного запоминающего устройства, первый, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами соответственно блоков задания сопротивления, напряжения и амплитуды, четвертый выход оперативного запоминающего устройства подключен к информационному входу блока ввода данных, подключенного выходом к блоку регистрации, пятый его выход соединен с первым информационным входом блока сравнения, магистральный вход ввода начальных данных оперативного запоминающего устройства соединен с входами ввода данных блока сравнения, блока быстрого преобразования Фурье и с магистральным выходом блока управления, второй магистральный ввод-вывод оперативного запоминающего устройства связан с вторым магистральным вводом-выводом блока быстрого преобразования Фурье, второй информационный вход оперативного запоминающего устройства подключен к второму выходу блока задания амплитуды, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами "Больше" и "Меньше" блока сравнения, выход "Равно" которого подключен к третьему входу блока управления и к управляющему входу оперативного запоминающего устройства, четвертый выход блока управления соединен с управляющими входами первого ключа, блока детектирования и блока фильтрации, пятый выход блока управления подключен к четвертому входу блока задания амплитуды, а его шестой и седьмой выходы связаны с вторыми входами соответственно блоков задания напряжения и сопротивления, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам управляющего источника питания, при этом синхронизирующие входы блоков задания амплитуды, напряжения и сопротивления, оперативного запоминающего устройства, блоков сравнения и быстрого преобразования Фурье, блока ввода данных, блока установки пределов измерения и аналого-цифрового преобразователя подключены к выходу синхроимпульсов блока управления. 1. ACOUSTIC TEST SYSTEM, comprising a tunable signal generator, an acoustic test chamber with a test object and a source of sound signals, a scaling amplifier, a second adjustable amplifier connected directly to the first input of the first key by the output, and to the second input through the filtering unit, wherein the output of the first key is connected to the first input of the detection unit, as well as a control unit and a registration unit, characterized in that an amplitude setting unit is introduced into it , voltage setting unit, resistance setting unit, controlled power supply connected to the second input of the test object by the output, unit for setting measurement limits, analog-to-digital converter, random access memory, data input unit, second key, counter, comparison unit, quick conversion unit Fourier, switch, OR element, first adjustable amplifier, magnetic loop installed around the inner perimeter of the acoustic test chamber, and a control microphone placed in it, connected the input to one of the outputs of the test object, and the output to the signal input of the first adjustable amplifier, the first input of the tunable signal generator connected to the first output of the control unit, its second input connected to the output of the clock pulses of the control unit, and the output to the signal input a scalable amplifier, the control input of which is connected to the first output of the amplitude setting unit, and its output is connected to the signal input of the switch, the two control inputs of which are connected respectively about the second and third outputs of the control unit, the first output of the switch is connected to the sound signal source, its second output through a magnetic loop is connected to the housing of the acoustic test system, and the third output is connected to the first input of the test object, the output of which is connected through the OR element to the signal input a second adjustable amplifier, the control input of which, together with the control input of the first adjustable amplifier, connected by the output to the second input of the OR element, is connected to the first output of the unit setting measurement limits, the second output of which is connected to the first input of the control unit, through a counter connected to the second input of the control unit and connected to the control input of the second key, the signal input of which is connected to the first output of the analog-to-digital converter, the signal input of which is connected to the output of the detection unit and its second output is connected to the information input of the unit for setting measurement limits, the output of the second key is connected to the first input of random access memory, the first, second and the third outputs of which are connected to the first inputs of the resistance, voltage and amplitude setting blocks, respectively, the fourth output of the random access memory is connected to the information input of the data input unit connected to the registration unit, its fifth output is connected to the first information input of the comparison unit, the input main input data of the random access memory device is connected to the data input inputs of the comparison unit, the fast Fourier transform unit and with the main output control lock, the second main input / output of random access memory is connected to the second main input / output of the fast Fourier