RU2773261C1 - Method and device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of drops in the non-stationary areas of acoustic signals - Google Patents

Method and device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of drops in the non-stationary areas of acoustic signals Download PDF

Info

Publication number
RU2773261C1
RU2773261C1 RU2021116288A RU2021116288A RU2773261C1 RU 2773261 C1 RU2773261 C1 RU 2773261C1 RU 2021116288 A RU2021116288 A RU 2021116288A RU 2021116288 A RU2021116288 A RU 2021116288A RU 2773261 C1 RU2773261 C1 RU 2773261C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
digital
code
stationarity
Prior art date
Application number
RU2021116288A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Александрович Абрамов
Олег Борисович Попов
Игорь Викторович Власюк
Андрей Владимирович Балобанов
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ) filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2773261C1 publication Critical patent/RU2773261C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring technology.
SUBSTANCE: invention provides for measuring rhythmic frequencies, power and duration of acoustic signal drops. The essence of the invention lies in the fact that low-frequency components are isolated from the Hilbert amplitude envelope by filtering in the form of acoustic objects (for example, sounds, words). These acoustic objects contain the most important and informative areas of unsteadiness in the form of an increase in the leading fronts of these objects or “attacks”, as well as declines of these objects. After the allocation of non-stationary sections in the form of drops, the instantaneous power of each of these sections is measured, as well as the average power of non-stationary sections is measured over a long time period. Also, in the selected areas of unsteadiness in the form of drops, the duration of the drop of each section of unsteadiness is measured, as well as the measurement of the average duration of drops is carried out over a long time period. In addition, in the selected areas of unsteadiness with increasing steepness, the frequency of occurrence of these areas (“attacks”) is measured for a given period of time (rhythmic frequencies), and the average value of these rhythmic frequencies is measured over a long time period.
EFFECT: ensuring the ability to perform a high-precision assessment of the quality of acoustic signals.
2 cl, 12 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к технике связи, в частности к цифровым способам и устройствам измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов акустических сигналов.The invention relates to communication technology, in particular to digital methods and devices for measuring rhythmic frequencies, power and duration of acoustic signal decays.

Уровень техникиState of the art

Известен способ измерения мгновенных и средних значений абсолютной и относительной мощности акустических сигналов (Патент РФ, №458340 БИ №10 от 10.04.2012), включающий преобразование входного сигнала, линейное аналого-цифровое преобразование сигнала, гильбертовское преобразование с формированием ортогонального сигнала из цифрового сигнала, выделение в цифровом виде сигнала, соответствующего амплитудной огибающей измеряемого аналогового сигнала, формирование К сегментов цифрового сигнала из N кодовых комбинаций в каждом сегменте из выделенного в цифровом виде сигнала, соответствующего амплитудной огибающей измеряемого аналогового сигнала, цифровое квадрирование, формирование в каждом из К сегментов, путем суммирования и усреднения, цифрового отсчета, соответствующего значению пиковой мощности измеряемого аналогового сигнала на коротком временном отрезке, после чего в каждом из полученных К=К1 цифровых отсчетов путем деления на два в цифровом виде осуществляют формирование цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности измеряемого аналогового сигнала на коротком временном отрезке и, полученные К=К12 цифровых отсчетов запоминают, а также осуществляют формирование из К12 цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности измеряемого аналогового сигнала на длительном временном отрезке, после чего осуществляют цифровую индикацию К12 запомненных цифровых отсчетов и цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности измеряемого аналогового сигнала на длительном временном отрезке.A known method for measuring instantaneous and average values of the absolute and relative power of acoustic signals (RF Patent, No. 458340 BI No. 10 dated April 10, 2012), including input signal conversion, linear analog-to-digital signal conversion, Hilbert transformation with the formation of an orthogonal signal from a digital signal, extraction in digital form of a signal corresponding to the amplitude envelope of the measured analog signal, formation of K segments of a digital signal from N code combinations in each segment from a digitally selected signal corresponding to the amplitude envelope of the measured analog signal, digital squaring, formation in each of the K segments, by summation and averaging, a digital reading corresponding to the value of the peak power of the measured analog signal in a short time interval, after which in each of the obtained K=K 1 digital readings, by dividing by two in digital form, a digital a couple corresponding to the value of the average power of the measured analog signal in a short time interval and the obtained K=K 12 digital samples are stored, and also formed from K 12 digital samples, by summing and averaging these samples, a digital sample corresponding to the value of the average power of the measured analog a signal over a long time interval, after which digital indication of K 12 stored digital readings and a digital reading corresponding to the value of the average power of the measured analog signal over a long time interval is carried out.

Известно устройство измерения мгновенных и средних значений абсолютной и относительной мощности акустических сигналов (Патент РФ, №458340 БИ №10 от 10.04.2012), содержащее последовательно соединенные входной блок, линейный аналого-цифровой преобразователь, блок гильбертовского ортогонального преобразования, а также блок вычисления амплитудной огибающей, цифровой квадратор, сумматор-усреднитель, первый блок памяти, второй блок памяти и блок индикации с дисплеем.A device for measuring instantaneous and average values of the absolute and relative power of acoustic signals is known (RF Patent, No. 458340 BI No. 10 dated April 10, 2012), containing a series-connected input unit, a linear analog-to-digital converter, a Hilbert orthogonal transform unit, and a unit for calculating the amplitude envelope, digital quadrator, adder-averaging, first memory block, second memory block and indication block with display.

Недостатком известного способа и устройства является невозможность измерения мощности на наиболее важных участках нестационарности акустических сигналов, а также невозможности измерения других параметров акустических сигналов.The disadvantage of the known method and device is the impossibility of measuring power in the most important areas of non-stationarity of acoustic signals, as well as the impossibility of measuring other parameters of acoustic signals.

Наиболее близким способом к заявленному является способ измерения мощности и крутизны нарастания участков нестационарности акустических сигналов (патент РФ №2731339, опубликован 01.09.2020 г), включающий преобразование входного сигнала, линейное аналого-цифровое преобразование сигнала, гильбертовское преобразование с формированием ортогонального сигнала из цифрового сигнала, выделение в цифровом виде сигнала, соответствующего гильбертовской амплитудной огибающей аналогового сигнала, выделение путем фильтрации низкочастотных составляющих гильбертовской амплитудной огибающей, выделение в этом отфильтрованном сигнале участков нестационарности с нарастающей крутизной, каждый из которых содержит Nx параллельных кодовых комбинаций, из которых после цифрового квадрирования осуществляют формирование в каждом участке нестационарности, путем суммирования и усреднения, цифрового отсчета, соответствующего значению мгновенной мощности этого участка нестационарности с нарастающей крутизной, а далее К таких цифровых отсчетов запоминают, а также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности на длительном временном отрезке, состоящем из К участков нестационарности с нарастающей крутизной, после чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности и цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности участков нестационарности на длительном временном отрезке, состоящего из К участков, а также на каждом выделенном участке нестационарности с нарастающей крутизной определяют длительность этого участка Δt и определяют разность мгновенных значений амплитуд ΔА межу конечной точкой участка нестационарности и его начальной точкой, а затем путем деления разности мгновенных значений амплитуд между конечной точкой участка нестационарности и его начальной точкой ΔА на длительность этого участка нестационарности Δt, осуществляют формирование цифрового отсчета, соответствующего крутизне нарастания S участка нестационарности с нарастающей крутизной, а далее К таких цифровых отсчетов запоминают, а также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней крутизны нарастания S на длительном временном отрезке, состоящем из К участков нестационарности с нарастающей крутизной, после чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям крутизны нарастания S участков нестационарности и цифрового отсчета, соответствующего значению средней крутизны нарастания участков нестационарности на длительном временном отрезке, состоящего из К участков.The closest method to the claimed one is the method of measuring the power and the steepness of the increase in the sections of non-stationarity of acoustic signals (RF patent No. 2731339, published on 09/01/2020), including input signal conversion, linear analog-to-digital signal conversion, Hilbert transformation with the formation of an orthogonal signal from a digital signal , extracting in digital form the signal corresponding to the Hilbert amplitude envelope of the analog signal, extracting the low-frequency components of the Hilbert amplitude envelope by filtering, extracting in this filtered signal sections of non-stationarity with increasing steepness, each of which contains N x parallel code combinations, of which, after digital squaring, formation in each section of non-stationarity, by summing and averaging, a digital reading corresponding to the value of the instantaneous power of this section of non-stationarity with increasing steepness, and then To such digital readings are stored, and also the formation of K digital readings is carried out by summing and averaging these readings, a digital reading corresponding to the value of the average power over a long time interval, consisting of K sections of non-stationarity with increasing slope, after which a digital indication of K stored digital readings corresponding to the values of instantaneous power and a digital reading corresponding to the value of the average power of the sections of non-stationarity in a long time interval, consisting of K sections, as well as on each selected section of unsteadiness with increasing steepness, the duration of this section Δt is determined and the difference in the instantaneous values of the amplitudes ΔA between end point of the non-stationarity section and its initial point, and then by dividing the difference of instantaneous amplitude values between the end point of the non-stationarity section and its initial point ΔА by the duration of this non-stationarity section Δ t, form a digital reading corresponding to the rise slope S of the non-stationarity section with increasing slope, and then K of such digital readings are stored, and also form digital readings from K, by summing and averaging these readings, a digital reading corresponding to the value of the average rise slope S over a long time interval, consisting of K sections of non-stationarity with increasing steepness, after which a digital indication is made of K stored digital readings corresponding to the values of the slope of increase S of the sections of non-stationarity and a digital reading corresponding to the value of the average slope of the increase in sections of non-stationarity over a long time interval, consisting of K plots.

Известно устройство измерения мощности и крутизны нарастания участков нестационарности акустических сигналов (патент РФ №2731339, опубликован 01.09.2020 г), содержащее последовательно соединенные входной блок, линейный аналого-цифровой преобразователь, блок гильбертовского ортогонального преобразования, блок вычисления амплитудной огибающей, фильтр низких частот, выход которого соединен с первым входом блока ключей и входом блока обнаружения участков нестационарности, первый выход которого соединен со вторым входом блока ключей и первым входом блока определения крутизны нарастания участков нестационарности, второй вход которого соединен со вторым выходом блока обнаружения участков нестационарности, причем выход блока ключей соединен с третьим входом блока определения крутизны нарастания участков нестационарности и входом цифрового квадратора, выход которого соединен с первым входом сумматора-усреднителя, выход которого соединен с первым входом первого блока памяти, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока индикации с дисплеем, при этом первый выход блока определения крутизны нарастания участков нестационарности соединен с первым входом второго блока памяти, а его второй выход соединен со вторым входом первого блока памяти и со вторым входом второго блока памяти, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с третьим и четвертым входами блока индикации с дисплеем, причем третий выход блока определения крутизны нарастания участков нестационарности соединен со вторым входом сумматора-усреднителя.A device is known for measuring the power and steepness of the increase in the sections of non-stationarity of acoustic signals (RF patent No. 2731339, published on 09/01/2020), containing a series-connected input unit, a linear analog-to-digital converter, a Hilbert orthogonal transform unit, a unit for calculating the amplitude envelope, a low-pass filter, the output of which is connected to the first input of the block of keys and the input of the block for detecting sections of non-stationarity, the first output of which is connected to the second input of the block of keys and the first input of the block for determining the steepness of the increase in sections of non-stationarity, the second input of which is connected to the second output of the block for detecting sections of non-stationarity, and the output of the block of keys connected to the third input of the block for determining the steepness of the rise of the non-stationarity sections and the input of the digital quadrator, the output of which is connected to the first input of the adder-averaging, the output of which is connected to the first input of the first memory block, the first and second outputs which are connected, respectively, to the first and second inputs of the indication block with the display, while the first output of the block for determining the steepness of the rise of the non-stationarity sections is connected to the first input of the second memory block, and its second output is connected to the second input of the first memory block and to the second input of the second a memory block, the first and second outputs of which are connected, respectively, to the third and fourth inputs of the indication block with the display, and the third output of the block for determining the slope of the increase in the non-stationarity sections is connected to the second input of the adder-averaging.

Недостатком известного способа и устройства является невозможность измерения мощности и длительности акустических сигналов на таких значимых участках нестационарности как участки спада, определяющие качество этих сигналов, и невозможность измерения такого важного параметра как ритмические частоты акустических сигналов.The disadvantage of the known method and device is the impossibility of measuring the power and duration of acoustic signals in such significant areas of non-stationarity as the decline sections that determine the quality of these signals, and the impossibility of measuring such an important parameter as the rhythmic frequencies of acoustic signals.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Задачей предлагаемого изобретения является:The objective of the invention is:

Расширение функциональных возможностей для измерения ритмических частот акустических сигналов, мощности и длительности спадов участков нестационарности данных сигналов, а также повышение точности оценки качества этих акустических сигналов.Expanding the functionality for measuring the rhythmic frequencies of acoustic signals, the power and duration of the decay of the sections of non-stationarity of these signals, as well as improving the accuracy of assessing the quality of these acoustic signals.

