RU2288550C1 - Method for transferring messages of any physical origin, for example, method for transferring sound messages and system for its realization - Google Patents
Method for transferring messages of any physical origin, for example, method for transferring sound messages and system for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288550C1 RU2288550C1 RU2005105421/09A RU2005105421A RU2288550C1 RU 2288550 C1 RU2288550 C1 RU 2288550C1 RU 2005105421/09 A RU2005105421/09 A RU 2005105421/09A RU 2005105421 A RU2005105421 A RU 2005105421A RU 2288550 C1 RU2288550 C1 RU 2288550C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- signal
- source
- messages
- channel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к кибернетике и может быть использовано в различных областях техники: в радиотехнике, автомобилестроении, робототехнике, авиастроении, в военной технике.The invention relates to cybernetics and can be used in various fields of technology: in radio engineering, automotive, robotics, aircraft, in military equipment.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Общеизвестен способ передачи сообщений различной физической природы в канале связи с помехами, предложенный Г.Герцем.The well-known method of transmitting messages of various physical nature in the communication channel with interference, proposed by G. Hertz.
Способ позволяет передавать определенный физический процесс - искровой разряд из одной точки пространства и времени в другую точку через открытый канал связи. Искровой разряд - это своеобразная форма существования материи, которая может быть описана во временной или частотной области в виде соответствующих функций времени или спектров соответствующих сигналов:The method allows you to transfer a specific physical process - a spark discharge from one point in space and time to another point through an open communication channel. A spark discharge is a peculiar form of the existence of matter, which can be described in the time or frequency domain in the form of corresponding time functions or spectra of the corresponding signals:
а) как электрический процесс или сигнал;a) as an electrical process or signal;
б) как объемно-пространственное (стерео) изображение или визуальный (видео) сигнал;b) as a three-dimensional (stereo) image or visual (video) signal;
в) как звуковой сигнал - характерный щелчок;c) as a sound signal - a characteristic click;
г) как тепловой сигнал;d) as a heat signal;
д) как сигнал - запах - характерный запах озона.d) as a signal - smell - a characteristic smell of ozone.
В системе связи, придуманной Г.Герцем, удалось одновременно (синхронно) передать из одной точки пространства и времени в другую точку того же пространства сигналы различной физической природы (звук, запах, тепло, свет, электрическую энергию). Этого удалось достичь благодаря соблюдению фундаментального принципа науки - принципа подобия. В передатчике и приемнике в качестве узлов, где формировался передаваемый процесс (сообщение сложной, составной формы), использовалось одно и то же устройство - разрядник. В этом элементе, помимо собственно электрических сигналов (импульсов тока), необходимых для формирования сигнала - переносчика информации (радиосигнала - высокочастотных, быстрозатухающих колебаний), синхронно во времени осуществлялось формирование сообщений другой физической природы - в видимой части спектра, в звуковой, тепловой, "химической".In the communication system invented by G. Hertz, it was possible to simultaneously (synchronously) transmit signals of different physical nature (sound, smell, heat, light, electrical energy) from one point in space and time to another point in the same space. This was achieved by observing the fundamental principle of science - the principle of similarity. In the transmitter and receiver, the same device, a spark gap, was used as the nodes where the transmitted process was formed (message of a complex, composite form). In this element, in addition to the actual electrical signals (current pulses) necessary for the formation of a signal - a carrier of information (a radio signal - high-frequency, fast-damped oscillations), messages of a different physical nature were formed synchronously in time - in the visible part of the spectrum, in the sound, thermal, " chemical. "
Гениальность изобретения Г.Герца состоит в том, что он впервые в истории цивилизации, фактически, придумал, исследовал и подробно описал не только систему радиосвязи, как это традиционно принято считать в науке, но и систему для синхронной передачи целой группы сообщений различной физической природы. Он изобрел простейшую машину времени.The genius of G. Hertz’s invention lies in the fact that for the first time in the history of civilization, he actually invented, researched and described in detail not only a radio communication system, as is traditionally considered in science, but also a system for synchronously transmitting a whole group of messages of different physical nature. He invented the simplest time machine.
Вместе с тем эта система имела существенные недостатки:However, this system had significant disadvantages:
а) не позволяла передавать сообщения другой (всевозможной) формы и другой физической природы,a) did not allow the transmission of messages of another (every possible) form and of another physical nature,
б) не позволяла передавать сообщения во времени на произвольно выбранную величину,b) did not allow to transmit messages in time by an arbitrarily chosen value,
в) не позволяла передавать сообщения в пространственной области на большое расстояние,c) did not allow transmitting messages in the spatial domain over a long distance,
г) система имела низкую помехоустойчивость.d) the system had low noise immunity.
Общеизвестно, что позже ряд изобретателей (А.С.Попов, Маркони, Тесла и др.) усовершенствовали систему беспроводной связи. Усовершенствования касались основных узлов обобщенной функциональной схемы системы связи, придуманной Г.Герцем: передатчика - передающей антенны - канала связи - приемной антенны - приемника.It is well known that later a number of inventors (A.S. Popov, Marconi, Tesla, etc.) improved the wireless communication system. The improvements concerned the main nodes of the generalized functional diagram of a communication system invented by G. Hertz: transmitter - transmitting antenna - communication channel - receiving antenna - receiver.
Например, А.С.Попов усовершенствовал радиоприемное устройство, задолго до этого придуманное как новое функциональное устройство Г.Герцем. Это усовершенствованное приемное устройство позволяло беспроводным методом принимать сообщения механической физической природы. Механические колебания ключа телеграфиста, формируемые в точке передачи, усовершенствованный приемник воспроизводил в той же форме в точке получения сообщения - в виде механических колебаний соответствующего узла радиоприемника (реле). В различных вариантах усовершенствованных приемников, они также позволяли осуществлять принципиально новые действия над передаваемыми сигналами, например преобразовывали механические колебания этого элемента (реле) в сообщения другой физической природы - графическое изображение точек и тире, передаваемой информации. Эти усовершенствования отражали суть так называемой обработки сигналов (графической кодировки азбуки Морзе).For example, A.S.Popov improved the radio receiver, long before that invented as a new functional device by G. Hertz. This advanced receiving device allowed the wireless method to receive messages of a mechanical physical nature. An improved receiver reproduced the mechanical vibrations of the telegraph operator’s key at the transmission point in the same form at the point of receipt of the message — in the form of mechanical vibrations of the corresponding radio receiver unit (relay). In various versions of advanced receivers, they also allowed to carry out fundamentally new actions on transmitted signals, for example, converted mechanical vibrations of this element (relay) into messages of a different physical nature - a graphic image of dots and dashes of transmitted information. These improvements reflected the essence of the so-called signal processing (graphic coding of Morse code).
Поэтому споры о том, кто же первым изобрел радио, беспредметны. Изобретателем радио, а также беспроводных систем передачи сообщений различной физической природы следует считать Г.Герца.Therefore, the debate about who was the first to invent the radio is pointless. G. Hertz should be considered the inventor of radio, as well as wireless messaging systems of various physical nature.
Г.Герц является изобретателем простейшей формы беспроводной системы передачи звуковых, световых сообщений (радио и телевидения), беспроводной электроэнергетики и теплотехники, беспроводной передачи запахов.G. Hertz is the inventor of the simplest form of a wireless system for transmitting sound, light messages (radio and television), wireless power and heat engineering, and wireless transmission of odors.
Для устранения вышеуказанных недостатков системы связи, придуманной Г.Герцем, потребовалось существенное усложнение всех основных элементов обобщенной структурной схемы системы связи. Этими вопросами занимались А.С.Попов, Маркони, Тесла и десятки и сотни тысяч других специалистов в области конструирования систем связи и передачи сообщений (информации).To eliminate the above drawbacks of the communication system invented by G. Hertz, a significant complication of all the basic elements of the generalized structural diagram of the communication system was required. A.S.Popov, Marconi, Tesla and tens and hundreds of thousands of other specialists in the field of designing communication systems and transmitting messages (information) dealt with these issues.
Использование ламп, транзисторов, микросхем и других радиоэлементов позволило создать такие системы связи, в которых уже можно было передавать звуковые и визуальные сигналы произвольной формы в цвете и даже со стереоэффектом.The use of lamps, transistors, microcircuits, and other radioelements allowed us to create such communication systems in which it was already possible to transmit sound and visual signals of arbitrary shape in color and even with a stereo effect.
Увеличение помехоустойчивости систем связи достигалось за счет фильтрации сигналов в частотной, пространственной, временной областях, использования поляризационных свойств радиосигналов, специального кодирования сигналов, использования цифровых форм передачи и обработки сигналов сообщений, использования обратной связи в отдельных узлах системы связи, например в усилителях электрических сигналов.An increase in the noise immunity of communication systems was achieved by filtering signals in the frequency, spatial, and time domains, using the polarization properties of radio signals, special coding of signals, using digital forms of transmission and processing of message signals, and using feedback in individual nodes of the communication system, for example, in electric signal amplifiers.
Известна целая группа технических решений, позволяющих реализовывать системы связи или системы для передачи сообщений любой физической природы, построенные по принципу с обратной связью и специальной обработкой сигналов обратной связи и передаваемых сообщений (патенты РФ №2038704, 2106073, 2106074, 2145446, 2106075, 2211491, 2235370).A whole group of technical solutions is known that allows implementing communication systems or systems for transmitting messages of any physical nature, built on the principle of feedback and special processing of feedback signals and transmitted messages (RF patents No. 2038704, 2106073, 2106074, 2145446, 2106075, 2211491, 2235370).
Отличительной особенностью этих систем связи является то, что в этих системах связи наряду с собственно передачей сообщений, параллельно, в реальном масштабе времени, осуществляются ряд принципиально новых действий и соответствующих функций системы связи, направленных на исследование и минимизацию искажающих свойств канала связи.A distinctive feature of these communication systems is that in these communication systems, along with the actual transmission of messages, in parallel, in real time, a number of fundamentally new actions and corresponding functions of the communication system are carried out, aimed at studying and minimizing the distorting properties of the communication channel.
