RU2163050C2

RU2163050C2 - Inductive coupling device

Info

Publication number: RU2163050C2
Application number: RU98113983A
Authority: RU
Inventors: А.С. Лазин
Original assignee: Войсковая часть 35533
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2001-02-10

Abstract

FIELD: electroacoustics; hearing aids, wireless headsets, listening to speech and music in premises equipped with inductive circuit. SUBSTANCE: device has on sending end adder, clock generator, sync pulse generator, switch, and transmitting antenna; on receiving end it has receiving antenna, switch, synchronizer, low-frequency amplifier, and electroacoustic transducer. Switches function to synchronously change over winding leads of transmitting and receiving antennas. Sync pulse generator and synchronizer are used to synchronize operation of switches. EFFECT: improved noise immunity of device in audio-frequency band. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области электроакустики и может использоваться в слуховых аппаратах, беспроводных гарнитурах для радиостанций, а также для прослушивания музыки и речи в помещениях, оборудованных индуктивным контуром (театры, кинотеатры, концертные залы, учебные классы и т.п.) [1]. The invention relates to the field of electroacoustics and can be used in hearing aids, wireless headsets for radio stations, as well as for listening to music and speech in rooms equipped with an inductive circuit (theaters, cinemas, concert halls, classrooms, etc.) [1].

Известны устройства индуктивной связи фирм "PHONAK" (Швейцария), "SONIC COMMUNICATION" (США), "CEOTRONICS" (Германия) и других производителей электроакустических изделий. Known devices for inductive coupling firms "PHONAK" (Switzerland), "SONIC COMMUNICATION" (USA), "CEOTRONICS" (Germany) and other manufacturers of electro-acoustic products.

Из известных устройств индуктивной связи наиболее близким по технической сущности является устройство УИС-2 АООТ ОКБ "Октава" (г. Тула) УМЯИ. 464312.001 ТУ. Of the known inductive coupling devices, the closest in technical essence is the UIS-2 AOOT OKB Oktava (Tula) UMNI device. 464312.001 TU.

Устройство состоит из передающей антенны - индуктора и миниатюрного приемника индуктивной связи, размещаемого в ушной раковине. Приемник содержит последовательно включенные приемную антенну, усилитель низкой частоты и электроакустический преобразователь. The device consists of a transmitting antenna - an inductor and a miniature inductive coupling receiver located in the auricle. The receiver comprises in series a receiving antenna, a low frequency amplifier and an electro-acoustic transducer.

Недостатком устройства является низкая помехозащищенность от помех, вызываемых различными электрическими установками, люминесцентными лампами дневного освещения, линиями электропередач, контактной электрической сетью и т. п. The disadvantage of this device is the low noise immunity from interference caused by various electrical installations, fluorescent fluorescent lamps, power lines, contact electrical network, etc.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства индуктивной связи от помех, попадающих в звуковой диапазон частот работы устройства. The purpose of the invention is to increase the noise immunity of the inductive communication device from interference falling into the sound frequency range of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство индуктивной связи, состоящее из передающей антенны и приемника индуктивной связи, содержащего последовательно включенные приемную антенну, усилитель низкой частоты и электроакустический преобразователь, введены два коммутатора, генератор тактовых импульсов, сумматор, формирователь синхросигнала и устройство синхронизации, при этом один вход сумматора подсоединен к выходу источника звукового сигнала, а другой - к выходу формирователя синхросигнала, выход сумматора подсоединен ко входу первого коммутатора, выходы которого соединены с выводами передающей антенны, один выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом первого коммутатора, другой - с входом формирователя синхросигнала, входы второго коммутатора соединены с выходами приемной антенны, а выход - с входом усилителя низкой частоты, управляющий вход второго коммутатора соединен с выходом устройства синхронизации, вход которого подключен к приемной антенне. This goal is achieved by the fact that in the proposed inductive communication device, consisting of a transmitting antenna and an inductive coupling receiver, comprising a receiving antenna in series, a low-frequency amplifier and an electro-acoustic transducer, two switches, a clock generator, an adder, a clock driver and a synchronization device are introduced in this case, one input of the adder is connected to the output of the source of the audio signal, and the other to the output of the driver of the clock signal, the output of the adder under It is connected to the input of the first switch, the outputs of which are connected to the terminals of the transmitting antenna, one output of the clock generator is connected to the control input of the first switch, the other to the input of the clock driver, the inputs of the second switch are connected to the outputs of the receiving antenna, and the output is connected to the input of the low-frequency amplifier , the control input of the second switch is connected to the output of the synchronization device, the input of which is connected to the receiving antenna.