Задача решается за счет использования гильбертовской амплитудной огибающей, выделяемой из акустического сигнала. Из гильбертовской амплитудной огибающей путем фильтрации выделяются низкочастотные составляющие этой огибающей в виде акустических объектов (например звуков, слов). Эти низкочастотные составляющие или акустические объекты содержат наиболее важные и информативные участки нестационарности в виде нарастания передних фронтов этих объектов или «атак», а также спадов этих объектов. Осуществляется выделение участков нестационарности с нарастающей крутизной и выделение участков нестационарности в виде спадов. После выделения участков нестационарности в виде спадов, содержащих Nx кодовых комбинаций в каждом участке, осуществляют измерение мгновенной мощности каждого из этих участков, а также измерение средней мощности участков нестационарности на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков. Также на участках нестационарности в виде спадов осуществляют измерение длительности спада каждого участка нестационарности, а также измерение средней длительности спадов на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков. Кроме того, на участках нестационарности с возрастающей крутизной, измеряют частоту появления этих участков («атак») на заданном отрезке времени (ритмических частот), а также осуществляют измерение среднего значения этих ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящем из К таких отрезков времени. Вследствие таких измерений удается с большой точностью оценить качество акустических сигналов, так как именно участки нестационарности в виде атак и спадов содержат наибольшее количество информации и их искажения при передаче и обработках существенно снижают качество этих акустических сигналов. Данные измерения позволят проводить мероприятия по уменьшению искажений участков нестационарности в акустических сигналах и тем самым повышать их качество.The problem is solved by using the Hilbert amplitude envelope extracted from the acoustic signal. From the Hilbert amplitude envelope, by filtering, the low-frequency components of this envelope are selected in the form of acoustic objects (for example, sounds, words). These low-frequency components or acoustic objects contain the most important and informative areas of non-stationarity in the form of rising fronts of these objects or "attacks", as well as recessions of these objects. The selection of sections of non-stationarity with increasing steepness and the selection of sections of non-stationarity in the form of recessions are carried out. After selecting sections of non-stationarity in the form of recessions containing N x code combinations in each section, the instantaneous power of each of these sections is measured, as well as the average power of sections of non-stationarity is measured over a long time interval consisting of K such sections. Also, in the areas of non-stationarity in the form of recessions, the duration of the decline of each segment of non-stationarity is measured, as well as the measurement of the average duration of recessions over a long time interval consisting of K such sections. In addition, in areas of non-stationarity with increasing steepness, the frequency of occurrence of these sections (“attacks”) is measured at a given time interval (rhythmic frequencies), and the average value of these rhythmic frequencies is also measured over a long time interval consisting of K such time intervals. As a result of such measurements, it is possible to assess the quality of acoustic signals with great accuracy, since it is the areas of non-stationarity in the form of attacks and recessions that contain the greatest amount of information, and their distortion during transmission and processing significantly reduces the quality of these acoustic signals. These measurements will make it possible to carry out measures to reduce the distortion of non-stationary sections in acoustic signals and thereby improve their quality.

Предлагаемый способ измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов, включающий преобразование входного сигнала, линейное аналого-цифровое преобразование сигнала, гильбертовское преобразование с формированием ортогонального сигнала из цифрового сигнала, выделение в цифровом виде сигнала, соответствующего гильбертовской амплитудной огибающей аналогового сигнала, выделение путем фильтрации низкочастотных составляющих гильбертовской амплитудной огибающей, а также цифровое квадрирование, суммирование и усреднение, первое запоминание с суммированием и усреднением, второе запоминание с суммированием и усреднением, цифровую индикацию, отличающийся тем, что после выделения низкочастотных составляющих гильбертовской амплитудной огибающей, определяют и выделяют наиболее важные и информативные участки нестационарности с нарастающей крутизной и участки спада, а на участках спада каждый из которых содержит Nx параллельных кодовых комбинаций, из которых после цифрового квадрирования осуществляют формирование в каждом участке нестационарности, путем суммирования и усреднения, цифрового отсчета, соответствующего значению мгновенной мощности этого участка нестационарности со спадом, а далее К таких цифровых отсчетов запоминают, а также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности на длительном временном отрезке, состоящем из К участков нестационарности со спадом, после чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности и цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящего из К участков, а также на каждом выделенном участке нестационарности со спадом определяют длительность этого спада Δt в виде цифрового отсчета, а далее К таких цифровых отсчетов запоминают, а также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней длительности спадов на длительном временном отрезке, состоящем из К участков нестационарности со спадами, после чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям длительностей спадов участков нестационарности и цифрового отсчета, соответствующего среднему значению длительности спадов участков нестационарности на длительном временном отрезке, состоящего из К участков, а, кроме того, на выделенных участках нестационарности с нарастающей крутизной определяют количество этих участков (атак) на заданном отрезке времени в виде значения отсчета ритмической частоты, а далее К таких цифровых отсчетов запоминают, а также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего среднему значению ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящем из К отрезков времени с ритмическими частотами, после чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям ритмических частот и цифрового отсчета, соответствующего среднему значению ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящего из К заданных отрезков времени с ритмическими частотами.The proposed method for measuring rhythmic frequencies, power and duration of decays of sections of non-stationarity of acoustic signals, including input signal conversion, linear analog-to-digital signal conversion, Hilbert transformation with the formation of an orthogonal signal from a digital signal, digital extraction of a signal corresponding to the Hilbert amplitude envelope of the analog signal, selection by filtering the low-frequency components of the Hilbert amplitude envelope, as well as digital squaring, summation and averaging, the first storage with summation and averaging, the second storage with summation and averaging, a digital indication, characterized in that after the selection of the low-frequency components of the Hilbert amplitude envelope, they determine and extract the most important and informative segments of non-stationarity with increasing steepness and decay segments, and in the decay segments each of which contains N x parallel code combinations of which, after digital squaring, in each section of non-stationarity, by summing and averaging, a digital sample is formed, corresponding to the value of the instantaneous power of this segment of non-stationarity with a decline, and then K of such digital samples are stored, and also digital samples are formed from K, by summing and averaging these readings, a digital reading corresponding to the value of the average power over a long time interval, consisting of K sections of non-stationarity with a decline, after which a digital indication is made of K stored digital readings corresponding to the values of the instantaneous power and a digital reading corresponding to the value of the average power of the sections of unsteadiness with a decline in a long time interval, consisting of K sections, as well as in each selected section of non-stationarity with a decline, the duration of this decline Δt is determined in the form of a digital reading, and then K of such digital readings are stored, and also carry out the formation of K digital readings, by summing and averaging these readings, a digital reading corresponding to the value of the average duration of the recessions in a long time interval, consisting of K sections of non-stationarity with recessions, after which they carry out a digital indication of K stored digital readings corresponding to the duration values decays of non-stationarity sections and a digital readout corresponding to the average value of the duration of the declines of non-stationarity sections over a long time interval, consisting of K sections, and, in addition, on the selected sections of non-stationarity with increasing steepness, the number of these sections (attacks) is determined in a given period of time in the form of the value rhythmic frequency readings, and then K of such digital readings are stored, and also digital readings are formed from K digital readings, by summing and averaging these readings, a digital reading corresponding to the average value of rhythmic frequencies for a duration long time interval, consisting of K time intervals with rhythmic frequencies, after which a digital indication is made of K stored digital readings corresponding to the values of rhythmic frequencies and a digital reading corresponding to the average value of rhythmic frequencies over a long time interval, consisting of K specified time intervals with rhythmic frequencies .

А в устройство измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов, содержащее последовательно соединенные входной блок, линейный аналого-цифровой преобразователь, блок гильбертовского ортогонального преобразования, блок вычисления амплитудной огибающей, фильтр низких частот, а также блок ключей, цифровой квадратор, сумматор-усреднитель, первый блок памяти, второй блок памяти и блок индикации с дисплеем, дополнительно введены блок обнаружения двух участков нестационарности, блок определения ритмических частот, блок определения длительностей спадов и третий блок памяти, при этом первый и второй выходы блока гильбертовского ортогонального преобразования соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока вычисления амплитудной огибающей, выход которого соединен со входом фильтра низких частот, выход которого соединен с первым входом блока ключей и входом блока обнаружения двух участков нестационарности, первый выход которого соединен со входом блока определения ритмических частот, а его второй выход соединен со вторым входом блока ключей и с первым входом блока определения длительностей спадов, второй вход которого соединен с третьим выходом блока обнаружения двух участков нестационарности, причем выход блока ключей соединен со входом цифрового квадратора, выход которого соединен с первым входом сумматора-усреднителя, второй вход которого соединен с третьим выходом блока определения длительностей спадов, а выход сумматора-усреднителя соединен с первым входом первого блока памяти, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока индикации с дисплеем, при этом первый выход блока определения длительностей спадов соединен с первым входом второго блока памяти, а второй выход блока определения длительностей спадов соединен со вторым входом первого блока памяти и вторым входом второго блока памяти, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с третьим и четвертым входами блока индикации с дисплеем, причем первый и второй выходы блока определения ритмических частот соединены, соответственно, с первым и вторым входами третьего блока памяти, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с пятым и шестым входами блока индикации с дисплеем.And in a device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of the decays of the sections of non-stationarity of acoustic signals, containing a series-connected input unit, a linear analog-to-digital converter, a Hilbert orthogonal transformation unit, an amplitude envelope calculation unit, a low-frequency filter, as well as a key unit, a digital quadrator, an adder-averaging unit, a first memory block, a second memory block and an indication block with a display, a block for detecting two sections of non-stationarity, a block for determining rhythmic frequencies, a block for determining the duration of recessions and a third memory block are additionally introduced, while the first and second outputs of the Hilbert orthogonal transformation block are connected , respectively, with the first and second inputs of the block for calculating the amplitude envelope, the output of which is connected to the input of the low-pass filter, the output of which is connected to the first input of the block of keys and the input of the block for detecting two sections of non-stationarity, the first output of which connected to the input of the block for determining rhythmic frequencies, and its second output is connected to the second input of the block of keys and to the first input of the block for determining the duration of the recessions, the second input of which is connected to the third output of the block for detecting two sections of non-stationarity, and the output of the block of keys is connected to the input of the digital quadrator, the output of which is connected to the first input of the adder-averaging, the second input of which is connected to the third output of the block for determining the duration of the recessions, and the output of the adder-averaging is connected to the first input of the first memory block, the first and second outputs of which are connected, respectively, to the first and second inputs of the block indication with a display, wherein the first output of the block for determining the duration of the recessions is connected to the first input of the second memory block, and the second output of the block for determining the durations of the recessions is connected to the second input of the first memory block and the second input of the second memory block, the first and second outputs of which are connected, respectively, with the third and solid inputs of the indication unit with a display, wherein the first and second outputs of the rhythmic frequency determination unit are connected, respectively, with the first and second inputs of the third memory unit, the first and second outputs of which are connected, respectively, with the fifth and sixth inputs of the indication unit with the display.

Благодаря такому решению задачи предлагаемый способ и устройство измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов, в отличие от прототипа, позволяет расширить функциональные возможности для измерения ритмических частот, мгновенной и средней мощности и длительностей спадов участков нестационарности акустических сигналов, а также повысить точность оценки качества акустических сигналов.Thanks to this solution of the problem, the proposed method and device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of the recessions of the non-stationary sections of acoustic signals, unlike the prototype, allows you to expand the functionality for measuring rhythmic frequencies, instantaneous and average power and durations of the recessions of the sections of non-stationary acoustic signals, as well as increase accuracy of assessing the quality of acoustic signals.

Перечень фигурList of figures

Предложенный способ и устройство поясняются фигурами, на которых показаны:The proposed method and device are illustrated by the figures, which show:

Фиг. 1. Структурная схема устройства измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов.Fig. Fig. 1. Structural diagram of the device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of the decays of the sections of non-stationarity of acoustic signals.

Фиг. 2. Блок гильбертовского ортогонального преобразования.Fig. 2. Block of the Hilbert orthogonal transformation.

Фиг. 3. Блок вычисления амплитудной огибающей.Fig. 3. Block for calculating the amplitude envelope.

Фиг. 4. Блок обнаружения двух участков нестационарности.Fig. 4. Block for detecting two sections of non-stationarity.

Фиг. 5. Блок определения ритмических частот.Fig. 5. Block for determining rhythmic frequencies.

Фиг. 6. Блок определения длительностей спадов.Fig. 6. Block for determining the duration of recessions.

Фиг. 7. Сумматор-усреднитель.Fig. 7. Adder-averaging.

Фиг. 8. Первый, второй и третий блоки памяти.Fig. 8. First, second and third memory blocks.

Фиг. 9. Схема сегментации и наложения оконной функции Наттолла, входящей в блок гильбертовского ортогонального преобразования.Fig. 9. Segmentation and overlay scheme of the Nuttall window function included in the block of the Hilbert orthogonal transformation.

Фиг. 10. Временные диаграммы работы схемы сегментации и наложения оконной функции Наттолла, входящей в блок гильбертовского ортогонального преобразования.Fig. Fig. 10. Timing diagrams of the operation of the segmentation scheme and the overlay of the Nuttall window function included in the block of the Hilbert orthogonal transformation.

Фиг. 11. Схема перекрытия сегментов и компенсации неравномерности оконной функции Наттолла, входящей в блок гильбертовского ортогонального преобразования.Fig. 11. Scheme of overlapping segments and compensating for the unevenness of the Nuttall window function included in the block of the Hilbert orthogonal transformation.

Фиг. 12. Временные диаграммы работы схемы перекрытия сегментов и компенсации неравномерности оконной функции Наттолла, входящей в блок гильбертовского ортогонального преобразования.Fig. Fig. 12. Timing diagrams of the operation of the scheme for overlapping segments and compensating for the unevenness of the Nuttall window function included in the block of the Hilbert orthogonal transformation.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Особенностью предлагаемого способа измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов, в отличие от прототипа является расширение функциональных возможностей, которое позволяет измерять ритмические частоты, мощность и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов, а также позволяет повышать точность оценки качества акустических сигналов.A feature of the proposed method for measuring the rhythmic frequencies, power and duration of the recessions of the sections of non-stationarity of acoustic signals, in contrast to the prototype, is the expansion of functionality that allows you to measure the rhythmic frequencies, power and duration of the declines of the sections of non-stationarity of acoustic signals, and also allows you to improve the accuracy of assessing the quality of acoustic signals.