Во-первых, в процессе передачи сообщения осуществляют его прием в точке получения сообщения и формируют (вспомогательные) электрические сигналы обратной связи. Подобное действие целесообразно осуществлять только в тех системах связи, где подобное усложнение системы оправдано, например, повышенными требованиями к качеству передаваемых сигналов и экономически целесообразно.Firstly, in the process of transmitting a message, it is received at the point of receipt of the message and form (auxiliary) electrical feedback signals. Such an action is advisable to carry out only in those communication systems where such a complication of the system is justified, for example, by increased requirements for the quality of the transmitted signals and is economically feasible.
Например, в современной бытовой или профессиональной звукотехнике существуют высокий, неудовлетворенный спрос на подобные системы. Это так называемые системы HI-End класса, системы высшей группы сложности, класса качества или высшей формы организации.For example, in modern home or professional audio equipment there is a high, unmet demand for such systems. These are the so-called HI-End class systems, systems of the highest complexity group, quality class or the highest form of organization.
Во-вторых, электрический сигнал обратной связи передают по линии обратной связи в специальный узел - блок обработки сигналов. На другой из входов этого блока подают электрический сигнал передаваемого сообщения ("опорный" сигнал). Например, подают сигнал с выхода источника звукового сигнала - с выхода проигрывателя CD магнитофона и т.д. Обязательным условием в подобной системе является требование к высокому качеству линии обратной связи. Линия обратной связи должна обеспечивать существенно меньшие искажения сигнала обратной связи, чем собственно сам канал передачи сообщения. За счет этого условия, в конечном счете, и удается повысить точность передаваемого сообщения по основному каналу связи.Secondly, the electrical feedback signal is transmitted via the feedback line to a special unit - a signal processing unit. At the other of the inputs of this unit, an electrical signal is transmitted for the transmitted message (a "reference" signal). For example, they give a signal from the output of the sound source - from the output of the CD player of a tape recorder, etc. A prerequisite in such a system is the requirement for a high quality feedback line. The feedback line should provide significantly less distortion of the feedback signal than the actual channel of transmission of the message. Due to this condition, ultimately, it is possible to increase the accuracy of the transmitted message on the main communication channel.
В блоке обработки сигналов осуществляют многополосную фильтрацию передаваемого и принимаемого сигналов и в реальном масштабе времени анализируют различные параметры компонентов передаваемого и принимаемого сигнала в каждой из множества соответствующих полос анализа. Например, анализируют соотношения энергий компонентов, попавших в соответствующие полосы анализа, относительный сдвиг друг относительно друга различных компонентов сигнала в точке получения сообщения по отношению к компонентам сигнала передаваемого сообщения, а также определяют участки частот, на которых присутствуют помехи и формируют сигналы для активного понижения помех.In the signal processing unit, multi-band filtering of the transmitted and received signals is performed, and various parameters of the components of the transmitted and received signal in each of the plurality of corresponding analysis bands are analyzed in real time. For example, they analyze the ratio of the energies of the components that fall into the corresponding analysis bands, the relative shift of the various signal components relative to each other at the point of receipt of the message with respect to the signal components of the transmitted message, and also determine the frequency sections where interference is present and generate signals to actively reduce interference .
В-третьих, в соответствии с выявленными текущими искажениями компонентов принимаемого сигнала по отношению к передаваемому, осуществляют предыскажения соответствующих компонентов предаваемого сигнала. Например, если в точке получения звукового сообщения в области низких частот энергия компонентов сигнала ниже, чем в передаваемом сигнале источника, то в блоке обработки сигналов вводят корректирующие предыскажения на низких частотах - увеличивают уровень этих компонентов так, чтобы уровень этих компонентов в точке получения сообщения вырос на требуемую величину. В блоке обработки сигналов эта операция осуществляется автоматически.Thirdly, in accordance with the detected current distortions of the components of the received signal in relation to the transmitted, the predistortions of the corresponding components of the transmitted signal are carried out. For example, if at the point of receipt of an audio message in the low-frequency region the energy of the signal components is lower than in the transmitted signal of the source, then corrective predistortions at low frequencies are introduced in the signal processing unit — the level of these components is increased so that the level of these components at the point of receipt of the message increases by the required amount. In the signal processing unit, this operation is carried out automatically.
Процесс регулировки уровней компонентов передаваемого сообщения эквивалентен работе автоматического эквалайзера. Работа автоматического эквалайзера в составе блока обработки сигналов осуществляется посредством работы соответствующих узлов. Работа этих узлов подробно описана в вышеуказанных патентах РФ (2038704, 2106073, 2106074, 2106075).The process of adjusting the levels of the components of the transmitted message is equivalent to the work of the automatic equalizer. The work of the automatic equalizer as part of the signal processing unit is carried out through the operation of the corresponding nodes. The operation of these nodes is described in detail in the above patents of the Russian Federation (2038704, 2106073, 2106074, 2106075).
Кроме предыскажений уровней компонентов в блоке обработки сигналов осуществляют фазово-частотные или время-частотные предыскажения компонентов передаваемого сигнала. Это делается также в автоматическом режиме с использованием методов корреляционной обработки сигналов. Эти действия и работа узлов, отвечающих за этот вид предыскажений передаваемого сообщения, также подробно описаны в вышеуказанных патентах (преимущественно в патентах №2106075, 2145446).In addition to the predistortion of the component levels in the signal processing unit, phase-frequency or time-frequency predistortions of the components of the transmitted signal are carried out. This is also done automatically using the methods of correlation signal processing. These actions and the operation of the nodes responsible for this type of predistortion of the transmitted message are also described in detail in the above patents (mainly in patents No. 2106075, 2145446).
В результате этих действий те компоненты, которые приходят в точку получения сигнала раньше других компонентов, дополнительно задерживаются в блоке обработки сигналов. В результате предыскажающих задержек компонентов передаваемого сообщения все компоненты сигнала сообщения приходят в точку получения сообщения синхронизированными, также как в источнике передаваемого сигнала. В блоке обработки сигналов эти действия осуществляются в автоматическом режиме - циклически с использованием методов корреляционной обработки компонентов передаваемого и принимаемого сообщения и определенного алгоритма расчета, и формирования предыскажающих задержек компонентов сигнала.As a result of these actions, those components that arrive at the signal receiving point before other components are additionally delayed in the signal processing unit. As a result of the predistortion delays of the components of the transmitted message, all components of the message signal arrive at the point of receipt of the message synchronized, just like in the source of the transmitted signal. In the signal processing unit, these actions are carried out in an automatic mode - cyclically using the methods of correlation processing of the components of the transmitted and received messages and a certain calculation algorithm, and the formation of predistorted delays of the signal components.
В-четвертых, в блоке обработки сигналов осуществляется определенная процедура осуществления процессов автоматического подбора и оптимизации энергетических и временных (фазовых) параметров сигналов передаваемого сообщения во времени. Эти процессы должны протекать друг относительно друга с определенной скоростью и с учетом задержки сигнала в канале связи. Эти действия над сигналами передаваемого сообщения эквивалентны оптимизации амплитудно-частотной (АЧХ) и фазово-частотной (ФЧХ) или время-частотной (ВЧХ) характеристик предыскажающего фильтра в составе блока обработки сигналов. Итерационно, автоматически подбирая с разной скоростью АЧХ и ФЧХ (ВЧХ) блока обработки сигналов для передаваемого сигнала сообщения удается оптимизировать параметры предыскажающего фильтра. Этот оптимизированный фильтр можно назвать согласованным фильтром. Эта оптимизация может происходить постоянно, очень часто или осуществляться циклически - время от времени, например раз в секунду, час или год. Эти действия подробно описаны в патентах РФ №2106075, 2145446.Fourthly, in the signal processing unit, a certain procedure is carried out for the processes of automatic selection and optimization of energy and time (phase) parameters of the signals of the transmitted message in time. These processes must proceed relative to each other at a certain speed and taking into account the signal delay in the communication channel. These actions on the signals of the transmitted message are equivalent to optimizing the amplitude-frequency (AFC) and phase-frequency (PFC) or time-frequency (VFC) characteristics of the predistortion filter as part of the signal processing unit. Iteratively, automatically selecting at different speeds the frequency response and phase response (VFC) of the signal processing unit for the transmitted message signal, it is possible to optimize the parameters of the predistortion filter. This optimized filter can be called a consistent filter. This optimization can occur constantly, very often, or cyclically - from time to time, for example, once per second, hour or year. These actions are described in detail in RF patents No. 2106075, 2145446.
За счет выбора определенной скорости оптимизации АЧХ и ФЧХ фильтра удается исключить самовозбуждение системы передачи сообщений с обратной связью и в то же время достаточно быстро в автоматическом режиме отслеживать и компенсировать текущие искажения сигнала передаваемого сообщения во всех элементах канала связи.By choosing a certain optimization speed of the frequency response and phase response of the filter, it is possible to exclude self-excitation of the feedback communication system and, at the same time, to quickly and automatically track and compensate for the current signal distortion of the transmitted message in all elements of the communication channel.
В-пятых, в блоке обработки сигналов в автоматическом режиме может производиться анализ наличия помех в канале связи и могут формироваться сигналы для автоматического активного понижения компонентов шума. Понижение шумовых компонентов осуществляют на тех частотах и в те моменты времени, когда отсутствуют компоненты сигнала сообщения. Оптимизацию (подбор) фазы и уровней сигналов для активного понижения шума осуществляют по общеизвестным алгоритмам, описанным в патенте РФ №2145446.Fifth, in the signal processing unit in the automatic mode, an analysis of the presence of interference in the communication channel can be performed and signals can be generated to automatically actively reduce the noise components. The noise components are reduced at those frequencies and at those times when there are no message signal components. The optimization (selection) of the phase and signal levels for active noise reduction is carried out according to well-known algorithms described in the patent of the Russian Federation No. 2145446.