Структурная схема предлагаемого устройства индуктивной связи представлена на фиг. 1. The structural diagram of the proposed inductive coupling device is shown in FIG. 1.

Устройство содержит на передающей стороне сумматор 1, формирователь синхросигнала 2, коммутатор 3, генератор тактовых импульсов 4, передающую антенну 5, на приемной стороне - приемную антенну 6, коммутатор 7, устройство синхронизации 8, усилитель низкой частоты 9 и электроакустический преобразователь 10. The device contains on the transmitting side an adder 1, a clock driver 2, a switch 3, a clock generator 4, a transmitting antenna 5, and a receiving antenna 6 on a receiving side, a switch 7, a synchronization device 8, a low-frequency amplifier 9, and an electro-acoustic transducer 10.

Предлагаемое устройство индуктивной связи работает следующим образом. Звуковой сигнал (речь, музыка) от источника информации (радиостанция, плейер, радиоприемник и т.п.) поступает на один вход сумматора 1, где суммируется с синхросигналом, формируемым схемой 2, под управлением последовательности импульсов, поступающих с генератора тактовых импульсов 4. The proposed device inductive coupling operates as follows. An audio signal (speech, music) from an information source (radio station, player, radio receiver, etc.) is fed to one input of the adder 1, where it is summed with the clock signal generated by circuit 2, under the control of a sequence of pulses from the clock generator 4.

Генератор тактовых импульсов 4 формирует также напряжение меандра со скважностью, равной двум, которое поступает на управляющий вход коммутатора 3. The clock generator 4 also generates a meander voltage with a duty cycle equal to two, which is fed to the control input of the switch 3.

Под действием управляющего сигнала коммутатор 3 на одном тактовом интервале длительностью Т (например, на нечетном 1, 3, 5...) подключает выводы обмотки передающей антенны 5 к выходу сумматора 1 в одной фазе, а на следующем тактовом интервале (четном 2, 4, 6...) - в противоположной фазе. Under the action of the control signal, the switch 3 on one clock interval of duration T (for example, on an odd 1, 3, 5 ...) connects the terminals of the winding of the transmitting antenna 5 to the output of the adder 1 in one phase, and on the next clock interval (even 2, 4 , 6 ...) - in the opposite phase.

В результате коммутации выводов обмотки передающей антенны 5 излучаемый речевой сигнал оказывается балансно-промодулированным. As a result of switching the conclusions of the windings of the transmitting antenna 5, the emitted speech signal is balanced-modulated.

На приемной стороне с помощью коммутатора 7 под действием синхронизирующего сигнала, формируемого устройством синхронизации 8 из принимаемого антенной 6 сигнала, осуществляется синхронное и синфазное с коммутатором 3 переключение выводов обмотки приемной антенны 6, подключаемой через коммутатор 7 ко входу усилителя низкой частоты 9. В результате синхронной и синфазной коммутации выводов приемной антенны происходит восстановление формы звукового сигнала, который после усиления и ограничения по полосе в усилители низкой частоты 9 преобразуется в преобразователе 10 в акустический сигнал. At the receiving side, using the switch 7, under the action of the synchronization signal generated by the synchronization device 8 from the signal received by the antenna 6, the windings of the receiving antenna 6 are switched synchronously and in phase with the switch 3, connected through the switch 7 to the input of the low-frequency amplifier 9. As a result, the synchronous and common-mode switching of the terminals of the receiving antenna, the sound waveform is restored, which, after amplification and band limitation, transforms to low-frequency amplifiers 9 is coupled in the transducer 10 to an acoustic signal.