В основе предлагаемого способа лежит использование гильбертовской амплитудной огибающей, выделяемой из акустического сигнала. Из гильбертовской амплитудной огибающей путем фильтрации выделяются низкочастотные составляющие этой огибающей в виде акустических объектов (например, звуков, слов). Эти низкочастотные составляющие или акустические объекты содержат наиболее важные и информативные участки нестационарностив виде нарастания передних фронтов этих объектов или «атак», а также спадов этих объектов. Осуществляется выделение участков нестационарности с нарастающей крутизной и выделение участков нестационарности в виде спадов. После выделения участков нестационарности в виде спадов, содержащих Nx кодовых комбинаций в каждом участке, осуществляют измерение мгновенной мощности каждого из этих участков со спадом, а также измерение средней мощности участков нестационарности на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков со спадом. Также на участках нестационарности в виде спадов осуществляют измерение длительности спада каждого участка нестационарности, а также измерение средней длительности спадов на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков. Кроме того, на каждом участке нестационарности с возрастающей крутизной, измеряют частоту появления этих участков («атак») на заданном отрезке времени (ритмических частот), а также осуществляют измерение среднего значения этих ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящем из К таких отрезков времени. Вследствие таких измерений удается с большой точностью оценить качество акустических сигналов, так как именно участки нестационарности в виде атак и спадов содержат наибольшее количество информации и их искажения при передаче и обработках существенно снижают качество этих акустических сигналов. Данные измерения позволят проводить мероприятия по уменьшению искажений участков нестационарности в акустических сигналах и тем самым повышать их качество.The proposed method is based on the use of the Hilbert amplitude envelope extracted from the acoustic signal. From the Hilbert amplitude envelope, by filtering, the low-frequency components of this envelope are selected in the form of acoustic objects (for example, sounds, words). These low-frequency components or acoustic objects contain the most important and informative areas of non-stationarity in the form of rising leading edges of these objects or "attacks", as well as recessions of these objects. The selection of sections of non-stationarity with increasing steepness and the selection of sections of non-stationarity in the form of recessions are carried out. After selecting sections of non-stationarity in the form of recessions containing N x code combinations in each section, the instantaneous power of each of these sections with a decrease is measured, as well as the average power of the sections of non-stationarity is measured over a long time interval consisting of K such sections with a decrease. Also, in the areas of non-stationarity in the form of recessions, the duration of the decline of each segment of non-stationarity is measured, as well as the measurement of the average duration of recessions over a long time interval consisting of K such sections. In addition, in each section of non-stationarity with increasing steepness, the frequency of occurrence of these sections (“attacks”) is measured at a given time interval (rhythmic frequencies), and the average value of these rhythmic frequencies is also measured over a long time interval consisting of K such time intervals . As a result of such measurements, it is possible to assess the quality of acoustic signals with great accuracy, since it is the areas of non-stationarity in the form of attacks and recessions that contain the greatest amount of information, and their distortion during transmission and processing significantly reduces the quality of these acoustic signals. These measurements will make it possible to carry out measures to reduce the distortion of non-stationary sections in acoustic signals and thereby improve their quality.

Способ измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов реализуется следующим образом. Входной акустический сигнал в зависимости от его амплитуды подвергается преобразованию в виде усиления или ослабления. Далее осуществляют линейное аналого-цифровое преобразование сигнала и полученный сигнал подвергают в цифровом виде гильбертовскому преобразованию с формированием ортогонального сигнала. Это преобразование соответствует тому, что все спектральные составляющие, входящие в измеряемый акустический сигнал, сдвигаются по фазе на 90°. После этого осуществляют выделение в цифровом виде сигнала, соответствующего гильбертовской амплитудной огибающей измеряемого аналогового сигнала A(t). Для этого используют цифровой сигнал, соответствующий исходному акустическому сигналу u(t) и цифровой сигнал после гильбертовского преобразования, соответствующий исходному акустическому сигналу, но со сдвинутыми на 90° спектральными составляющими u1(t). Выделение амплитудной огибающей осуществляют в соответствии с формулойThe method for measuring the rhythmic frequencies, power and duration of the recessions of the sections of non-stationarity of acoustic signals is implemented as follows. The input acoustic signal, depending on its amplitude, is subjected to transformation in the form of amplification or attenuation. Next, a linear analog-to-digital signal conversion is carried out, and the resulting signal is digitally subjected to a Hilbert transform to form an orthogonal signal. This transformation corresponds to the fact that all spectral components included in the measured acoustic signal are shifted in phase by 90°. After that, the selection in digital form of the signal corresponding to the Hilbert amplitude envelope of the measured analog signal A(t) is carried out. To do this, use a digital signal corresponding to the original acoustic signal u(t) and a digital signal after the Hilbert transformation, corresponding to the original acoustic signal, but with spectral components shifted by 90° u 1 (t). The selection of the amplitude envelope is carried out in accordance with the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

Далее из выделенного в цифровом виде сигнала, соответствующего гильбертовской амплитудной огибающей исходного аналогового сигнала выделяют путем фильтрации низкочастотные составляющие акустических объектов (например звуков или слов). Эти акустические объекты содержат наиболее важные и информативные два участка нестационарности: 1) в виде крутизны нарастания передних фронтов акустических объектов или «атак»; 2) в виде спадов этих акустических объектов. Насколько важны данные параметры, показывают следующие факты - известно, что устранение атак из речевого сигнала делает его полностью неразборчивым, в то же время сохранение только атак, составляющих 10-15% длительности акустических объектов, позволяет сохранить словесную разборчивость на уровне 85%. Устранение атак из музыкального сигнала делает невозможным определение инструмента даже для музыкантов. Очень важным параметром является количество атак в единицу времени, что определяет ритмическую структуру речевого или музыкального сигналов в виде их ритмических частот. Именно структура ритмических частот в значительной степени определяет качество передаваемой акустической информации и степень ее воздействия на слушателей. Например, одна и та же фраза, произнесенная с разными ритмическими частотами, способна вызвать в слушателях совершенно разные эмоциональные состояния. Очень важным параметром являются также спады акустических объектов. Спады в сигналах характеризуют длительность затухания музыкальных инструментов, а также длительности затухания звуков (время реверберации) в различных помещениях. Реверберации придают звукам объемность, сочность, богатство тембрового состава, голоса певцов приобретают напевность. С другой стороны, при больших временах реверберации (длительных спадах) возникает сильное эхо, затрудняющее восприятие информации. Поэтому оценка длительности и мощности спадов акустических объектов имеет важное значение.Further, from the signal selected in digital form, corresponding to the Hilbert amplitude envelope of the original analog signal, the low-frequency components of acoustic objects (for example, sounds or words) are isolated by filtering. These acoustic objects contain the most important and informative two areas of non-stationarity: 1) in the form of the steepness of the rise of the leading edges of acoustic objects or "attacks"; 2) in the form of recessions of these acoustic objects. How important these parameters are is shown by the following facts - it is known that the elimination of attacks from a speech signal makes it completely unintelligible, while at the same time, keeping only attacks that make up 10-15% of the duration of acoustic objects allows maintaining verbal intelligibility at the level of 85%. The elimination of attacks from the musical signal makes it impossible to identify the instrument, even for musicians. A very important parameter is the number of attacks per unit of time, which determines the rhythmic structure of speech or musical signals in the form of their rhythmic frequencies. It is the structure of rhythmic frequencies that largely determines the quality of transmitted acoustic information and the degree of its impact on listeners. For example, the same phrase, uttered with different rhythmic frequencies, can evoke completely different emotional states in listeners. The decays of acoustic objects are also a very important parameter. The decays in the signals characterize the duration of the decay of musical instruments, as well as the duration of the decay of sounds (reverberation time) in different rooms. Reverberations give the sounds volume, juiciness, richness of the timbre composition, the voices of the singers become melodious. On the other hand, at long reverberation times (long decays), a strong echo occurs, making it difficult to perceive information. Therefore, the assessment of the duration and power of the decays of acoustic objects is of great importance.

При обработках и передаче акустических сигналов имеют место искажения как атак, так и спадов, содержащихся в участках нестационарности, что заметно ухудшает качество восприятия звуковой информации. Эти два участка нестационарности акустических объектов, определяют и выделяют. При этом каждый такой участок нестационарности со спадом содержит Nx кодовых комбинаций (дискретных отсчетов), т.к. эти участки не одинаковы по длительности и амплитуде. После этого осуществляют квадрирование, а затем суммирование и усреднение в цифровом виде и получают значение, цифрового отсчета, соответствующего значению мгновенной мощности в каждом участке нестационарности со спадом, согласно формулы [Мирский Г.Я. Электронные измерения: М.; Радио и связь, 1986]During the processing and transmission of acoustic signals, there are distortions of both attacks and recessions contained in the non-stationary areas, which significantly degrades the quality of perception of sound information. These two areas of non-stationarity of acoustic objects are determined and isolated. Moreover, each such section of non-stationarity with a decline contains N x code combinations (discrete samples), since these sections are not identical in duration and amplitude. After that, squaring is carried out, and then summation and averaging in digital form and a value is obtained, a digital reading corresponding to the value of the instantaneous power in each section of unsteadiness with a decline, according to the formula [Mirsky G.Ya. Electronic measurements: M.; Radio and communications, 1986]

Figure 00000002
Figure 00000002

где ni - числовой эквивалент мгновенной амплитуды сигнала при i-й выборке,where n i is the numerical equivalent of the instantaneous signal amplitude at the i-th sample,

Nx - количество дискретных отсчетов на данном участке нестационарности со спадом.N x - the number of discrete readings in a given section of non-stationarity with a decline.

Далее К таких цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности в каждом участке нестационарности со спадом, запоминают, а также осуществляют формирование из этих К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков. И, наконец, осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности в каждом участке нестационарности со спадом, и цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков.Further, K of such digital samples corresponding to the values of the instantaneous power in each section of non-stationarity with a decline, are stored, and they are also formed from these K digital samples, by summing and averaging these samples, a digital sample corresponding to the value of the average power of the sections of non-stationarity with a decline in a long time a segment consisting of K such segments. And, finally, a digital indication is made of K stored digital readings corresponding to the values of the instantaneous power in each section of non-stationarity with a decline, and a digital reading corresponding to the value of the average power of the sections of unsteadiness with a decline in a long time interval, consisting of K such sections.

Такая индикация позволяет с большой точностью оценить, как отдельные значения мгновенной мощности в каждом участке нестационарности со спадом, так и характер изменения значений средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков.Such an indication makes it possible to estimate with great accuracy both the individual values of the instantaneous power in each section of non-stationarity with a decline, and the nature of the change in the values of the average power of the sections of non-stationarity with a decline over a long time interval consisting of K such sections.

Кроме того, на каждом участке нестационарности со спадом определяют длительность этого участка Δt. А далее К таких цифровых отсчетов запоминают. А также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней длительности спадов на длительном временном отрезке, состоящем из К участков нестационарности со спадами. После чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям длительностей спадов участков нестационарности и цифрового отсчета, соответствующего среднему значению длительности спадов участков нестационарности на длительном временном отрезке, состоящего из К участков.In addition, the duration of this segment Δt is determined in each section of non-stationarity with a decline. And then K of such digital readings is remembered. And also carry out the formation of K digital readings, by summing and averaging these readings, a digital reading corresponding to the value of the average duration of the recessions on a long time interval, consisting of K sections of non-stationarity with recessions. After that, a digital indication of K of the stored digital readings is carried out, corresponding to the values of the durations of the declines of the non-stationarity sections and a digital reading corresponding to the average value of the duration of the declines of the sections of non-stationarity over a long time interval, consisting of K sections.

Такая индикация позволяет с большой точностью оценить как отдельные значения длительностей спадов в каждом участке нестационарности, так и характер изменения средних значений длительностей спадов участков нестационарности на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков.Such an indication makes it possible to estimate with great accuracy both the individual values of the durations of the declines in each section of non-stationarity, and the nature of the change in the average values of the durations of the declines of the sections of non-stationarity over a long time interval consisting of K such sections.

Кроме того, на выделенных участках нестационарности с нарастающей крутизной определяют количество этих участков (атак) на заданном отрезке времени в виде отсчета значения ритмической частоты. А далее К таких цифровых отсчетов запоминают. А также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего среднему значению ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящем из К отрезков времени с ритмическими частотами. После чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям ритмических частот и цифрового отсчета, соответствующего среднему значению ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящего из К заданных отрезков времени с ритмическими частотами.In addition, the number of these sections (attacks) in a given period of time is determined in the selected sections of non-stationarity with increasing steepness in the form of a reading of the value of the rhythmic frequency. And then K of such digital readings is remembered. And also carry out the formation of K digital readings, by summing and averaging these readings, a digital reading corresponding to the average value of rhythmic frequencies over a long time interval, consisting of K time intervals with rhythmic frequencies. After that, a digital indication is made of K stored digital readings corresponding to the values of rhythmic frequencies and a digital reading corresponding to the average value of rhythmic frequencies over a long time interval, consisting of K given time intervals with rhythmic frequencies.

Такая индикация позволяет с большой точностью оценить, как отдельные значения ритмических частот на заданных отрезках времени, так и характер изменения средних значений ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящем из К таких заданных отрезков времени.Such an indication makes it possible to estimate with great accuracy both the individual values of rhythmic frequencies at given time intervals, and the nature of the change in the average values of rhythmic frequencies over a long time interval, consisting of K such given time intervals.