В результате вышеописанных действий компоненты полезного сообщения приходят в точку получения сообщения с требуемым соотношением их уровней, синхронно по отношению к компонентам передаваемого сообщения, а часть шумов, которые можно подавить, подавляются. За счет этого повышается точность передачи сообщения из одной точки пространства в другую точку.As a result of the above actions, the components of the useful message arrive at the point of receipt of the message with the desired ratio of their levels, synchronously with the components of the transmitted message, and some of the noise that can be suppressed is suppressed. Due to this, the accuracy of message transmission from one point in space to another point is increased.
Увеличивая число полос анализа и обработки сигналов можно, в пределе, перейти к покомпонентному анализу и обработке сигналов. Эти действия можно реализовать аппаратным или программным способом.By increasing the number of signal analysis and processing bands, one can, in the limit, switch to component analysis and signal processing. These actions can be implemented in hardware or software.
Описанные выше действия по обработке сигналов в процессе их передачи раскрывают содержание нового фундаментального закона природы - ЗАКОНА МИНИМИЗАЦИИ РОСТА ЭНТРОПИИ СИСТЕМЫ СВЯЗИ или закона "сохранения информации".The above-described actions for processing signals in the process of their transmission reveal the content of a new fundamental law of nature - THE LAW OF MINIMIZING THE GROWTH OF ENTROPY OF A COMMUNICATION SYSTEM or the law of "preservation of information".
Кавычки означают, что речь идет не об абсолютном сохранении информации в системе связи, подобно фундаментальным классическим законам сохранения энергии или вещества, которые сформулированы и выполняются только в рамках абстрактной, физически никогда не реализуемой модели "кругового процесса", для которого по определению рост энтропии равен нулю. Новый фундаментальный закон относится ко всем реальным, физически реализуемым (промышленно применимым - патетноспособным) системам связи или передачи сообщений.The quotation marks mean that this is not about the absolute preservation of information in the communication system, like the fundamental classical laws of conservation of energy or matter, which are formulated and implemented only within the framework of the abstract, physically never realizable model of the "circular process" for which, by definition, the growth of entropy is equal to to zero. The new fundamental law applies to all real, physically feasible (industrially applicable - pathetic) communication or message transfer systems.
В отличие от фундаментальных классических законов природы новый фундаментальный закон природы удалось запатентовать в Российской Федерации в вышеуказанной группе изобретений, поскольку он изложен не в виде абстрактной математической или физической модели, которые, как известно, не являются патентноспособными объектами, а в виде промышленно применимых технических решений. В изобретениях он описан в качестве новых способов передачи сообщений любой физической природы и новых систем и устройств связи. В качестве примера такой системы связи в этих изобретениях подробно описана система высококачественной передачи звуковых сообщений. Описанные в изобретениях технические решения соответствуют всем общеизвестным положениям радиотехники, кибернетики, электроники и четко согласуются с общеизвестными законами природы. Все узлы, из которых состоят эти системы, хорошо известны специалистам во всем мире.In contrast to the fundamental classical laws of nature, the new fundamental law of nature was patented in the Russian Federation in the above group of inventions, since it is presented not in the form of an abstract mathematical or physical model, which, as you know, are not patentable objects, but in the form of industrially applicable technical solutions . In the inventions, it is described as new methods of transmitting messages of any physical nature and new communication systems and devices. As an example of such a communication system, these inventions describe in detail a high-quality audio messaging system. The technical solutions described in the inventions correspond to all well-known provisions of radio engineering, cybernetics, electronics and are clearly consistent with well-known laws of nature. All the nodes that make up these systems are well known to specialists all over the world.
Ряд технических решений, описанных в этих изобретениях, уже выпускаются промышленным способом крупнейшими фирмами мира: ALPINA (система F#1 Status), BLAUPUNKT система San Francisco CD 70, CLARION система DRX 960 R 7; ряд систем фирмы PIONEER и др.A number of technical solutions described in these inventions are already manufactured industrially by the largest companies in the world: ALPINA (
Подтверждением высокого качества передачи сообщений в подобных системах связи являются премии на многочисленных выставках и салонах.Confirmation of the high quality of messaging in such communication systems are the prizes at numerous exhibitions and salons.
Системы с обратной связью и многополосной обработкой сигналов могут быть построены по одноканальной или многоканальной схеме. Возможна реализация широкополосных или многополосных систем связи. Например, двухканальные (стерео) звуковоспроизводящие системы могут быть выполнены в виде двух раздельных каналов, каждый из которых выполняется многополосным с раздельным усилением и излучением различных компонентов сигнала, например, на высоких, средних и низких частотах. Причем излучение этих компонентов может осуществляться с различных расстояний по отношению к слушателю. Самонастройка подобных систем может осуществляться как по самим полезным сигналам сообщений, например, с использованием кратковременного стробирования сигнала, в одном из каналов на определенных частотах или в паузах - между компонентами сигналов, так и по вспомогательным, шумоподобным сигналам, генерируемым системой, например, перед передачей полезного сообщения - для ее первичной самонастройки.Systems with feedback and multi-band signal processing can be built on a single-channel or multi-channel scheme. Possible implementation of broadband or multi-band communication systems. For example, two-channel (stereo) sound reproducing systems can be made in the form of two separate channels, each of which is multiband with separate amplification and emission of various signal components, for example, at high, medium and low frequencies. Moreover, the radiation of these components can be carried out from various distances in relation to the listener. The self-tuning of such systems can be carried out both according to the most useful message signals, for example, using short-term signal gating, in one of the channels at certain frequencies or in pauses between signal components, and by auxiliary, noise-like signals generated by the system, for example, before transmission useful message - for its initial self-tuning.
Как показал анализ, известный алгоритм расчета и формирования предыскажающих задержек передаваемого сообщения при оптимизации ФЧХ или ВЧХ блока обработки сигналов, описанный в патенте РФ №2145446 (прототип), может быть усовершенствован.As the analysis showed, the well-known algorithm for calculating and generating predistortion delays of the transmitted message when optimizing the phase response or frequency response of the signal processing unit described in RF patent No. 2145446 (prototype) can be improved.
В усовершенствованном алгоритме можно выделить ряд новых признаков и связать всю совокупность существенных признаков изобретения по новым связям. Таким образом, различные варианты систем связи, содержащие новые алгоритмы расчета и формирования предыскажающих задержек компонентов сигнала сообщения, можно рассматривать как новые технические решения в области систем связи и передачи сообщений.In the improved algorithm, a number of new features can be distinguished and the entire set of essential features of the invention to be connected by new relationships. Thus, various options for communication systems containing new algorithms for calculating and generating predictive delays of message signal components can be considered as new technical solutions in the field of communication and message transmission systems.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В основу настоящего изобретения положена задача создать такие способы и системы для их осуществления, которые позволяют повысить точность передачи сообщений любой физической природы в каналах со случайными параметрами, непредсказуемо искажающими сигнал в точке приема сообщений, например, повысить точность передачи звуковых сообщений в салоне автотранспортного средства при случайных изменениях объема и акустических свойств салона в зависимости от числа пассажиров и, таким образом, понизить среднеквадратическое отклонение сигналов в системе передачи сообщений, например, снизить фазово-частотные или время-частотные искажения сигналов в точках их прослушивания, а в вариантах реализации систем также и амплитудно-частотные искажения, снизить интермодуляционные искажения, требования к усилителям мощности и громкоговорителям по запасу мощности и полосе эффективно воспроизводимых частот, повысить быстродействие самоадаптации системы к изменяющимся условиям передачи сообщений.The basis of the present invention is to create such methods and systems for their implementation that can improve the accuracy of the transmission of messages of any physical nature in channels with random parameters that unpredictably distort the signal at the point of receipt of messages, for example, increase the accuracy of the transmission of audio messages in the passenger compartment of a vehicle random changes in the volume and acoustic properties of the cabin depending on the number of passengers and, thus, reduce the standard deviation of the signals a messaging system, for example, to reduce phase-frequency or time-frequency distortion of signals at their listening points, and in system implementations also amplitude-frequency distortions, reduce intermodulation distortion, requirements for power amplifiers and loudspeakers in terms of power margin and bandwidth effectively reproduced frequencies, increase the speed of self-adaptation of the system to the changing conditions of message transmission.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе передачи сообщений любой физической природы в канале со случайными параметрами, заключающимся в преобразовании сообщений в электрические сигналы источника сообщений, многополосной обработке сигналов источника сообщений посредством блока обработки, на второй вход которого подают эти сигналы, а обработка осуществляется с возможностью циклического формирования, запоминания и расчета задержек сигналов источника, а также с возможностью формирования обработанных электрических сигналов, являющихся выходными сигналами блока обработки, преобразовании обработанных электрических сигналов в сигналы той же физической природы, их передаче через канал со случайными параметрами в точку приема сообщений, приеме и преобразовании сигналов в принятые электрические сигналы обратной связи, передаче их на первый вход блока обработки, многополосной обработке с учетом принятых электрических сигналов, согласно изобретению в каждой из по крайней мере двух полос обработки осуществляют формирование задержек электрических сигналов источника, запоминание значений этих задержек, расчет текущих значений полных задержек сигналов источника во всех элементах канала передачи сообщений от источника сигнала до точки приема сообщения, вычисляют максимальную по всем полосам обработки полную задержку, рассчитывают текущие компенсационные задержки путем вычитания из значения максимальной по всем полосам обработки задержки значения текущей полной задержки и суммирования полученного таким образом результата со значением ранее сформированной и запомненной задержки для соответствующей полосы обработки, рассчитанные компенсационные задержки формируют в соответствующих полосах обработки сигналов источника, а значения этих задержек запоминают для осуществления последующего цикла расчета и формирования задержек сигналов источника.The problem is solved in that in the known method of transmitting messages of any physical nature in a channel with random parameters, which consists in converting messages into electrical signals of a message source, multiband processing of signals of a message source through a processing unit, to the second input of which these signals are fed, and processing is carried out with the possibility of cyclical formation, storage and calculation of delays of the source signals, as well as with the possibility of forming processed electrical the signals that are the output signals of the processing unit, the conversion of the processed electrical signals into signals of the same physical nature, their transmission through a channel with random parameters to the point of reception of messages, reception and conversion of signals into received electrical feedback signals, their transmission to the first input of the processing unit, multi-band processing, taking into account the received electrical signals, according to the invention in each of at least two processing bands carry out the formation of delays of the electrical signal source, storing the values of these delays, calculating the current values of the total delays of the source signals in all elements of the message channel from the signal source to the point of receipt of the message, calculate the maximum total delay in all processing bands, calculate the current compensation delays by subtracting the maximum in all bands processing the delay of the value of the current total delay and summing the result thus obtained with the value of the previously generated and stored delay for the respective processing bands, calculated delay compensation is formed in the respective source signal processing bands, and the values of these delays is stored for subsequent calculation cycle and forming source signal delays.