transform unit, the second information input of the random access memory is connected to the second output of the amplitude setting unit, the second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the “More” and "Less" comparison unit, the output of "Equal" which is connected to the third input of the control unit and to the control input of random access memory, the fourth output of the bl The control eye is connected to the control inputs of the first key, the detection unit and the filtering unit, the fifth output of the control unit is connected to the fourth input of the amplitude setting unit, and its sixth and seventh outputs are connected to the second inputs of the voltage and resistance setting units, the outputs of which are connected respectively to the first and the second inputs of the control power source, while the synchronizing inputs of the units for setting the amplitude, voltage and resistance, random access memory, blocks comp The fast Fourier transform, the data input unit, the unit for setting the limits of measurement, and the analog-to-digital converter are connected to the output of the clock pulses of the control unit. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что управляемый источник питания содержит цифроаналоговый преобразователь, подключенный выходом к входу блока резисторов, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого подключена к выходам дешифратора, выходы блока элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом управляемого источника питания, входами которого являются входы дешифратора и цифроаналогового преобразователя. 2. The system according to claim 1, characterized in that the controllable power supply contains a digital-to-analog converter connected by an output to the input of the block of resistors, the outputs of which are connected to the first group of inputs of the block of elements AND, the second group of inputs of which is connected to the outputs of the decoder, the outputs of the block of elements And connected to the inputs of the OR element, the output of which is the output of a controlled power source, the inputs of which are the inputs of the decoder and digital-to-analog converter.
RU93002788A 1993-01-12 1993-01-12 Acoustic test system RU2057401C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93002788A RU2057401C1 (en) 1993-01-12 1993-01-12 Acoustic test system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93002788A RU2057401C1 (en) 1993-01-12 1993-01-12 Acoustic test system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93002788A RU93002788A (en) 1995-02-27
RU2057401C1 true RU2057401C1 (en) 1996-03-27

Family

ID=20135801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93002788A RU2057401C1 (en) 1993-01-12 1993-01-12 Acoustic test system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2057401C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815081C1 (en) * 2023-08-29 2024-03-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Arc and partial discharge protection device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4039767, кл. H 04R 29/00, 1977. 2. Каталог "Брюль и Кгер", модель 2118, рис.2, Женева. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815081C1 (en) * 2023-08-29 2024-03-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Arc and partial discharge protection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4661982A (en) Digital graphic equalizer
EP0509654B1 (en) Time domain compensation for transducer mismatch
Fletcher et al. The frequency—Sensitivity of normal ears
US4257273A (en) Sound pressure level meter
US6453253B1 (en) Impulse response measuring method
RU2057401C1 (en) Acoustic test system
US3270833A (en) Method of and apparatus for measuring ensemble averages and decay curves
JP2867769B2 (en) Sound measurement method and device
Wong et al. Assessment of inter-IC sound microelectromechanical systems microphones for soundscape reporting
Djurek et al. Measurements and Evaluation of a PDM Output Digital Mems Microphone
GB2130422A (en) System for storing and reading out musical tone signals
Hunt et al. High‐amplitude/low‐frequency impulse calibration of microphones; a new method
Alfredson The direct measurement of acoustic energy in transient sound fields
Kaneda A study of non-linear effect on acoustic impulse response measurement
Egolf et al. Experimental determination of cascade parameters of a hearing‐aid microphone via the two‐load method
Bacelar Milhomem et al. Experimental determination of the difference between diffuse and pressure field sensitivities of half-inch laboratory standard microphones
CN116699244A (en) Measuring system for detecting main parameters of resistor, capacitor and inductor
Heinle et al. Measuring the linear and non-linear properties of electro-acoustic transmission systems
Oguro et al. A three‐dimensional sound intensity probe.
Sivian Speech power and its measurement
SU974293A1 (en) Short frequency instability meter
Bartel et al. Analog measurement of intensity for bandlimited noise in a standing‐wave tube
Pellejero et al. Application of multitone signals in room acoustics measurements
Joscelyn FEASIBILITY STUDY FOR THE SELF‐CALIBRATION OF THE AUDIOMETRIC TDH‐39 EARPHONE
Norum et al. Shape optimization of pressure‐gradient microphones