Описанный способ измерений двух участков нестационарности с нарастающей крутизной и спадом позволяет с большой точностью оценить качество акустических сигналов, так как именно участки нестационарности содержат наибольшее количество информации и их искажения при передаче и обработках существенно снижают качество этих акустических сигналов. Данные измерения позволят проводить мероприятия по уменьшению искажений участков нестационарности в акустических сигналах и тем самым повышать качество этих сигналов.The described method of measuring two sections of non-stationarity with increasing steepness and decay makes it possible to estimate the quality of acoustic signals with great accuracy, since it is the sections of non-stationarity that contain the greatest amount of information and their distortion during transmission and processing significantly reduce the quality of these acoustic signals. These measurements will make it possible to carry out measures to reduce the distortion of non-stationary sections in acoustic signals and thereby improve the quality of these signals.

Способ осуществляют при помощи устройства измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов (фиг. 1), которое содержит: последовательно соединенные входной блок 1, линейный аналого-цифровой преобразователь (ЛАЦП) 2, блок гильбертовского ортогонального преобразования (БГОП) 3, блок вычисления амплитудной огибающей (БВАО) 4, фильтр низких частот (ФНЧ) 5, а также блок ключей 6 цифровой квадратор 7, сумматор-усреднитель 8, первый блок памяти 9, второй блок памяти 10 и блок индикации с дисплеем (БИСД) 11. В устройство дополнительно введены блок обнаружения двух участков нестационарности (БОДУН) 12, блок определения ритмических частот (БОРЧ) 13, блок определения длительностей спадов (БОДС) 14 и третий блок памяти 15.The method is carried out using a device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of the recessions of the sections of non-stationarity of acoustic signals (Fig. 1), which contains: a series-connected input unit 1, a linear analog-to-digital converter (LADC) 2, a Hilbert orthogonal transformation unit (BGOP) 3 , a block for calculating the amplitude envelope (BAO) 4, a low-pass filter (LPF) 5, as well as a block of keys 6 digital quadrator 7, an adder-averaging 8, the first memory block 9, the second memory block 10 and the indication block with a display (BISD) 11 The device additionally includes a block for detecting two sections of non-stationarity (BODUN) 12, a block for determining rhythmic frequencies (BFR) 13, a block for determining the duration of recessions (BODS) 14 and a third memory block 15.

При этом первый и второй выходы БГОП 3 соединены, соответственно, с первым и вторым входами БВАО 4, выход которого соединен со входом ФНЧ 5, выход которого соединен с первым входом блока ключей 6 и входом БОДУН 12, первый выход которого соединен со входом БОРЧ 13. А второй выход БОДУН 12 соединен со вторым входом блока ключей бис первым входом БОДС 14, второй вход которого соединен с третьим выходом БОДУН 12. Причем выход блока ключей 6 соединен со входом цифрового квадратора 7, выход которого соединен с первым входом сумматора-усреднителя 8, второй вход которого соединен с третьим выходом БОДС 14. А выход сумматора-усреднителя 8 соединен с первым входом первого блока памяти 9, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами БИСД 11. При этом первый выход БОДС 14 соединен с первым входом второго блока памяти 10, а второй выход БОДС 14 соединен со вторым входом первого блока памяти 9 и вторым входом второго блока памяти 10, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с третьим и четвертым входами БИСД 11. Причем первый и второй выходы БОРЧ 13 соединены, соответственно, с первым и вторым входами третьего блока памяти 15, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с пятым и шестым входами БИСД 11.In this case, the first and second outputs of the BGOP 3 are connected, respectively, to the first and second inputs of the BVAO 4, the output of which is connected to the input of the low-pass filter 5, the output of which is connected to the first input of the block of keys 6 and the input of the BODUN 12, the first output of which is connected to the input of the BORC 13 And the second output of the BODUN 12 is connected to the second input of the block of keys bis the first input of the BODS 14, the second input of which is connected to the third output of the BODUN 12. Moreover, the output of the block of keys 6 is connected to the input of the digital quadrator 7, the output of which is connected to the first input of the adder-averaging 8 , the second input of which is connected to the third output of the BODS 14. And the output of the adder-averaging 8 is connected to the first input of the first memory block 9, the first and second outputs of which are connected, respectively, to the first and second inputs of the BISD 11. In this case, the first output of the BODS 14 is connected with the first input of the second memory block 10, and the second output of the BODS 14 is connected to the second input of the first memory block 9 and the second input of the second memory block 10, the first and second outputs of the cat the first and second outputs of the BISD 11 are connected, respectively, to the third and fourth inputs of the BISD 11. Moreover, the first and second outputs of the BORC 13 are connected, respectively, to the first and second inputs of the third memory block 15, the first and second outputs of which are connected, respectively, to the fifth and sixth inputs of the BISD 11 .

Предлагаемый способ осуществляется при помощи предлагаемого устройства следующим образом (Фиг. 1). Акустический аналоговый сигнал подается на вход устройства и далее поступает на вход входного блока 1, где в зависимости от его амплитуды подвергается преобразованию в виде усиления или ослабления. Затем акустический сигнал с выхода входного блока 1 подается на вход ЛАЦП 2. В данном блоке осуществляется линейное аналого-цифровое преобразование сигнала. Цифровой сигнал в параллельном коде поступает с выхода ЛАЦП 2 на вход БГОП 3. В БГОП 3 осуществляется в цифровом виде гильбертовское преобразование с формированием ортогонального сигнала. Это преобразование соответствует тому, что все спектральные составляющие, входящие в исходный акустический сигнал, сдвигаются по фазе на 90°.The proposed method is carried out using the proposed device as follows (Fig. 1). An acoustic analog signal is fed to the input of the device and then goes to the input of the input block 1, where, depending on its amplitude, it undergoes a transformation in the form of amplification or attenuation. Then the acoustic signal from the output of input block 1 is fed to the input of LADC 2. In this block, a linear analog-to-digital signal conversion is carried out. The digital signal in the parallel code is supplied from the output of the LADC 2 to the input of the BGOP 3. In the BGOP 3, the Hilbert transformation is carried out in digital form with the formation of an orthogonal signal. This transformation corresponds to the fact that all spectral components included in the original acoustic signal are shifted in phase by 90°.

Далее цифровой сигнал с первого и второго выходов БГОП 3 в параллельных кодах поступает, соответственно, на первый и второй входы БВАО 4. В блоке 4 осуществляется выделение в цифровом виде сигнала, соответствующего гильбертовской амплитудной огибающей измеряемого аналогового сигнала A(t). Для этого используется цифровой сигнал, с первого выхода БГОП 3, соответствующий измеряемому акустическому сигналуNext, the digital signal from the first and second outputs of the BGOP 3 in parallel codes is fed, respectively, to the first and second inputs of the BHAO 4. In block 4, the signal corresponding to the Hilbert amplitude envelope of the measured analog signal A(t) is extracted in digital form. For this, a digital signal is used, from the first output of the BGOP 3, corresponding to the measured acoustic signal

u(t) и цифровой сигнал со второго выхода БГОП 3, соответствующий измеряемому акустическому сигналу, но со сдвинутыми на 90° спектральными составляющими u1(t).u(t) and a digital signal from the second output of the BGOP 3 corresponding to the measured acoustic signal, but with spectral components shifted by 90° u 1 (t).

Выделение амплитудной огибающей в БВАО 4 осуществляется в соответствии сThe selection of the amplitude envelope in BVAO 4 is carried out in accordance with

Figure 00000003
Figure 00000003

Цифровой сигнал с выхода БВАО 4 в параллельном коде поступает на вход ФНЧ 5, в котором в цифровом виде осуществляют выделение низкочастотных составляющих огибающей в виде акустических объектов (например звуков, слов). Эти низкочастотные акустические объекты содержат наиболее важные и информативные 2 участка нестационарности: первый в виде нарастания передних фронтов этих объектов или «атак», а второй в виде спадов. Полоса пропускания ФНЧ 5 от 0 до 200 Гц (в некоторых случаях до 500 Гц). Далее цифровой информационный сигнал в виде параллельных кодовых комбинаций с выхода ФНЧ 5 поступает на первый вход блока ключей 6 и на вход БОДУН 12, в котором осуществляют определение двух участков нестационарности: с возрастающей крутизной и спадов. При таком определении на первом выходе БОДУН 12 появляется сигнал (лог. 1), соответствующий началу участка нестационарности с возрастающей крутизной, а на втором выходе БОДУН 12 через некоторый промежуток времени, связанный с длительностями акустических объектов, появляется сигнал (лог.1), соответствующий началу участка спада, а на третьем выходе БОДУН 12 сигнал (лог. 1) появляется по окончании участка спада.The digital signal from the output of the BVAO 4 in a parallel code is fed to the input of the LPF 5, in which the low-frequency components of the envelope in the form of acoustic objects (for example, sounds, words) are selected digitally. These low-frequency acoustic objects contain the most important and informative 2 areas of non-stationarity: the first in the form of rising fronts of these objects or “attacks”, and the second in the form of recessions. LPF 5 bandwidth from 0 to 200 Hz (in some cases up to 500 Hz). Further, the digital information signal in the form of parallel code combinations from the output of the LPF 5 is fed to the first input of the block of keys 6 and to the input of the BODUN 12, in which two sections of non-stationarity are determined: with increasing steepness and recessions. With such a definition, a signal (log. 1) appears at the first output of the HOODUN 12, corresponding to the beginning of the section of non-stationarity with increasing steepness, and at the second output of the HOODUN 12, after a certain period of time associated with the durations of acoustic objects, a signal (log.1) appears, corresponding to the beginning of the decline section, and at the third output of the HOODUN 12 signal (log. 1) appears at the end of the decline section.

Сигнал лог.1, соответствующий началу участка нестационарности со спадом, со второго выхода БОДУН 12 поступает на первый вход БОДС 14 и на второй вход блока ключей 6, вследствие чего данный блок ключей 6 открывается и на его выход начинает проходить цифровой информационный сигнал в виде параллельных кодовых комбинаций с выхода ФНЧ 5. Этот цифровой информационный сигнал с выхода блока ключей 6 поступает на вход цифрового квадратора 7, в котором осуществляется возведение в квадрат поступившего в виде участка нестационарности со спадом цифрового информационного сигнала. Далее этот участок цифрового информационного сигнала, содержащего Nx цифровых отсчетов (параллельных кодовых комбинаций), с выхода цифрового квадратора 7 поступает на первый вход сумматора-усреднителя 8, на второй вход которого с третьего выхода БОДС 14 поступает цифровой сигнал, соответствующий количеству цифровых отсчетов Nx, содержащихся в данном участке нестационарности со спадом. В сумматоре-усреднителе 8 осуществляют суммирование и усреднение цифровых отсчетов Nx данного участка нестационарности и получают значение, цифрового отсчета, соответствующего значению мгновенной мощности на данном участке нестационарности со спадом. После окончания данного участка нестационарности со спадом на втором выходе БОДУН 12 появляется сигнал лог. 0, который поступает на первый вход БОДС 14 и на второй вход блока ключей 6, под действием которого блок ключей 6 закрывается и цифровой информационный сигнал в виде параллельных кодовых комбинаций перестает поступать на вход цифрового квадратора 7. С обнаружением в БОДУН 12 следующего участка нестационарности со спадом, работа блока ключей 6, цифрового квадратора 7 и сумматора-усреднителя 8 происходит аналогичным образом.The log.1 signal, corresponding to the beginning of the non-stationarity section with a decline, from the second output of the HOODUN 12 is fed to the first input of the BODS 14 and to the second input of the key block 6, as a result of which this block of keys 6 opens and a digital information signal begins to pass to its output in the form of parallel code combinations from the output of the low-pass filter 5. This digital information signal from the output of the block of keys 6 is fed to the input of the digital quadrator 7, in which the squaring of the digital information signal received in the form of a section of non-stationarity with a decline is carried out. Further, this section of the digital information signal containing N x digital samples (parallel code combinations), from the output of the digital quadrator 7, enters the first input of the adder-averaging 8, the second input of which, from the third output of the BODS 14, receives a digital signal corresponding to the number of digital samples N x contained in the given section of non-stationarity with decay. In the adder-averaging 8, the summation and averaging of the digital samples N x of this section of non-stationarity is carried out and the value of the digital sample corresponding to the value of the instantaneous power in this section of non-stationarity with a decline is obtained. After the end of this section of non-stationarity with a decline in the second output BODU 12, a log signal appears. 0, which is fed to the first input of the BODS 14 and to the second input of the block of keys 6, under the action of which the block of keys 6 is closed and the digital information signal in the form of parallel code combinations ceases to be fed to the input of the digital quadrator 7. recession, the operation of the key block 6, the digital quadrator 7 and the adder-averaging 8 occurs in a similar way.

Цифровые отсчеты в виде параллельных кодовых комбинаций, соответствующие значениям мгновенной мощности участков нестационарности со спадом поступают с выхода сумматора-усреднителя 8 на первый вход первого блока памяти 9, на второй вход которого подаются короткие импульсы со второго выхода БОДС 14, соответствующие окончаниям данных участков нестационарности со спадом. В первом блоке памяти 9 К таких цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности в каждом участке нестационарности со спадом, запоминают, а также осуществляют формирование из этих К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков.Digital samples in the form of parallel code combinations corresponding to the values of the instantaneous power of the sections of non-stationarity with a decline come from the output of the adder-averaging 8 to the first input of the first memory block 9, the second input of which receives short pulses from the second output of the BODS 14, corresponding to the ends of these sections of non-stationarity with recession. In the first memory block 9 K of such digital samples corresponding to the instantaneous power values in each section of non-stationarity with a decline, they are stored, and they are also formed from these K digital samples, by summing and averaging these samples, a digital sample corresponding to the value of the average power of the non-stationarity sections with decline over a long time interval, consisting of K such sections.