Возможны варианты реализации способов такие, чтоPossible implementations of methods such that
многополосную обработку электрических сигналов источника и принятых электрических сигналов осуществляют с возможностью расчета и формирования уровней сигналов источника в полосах обработки,multiband processing of the electrical signals of the source and the received electrical signals is carried out with the possibility of calculating and generating levels of the source signals in the processing bands,
многополосную обработку электрических сигналов осуществляют с возможностью формирования сигналов для активного шумопонижения помех в точке приема сообщений,multiband processing of electrical signals is carried out with the possibility of generating signals for active noise reduction of noise at the point of receipt of messages,
обработанные электрические сигналы формируют путем суммирования обработанных электрических сигналов источника и сигналов для активного шумопонижения,the processed electrical signals are generated by summing the processed electrical signals of the source and signals for active noise reduction,
сигналы для активного шумопонижения являются выходными сигналами блока обработки, дополнительно сформированными обработанными электрическими сигналами, которые дополнительно преобразуют в сигналы той же физической природы и передают через канал со случайными параметрами в точку приема сообщений,signals for active noise reduction are the output signals of the processing unit, additionally generated by processed electrical signals, which are additionally converted into signals of the same physical nature and transmitted through a channel with random parameters to the message receiving point,
число обработанных электрических сигналов равно числу полос обработки для осуществления многополосного способа передачи сообщений,the number of processed electrical signals is equal to the number of processing bands for implementing a multi-band method for transmitting messages,
число обработанных электрических сигналов равно числу сигналов источника,the number of processed electrical signals is equal to the number of source signals,
число обработанных электрических сигналов меньше числа полос обработки, но не менее двух для осуществления многополосного способа передачи сообщений,the number of processed electrical signals is less than the number of processing bands, but not less than two for implementing a multiband method of transmitting messages,
обработанные электрические сигналы формируют путем суммирования обработанных электрических сигналов источника в группы, например, низких, средних и высоких частот,the processed electrical signals are generated by summing the processed electrical signals of the source into groups, for example, low, medium and high frequencies,
число обработанных электрических сигналов меньше числа полос обработки, но не менее двух для осуществления многополосного способа передачи сообщений, при этом обработанные электрические сигналы формируют путем суммирования обработанных электрических сигналов источника и сигналов для активного шумопонижения в группы, например, низких, средних и высоких частот,the number of processed electrical signals is less than the number of processing bands, but not less than two for the implementation of a multiband method of transmitting messages, while the processed electrical signals are generated by summing the processed electrical signals of the source and signals for active noise reduction in groups, for example, low, medium and high frequencies,
что каждый преобразованный электрический сигнал в сигнал той же физической природы усиливают и передают путем его излучения в канал до точки приема сообщения,that each converted electrical signal into a signal of the same physical nature is amplified and transmitted by its radiation to the channel to the point of receipt of the message,
что хотя бы один из преобразованных обработанных электрических сигналов в сигнал той же физической природы дополнительно фильтруют, усиливают и передают путем излучения в канал до точки приема сообщения,that at least one of the converted processed electrical signals into a signal of the same physical nature is additionally filtered, amplified and transmitted by radiation to the channel to the point of receipt of the message,
что число формируемых электрических сигналов равняется числу точек приема сообщений,that the number of generated electrical signals is equal to the number of message receiving points,
в качестве сигналов любой физической природы используют звуковые сигналы.sound signals are used as signals of any physical nature.
Поставленная задача решается тем, что в известной системе для передачи звуковых сообщений, содержащей блок обработки сигналов, на второй вход которого поступают сигналы от источника, а на выходе блока обработки сигнал усиливается, преобразуется посредством хотя бы одного громкоговорителя в звуковые сигналы и посредством линий связи, зондирующего устройства и хотя бы одной линии обратной связи передают на первый вход блока обработки сигналов, отличающейся тем, что в блоке обработки сигналов в каждой из по крайней мере двух полос обработки осуществляют формирование задержек электрических сигналов источника, запоминание значений этих задержек, расчет текущих значений полных задержек сигналов источника во всех элементах канала передачи сообщений от источника сигнала до точки приема сообщения, вычисляют максимальную по всем полосам обработки полную задержку, рассчитывают текущие компенсационные задержки путем вычитания из значения максимальной по всем полосам обработки задержки значения текущей полной задержки и суммирования полученного таким образом результата со значением ранее сформированной и запомненной задержки для соответствующей полосы обработки, рассчитанные по вышеописанному алгоритму компенсационные задержки формируют в соответствующих полосах обработки сигналов источника, а значения этих задержек запоминают для осуществления последующего цикла расчета и формирования задержек сигналов источника.The problem is solved in that in the known system for transmitting audio messages containing a signal processing unit, the second input of which receives signals from the source, and at the output of the processing unit, the signal is amplified, converted by at least one loudspeaker into audio signals and via communication lines, the sensing device and at least one feedback line is transmitted to the first input of the signal processing unit, characterized in that in the signal processing unit in each of at least two processing bands and generating delays of the electrical signals of the source, storing the values of these delays, calculating the current values of the total delays of the source signals in all elements of the message channel from the signal source to the point of receipt of the message, calculating the maximum total delay across all processing bands, calculating the current compensation delays by subtracting from values of the maximum for all delay processing bands of the current total delay and summing the result thus obtained with the value of the previously generated and stored delays for the corresponding processing band, the compensation delays calculated according to the above-described algorithm are generated in the corresponding processing bands of the source signals, and the values of these delays are stored for the subsequent cycle of calculation and generation of delays of the source signals.
Возможны варианты реализации системы для передачи звуковых сообщений такие, чтоPossible implementations of a system for transmitting audio messages such that
блок обработки выполнен с возможностью расчета и формирования уровней сигналов в полосах обработки или с возможностью расчета и формирования уровней сигналов источника и сигналов для активного шумопонижения,the processing unit is configured to calculate and generate signal levels in the processing bands or with the ability to calculate and generate signal levels of the source and signals for active noise reduction,
источник сигнала выполнен с возможностью шумопонижения или коммутации его выходных сигналов,the source of the signal is made with the possibility of noise reduction or switching of its output signals,
источник сигнала выполнен с возможностью регулирования выходной амплитудно-частотной характеристики или с возможностью регулирования уровня его выходных сигналов для регулирования уровня громкости.the signal source is configured to control the output amplitude-frequency characteristics or with the ability to control the level of its output signals to control the volume level.
источник сигнала выполнен с возможностью автоматического регулирования уровней его выходных сигналов,the signal source is configured to automatically adjust the levels of its output signals,
в качестве громкоговорителей используются однополосные или многополосные громкоговорители,loudspeakers use single-band or multi-band loudspeakers,
дополнительно введен генератор сигнала и переключатель, выполненный с возможностью подключения генератора сигналов и отключения источника сигналов к блоку обработки сигналов,additionally introduced a signal generator and a switch configured to connect a signal generator and disable the signal source to the signal processing unit,
блок обработки сигналов выполнен в виде связанных последовательно встроенного или вынесенного аналого-цифрового преобразователя и специализированного процессора или ЭВМ с программным обеспечением, и цифроаналогового преобразователя,the signal processing unit is made in the form of a series-connected integrated or external analog-to-digital converter and a specialized processor or computer with software, and a digital-to-analog converter,
зондирующие устройства или линии связи выполнены с возможностью регулирования коэффициента передачи для регулирования уровня громкости в точке приема сообщения,sounding devices or communication lines are configured to control the transmission coefficient to control the volume level at the point of receipt of the message,
регулирование громкости выполнено тонкомпенсированным.volume control is made loudly.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 изображает обобщенную структурную схему прототипа изобретения (одноканальный, широкополосный способ передачи сообщений с обратной связью).Figure 1 depicts a generalized structural diagram of a prototype of the invention (single-channel, broadband method of transmitting messages with feedback).
Фиг.2, 3, 4 изображают варианты выполнения систем передачи сообщений с обратной связью.2, 3, 4 depict embodiments of feedback communication systems.
Фиг.5 изображает структурную схему блока обработки сигналов для систем передачи сообщений согласно схемам систем, показанных на Фиг.1, 3, 4.Figure 5 depicts a block diagram of a signal processing unit for messaging systems according to system diagrams shown in Figures 1, 3, 4.
Фиг.6 изображает структурную схему блока обработки сигналов для варианта выполнения системы передачи сообщений, показанной на Фиг.2.FIG. 6 is a block diagram of a signal processing unit for an embodiment of the messaging system shown in FIG. 2.
Фиг.7 изображает график, поясняющий алгоритм обработки сигналов согласно изобретению.7 is a graph illustrating a signal processing algorithm according to the invention.
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
В ряде областей техники целесообразно использовать способы и системы для передачи сообщений с обратной связью и специальной обработкой передаваемого и принимаемого сообщений.In a number of technical fields, it is advisable to use methods and systems for transmitting messages with feedback and special processing of transmitted and received messages.
На Фиг.1-4 показаны обобщенные структурные схемы различных вариантов систем с обратной связью.Figure 1-4 shows a generalized block diagram of various options for systems with feedback.