Повышение помехозащищенности устройства достигается за счет того, что принимаемые помехи, спектр которых расположен в звуковом диапазоне частот, в результате коммутации выводов обмотки приемной антенны 6 оказываются балансно-промодулированными. В спектре балансно-модулированного сигнала отсутствуют составляющие с частотами сигнала модуляции [2] - в данном случае помехи, попадающие в полосу пропускания усилителя низкой частоты 9. Increasing the noise immunity of the device is achieved due to the fact that the received interference, the spectrum of which is located in the audio frequency range, as a result of switching the terminals of the windings of the receiving antenna 6 are balanced-modulated. In the spectrum of the balanced-modulated signal there are no components with the frequencies of the modulation signal [2] - in this case, interference falling into the passband of the low-frequency amplifier 9.

На фиг. 2 представлены эпюры сигналов, поясняющие принцип работы предлагаемого устройства:
на фиг. 2а показана форма исходного звукового сигнала;
на фиг. 2б - последовательность тактовых импульсов (Т-длительность тактового интервала), поступающих на управляющий вход коммутатора;
на фиг. 2в представлена форма балансно-модулированного звукового сигнала, излучаемого передающей антенной (исключая сигнал синхронизации).In FIG. 2 presents diagrams of signals explaining the principle of operation of the proposed device:
in FIG. 2a shows the shape of the original audio signal;
in FIG. 2b is a sequence of clock pulses (T-duration of the clock interval) received at the control input of the switch;
in FIG. 2c shows the shape of a balanced-modulated sound signal emitted by a transmitting antenna (excluding a synchronization signal).

Использование новых элементов - коммутаторов, генератора тактовых импульсов, сумматора, формирователя синхросигнала и устройства синхронизации выгодно отличает предлагаемое устройство индуктивной связи от прототипа, так как повышается помехозащищенность устройства от помех в звуковом диапазоне частот. The use of new elements - switches, a clock generator, an adder, a clock driver and a synchronization device compares the proposed inductive coupling device from the prototype, as the noise immunity of the device from interference in the audio frequency range increases.

При этом величина подавления сигнала помех составляет 25 - 30 дБ (исходя из практических схем балансных модуляторов). The magnitude of the suppression of the interference signal is 25 - 30 dB (based on practical schemes of balanced modulators).

Устройство легко реализуется на интегральных микросхемах. The device is easily implemented on integrated circuits.

Источники информации
1. М.М. Эфрусси. Слуховые аппараты и аудиометры. М.: Энергия, 1975 г.Sources of information
1. M.M. Efrussi. Hearing aids and audiometers. M .: Energy, 1975

2. В. Г. Дурнев, В.Д. Стандрик. Основы построения систем передачи ЕАСС. М.: Радио и связь, 1985 г. 2. V. G. Durnev, V. D. Standrick. Fundamentals of the construction of EACC transmission systems. M .: Radio and communications, 1985

Claims

An inductive coupling device, consisting of a transmitting antenna and an inductive coupling receiver, comprising a receiving antenna in series, a low-frequency amplifier and an electro-acoustic transducer, characterized in that two switches, a clock generator, an adder, a clock driver and a synchronization device are introduced into it one input of the adder receives an electric signal from the source of sound information, the other input of the adder is connected to the output of the shaper of the clock signal, you One adder is connected to the input of the first switch, the outputs of which are connected to the terminals of the transmitting antenna, one output of the clock generator is connected to the control input of the first switch, the other output is connected to the input of the clock driver, the inputs of the second switch are connected to the terminals of the receiving antenna, and the output of the second switch is connected to the input of the low-frequency amplifier, the control input of the second switch is connected to the output of the synchronization device, the input of which is connected to the receiving antenna.