После этого, К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности в каждом участке нестационарности со спадом, с первого выхода первого блока памяти 9, а также цифровой отсчет, соответствующий значению средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков, со второго выхода первого блока памяти 9 поступают, соответственно, на первый и второй входы БИСД 11.After that, K stored digital readings corresponding to the values of instantaneous power in each section of unsteadiness with a decline, from the first output of the first memory block 9, as well as a digital reading corresponding to the value of the average power of the sections of unsteadiness with a decline over a long time interval, consisting of K such sections , from the second output of the first memory block 9 are fed, respectively, to the first and second inputs of the BISD 11.

При этом сигнал лог. 1 со второго выхода БОДУН 12, соответствующий началу участка нестационарности со спадом, поступает также на первый вход БОДС 14, вследствие чего в данном блоке осуществляют определение длительность этого участка Δt.In this case, the signal is log. 1 from the second output of the BODU 12, corresponding to the beginning of the non-stationarity section with a decline, also enters the first input of the BODS 14, as a result of which the duration of this section Δt is determined in this block.

Цифровые отсчеты в виде параллельных кодовых комбинаций, соответствующие значениям длительности участков нестационарности со спадом поступают с первого выхода БОДС 14 на первый вход второго блока памяти 10, на второй вход которого подаются короткие импульсы со второго выхода БОДС 14, соответствующие окончаниям данных участков нестационарности со спадом. Во втором блоке памяти 10 К таких цифровых отсчетов, соответствующих значениям длительности участков нестационарности со спадом запоминают, а также осуществляют формирование из этих К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего среднему значению длительности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков.Digital readings in the form of parallel code combinations corresponding to the values of the duration of the non-stationarity sections with a decline come from the first output of the BODS 14 to the first input of the second memory block 10, the second input of which receives short pulses from the second output of the BODS 14, corresponding to the ends of these sections of non-stationarity with a decline. In the second memory block 10 K of such digital samples, corresponding to the duration values of the non-stationarity sections with a decline, are stored, and these K digital samples are formed from these K digital samples, by summing and averaging these samples, a digital sample corresponding to the average value of the duration of the non-stationarity sections with a decline on a long time a segment consisting of K such segments.

После этого, К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной длительности участков нестационарности со спадом, с первого выхода второго блока памяти 10, а также цифровой отсчет, соответствующего среднему значению длительности спадов участков нестационарности на длительном временном отрезке, состоящего из К участков, со второго выхода второго блока памяти 10 поступают, соответственно, на третий и четвертый входы БИСД 11.After that, K stored digital samples corresponding to the values of the instantaneous duration of the sections of non-stationarity with a decline, from the first output of the second memory block 10, as well as a digital reading corresponding to the average value of the duration of the declines of the sections of non-stationarity on a long time interval, consisting of K sections, from the second output of the second memory block 10 are fed, respectively, to the third and fourth inputs of the BISD 11.

При этом сигнал лог.1 с первого выхода БОДУН 12, соответствующий началу участка нестационарности с возрастающей крутизной, поступает на вход БОРЧ 13. В данном боке 13 на выделенных участках нестационарности с нарастающей крутизной определяют количество этих участков (атак) на заданном отрезке времени в виде отсчета значения ритмической частоты.In this case, the log.1 signal from the first output of the HOODUN 12, corresponding to the beginning of the section of non-stationarity with increasing steepness, is fed to the input of BORC 13. In this box 13, in the selected sections of non-stationarity with increasing steepness, the number of these sections (attacks) is determined in a given period of time in the form counting the value of the rhythmic frequency.

Цифровые отсчеты в виде параллельных кодовых комбинаций, соответствующих значениям ритмических частот на заданных отрезках времени поступают с первого выхода БОРЧ 13 на первый вход третьего блока памяти 15, на второй вход которого подаются короткие импульсы со второго выхода БОРЧ 13, соответствующие окончаниям заданных отрезков времени. В третьем блоке памяти 15 К таких цифровых отсчетов, соответствующих значениям ритмических частот на заданных отрезках времени запоминают, а также осуществляют формирование из этих К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего среднему значению ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящем из К таких заданных отрезков времени.Digital readings in the form of parallel code combinations corresponding to the values of rhythmic frequencies at given time intervals are received from the first output of the BORC 13 to the first input of the third memory block 15, the second input of which is fed with short pulses from the second output of the BORC 13, corresponding to the end of the specified time intervals. In the third memory block, 15 K of such digital readings corresponding to the values of rhythmic frequencies at given time intervals are stored, and these K digital readings are formed from these K digital readings, by summing and averaging these readings, a digital reading corresponding to the average value of rhythmic frequencies over a long time interval, consisting of K such given time intervals.

После этого, К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям ритмических частот на заданных отрезках времени, с первого выхода третьего блока памяти 15, а также цифровой отсчет, соответствующего среднему значению ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящем из К таких заданных отрезков времени, со второго выхода третьего блока памяти 15 поступают, соответственно, на пятый и шестой входы БИСД 11.After that, K stored digital readings corresponding to the values of rhythmic frequencies at given time intervals, from the first output of the third memory block 15, as well as a digital reading corresponding to the average value of rhythmic frequencies over a long time interval, consisting of K such given time intervals, from the second the outputs of the third memory block 15 are fed, respectively, to the fifth and sixth inputs of the BISD 11.

Предлагаемое устройства измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов, в отличие от прототипа, позволяет расширить функциональные возможности для измерения ритмических частот, мгновенной и средней мощности и длительностей спадов участков нестационарности акустических сигналов, а также повысить точность оценки качества акустических сигналов.The proposed device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of the recessions of the sections of non-stationary acoustic signals, in contrast to the prototype, allows you to expand the functionality for measuring rhythmic frequencies, instantaneous and average power and duration of the decays of the sections of non-stationary acoustic signals, as well as improve the accuracy of assessing the quality of acoustic signals.

Особенностью предлагаемого устройства измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов является то, что нестандартными в нем являются: блок гильбертовского ортогонального преобразования БГОП 3, блок вычисления амплитудной огибающей БВАО 4, сумматор-усреднитель 8, первый, второй и третий блоки памяти 9, 10,15, а также блок обнаружения двух участков нестационарности БОДУН 12, блок определения ритмических частот БОРЧ 13 и блок определения длительностей спадов БОДС 14.A feature of the proposed device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of the decays of the sections of non-stationarity of acoustic signals is that non-standard in it are: the block of the Hilbert orthogonal transformation BGOP 3, the block for calculating the amplitude envelope BVAO 4, the adder-averaging 8, the first, second and third memory blocks 9, 10, 15, as well as a block for detecting two sections of non-stationarity BODUN 12, a block for determining the rhythmic frequencies of BORCH 13 and a block for determining the duration of recessions BODS 14.

Пример реализации блока гильбертовского ортогонального преобразования (БГОП) 3 показан на фиг2. Данный блок содержит последовательно соединенные: схему сегментации и наложения оконной функции Наттолла (ССНОФН), схему прямого дискретного преобразования Фурье (СПДПФ) схему поворота фазы коэффициентов преобразования (СПФКП), схему обратного дискретного преобразования Фурье (СОДПФ), схему перекрытия сегментов и компенсации неравномерности оконной функции Наттолла (СПСКНОФН). Кроме того, БГОП 3 содержит схему удвоения частоты импульсов дискретизации (СУЧИД) и линию задержки. Первый (кодовый) вход ССНОФН соединен со входом (кодовым) БГОП 3 и первым (кодовым) входом линии задержки, а кодовый выход ССНОФН подключен через последовательно соединенные СПДПФ, СПФКП, СОДПФ к кодовому входу СПСКНОФН, кодовый выход которой соединен со вторым кодовым выходом БГОП 3. Второй вход ССНОФН соединен со вторым входом СПСКНОФН, вторым входом линии задержки и входом СУЧИД, выход которой соединен с третьим входом ССНОФН, третьим входом СПСКНОФН, вторым входом СПДПФ, вторым входом СПФКП и вторым входом СОДПФ. Кодовый выход линии задержки соединен с первым кодовым выходом БГОП 3An example implementation of the block Hilbert orthogonal transform (HOP) 3 is shown in Fig2. This block contains the following connected in series: a Nuttall window function segmentation and overlay circuit (SSNOFN), a direct discrete Fourier transform (SDFT) circuit, a phase rotation circuit of the transform coefficients (SPFKP), an inverse discrete Fourier transform (IDFTF) circuit, a circuit for overlapping segments and compensating for the unevenness of the window Nuttall functions (SPSKNOFN). In addition, BGOP 3 contains a sampling pulse frequency doubling circuit (SUCHID) and a delay line. The first (code) input of SSNOFN is connected to the input (code) of BGOP 3 and the first (code) input of the delay line, and the code output of SSNOFN is connected through serially connected SPDPF, SPFKP, SODPF to the code input of SPSKNOFN, the code output of which is connected to the second code output of BGOP 3. The second input of SSNOFN is connected to the second input of SPSKNOFN, the second input of the delay line and the input of SUCHID, the output of which is connected to the third input of SSNOFN, the third input of SPSKNOFN, the second input of SPDPF, the second input of SPFKP and the second input of SODPF. The code output of the delay line is connected to the first code output of the BGOP 3

Работа блока гильбертовского ортогонального преобразования (БГОП) 3 основана на выражении для прямого и обратного дискретного преобразования Фурье (ДПФ)The operation of the Hilbert Orthogonal Transform (HOP) block 3 is based on the expression for the direct and inverse discrete Fourier transform (DFT)

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

где х(n) - последовательность из В временных отсчетов, Х(k) - последовательность из В частотных отсчетов.where x(n) is a sequence of B time samples, X(k) is a sequence of B frequency samples.

Блок БГОП 3, функционирует следующим образом (фиг. 2). На вход (кодовый) БГОП 3 поступают параллельные кодовые комбинации с выхода ЛАЦП 2 (фиг. 1). Эти кодовые комбинации внутри БГОП 3 (фиг. 2) подаются на первый (кодовый) вход линии задержки и на первый (кодовый) вход ССНОФН, на второй и третий входы которой поступают, соответственно, импульсы частоты дискретизации от ЛАЦП 2 (на фиг. 1 данная цепь не показана) и импульсы с удвоенной частотой дискретизации с выхода СУЧИД. В ССНОФН осуществляют формирование сегментов, состоящих из В параллельных кодовых комбинаций в каждом сегменте, соответствующих В временным дискретным отсчетам звукового сигнала. На каждый сегмент далее налагают оконную функцию Наттолла. Цифровой сигнал в виде сегментов из В параллельных кодовых комбинаций в каждом сегменте с кодового выхода ССНОФН поступает на кодовый вход СПДПФ, где осуществляют В точечное прямое дискретное преобразование Фурье этих В параллельных кодовых комбинаций в каждом сегменте.Block BGOP 3 operates as follows (Fig. 2). The input (code) BGOP 3 receives parallel code combinations from the output of LADC 2 (Fig. 1). These code combinations inside the BGOP 3 (Fig. 2) are fed to the first (code) input of the delay line and to the first (code) input of the SSNOFN, the second and third inputs of which receive, respectively, the sampling frequency pulses from the LADC 2 (in Fig. 1 circuit not shown) and double-sampled pulses from the SUCHID output. In SSNOFN, segments are formed, consisting of B parallel code combinations in each segment, corresponding to B time discrete samples of the audio signal. A Nuttall window function is then applied to each segment. The digital signal in the form of segments of B parallel code combinations in each segment from the code output of the SSNOFN is fed to the code input of the SPDPF, where the B point direct discrete Fourier transform of these B parallel code combinations is performed in each segment.

Необходимость наложения оконной функции Наттолла вызвана тем, что при дискретном преобразовании Фурье (ДПФ) используется прямоугольное окно без перекрытия, что приводит к появлению разрывов анализируемых функций. Возникающие вследствие этого в спектре боковые лепестки преобразования окна, называемые просачиванием, будут искажать амплитуды соседних спектральных составляющих. Для снижения уровня искажений и помех необходимо минимизировать такое просачивание энергии боковых лепестков в основные компоненты сигнала. Очевидно, что чем ниже уровень боковых лепестков функции окна в частотной области, тем выше точность прямого дискретного преобразования Фурье. Наименьшим уровнем боковых лепестков, из существующих оконных функций, обладает именно окно Наттолла.The need to impose the Nuttall window function is due to the fact that the discrete Fourier transform (DFT) uses a rectangular window without overlap, which leads to discontinuities in the analyzed functions. The resulting window transformation sidelobes in the spectrum, called leakage, will distort the amplitudes of neighboring spectral components. To reduce the level of distortion and interference, it is necessary to minimize such leakage of side-lobe energy into the main components of the signal. Obviously, the lower the level of side lobes of the window function in the frequency domain, the higher the accuracy of the direct discrete Fourier transform. The Nuttall window has the lowest level of side lobes among the existing window functions.