Эти системы содержат источник 1 сигнала, блок 2 обработки сигналов, выполненный с возможностью осуществления различных операций над сигналами источника 1 и сигналами обратной связи, принятыми электрическими сигналами, усилитель 3, дополнительный усилитель 9, излучатель 4, дополнительный излучатель 10, зондирующее устройство 5, линию связи 6, дополнительный фильтр 11. Посредством зондирующего устройства 5, установленного в точке получения сообщения, происходит формирование электрического сигнала обратной связи. Этот сигнал передают по линии связи 6 на один из входов (первый вход) блока 2 обработки. На второй вход блока 2 обработки сигналов подают электрический сигнал источника 1 сообщений.These systems include a
На Фиг.1-4 также показаны канал 7 и дополнительный канал 12 связи с помехами 8. Параметры каналов 7 и 12 могут меняться случайным образом. Характеристики помех 8 и пространственные координаты точки приема сообщений, точек излучения могут, в общем случае, также меняться случайным образом. Считается, что форма тока (напряжения) передаваемого сигнала источника 1 является априорно неизвестной (случайной) функцией времени.Figure 1-4 also shows
На Фиг.1 изображена структурная схема широкополосной системы связи, в которой выходной сигнал блока 2 представляет собой сложный широкополосный составной сигнал, в котором присутствуют все компоненты передаваемого сообщения, а также компоненты сигнала для активного понижения шума. На Фиг.2-4 показаны другие возможные варианты реализации систем с обратной связью. В этих системах используют раздельное усиление и излучение различных компонентов, сгруппированных в соответствующие полосы передаваемого сигнала, например, высоких, средних и низких частот. Это делается для того, чтобы снизить интермодуляционные искажения сигналов, возникающие в усилителях 3,9 и излучателях 4,10, а также для того, чтобы снизить требования по запасу мощности усилителей и излучателей.Figure 1 shows a structural diagram of a broadband communication system in which the output signal of
Компоненты сигнала для активного понижения шума могут передаваться отдельно с использованием дополнительных усилителей 9 и излучателей 10 или просуммированными с компонентами передаваемого сигнала сообщения. Число полос определяется числом выходов блока 2 обработки сигналов или числом выходов дополнительного фильтра 11.The signal components for active noise reduction can be transmitted separately using
Работа и взаимодействие всех основных узлов систем, показанных на Фиг.1-4 общеизвестна.The operation and interaction of all the main nodes of the systems shown in Fig.1-4 is well known.
На входы блока 2 обработки сигналов поступают электрические сигналы от источника 1, которые можно считать опорными или "идеальными" сигналами и искаженные сигналы - электрические сигналы обратной связи.The signals of
Сигнал обратной связи представляет собой сумму искаженного сигнала сообщения, который прошел через все элементы канала связи (усилитель 3, излучатель 4, собственно сам канал связи 7) и помехи 8, которые присутствуют в канале связи 7.The feedback signal is the sum of the distorted message signal that passed through all the elements of the communication channel (
Существенным моментом является то, что электрический сигнал обратной связи должен поступать в блок 2 обработки с минимальными искажениями. Для этого линия связи 6 должна обладать высокой помехозащищенностью и почти не искажать передаваемый по ней сигнал. Например, в качестве линии связи 6 можно использовать кабель, оптоволоконную линию связи или радиоканал. В качестве блока 2 обработки сигналов можно использовать специализированное микропроцессорное устройство или компьютер с соответствующим программным обеспечением, а также устройства ввода и вывода информации (АЦП, ЦАП).The essential point is that the electrical feedback signal must enter the
В блоке 2 обработки сигналов осуществляют анализ передаваемого и принимаемого сообщений. В результате анализа этих сигналов устанавливают степень их несоответствия друг другу и корректируют передаваемый сигнал источника 1 сообщений, внося в него так называемые предыскажения. Кроме того, в блоке 2 обработки формируют сигналы для активного понижения шума (шумопонижения). В результате этих действий сигнал сообщения принимают в точке его получения с минимальным уровнем искажений в условиях пониженного уровня шумов и помех.In
Конструктивно вышеуказанные устройства могут быть объединены поблочно или распределены по другим функциональным узлам системы. Например, может иметь место конструктивное объединение блока 2 с источником сигнала 1 в виде головного устройства - авто PC и т.д.Structurally, the above devices can be combined in blocks or distributed among other functional units of the system. For example, there may be a constructive association of
Основное отличие систем с обратной связью, показанных на Фиг.1-4, от традиционных систем заключается в принципиально новых функциях блока 2 обработки сигнала. Эти новые функции отражают основные действия над входными электрическими сигналами, направленные на формирование предыскажений передаваемого сигнала сообщения и формирование сигналов для активного понижения шумов.The main difference between the feedback systems shown in FIGS. 1-4 from traditional systems is the fundamentally new functions of the
Все эти действия общеизвестны и подробно описаны в вышеуказанной группе изобретений-аналогов.All these actions are well known and described in detail in the above group of inventions-analogues.
Кратко напомним основные операции над сигналами, осуществляемые в блоке 2 обработки сигналов и узлы, отвечающие за автоматизацию этих процессов.Let us briefly recall the basic operations on signals carried out in the
Структурные схемы блоков 2 обработки с одним или несколькими выходами показаны на Фиг.5 и 6 соответственно.Block diagrams of
Они содержат устройство 13 управления, полосовые фильтры 14, блоки 15 для расчета и формирования уровней и задержек компонентов сигналов источника 1, блоки 16 формирования сигналов для активного шумопонижения, сумматор(ы) 17, фазовращатели 29, устройства 30 управления фазовращателями 29, вторые управляемые усилители 31.They contain a
Блоки 29, 30 и 31, входящие в состав устройства 16, предназначены для формирования и оптимизации сигналов для активного понижения шума. Посредством работы этих узлов на выходе второго управляемого усилителя 31 формируются отфильтрованные компоненты шума в те моменты времени, когда уровень компонентов сигнала мал или равен нулю.
Блоки 15 могут быть выполнены в виде блоков 18 и 19. В блоках 19 осуществляется формирование (расчет, если соответствующие узлы реализованы программным способом) уровней компонентов сигнала источника 1, которые отфильтрованы соответствующим фильтром 14. Блоки 19, таким образом, представляют собой узлы автоматического эквалайзера, входящего в состав блока 2 обработки сигналов. За счет работы детекторов 25, фильтров низких частот 26, резисторов 27 удается измерять текущий уровень энергии компонентов передаваемого и принимаемого сообщений и осуществлять формирование управляющего сигнала, который подают на управляющий вход первого управляемого усилителя 28 (сигнал в точке D Фиг.5, 6). Этот сигнал также поступает на блоки 31, отвечающие за формирование уровня компонентов сигналов для активного понижения шума. Этот управляющий сигнал D несет в себе информацию о том, насколько в данный момент времени не соответствуют друг другу уровни компонентов передаваемого сигнала источника и сигнала в точке получения сообщения. Если уровень компонентов переданного сообщения ниже требуемого, то сформированный в точке D сигнал увеличивает коэффициент усиления первого управляемого усилителя 28 и на выходе соответствующего первого усилителя 28 уровень компонентов передаваемого сообщения увеличивается. Второй управляемый усилитель 31 в это время закрыт, и сигнал для активного понижения на его выходе не формируется. Соответственно и на выходе сумматора 17 уровень вышеуказанных компонентов сообщения также возрастает. После усиления электрического сигнала с выхода блока 2 обработки и его излучения в канал связи 7 уровень этих компонентов также возрастает и в точке получения сообщения.
Если уровень сигнала в точке получения выше требуемого, то сформированный сигнал в точке D уменьшает коэффициент передачи первого управляемого усилителя и с некоторого своего значения, в некоторый момент времени начинает увеличивать коэффициент передачи второго управляемого усилителя 31. Это эквивалентно принятию решения о том, что в точке получения сообщения уровень компонентов выше требуемого и не поддается регулировке посредством изменения уровня компонентов передаваемого сообщения. Это возможно, когда на этих частотах присутствует только помеха или уровень этой помехи выше уровня сигнала сообщения. В этой ситуации необходимо попытаться сформировать соответствующие компоненты сигнала для активного понижения шума на выходе узла 31 и 17.If the signal level at the receiving point is higher than the required one, then the generated signal at point D decreases the transmission coefficient of the first controlled amplifier and, at some point in time, begins to increase the transmission coefficient of the second controlled
Таким образом, удается в автоматическом режиме корректировать АЧХ блока 2 обработки сигнала в цепи прохождения сигнала источника и попутно формировать сигналы для активного понижения шума.Thus, it is possible to automatically correct the frequency response of the
Как видно из структурных схем, показанных на Фиг.5, 6, прежде чем попасть в блок 19 компоненты сигнала источника подвергаются дополнительной обработке в узлах блока 18. Эта обработка эквивалентна формированию ФЧХ или ВЧХ блока 2 обработки сигналов.As can be seen from the structural diagrams shown in Figs. 5, 6, before entering the
В блоках 18 осуществляется расчет и формирование оптимальных, предыскажающих задержек соответствующих компонентов сигнала источника. Собственно сама задержка этих компонентов формируется путем включения в цепь прохождения этих компонентов той или иной линии задержки 20, в каждом из блоков 18. Переключение линий задержек 20 осуществляется с помощью управляемого коммутатора 24. Коммутатор 24 подключает на свой выход задержанные на определенное время компоненты сигнала источника 1 в соответствии с сигналами управления, поступающими на управляющий вход коммутатора 24 с выхода схемы 23. Узлы 23, 21 и 22 являются вспомогательными узлами. Они входят в состав схемы корреляционной обработки сигналов источника и сигналов обратной связи для соответствующих частот анализа.In blocks 18, the calculation and formation of optimal, predistorting delays of the corresponding components of the source signal is performed. Actually, the delay of these components itself is formed by including in the circuit of these components a
Работа подобной схемы общеизвестна. Путем перемножения в блоках 21 задержанных по-разному компонентов сигнала сообщения и сигнала обратной связи (задержка которого определяется всеми элементами канала связи, включая задержку в усилителе 3, излучателе 4 и собственно в самом канале связи) и отфильтровав (накопив) с выхода перемножителей 21 сигналы посредством фильтров низких частот 22, на их выходах получают различные уровни (напряжения) сигнала. Эти уровни напряжения анализируются в схеме 23. Наибольший уровень входного сигнала соответствует наибольшей корреляции (совпадению во времени) реализации перемножаемых сигналов. Это имеет место и в том случае, если в точке получения сообщения реализация сигнала сообщения как-то искажается за счет компонентов помех на этих частотах. Чем выше уровень помех, тем ниже уровни сигналов на выходах ФНЧ 22 в данной полосе анализа. Таким образом, помехи, присутствующие в данной полосе анализа, приводят только к пропорциональному снижению уровней сигналов на выходах ФНЧ 22. На случай сильных помех необходимо увеличивать длительность перемножаемых реализаций сигнала сообщения и принятого сигнала обратной связи, что снижает скорость формирования ФЧХ или ВЧХ блока 2 обработки сигналов.The work of such a scheme is well known. By multiplying in
Максимальный сигнал на выходе ФНЧ 22 в каждой из полос анализа будет только в том случае, когда величина задержки сигнала источника в канале связи и на выходе линии задержки 20 одна и та же.The maximum signal at the output of the low-
Например, очевидно, что если сигналы имеют сильное расхождение во времени друг относительно друга (сигналы разошлись и не накладыватся друг на друга во время их перемножения в перемножителе 21), то на выходе ФНЧ 22 всегда будет ноль напряжения. И по мере совмещения во времени реализаций сигналов будет наблюдаться резкий рост напряжения. Он будет максимален, когда перемножаемые сигналы будут точно совпадать. В процессе перемножения значений этих сигналов в положительных и отрицательных полуволнах в результате будет только положительный сигнал, который накопится на выходе соответствующего ФНЧ 22.For example, it is obvious that if the signals have a strong difference in time relative to each other (the signals are dispersed and do not overlap each other during their multiplication in the multiplier 21), then the output of the low-
Таким образом, анализируя уровни сигналов на входе схемы 23, удается определить полную задержку сигнала сообщения в канале связи на анализируемых частотах, и в дальнейшем осуществив расчет предыскажающей задержки, сформировать ее в цепи прохождения компонентов сигнала сообщения с помощью коммутатора 24.Thus, by analyzing the signal levels at the input of
Осуществив эти операции для всех полос анализа и обработки сигналов осуществляют формирование фазово-частотной или время-частотной характеристики блока 2 обработки сигналов. В идеале, эта характеристика, также как и АЧХ блока 2, должна быть зеркально-обратной по отношению к соответствующей сквозной характеристике всего канала связи с учетом всех элементов канала связи. В реальности, всегда будет иметь место некоторое отличие этих характеристик за счет текущих изменений АЧХ и ФЧХ канала связи и наличия некоторой задержки сигнала обратной связи.Having carried out these operations for all signal analysis and processing bands, the phase-frequency or time-frequency characteristics of the
Вышеуказанный расчет и формирование задержек формально можно отнести к работе схемы управления 13, которая связана с блоками 15, схемами 23 и управляет их работой (Фиг.5, 6).The above calculation and the formation of delays can be formally attributed to the operation of the
Как показал анализ, известные действия (алгоритм) по расчету и формированию предыскажающих задержек многополосно отфильтрованных сигналов источника сообщения можно усовершенствовать.As the analysis showed, the well-known actions (algorithm) for calculating and generating predistortion delays of multiband filtered signals of a message source can be improved.
В патенте РФ №2145446 приводится пример подобного алгоритма для расчета и формирования предыскажающих задержек. Там же приводится график, показанный на Фиг.7. Он поясняет суть этого алгоритма.RF patent No. 2145446 provides an example of a similar algorithm for calculating and generating predistorted delays. The graph shown in FIG. 7 is also shown there. He explains the essence of this algorithm.
Согласно этому источнику информации обработка сигналов по расчету и формированию предыскажающих задержек представляет собой циклический процесс, который можно описать следующими действиями:According to this source of information, signal processing for calculating and generating pre-emphasis delays is a cyclic process that can be described by the following actions:
а) первоначально во всех полосах фильтрации сигналов источника 1 формируют и запоминают единую задержку (символ (1) означает номер цикла, 20 - номер блока),a) initially, in all filtering bands of the signals of
б) задержку формируют на время ,b) delay form on time ,
в) в течение времени с помощью корреляционного анализа в полосах обработки сигналов находят текущие значения полных задержек , гдеc) over time using correlation analysis in the signal processing bands find the current values of the total delays where
i - номер соответствующей полосы (или блока 18),i is the number of the corresponding strip (or block 18),
η,i - номер соответствующей задержки в i-й полосе,η , i is the number of the corresponding delay in the i-th band,
г) определяют максимальную во всех полосах обработки задержку ,g) determine the maximum delay in all processing bands ,
д) для полосы обработки, в которой задержка была максимальной величины, значение задержки на второй фазе первого цикла сохраняют и она равняется ,d) for the processing band in which the delay was the maximum value, the delay value save in the second phase of the first cycle and it equals ,
е) для других полос обработки рассчитывают компенсационные задержки по формуле (1)e) for other processing bands, the compensation delays are calculated according to the formula (1)
ж) рассчитывают очередную (вторую), общую для всех полос обработки задержку, например, путем нахождения среднеарифметического по всем рассчитанным задержкам (2),g) calculate the next (second) delay common to all processing bands, for example, by finding the arithmetic mean of all calculated delays (2),
где R - число полос обработки,where R is the number of processing bands,
i - номер полосы обработки,i is the number of the processing strip,
з) после окончания временного отрезка на время устанавливают (формируют), но не запоминают в каждой полосе обработки рассчитанные в пунктах д) и е) задержки , ,h) after the end of the time period for a while set (form), but do not remember, in each processing band, the delays calculated in points e) and e) , ,
и) после окончания второй фазы первого цикла - отрезка времени во всех полосах обработки сигналов источника 1 формируют единую, рассчитанную в пункте ж) задержку ,i) after the end of the second phase of the first cycle - a period of time in all the signal processing bands of the
к) задержку формируют на время первой фазы второго цикла - на время ,k) delay form at the time of the first phase of the second cycle - at the time ,
л) в течение времени с помощью корреляционного анализа находят очередные значения текущих задержек компонентов сигнала источника в канале передачи сообщений,l) over time using correlation analysis find the next values of the current delays of the components of the source signal in the message channel,
м) повторяют вышеописанный алгоритм расчета и формирования задержек на втором, третьем и т.д. циклах обработки сигналов.m) repeat the above algorithm for calculating and generating delays in the second, third, etc. signal processing cycles.
Таким образом, описанный выше цикл алгоритма обработки содержит два этапа или две фазы действий.Thus, the cycle of the processing algorithm described above contains two stages or two phases of actions.
На первом - вспомогательном этапе - формируют и запоминают единую для всех полос задержку, создают условия однозначного соответствия между значениями задержек, найденных при помощи корреляционного анализа и истинного относительного сдвига компонентов сигнала источника 1 в канале передачи сообщения. На втором этапе рассчитывают и формируют, но не запоминают в полосах обработки значения задержек обратного временного предыскажения. В полосах обработки, где компоненты сигнала источника 1 пришли раньше, вводят соответствующее расчетное значение компенсационной задержки. Предыскаженные с помощью этих задержек компоненты сигнала приходят в точку приема сообщения в течение времени синхронно, с тем же относительным расположением, как и в сигнале источника сообщения. Для очередного определения значений задержек вновь устанавливают единую для всех полос задержку. А чтобы минимизировать на этом этапе время-частотные или фазово-частотные искажения компонентов сигнала, устанавливают, например, в качестве единой задержки, среднеарифметическую задержку по всем полосам обработки сигналов. Эти действия повторяются циклически с постоянным или, например, переменным периодом.At the first - auxiliary stage - they form and store a single delay for all the bands, create conditions for a unique correspondence between the values of the delays found using the correlation analysis and the true relative shift of the components of the
Описанный алгоритм расчета и формирования задержек имеет существенный недостаток. В течение времени полезный информативный сигнал сообщения передается в точку его приема без соответствующих предыскажений. Это приводит к росту искажений сигнала в точке его получения. Эти искажения можно минимизировать, если применить другой алгоритм расчета и формирования задержек сигналов в полосах обработки.The described algorithm for calculating and generating delays has a significant drawback. For a time a useful informative signal of the message is transmitted to the point of reception without corresponding pre-emphasis. This leads to an increase in signal distortion at the point of its receipt. These distortions can be minimized by using a different algorithm for calculating and generating signal delays in the processing bands.
Для пояснения нового алгоритма обработки воспользуемся Фиг.8.To explain the new processing algorithm, we will use Fig. 8.
За время передачи сообщения на каждом временном отрезке, в каждой i-й полосе обработки, будем рассчитывать и формировать задержки сигнала источника по следующим правилам:During message transmission at each time interval, in each i-th processing band, we will calculate and form the source signal delays according to the following rules:
а) во всех полосах i обработки сигналов сформируем и запомним начальные задержки , 1iR, где (1) - номер цикла. Значения этих задержек запомним, по крайней мере, на время Δt(1). По-другому говоря, введем в память (блока 2 обработки) массив чисел - значений задержек для соответствующих полос обработки сигналов , где R - число полос обработки сигналов источника 1, η,i - номер задержки в i - и полосе,a) in all bands i of signal processing, we form and remember the initial delays , 1iR, where (1) is the cycle number. We will remember the values of these delays, at least for the time Δt (1) . In other words, we introduce into the memory (
б) за время Δt(1) осуществим корреляционную обработку сигналов и найдем (вычислим) для соответствующих полос текущее значение полных задержек во всех элементах канала передачи сообщений от источника 1 сигнала до точки приема сообщения,b) for the time Δt (1) we carry out the correlation processing of the signals and find (calculate) for the corresponding bands the current value of the total delays in all elements of the message channel from the
в) найдем максимальную по всем полосам i обработки задержку ,c) we find the maximum delay for all processing bands i ,
г) для полосы, где задержка оказалась максимальна, по отношению к задержкам сигнала в других полосах анализа, ее значение на следующем цикле - на временном отрезке Δt(2) - сохраняется ,d) for the band where the delay turned out to be maximum, relative to the signal delays in other analysis bands, its value in the next cycle - in the time interval Δt (2) - is preserved ,
д) для всех других полос обработки сигнала, в которых компоненты пришли в точку получения сообщения раньше самой отставшей компоненты (с меньшей задержкой), компенсационные задержки рассчитываются по формуле (3)d) for all other signal processing bands in which the components arrived at the point of receiving the message earlier than the lagging component (with a lower delay), the compensation delays are calculated by the formula (3)
Из формулы (3) следует, что пункт г) является частным случаем расчета задержек для самой отставшей компоненты передаваемого сообщения, когда ,From formula (3) it follows that paragraph d) is a special case of calculating delays for the most lagging component of a transmitted message when ,
е) рассчитанные по формуле (3) задержки формируем в соответствующих - i-x полосах обработки после отрезка времени Δt(1).f) we calculate the delays calculated by formula (3) in the corresponding - ix processing bands after the time interval Δt (1) .