В результате В точечного прямого дискретного преобразования Фурье В кодовых комбинаций в СПДПФ формируют В пар коэффициентов, соответствующих представлению цифрового акустического сигнала в спектральной области. Далее цифровой сигнал с кодового выхода СПДПФ подается на кодовый вход СПФКП, где осуществляют поворот фазы коэффициентов преобразования путем изменения в каждой паре коэффициентов знака коэффициента при jsin 2πnk/В, что соответствует повороту фазы на 90° всех спектральных составляющих во временной области в исходном аналоговом сигнале.As a result of the B point direct discrete Fourier transform B of the code combinations in the SPDF, B pairs of coefficients are formed corresponding to the representation of the digital acoustic signal in the spectral domain. Next, the digital signal from the code output of the SPDT is fed to the code input of the SPDT, where the phase of the conversion coefficients is rotated by changing the sign of the coefficient at jsin 2πnk/V in each pair of coefficients, which corresponds to a 90° phase rotation of all spectral components in the time domain in the original analog signal .

Затем цифровой сигнал с кодового выхода СПФКП подается на кодовый вход СОДПФ, где осуществляется В точечное обратное дискретное преобразование Фурье из В пар коэффициентов в В кодовых комбинаций в каждом сегменте.Then the digital signal from the code output of the SPFKP is fed to the code input of the SODFT, where the B point inverse discrete Fourier transform is carried out from B pairs of coefficients to B code combinations in each segment.

После этого цифровой сигнал с кодового выхода СОДПФ поступает на кодовый вход СПСКНОФН. Данная схема необходима для более качественного восстановления сигнала в случае использования окна Наттолла, для чего дополнительно осуществляют сложение с 50% перекрытием. С этой целью в СПСКНОФН осуществляют сложение с 50% перекрытием каждого сегмента с предыдущим ему сегментом, задержанным на длительность, равную половине длительности сегмента. Поскольку окно Наттола не относиться к числу окон, обеспечивающих единичный коэффициент передачи при использовании 50% перекрытий, то дополнительное увеличение точности восстановленного цифрового акустического сигнала осуществляют путем компенсации неравномерности оконной функции Наттолла. Такая компенсация позволяет увеличить защитное отношение, характеризующее уровень помех и искажений в сигнале, до 92 дБ, что существенно для повышения точности измерительного устройства.After that, the digital signal from the code output of the SODPF is fed to the code input of the SPSKNOFN. This scheme is necessary for better signal recovery in the case of using the Nuttall window, for which addition is additionally carried out with 50% overlap. For this purpose, in SPSKNOFN, addition is carried out with 50% overlap of each segment with the previous segment, delayed by a duration equal to half the duration of the segment. Since the Nuttall window is not one of the windows that provides unity gain when using 50% overlap, an additional increase in the accuracy of the reconstructed digital acoustic signal is carried out by compensating for the unevenness of the Nuttall window function. Such compensation makes it possible to increase the protection ratio, which characterizes the level of noise and distortion in the signal, up to 92 dB, which is essential for improving the accuracy of the measuring device.

Цифровой сигнал с кодового выхода СПСКНОФН подается далее на второй кодовый выход БГОП 3.The digital signal from the code output of the SPSKNOFN is then fed to the second code output of the BGOP 3.

Таким образом, в БГОП 3 было осуществлено гильбертовское ортогональное преобразование цифрового сигнала, соответствующее повороту фазы всех спектральных составляющих аналогового сигнала на 90°. Однако данный цифровой сигнал после прохождения через ССНОФН, СПДПФ, СПФКП, СОДПФ и СПСКНОФН прибрел временную задержку. Для нормальной работы блока вычисления амплитудной огибающей (БВАО) 4 необходимо, чтобы исходный цифровой сигнал, поступивший на кодовый вход БГОП 3, имел бы на первом кодовом выходе данного блока точно такую же временную задержку, как и цифровой сигнал на его втором кодовом выходе. Для этой цели в БГОП 3 служит линия задержки.Thus, Hilbert orthogonal transformation of the digital signal was carried out in BGOP 3, corresponding to the phase rotation of all spectral components of the analog signal by 90°. However, this digital signal, after passing through the SSNOFN, SPDPF, SPFCP, SODPF and SPSKNOFN, acquired a time delay. For the normal operation of the block for calculating the amplitude envelope (BAO) 4, it is necessary that the original digital signal received at the code input of the BGOP 3 would have exactly the same time delay at the first code output of this block as the digital signal at its second code output. For this purpose, a delay line is used in BGOP 3.

Особенностью БГОП 3 является то, что нестандартными в нем являются ССНОФН и СПСКНОФН, которые требуют дополнительного раскрытия. Данные блоки и временные диаграммы их работы показаны на фиг. 9 - фиг. 12.A feature of BGOP 3 is that non-standard in it are SSNOFN and SPSKNOFN, which require additional disclosure. These blocks and timing diagrams of their operation are shown in Fig. 9 - fig. 12.

Схема удвоения частоты импульсов дискретизации (СУЧИД), входящей в БГОП 3, может быть выполнена в виде последовательно включенных: формирователя меандра, дифференциальной схемы, двухполупериодного выпрямителя и формирователя коротких импульсов.Scheme of doubling the frequency of the sampling pulses (SUCHID), included in the BGOP 3, can be made in the form of connected in series: a meander shaper, a differential circuit, a full-wave rectifier and a short pulse shaper.

Пример реализации блока вычисления амплитудной огибающей (БВАО) 4 показан на фиг.3. БВАО 4 состоит из первой и второй схем возведения в квадрат, сумматора и схемы извлечения квадратного корня. Кодовый вход первой схемы возведения в квадрат подключен к первому входу БВАО 4, а кодовый вход второй схемы возведения в квадрат (СВК) подключен ко второму входу БВАО 4, а кодовые выходы данных схем соединены, соответственно, с первым и вторым кодовыми входами сумматора. Кодовый выход сумматора соединен с кодовым входом схемы извлечения квадратного корня, кодовый выход которой подключен к кодовому выходу БВАО 4.An example of the implementation of the block for calculating the amplitude envelope (BVAO) 4 is shown in Fig.3. BVAO 4 consists of the first and second squaring circuits, an adder and a square root extraction circuit. The code input of the first squaring circuit is connected to the first input of the BVAO 4, and the code input of the second squaring circuit (SVK) is connected to the second input of the BVAO 4, and the code outputs of these circuits are connected, respectively, to the first and second code inputs of the adder. The code output of the adder is connected to the code input of the square root extraction circuit, the code output of which is connected to the code output of BVAO 4.

Функционирование БВАО 4, т.е. выделение амплитудной огибающей осуществляется в соответствии с выражением [1]: A(t)=[u2(t)+u1 2(t)]1/2. Для этого используется цифровой сигнал, с первого выхода БГОП 3 (фиг.1), соответствующий исходному акустическому сигналу u(t) и цифровой сигнал со второго выхода БГОП 3, соответствующий исходному акустическому сигналу, но со сдвинутыми на 90° спектральными составляющими u1(t). В первой и второй СВК осуществляется в цифровом виде возведение в квадрат числовых значений каждой параллельной кодовой комбинации (соответствующих отсчетам мгновенных амплитуд исходного аналогового сигнала). Далее цифровой сигнал в виде параллельных кодовых комбинаций с кодовых выходов первой и второй СВК подаются на, соответственно, первый и второй кодовые входы сумматора. В данной схеме в цифровом виде осуществляется суммирование числовых значений кодовых комбинаций, поступающих на 1 кодовый вход сумматора с соответствующими им кодовыми комбинациями, поступающими на 2 кодовый вход сумматора. Эта операция соответствует выражению u2(t)+u1 2(t). После этого цифровой сигнал в виде параллельных кодовых комбинаций с кодового выхода сумматора поступает на кодовый вход схемы извлечения квадратного корня (СИКК). В данной схеме в цифровом виде осуществляется операция извлечения квадратного корня из числовых значений кодовых комбинаций, полученных после суммирования. Эта операция соответствует выражению [u2(t)+u1 2(t)]1/2. Цифровой сигнал, соответствующий выделенной гильбертовской амплитудной огибающей аналогового сигнала, с кодового выхода СИКК поступает на кодовый выход БВАО 4.Operation of BHAO 4, i.e. selection of the amplitude envelope is carried out in accordance with the expression [1]: A(t)=[u 2 (t)+u 1 2 (t)] 1/2 . For this, a digital signal is used from the first output of the BGOP 3 (figure 1), corresponding to the original acoustic signal u(t) and a digital signal from the second output of the BGOP 3, corresponding to the original acoustic signal, but with spectral components shifted by 90° u 1 ( t). In the first and second ICS, the squaring of the numerical values of each parallel code combination (corresponding to the readings of the instantaneous amplitudes of the original analog signal) is carried out in digital form. Further, the digital signal in the form of parallel code combinations from the code outputs of the first and second ICS are fed to the first and second code inputs of the adder, respectively. In this scheme, the summation of the numerical values of the code combinations coming to the 1st code input of the adder with the corresponding code combinations coming to the 2nd code input of the adder is carried out in digital form. This operation corresponds to the expression u 2 (t)+u 1 2 (t). After that, the digital signal in the form of parallel code combinations from the code output of the adder is fed to the code input of the square root extraction circuit (SICC). In this scheme, the operation of extracting the square root from the numerical values of the code combinations obtained after summation is carried out in digital form. This operation corresponds to the expression [u 2 (t)+u 1 2 (t)] 1/2 . The digital signal corresponding to the selected Hilbert amplitude envelope of the analog signal is fed from the code output of the SICC to the code output of the BVAO 4.

Пример реализации блока обнаружения двух участков нестационарности (БОДУН) 12 показан на фиг.4. БОДУН 12 состоит из линии задержки (ЛЗ), схемы вычитания (СВ), схемы выявления знака (СВЗ), инвертора, дешифратора, первой схемы ИЛИ1, второй схемы ИЛИ2, первого, второго, третьего и четвертого формирователей коротких импульсов F1, F2, F3, F4, первого RS-триггера T1, второго RS-триггера Т2, первой схемы И1, второй схемы И2 и третьей схемы И3. Вход (кодовый) БОДУН 12 соединен внутри блока с кодовым входом ЛЗ и первым кодовым входом СВ, второй кодовый вход которой соединен с выходом ЛЗ, а выход СВ соединен со входом СВЗ и со входом дешифратора, выходы которого с первого по n подключены ко входам первой схемы ИЛИ1, а выходы дешифратора с n+1 по m подключены ко входам второй схемы ИЛИ2, причем выходы ИЛИ1 и ИЛИ2 соединены, соответственно, со входом первого формирователя F1 и входом второго формирователя F2, выходы которых соединены, соответственно, с R-входом и S-входом первого RS-триггера T1, прямой выход которого соединен с первым входом первой схемы И1 и первым входом второй схемы И2, а его инверсный выход соединен с первым входом третьей схемы И3, при этом выход СВЗ соединен со входом четвертого формирователя F4 и входом инвертора, выход которого соединен со входом третьего формирователя F3, выход которого соединен с S-входом второго RS-триггера Т2, R-вход которого соединен с выходом четвертого формирователя F4, а прямой выход второго RS-триггера Т2 соединен со вторым входом первой схемы И1, а его инверсный выход соединен со вторыми входами второй схемы И2 и третьей схемы И3, а выходы И1, И2 и И3 соединены, соответственно, с первым, вторым и третьим выходами БОДУН 12.An example of the implementation of the block detection of two sections of non-stationarity (BODUN) 12 is shown in Fig.4. HOODUN 12 consists of a delay line (LZ), a subtraction circuit (SV), a sign detection circuit (SVZ), an inverter, a decoder, the first OR 1 circuit, the second OR 2 circuit, the first, second, third and fourth short pulse shapers F 1 , F 2 , F 3 , F 4 , the first RS flip-flop T 1 , the second RS flip-flop T 2 , the first circuit AND 1 , the second circuit And 2 and the third circuit And 3 . The input (code) BODUN 12 is connected inside the block with the code input LZ and the first code input of the SV, the second code input of which is connected to the output of the LZ, and the output of the SV is connected to the input of the SVZ and to the input of the decoder, the outputs of which from the first to n are connected to the inputs of the first circuit OR 1 , and the outputs of the decoder from n+1 to m are connected to the inputs of the second circuit OR 2 , and the outputs OR 1 and OR 2 are connected, respectively, to the input of the first shaper F 1 and the input of the second shaper F 2 , the outputs of which are connected, respectively , with the R-input and S-input of the first RS flip-flop T 1 , the direct output of which is connected to the first input of the first circuit AND 1 and the first input of the second circuit AND 2 , and its inverse output is connected to the first input of the third circuit AND 3 , while the output of the SVZ is connected to the input of the fourth shaper F 4 and the input of the inverter, the output of which is connected to the input of the third shaper F 3 , the output of which is connected to the S-input of the second RS flip-flop T 2 , the R-input of which is connected to the output of the fourth shaper F 4 , and the direct output of the second RS flip-flop T 2 is connected to the second input of the first circuit AND 1 , and its inverse output is connected to the second inputs of the second circuit AND 2 and the third circuit AND 3 , and the outputs AND 1 , AND 2 and AND 3 connected, respectively, with the first, second and third outputs of the HOODUN 12.