Для последующих циклов повторяем последовательность действий, начиная с пункта а), заменив номера циклов (1) на (2), (3) и так далее.For subsequent cycles, we repeat the sequence of actions starting from point a), replacing the cycle numbers (1) with (2), (3) and so on.
Существенное отличие предложенного алгоритма расчета и формирования задержек от известного алгоритма заключается в том, что отсутствуют временные отрезки Δt', когда сигнал источника 1 передают до точки приема с погрешностью, связанной с неточным расчетом и формированием предыскажающих задержек в каждой из полос обработки сигналов.A significant difference between the proposed algorithm for calculating and generating delays from the known algorithm is that there are no time intervals Δt 'when the signal of
Из сопоставления нового алгоритма с известным видно, что новый способ расчета и формирования задержек не является чисто механическим упрощением общеизвестного способа. Он получен не просто за счет исключения ряда действий в процессе расчета и формирования задержек компонентов передаваемого сообщения, а путем добавления новых действий и совсем в другой их последовательности, чем в алгоритме-аналоге.Comparing the new algorithm with the well-known one shows that the new method for calculating and generating delays is not a purely mechanical simplification of the well-known method. It was obtained not simply by eliminating a number of actions in the process of calculating and generating delays in the components of the transmitted message, but by adding new actions and in a completely different sequence than those in the analog algorithm.
В частности, новыми действиями являются действия, направленные на запоминание ранее установленных задержек в полосах обработки сигнала, по крайней мере, на время каждого цикла, начиная с первого, и осуществление вычислений задержек согласно формуле (3).In particular, new actions are actions aimed at storing previously set delays in the signal processing bands, at least for the duration of each cycle, starting from the first, and performing delay calculations according to formula (3).
Формирование задержек согласно формуле (3) эквивалентно выполнению следующих условий (существенных признаков формулы изобретения): "в каждой из, по крайней мере, двух полос обработки осуществляют формирование задержек электрических сигналов источника, запоминание значения этих задержек, расчет текущих значений полных задержек сигналов источника во всех элементах канала передачи сообщений от источника сигнала до точки приема сообщения, вычисляют максимальную по всем полосам обработки полную задержку, рассчитывают текущие компенсационные задержки путем вычитания из значения максимальной по всем полосам обработки задержки значения текущей полной задержки и суммирования полученного таким образом результата со значением ранее сформированной и запомненной задержки".The formation of delays according to formula (3) is equivalent to the following conditions (essential features of the claims): "in each of at least two processing bands, delays are generated for the electrical signals of the source, the value of these delays is stored, and the current values of the total delays of the source signals are calculated all elements of the message transmission channel from the signal source to the point of receipt of the message, calculate the maximum total delay in all processing bands, calculate the current compensation nye delay by subtracting the maximum value for all bands delay processing value of the current overall delay and summing the thus-obtained result with the value previously generated and stored delay ".
Вышеперечисленные признаки можно включить в отличительную часть пункта 1 формулы изобретения. Всю совокупность этих новых действий, протекающих во времени уже по-другому, можно рассматривать как совокупность отличительных существенных признаков, которых не было в аналоге, и которые не раскрыты в других общеизвестных источниках информации. Поэтому, дополнив вышеуказанной совокупностью существенных признаков функциональные возможности блока обработки сигналов по формированию оптимальной его ФЧХ или ВЧХ можно говорить о новых, более совершенных системах с обратной связью и специальной обработкой сигналов. В первом пункте формулы речь идет только об усовершенствовании процесса формирования ФЧХ или ВЧХ блока 2 обработки сигналов.The above features can be included in the characterizing part of
Признак "по крайней мере, в двух полосах обработки" позволяет реализовывать упрощенные варианты систем связи. Например, в радиотехнике с помощью этого алгоритма можно оптимизировать предыскажения в двухполосной или трехполосной системе передачи звуковых сигналов.The sign "at least in two processing bands" allows you to implement simplified versions of communication systems. For example, in radio engineering, using this algorithm, it is possible to optimize pre-emphasis in a two-way or three-way audio signal transmission system.
В подобных системах искажения данного вида возникают преимущественно из-за различной удаленности, например, низкочастотных, среднечастотных и высокочастотных динамиков по отношению к точке получения сообщения (по отношению к слушателю).In such systems, distortions of this kind arise mainly due to different remoteness, for example, low-frequency, mid-frequency and high-frequency speakers in relation to the point of receipt of the message (in relation to the listener).
В более сложных и совершенных системах в каждой из вышеуказанных полос может также осуществляться многополосный анализ сигналов и установка текущих предыскажений, возникающих из-за неравномерности АЧХ и ФЧХ усилителей 3, 9, излучателей 4, 10 и собственно самого канала 7, 12.In more complex and advanced systems, in each of the above bands, a multi-band signal analysis and installation of current predistortions arising due to the uneven frequency response and phase response of
За счет большого числа полос фильтрации (фильтров 14) можно компенсировать не только различия в протяженности каналов связи для низких средних и высоких частот, но и искажения ФЧХ, возникающие в канале связи из-за дисперсионных его свойств. Вышеуказанные полосы можно сформировать, используя соответствующее число сумматоров 17 (Фиг.5, 6).Due to the large number of filtering bands (filters 14), it is possible to compensate not only for differences in the length of communication channels for low medium and high frequencies, but also for phase-distortion distortions arising in the communication channel due to its dispersion properties. The above stripes can be formed using the corresponding number of adders 17 (Fig.5, 6).
Например, в системах высококачественного звуковоспроизведения излучение на низких частотах в легковом автомобиле, как правило, осуществляют с помощью низкочастотного излучателя - сабвуфера, установленного по конструктивным соображениям в заднем багажнике или на задней полке автомобиля, а излучение средних и высоких частот спектра звукового сигнала осуществляют с ближнего расстояния - с передней панели или передних стоек лобового стекла автомобиля.For example, in high-quality sound reproduction systems, radiation at low frequencies in a passenger car, as a rule, is carried out using a low-frequency emitter - a subwoofer installed for structural reasons in the rear trunk or on the rear shelf of the car, and the medium and high frequencies of the sound spectrum are emitted from the near distances - from the front panel or the front pillars of the windshield of the car.
В результате того, что средние и/или высокочастотные компоненты проходят меньшее расстояние, чем низкочастотные компоненты (например, разница длины пути составляет 1 м), то они гораздо быстрей (на 0,003 сек) приходят к органу слуха - точке получения сообщения, чем низкочастотные компоненты.As a result of the fact that the medium and / or high-frequency components travel a shorter distance than the low-frequency components (for example, the path length difference is 1 m), they reach the hearing organ much faster (by 0.003 sec) than the low-frequency components .
Эти искажения заметны на слух и эффективную борьбу с этим видом искажений можно вести с помощью предложенной в изобретении системы с обратной связью.These distortions are noticeable by ear and an effective fight against this type of distortion can be carried out using the feedback system proposed in the invention.
Установив зондирующее устройство 5 вблизи головы слушателя, например, на подголовнике водительского кресла, вблизи органов слуха, можно сформировать сигналы обратной связи и обработать их по предложенному алгоритму. Рассчитав и сформировав задержки для низких, средних и высоких частот и введя дополнительные задержки, на 0,003 сек для средних и высоких частот, можно синхронизировать приход к органу слуха человека всех компонентов одновременно и существенно повысить точность передаваемого сообщения.By installing a sounding
Учитывая общеизвестную взаимосвязь и взаимозависимость АЧХ и ФЧХ для любого четырехполюсника или канала связи, целесообразно дополнить действия по оптимизации ФЧХ блока 2 обработки сигналов общеизвестными действиями по автоматической оптимизации АЧХ этого узла, а также действиями по формированию сигналов для активного понижения шума. Поскольку, если ограничиться только компенсацией фазово-частотных искажений, то останутся и другие виды искажений - амплитудно-частотные, а также будут присутствовать шумовые компоненты внешних источников шума (канал связи открытый). Например, если ограничиться только введением дополнительных задержек среднечастотных и высокочастотных компонентов передаваемого звукового сигнала в автомобиле для того, чтобы эти компоненты приходили одновременно к слушателю с низкочастотными (отстающими) компонентами сабвуфера, то уровни компонентов на высоких, средних и низких частотах могут оказаться не сбалансированы. Например, может потребоваться дополнительно повысить уровень низкочастотных компонентов, поскольку они излучаются дальше от слушателя, чем средне частотные и высокочастотные компоненты.Given the well-known interconnection and interdependence of the frequency response and phase response for any four-port or communication channel, it is advisable to supplement the optimization of the frequency response of
Автоматическим выставлением правильного баланса этих уровней также занимается блок обработки сигналов 2. Работа узлов этого блока 2, отвечающих за автоматизацию установки требуемого уровня компонентов сигнала подробно описана в изобретениях аналогах и кратко описана выше. Работа этих узлов (25, 26, 27, 28) позволяет в автоматическом режиме осуществлять точный баланс компонентов по уровням. Это эквивалентно работе автоматического эквалайзера.The
В дополнение к этим действиям в изобретении и системе передачи, например, звуковых сообщений могут автоматически формироваться сигналы для активного понижения шума.In addition to these actions in the invention and the transmission system, for example, audio messages, signals can be automatically generated to actively reduce noise.