Работа БОДУН 12 (фиг.4) осуществляется следующим образом. В исходном состоянии на прямых выходах первого RS-триггера T1 и второго RS-триггера Т2 присутствуют лог. 0. На вход БОДУН 12 поступают параллельные кодовые комбинации с выхода ФНЧ 5 (фиг.1), а внутри БОДУН 12 эти кодовые комбинации подаются на вход ЛЗ и на первый вход СВ. В ЛЗ осуществляется задержка этих параллельных кодовых комбинаций на время одного дискретного отсчета. Далее эти задержанные кодовые комбинации с выхода ЛЗ поступают на второй вход СВ. В СВ из каждой кодовой комбинации, поступающей на ее первый вход, вычитают задержанную на один дискретный отсчет кодовую комбинацию, поступающую на ее второй вход с выхода ЛЗ. В результате на выходе СВ появляются параллельные кодовые комбинации, соответствующие приращениям амплитуды гильбертовской амплитудной огибающей аналогового сигнала, с положительным или отрицательным знаком. При этом положительный или отрицательный знак приращения амплитуды содержится в старшем разряде каждой параллельной кодовой комбинации и для положительных приращений (атака) - это лог. 0, а для отрицательных приращений (спад) - это лог. 1. Затем параллельные кодовые комбинации с выхода СВ поступают на вход СВЗ и на вход дешифратора. Дешифратор предназначен для выделения участков гильбертовской амплитудной огибающей с нарастающей (атак) или падающей крутизной (спадов) от участков крутизна которых незначительна или равна нулю. Известно [Попов О.Б., Рихтер С.Г. Цифровая обработка и измерения сигналов в трактах звукового вещания. М. Инсвязьиздат, 2010, с. 30], что максимальная длительность участков нестационарности с возрастающей крутизной (атак) составляет примерно Δt1=300 мс, а минимальная длительность составляет 2 мс, но наиболее часто принимают значение Δt2=5 мс. На максимальной длительности участка нестационарности будет иметь место минимальная крутизна этого участка, которая при максимальном значении амплитуды сигнала гильбертовской огибающей, равной, например 3 вольтам, будет составлять Smin = ΔA/Δt1 = 3000 мВ/ 300 мс = 10 мВ/ мс. На этой максимальной длительности участка нестационарности с возрастающей крутизной умещается 14423 дикретных отсчетов (кодовых комбинаций) при стандартной частоте дискретизации в ЛАЦП 2 (фиг. 1) равной 48 кГц. В этом случае ΔA1 на один отсчет будет составлять ΔA1 = 3000 мВ/ 14423≈0,208 мВ = 208 мкВ. Данную величину приращения амплитуды ΔA1 = 208 мкВ принимаем за начало и за окончание участка нестационарности с возрастающей крутизной и за начало и за окончание участка спада (с падающей крутизной). При этом на минимальной длительности участка нестационарности в Δt2 = 5 мс будет иметь место максимальная крутизна этого участка, которая будет составлять Smax = ΔA/At2 = 3000 мВ/ 5 мс = 600 мВ/ мс. При использовании в ЛАЦП 2 (фиг. 1) 16-разрядного кода, шаг квантования будет составлять, примерно 45,7 мкВ. В этом случае величине приращения амплитуды ΔA1 = 208 мкВ, соответствующей началу и окончанию участка нестационарности с возрастающей крутизной и началу, и окончанию участка спада (с падающей крутизной), будет соответствовать кодовая комбинация 0000000000000101 на выходе СВ (фиг. 4).Work BODU 12 (figure 4) is carried out as follows. In the initial state, the direct outputs of the first RS flip-flop T 1 and the second RS flip-flop T 2 are present log. 0. At the input HOBUN 12 receives parallel code combinations from the output of the low-pass filter 5 (figure 1), and inside the HODUN 12 these code combinations are fed to the input of the LZ and the first input of the SW. In the LZ, these parallel code combinations are delayed for the time of one discrete sample. Further, these delayed code combinations from the output of the LZ are fed to the second input of the SV. In the SV, from each code combination arriving at its first input, the code combination delayed by one discrete count, arriving at its second input from the LZ output, is subtracted. As a result, parallel code combinations appear at the output of the CB, corresponding to increments in the amplitude of the Hilbert amplitude envelope of the analog signal, with a positive or negative sign. In this case, the positive or negative sign of the amplitude increment is contained in the most significant bit of each parallel code combination, and for positive increments (attack) it is a log. 0, and for negative increments (decay) it is a log. 1. Then the parallel code combinations from the output of the CB are fed to the input of the CV and to the input of the decoder. The decoder is designed to separate sections of the Hilbert amplitude envelope with increasing (attacks) or falling steepness (falls) from sections whose slope is insignificant or equal to zero. It is known [Popov O.B., Richter S.G. Digital processing and measurements of signals in audio broadcasting paths. M. Insvyazizdat, 2010, p. 30] that the maximum duration of non-stationarity sections with increasing steepness (attacks) is approximately Δt 1 =300 ms, and the minimum duration is 2 ms, but most often take the value Δt 2 =5 ms. At the maximum duration of the non-stationarity section, there will be a minimum steepness of this section, which, at the maximum value of the Hilbert envelope signal amplitude, equal, for example, to 3 volts, will be S min = ΔA / Δt 1 = 3000 mV / 300 ms = 10 mV / ms. This maximum duration of the section of non-stationarity with increasing steepness fits 14423 discrete samples (code combinations) at a standard sampling rate in LADC 2 (Fig. 1) equal to 48 kHz. In this case, ΔA 1 per reading will be ΔA 1 = 3000 mV / 14423≈0.208 mV = 208 μV. This value of the amplitude increment ΔA 1 = 208 μV is taken as the beginning and end of the non-stationarity section with increasing steepness and for the beginning and end of the decay section (with falling steepness). In this case, at the minimum duration of the non-stationarity section in Δt 2 = 5 ms, there will be a maximum steepness of this section, which will be S max = ΔA/At 2 = 3000 mV / 5 ms = 600 mV / ms. When using a 16-bit code in the LADC 2 (FIG. 1), the quantization step will be approximately 45.7 μV. In this case, the magnitude of the amplitude increment ΔA 1 = 208 μV, corresponding to the beginning and end of the non-stationarity section with increasing steepness and the beginning and end of the decay section (with falling steepness), will correspond to the code combination 0000000000000101 at the CB output (Fig. 4).

Параллельные кодовые комбинации, соответствующие приращениям амплитуды гильбертовской амплитудной огибающей аналогового сигнала на один отсчет ΔA1, с выхода СВ поступают на вход дешифратора (фиг. 4). В случае, когда приращение амплитуды на участке нестационарности с нарастающей крутизной и на участке спада, равна 0, то на выходе СВ и входе дешифратора будет кодовая комбинация 0000000000000000, под действием которой на первом выходе дешифратора появляется уровень лог.1. Этот скачек уровня проходит через ИЛИ1 на вход первого формирователя F1, на выходе которого появляется короткий импульс, который поступает на R-вход первого RS-триггера Т1. Однако состояние данного триггера остается неизменным и на его прямом выходе по прежнему присутствует уровень лог. 0. Далее, в случае, когда приращение амплитуды на первом (атаке) или втором (спаде) участке нестационарности начинает незначительно возрастать, то на выходе СВ и входе дешифратора будут иметь место кодовые комбинации 0000000000000001, 0000000000000010, 0000000000000011, 0000000000000100, под действием которых на, соответственно, втором, третьем и четвертом (n=4 на фиг. 4) выходах дешифратора будет последовательно появляется уровни лог.1. Эти скачки уровня проходит через ИЛИ1 на вход первого формирователя F1, на выходе которого будут появляться короткие импульсы, которые поступают на R-вход первого RS-триггера Т1. Однако состояние данного триггера по-прежнему остается неизменным и на его прямом выходе по-прежнему присутствует уровень лог. 0. И только при появлении на выходе СВ и входе дешифратора кодовой комбинации 0000000000000101, соответствующей началу участка нестационарности с возрастающей крутизной или началу участка спада, на n+1=5 (фиг. 4) выходе дешифратора появляется уровень лог. 1. Этот скачек уровня проходит через ИЛИ2 на вход второго формирователя F2, на выходе которого появляется короткий импульс, который поступает на S-вход первого RS-триггера Т1. Данный триггер срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1, а на его инверсном выходе будет уровень лог. 0. Уровень лог. 1 с прямого выхода триггера T1 поступают на первые входы первой схемы И1 и второй схемы И2, а уровень лог. 0 с инверсного выхода T1 поступает на первый вход третьей схемы И3. Далее, в случае дальнейшего приращения амплитуды на участке нестационарности с возрастающей крутизной или на участке со спадом, на выходе СВ и входе дешифратора будут иметь место возрастающие кодовые комбинации 0000000000000110, 0000000000000111… и т.д., под действием которых на, n+2=6, n+3=7 …m выходах дешифратора (фиг. 4) будет последовательно появляется уровни лог. 1. Эти скачки уровня проходят через ИЛИ2 на вход второго формирователя F2, на выходе которого будут иметь место короткие импульсы, который поступают на S-вход первого RS-триггера Т1. Однако состояние данного триггера остается неизменным и на его прямом выходе по прежнему будет присутствовать уровень лог. 1, а на инверсном уровень лог. 0.Parallel code combinations corresponding to increments in the amplitude of the Hilbert amplitude envelope of the analog signal per sample ΔA 1 from the output of the CB are fed to the input of the decoder (Fig. 4). In the case when the amplitude increment in the non-stationarity section with increasing steepness and in the decay section is equal to 0, then the code combination 0000000000000000 will appear at the output of the CB and the input of the decoder, under the action of which a log.1 level appears at the first output of the decoder. This level jump passes through OR 1 to the input of the first shaper F 1 , at the output of which a short pulse appears, which is fed to the R-input of the first RS flip-flop T 1 . However, the state of this trigger remains unchanged and its direct output still has a log level. 0. Further, in the case when the amplitude increment in the first (attack) or second (decline) section of non-stationarity begins to increase slightly, then at the output of the CB and the input of the decoder there will be code combinations 00000000000000001, 00000000000000010, , respectively, the second, third and fourth (n=4 in Fig. 4) outputs of the decoder will consistently appear log.1 levels. These level jumps pass through OR 1 to the input of the first shaper F 1 , at the output of which short pulses will appear, which are fed to the R-input of the first RS flip-flop T 1 . However, the state of this trigger still remains unchanged and its direct output still has a log level. 0. And only when the code combination 0000000000000101 appears at the output of the CB and the input of the decoder, corresponding to the beginning of the non-stationarity section with increasing steepness or the beginning of the decline section, a log level appears at n + 1 = 5 (Fig. 4) of the decoder output. 1. This level jump passes through OR 2 to the input of the second shaper F 2 , at the output of which a short pulse appears, which is fed to the S-input of the first RS flip-flop T 1 . This trigger fires and a log.1 level appears at its direct output, and a log level will appear at its inverse output. 0. Level log. 1 from the direct output of the trigger T 1 arrive at the first inputs of the first circuit And 1 and the second circuit And 2 , and the level of the log. 0 from the inverse output T 1 is supplied to the first input of the third circuit And 3 . Further, in the case of a further increase in the amplitude in the section of non-stationarity with increasing steepness or in the section with a decline, increasing code combinations 0000000000000110, 0000000000000111… 6, n+3=7 …m outputs of the decoder (Fig. 4) will sequentially appear log levels. 1. These level jumps pass through OR 2 to the input of the second shaper F 2 , at the output of which short pulses will take place, which are fed to the S-input of the first RS flip-flop T 1 . However, the state of this trigger remains unchanged and its direct output will still have a log level. 1, and on the inverse level log. 0.

По мере приближения амплитуды гильбертовской огибающей на участке нестационарности с возрастающей крутизной к своему максимальному значению и выходу на ее плоскую часть, а на участке нестационарности со спадом - приближение амплитуды огибающей к нулю, приращения амплитуды этой огибающей начинают уменьшаться, а следовательно, значения кодовых комбинаций на выходе СВ и входе дешифратора также будут уменьшаться. Однако через ИЛИ2 и F2 с выхода дешифратора по прежнему будут проходить скачки уровня лог. 1 на S-вход первого RS-триггера T1, а на его прямом и инверсном выходе по-прежнему будут, соответственно, уровень лог. 1 и уровень лог. 0. И только с появлением на выходе СВ и входе дешифратора кодовой комбинации 0000000000000100, на четвертом (n=4 на фиг. 4) выходе дешифратора появляется уровень лог. 1. Этот скачек уровня проходит через ИЛИ1 и первый формирователь F1, на на R-вход первого RS-триггера Т1. Данный триггер срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог. 0, а на его инверсном выходе будет уровень лог. 1. Уровень лог. 0 с прямого выхода триггера T1 поступают на первые входы первой схемы И1 и второй схемы И2, а уровень лог. 1 с инверсного выхода T1 поступает на первый вход третьей схемы И3. Это срабатывание первого RS-триггера T1 свидетельствует о том, что участок нестационарности с возрастающей крутизной, либо участок спада оказался обнаружен, определен. Далее, по мере дальнейшего уменьшения приращения амплитуды на первом (атака) или на втором (спад) участке нестационарности, на выходе СВ и входе дешифратора будут иметь место уменьшающиеся кодовые комбинации, вплоть до 0000000000000000, а на прямом и инверсном выходах RS-триггера T1 по-прежнему будут, соответственно, уровень лог. 0 и уровень лог. 1. Далее работа этой части БОДУН 12 (фиг. 4) происходит аналогично.As the amplitude of the Hilbert envelope approaches its maximum value in the non-stationarity section with increasing steepness and reaches its flat part, and as the amplitude of the envelope approaches zero in the non-stationarity section with a decrease, the increments in the amplitude of this envelope begin to decrease, and, consequently, the values of the code combinations on the output of the CB and the input of the decoder will also decrease. However, through OR 2 and F 2 from the output of the decoder, there will still be jumps in the log level. 1 to the S-input of the first RS-flip-flop T 1 , and its direct and inverse output will still be, respectively, the log level. 1 and level log. 0. And only with the appearance of the code combination 0000000000000100 at the output of the CB and the input of the decoder, the log level appears on the fourth (n=4 in Fig. 4) output of the decoder. 1. This level jump passes through OR 1 and the first shaper F 1 to the R-input of the first RS flip-flop T 1 . This trigger fires and a log level appears at its direct output. 0, and its inverse output will have a log level. 1. Log level. 0 from the direct output of the trigger T 1 are fed to the first inputs of the first circuit And 1 and the second circuit And 2 and the level of the log. 1 from the inverse output T 1 is supplied to the first input of the third circuit And 3 . This operation of the first RS-trigger T 1 indicates that the section of non-stationarity with increasing steepness, or the section of the decline was detected, determined. Further, as the amplitude increment decreases further in the first (attack) or in the second (fall) section of non-stationarity, decreasing code combinations will occur at the output of the CB and the input of the decoder, up to 0000000000000000, and on the direct and inverse outputs of the RS flip-flop T 1 will still be, respectively, the level of the log. 0 and log level. 1. Further, the work of this part of the HOODUN 12 (Fig. 4) is similar.