На тех частотах, где присутствуют компоненты полезного сигнала, не формируют сигналы для активного понижения шума.At those frequencies where the components of the useful signal are present, signals are not generated to actively reduce noise.
Если помеха стационарна или квазистационарна, то есть ее параметры медленно меняются с течением времени по отношению к передаваемому сообщению и время задержки сигнала в канале связи невелико, то можно успеть отфильтровать помеховые компоненты из сигнала обратной связи и путем оптимизации фазы и уровня этих компонентов сформировать сигнал для активного понижения шума в точке получения сообщения.If the interference is stationary or quasi-stationary, that is, its parameters slowly change over time with respect to the transmitted message and the signal delay time in the communication channel is small, then you can manage to filter out the interference components from the feedback signal and by optimizing the phase and level of these components to generate a signal for active noise reduction at the point of receipt of the message.
На кратковременные (импульсные) помехи система не реагирует. Это достигается за счет выбора соответствующих постоянных времени при формировании сигналов для активного понижения шума.The system does not respond to short-term (pulsed) interference. This is achieved by choosing the appropriate time constants in the formation of signals for active noise reduction.
Если в процессе работы в системе слишком быстро происходят изменения параметров (например, АЧХ и ФЧХ канала связи), например, из-за того, что излучатели или точка получения перемещаются в пространстве друг относительно друга и система не успевает их отслеживать в реальном масштабе времени, то оптимизацию соответствующих параметров и компенсацию искажений не производят.If during operation in the system changes of parameters occur too quickly (for example, frequency response and phase response of the communication channel), for example, due to the fact that the emitters or the receiving point move in space relative to each other and the system does not have time to track them in real time, then optimization of the corresponding parameters and distortion compensation are not performed.
Эти действия реализуются в автоматических системах регулирования и в предложенной системе связи посредством выбора соответствующих постоянных времени регулирования и оптимизации соответствующих параметров, например, путем задания определенной длительности циклов расчета и установки задержек компонентов передаваемого сообщения. Например, в звуковоспроизведении для исключения самовозбуждения системы можно достаточно быстро (длительность цикла расчета и формирования задержек составляет 0,1-1 сек) осуществлять оптимизацию ФЧХ и более медленно (постоянная времени 5-30 сек) подстраивать АЧХ блока 2. Причем на различных частотах эта оптимизация может также протекать с различной скоростью. За счет разной скорости оптимизации параметров на различных частотах можно развязать эти процессы во времени друг относительно друга и, например, сделать их практически незаметными на слух в системах высококачественной передачи звуковых сигналов.These actions are implemented in automatic control systems and in the proposed communication system by selecting the appropriate control time constants and optimizing the corresponding parameters, for example, by setting a specific duration of the calculation cycles and setting the delays of the components of the transmitted message. For example, in sound reproduction, to exclude self-excitation of the system, you can quickly enough (the duration of the calculation cycle and the formation of delays is 0.1-1 sec) to optimize the phase response and more slowly (time constant 5-30 sec) to adjust the frequency response of
Действия по оптимизации АЧХ блока 2 обработки и действия по оптимизации процесса формирования сигналов для активного понижения шума в рамках этой заявки используются по прямому назначению. Их, также как и ряд других общеизвестных действий, например, тонкомпенсации сигнала источника можно включить в зависимые пункты формулы изобретения в виде соответствующих функций блока 2 обработки без подробного их описания.The steps to optimize the frequency response of the
В ряде систем связи, например в телевидении или телеметрии, предложенный способ можно также применять, используя одну высококачественную линию обратной связи в различных каналах связи с более низким качеством передаваемого сигнала для периодического (например, раз в час, месяц или год) тестирования и выработки корректирующих предыскажений передаваемых сообщений в этих каналах связи. В качестве такой линии может использоваться, например, оптоволоконная линия связи, а в качестве основных каналов связи, например, старые радиорелейные линии связи, каналы для передачи телевизионных сигналов, которые находятся в дестабилизирующих условиях. За счет поочередной коммутации линии 6 обратной связи можно по очереди исследовать искажающие свойства основных каналов связи, превращая их на малое время в системы с обратной связью, например, в соответствии со структурной схемой, показанной на Фиг.1. Проведя вышеописанные действия по исследованию искажающих свойств основного канала связи, можно сформировать, например, программным способом, оптимальные предыскажения АЧХ и ФЧХ для каждого из каналов связи. В последующем полученные таким образом предыскажения сохраняют и поддерживают в каждом из каналов до очередного момента времени исследования и подстройки системы связи.In a number of communication systems, for example, in television or telemetry, the proposed method can also be applied using one high-quality feedback line in various communication channels with lower quality of the transmitted signal for periodic (for example, once an hour, month or year) testing and development of corrective predistortions of transmitted messages in these communication channels. As such a line, for example, an optical fiber communication line can be used, and as the main communication channels, for example, old radio relay communication lines, channels for transmitting television signals that are in destabilizing conditions. Due to the alternate switching of the
Таким образом, приведенная выше совокупность существенных признаков, отражающих суть нового алгоритма обработки сигналов, в сравнении с известным уровнем техники, позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений условию "новизна". В то же время совокупность отличительных признаков, приводящая к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому технические решения соответствуют условию "изобретательский уровень". Совокупность существенных признаков отвечает также условию "промышленная применимость".Thus, the above set of essential features that reflect the essence of the new signal processing algorithm, in comparison with the prior art, allows us to conclude that the claimed technical solutions meet the condition of "novelty." At the same time, the set of distinctive features leading to the solution of the problem, does not explicitly follow from the prior art, therefore, technical solutions meet the condition of "inventive step". The set of essential features also meets the condition of "industrial applicability".
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Предложенные способы и системы для их осуществления могут быть использованы в различных областях науки и техники, связанных с передачей и обработкой информации, например, в радиотехнике для высококачественного формирования звуковых сигналов.The proposed methods and systems for their implementation can be used in various fields of science and technology related to the transmission and processing of information, for example, in radio engineering for high-quality formation of sound signals.
Вышеописанные способы и системы поясняют суть нового фундаментального закона природы - ЗАКОНА МИНИМИЗАЦИИ РОСТА ЭНТРОПИИ системы связи.The above methods and systems explain the essence of a new fundamental law of nature - the LAW OF MINIMIZING GROWTH OF ENTROPY of a communication system.
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005105421/09A RU2288550C1 (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Method for transferring messages of any physical origin, for example, method for transferring sound messages and system for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005105421/09A RU2288550C1 (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Method for transferring messages of any physical origin, for example, method for transferring sound messages and system for its realization |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005105421A RU2005105421A (en) | 2006-08-10 |
RU2288550C1 true RU2288550C1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37059175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005105421/09A RU2288550C1 (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Method for transferring messages of any physical origin, for example, method for transferring sound messages and system for its realization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2288550C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549117C1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-04-20 | Виктор Леонидович Семенов | Method of transmission by the object of the secret information and device for its implementation |
US9659568B2 (en) | 2007-12-31 | 2017-05-23 | Lg Electronics Inc. | Method and an apparatus for processing an audio signal |
RU2794556C1 (en) * | 2022-09-23 | 2023-04-21 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики"(ЦНИИ РТК) | Method for remote control of mobile robot with delays in the information transmission channel |
-
2005
- 2005-02-28 RU RU2005105421/09A patent/RU2288550C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9659568B2 (en) | 2007-12-31 | 2017-05-23 | Lg Electronics Inc. | Method and an apparatus for processing an audio signal |
RU2549117C1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-04-20 | Виктор Леонидович Семенов | Method of transmission by the object of the secret information and device for its implementation |
RU2794556C1 (en) * | 2022-09-23 | 2023-04-21 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики"(ЦНИИ РТК) | Method for remote control of mobile robot with delays in the information transmission channel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005105421A (en) | 2006-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8396225B2 (en) | Active noise control using bass management and a method for an automatic equalization of sound pressure levels | |
CN107211209B (en) | For reducing the method and system of the distortion in ultrasonic wave audio system | |
EP2537255B1 (en) | Apparatus and method for converting an analog time domain signal into a digital frequency domain signal, and apparatus and method for converting an analog time domain signal into a digital time domain signal | |
US10880132B1 (en) | Distortion cancellation | |
CN111418219A (en) | Enhanced virtual stereo reproduction for unmatched auditory transmission loudspeaker systems | |
US20060177074A1 (en) | Early reflection reproduction apparatus and method of sound field effect reproduction | |
US6498529B1 (en) | Method and apparatus for calculating the predistortion function from a power amplifier | |
JP6698125B2 (en) | Audio processing apparatus and method | |
Denk et al. | Removing reflections in semianechoic impulse responses by frequency-dependent truncation | |
RU2288550C1 (en) | Method for transferring messages of any physical origin, for example, method for transferring sound messages and system for its realization | |
KR102358310B1 (en) | Crosstalk cancellation for opposite-facing transaural loudspeaker systems | |
US10313820B2 (en) | Sub-band spatial audio enhancement | |
Kabzinski et al. | An adaptive crosstalk cancellation system using microphones at the ears | |
US10693512B1 (en) | Distortion cancellation | |
Jaloudi | Software-defined radio for modular audio mixers: Making use of market-available audio consoles and software-defined radio to build multiparty audio-mixing systems | |
RU2326495C2 (en) | Method of communication of messages of any physical nature, for example, method of communication of audio messages and system for its implementation | |
CN112398543B (en) | Methods, apparatus, systems, devices, and computer readable media for optical communications | |
KR20180123571A (en) | Adaptive processing in time-multiplexed signals | |
JP2014146941A (en) | Noise reduction device, broadcast receiver and noise reduction method | |
US7693922B2 (en) | Method for preprocessing a signal and method for signal processing | |
RU2106075C1 (en) | Spatial sound playback system | |
Terrell et al. | A perceptual audio mixing device | |
RU184643U1 (en) | Squelch model | |
Johansson et al. | Sound field control using a limited number of loudspeakers | |
US9131313B1 (en) | System and method for audio reproduction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160229 |