Поскольку выделенные из гильбертовской амплитудной огибающей низкочастотные составляющие акустических объектов содержат не только участки нестационарностив виде нарастания передних фронтов этих объектов или «атак», но также содержат и участки спадов, то на время действия этих участков спада, фиксация участков нестационарности с нарастающей крутизной (атак), должна быть остановлена. И наоборот, на время действия участков с нарастающей крутизной, фиксация участков нестационарности со спадами, должна быть остановлена. Для этой цели служит другая часть БОДУН 12 (фиг. 4), состоящая из схемы выявления знака (СВЗ), инвертора, третьего и четвертого формирователей коротких импульсов F3 и F4 и второго RS-триггера Т2. Работа данной части БОДУН 12 происходит следующим образом. При работе схемы вычитания (СВ) в каждой параллельной кодовой комбинации на ее выходе старший разряд этой комбинации соответствует знаку приращения амплитуды - положительному (нарастание) или отрицательному (спад). Для положительных приращений - это лог. 0, а для отрицательных это лог.1. Этот старший знаковый разряд каждой параллельной кодовой комбинации подается на вход СВЗ, а с ее выхода поступает на вход инвертора (схемы НЕ) и на вход четвертого формирователя F4.Since the low-frequency components of acoustic objects extracted from the Hilbert amplitude envelope contain not only sections of non-stationarity in the form of an increase in the leading edges of these objects or "attacks", but also contain sections of declines, then for the duration of these sections of the decline, fixing sections of non-stationarity with increasing steepness (attacks) , must be stopped. And vice versa, for the duration of the sections with increasing steepness, the fixation of sections of non-stationarity with recessions should be stopped. For this purpose, another part of the HOODUN 12 (Fig. 4) is used, consisting of a sign detection circuit (SVZ), an inverter, the third and fourth shapers of short pulses F 3 and F 4 and the second RS flip-flop T 2 . The work of this part of HOLDING 12 is as follows. During the operation of the subtraction circuit (SW) in each parallel code combination at its output, the most significant bit of this combination corresponds to the sign of the amplitude increment - positive (increase) or negative (decrease). For positive increments, this is a log. 0, and for negative it is log.1. This most significant bit of each parallel code combination is fed to the input of the SVZ, and from its output it is fed to the input of the inverter (NOT circuit) and to the input of the fourth shaper F4.

При появлении на выходе СВ параллельных кодовых комбинаций, соответствующих участку нестационарности с нарастающей крутизной, с выхода СВЗ на вход инвертора и вход F4 будут поступать сигналы с уровнем лог. 0. Первый сигнал с уровнем лог. 0 поступает на вход инвертора и на его выходе будет сигнал с уровнем лог.1. Этот сигнал поступает на вход F3, который формирует на своем выходе короткий импульс, который поступает на S-вход второго RS-триггера Т2 и заставляет его сработать. На выходе (прямом) Т2 появляется уровень лог.1, который поступает на второй вход первой схемы И1. Данная схема открывается и сигнал с прямого выхода первого RS-триггера T1, после его срабатывания и появления уровня лог.1, поступает на первый выход БОДУН 12, обозначая наличие начала участка нестационарности с возрастающей крутизной (атака). Одновременно на инверсном выходе второго RS-триггера Т2 появляется уровень лог. 0, который поступает на вторые входы второй и третьей схем И (И2, И3), закрывает эти схемы, а уровни лог. 0 с их выходов поступают на второй и третий выходы БОДУН 12. Такое состояние на этих двух выходах БОДУН 12 означает отсутствие участка нестационарности со спадом.When parallel code combinations appear at the output of the SV, corresponding to the section of non-stationarity with increasing steepness, signals with a log level will be received from the output of the SVZ to the input of the inverter and input F 4 . 0. The first signal with a log level. 0 is input to the inverter and its output will be a signal with a log.1 level. This signal is fed to the input F 3 , which generates a short pulse at its output, which is fed to the S-input of the second RS flip-flop T 2 and causes it to work. At the output (direct) T 2 appears the level log.1, which is fed to the second input of the first circuit And 1 . This circuit opens and the signal from the direct output of the first RS-flip-flop T 1 , after its operation and the appearance of the log.1 level, is fed to the first output of the HOODUN 12, indicating the presence of the beginning of the non-stationarity section with increasing steepness (attack). At the same time, the inverse output of the second RS-flip-flop T 2 appears log level. 0, which enters the second inputs of the second and third circuits AND (AND 2 , AND 3 ), closes these circuits, and the log levels. 0 from their outputs are fed to the second and third outputs BODU 12. This state on these two outputs BODU 12 means the absence of a section of non-stationarity with a decline.

При появлении на выходе СВ параллельных кодовых комбинаций, соответствующих участку нестационарности со спадом, с выхода СВЗ на вход F4 будут поступать сигналы с уровнем лог.1. От первого такого сигнала с уровнем лог.1 формирователь F4 формирует на своем выходе короткий импульс, который поступает на R-вход второго RS-триггера Т2 и заставляет его сработать. На выходе (прямом) Т2 появляется уровень лог. 0, который поступает на второй вход первой схемы И1. Данная схема закрывается и сигнал с прямого выхода первого RS-триггера T1 прекращает поступать на первый выход БОДУН 12. Такое состояние на первом выходе БОДУН 12 означает отсутствие участка нестационарности с нарастающей крутизной. Одновременно на инверсном выходе второго RS-триггера Т2 появляется уровень лог.1, который поступает на вторые входы второй и третьей схем И (И2, И3). При поступлении на первый вход второй схемы И2 сигнала с прямого выхода первого RS-триггера T1, (после его срабатывания и появления уровня лог.1), уровень лог.1 поступает с выхода И2 на второй выход БОДУН 12. Это означает обнаружение начала участка нестационарности со спадом. В это время на выходе третьей схемы И3 и на третьем выходе БОДУН 12 присутствует уровень лог. 0. По мере уменьшения приращения амплитуды гильбертовской огибающей на спаде (выход на участок близкий к нулю), срабатывает первый RS-триггера T1 и на его прямом выходе появляется уровень лог. 0, который поступает на первые входы первой и второй схем И (И1, И2). При этом первая схема И1 продолжает оставаться закрытой, а вторая схема И2 закрывается и на ее выходе и втором выходе БОДУН 12 появляется уровень лог. 0. Одновременно, на инверсном выходе первого RS-триггера T1 появляется уровень лог.1, который поступает на первый вход третьей схемы И3, вследствие чего этот уровень проходит через данную схему и появляется на третьем выходе БОДУН 12. Это означает обнаружение конца участка нестационарности со спадом. Далее работа БОДУН 12 происходит аналогичным образом.When parallel code combinations appear at the output of the SV, corresponding to the section of non-stationarity with a decline, signals with a level of log.1 will be received from the output of the SVZ to the input F 4 . From the first such signal with a log.1 level, the shaper F 4 generates a short pulse at its output, which is fed to the R-input of the second RS flip-flop T 2 and causes it to work. The output (direct) T 2 appears log level. 0, which is fed to the second input of the first circuit AND 1 . This circuit closes and the signal from the direct output of the first RS-flip-flop T 1 ceases to flow to the first output of the BODU 12. This state at the first output of the BODU 12 means the absence of a non-stationarity section with increasing steepness. Simultaneously, the inverse output of the second RS-flip-flop T 2 appears log.1 level, which is fed to the second inputs of the second and third circuits And (And 2 , And 3 ). When the first input of the second circuit AND 2 signals from the direct output of the first RS-flip-flop T 1 (after its operation and the appearance of the log.1 level), the log.1 level comes from the output of AND 2 to the second output of the HOODUN 12. This means detection the beginning of the non-stationarity section with a decline. At this time, the output of the third circuit AND 3 and the third output HOLD 12 has a log level. 0. As the increment of the amplitude of the Hilbert envelope decreases on the decline (output to a section close to zero), the first RS-trigger T 1 fires and a log level appears at its direct output. 0, which is supplied to the first inputs of the first and second circuits AND (AND 1 , AND 2 ). In this case, the first circuit AND 1 continues to remain closed, and the second circuit AND 2 closes and a log level appears at its output and the second output of the HOODUN 12. 0. At the same time, at the inverse output of the first RS-flip-flop T 1 , a log.1 level appears, which is fed to the first input of the third circuit I3, as a result of which this level passes through this circuit and appears at the third output of the BODUN 12. This means the detection of the end of the non-stationarity section with a decline. Further, the work of HOODUN 12 occurs in a similar way.

Схема выявления знака (СВЗ), входящая в БОДУН 12, может быть реализована, например, на основе схемы ИЛИ с двумя входами, на один из которых подан уровень лог. 0, а на второй вход поступает старший знаковый разряд каждой параллельной кодовой комбинации с выхода СВ. СВЗ может быть реализована также на основе двух последовательно включенных схем НЕ.The sign detection circuit (SVZ) included in the HOLD 12 can be implemented, for example, on the basis of an OR circuit with two inputs, one of which is set to the log level. 0, and the second input receives the most significant bit of each parallel code combination from the output of the CB. SVZ can also be implemented on the basis of two series-connected NOT circuits.

Пример реализации блока определения ритмических частот (БОРЧ) 13 показан на фиг. 5. БОРЧ 13 состоит из формирователя F, первого счетчика (СЧ1), второго счетчика (СЧ2), элемента задержки (ЭЗ) и схемы деления на десять (СДД). Вход БОРЧ 13 соединен внутри блока с формирователем коротких импульсов F, выход которого соединен с первым входом СЧ1, выход (кодовый) которого соединен со входом СДД, выход (кодовый) которого является первым выходом БОРЧ 13. Выход СЧ2 соединен со входом ЭЗ, выход которого соединен со вторым входом СЧ1 и вторым выходом БОРЧ 13.An example of the implementation of the Rhythmic Frequency Determination Unit (BFR) 13 is shown in FIG. 5. Borch 13 consists of the shaper F, the first counter (SC 1 ), the second counter (SC 2 ), the delay element (ED) and the division-by-ten circuit (DDD). The input BORC 13 is connected inside the block with a shaper of short pulses F, the output of which is connected to the first input of the MF 1 , the output (code) of which is connected to the input of the SDD, the output (code) of which is the first output of the BORC 13. The output of the MF 2 is connected to the input of the EZ, the output of which is connected to the second input of the MF 1 and the second output of the BORC 13.

Работа БОРЧ 13 (фиг.5) осуществляется следующим образом. В исходном состоянии СЧ1 и СЧ2 обнулены. На вход БОРЧ 13 поступают импульсы с первого выхода БОДУН 12 (фиг.1), соответствующие участкам нестационарности с нарастающей крутизной (атаки). Внутри БОРЧ 13 (фиг.5) данные импульсы поступают на вход F, в котором осуществляется формирование коротких импульсов, которые затем поступают на вход СЧ1 В СЧ1 осуществляется подсчет количества этих коротких импульсов, соответствующих количеству атак в единицу времени, что определяет ритмическую структуру речевого или музыкального сигналов в виде их ритмических частот. Подсчитываемое количество импульсов ритмических частот появляются на кодовом выходе СЧ1 в виде параллельных кодовых комбинаций.Work BORC 13 (figure 5) is as follows. In the initial state, MF 1 and SC 2 are reset to zero. The input BORCH 13 receives pulses from the first output BODU 12 (figure 1), corresponding to areas of non-stationarity with increasing steepness (attack). Inside BORC 13 (figure 5), these pulses are fed to input F, in which short pulses are formed, which are then fed to the input of MF 1. In MF 1 , the number of these short pulses is counted, corresponding to the number of attacks per unit time, which determines the rhythmic structure speech or musical signals in the form of their rhythmic frequencies. The counted number of pulses of rhythmic frequencies appear at the code output MF 1 in the form of parallel code combinations.

Известно, что ритмические частоты в зависимости от вида информационных сигналов (речь, музыка, шумовые и другие сигналы) могут изменяться от 0,1 Гц до 16 Гц., т.е. от 0,1 до 16 импульсов в секунду. Для обнаружения импульсов в данном диапазоне частот предлагается их измерять во временном диапазоне (единице времени) в 10 секунд. Тогда в этом временном диапазоне в 10 сек. можно обнаруживать от 1 ритмического импульса до 160 ритмических импульсов. Казалось бы, что временной диапазон в 1 секунду более удобен, т.к. позволяет отсчитывать ритмические частоты на этом временном отрезке непосредственно в Герцах. Однако трудности возникают при измерениях количества ритмических импульсов, частоты которых лежат ниже 1 Гц. В этом случае инфранизкочастотные импульсы могут не попадать во временной диапазон в 1 сек. Формирование временного диапазона в 10 секунд осуществляется с помощью СЧ2. Для этого на вход СЧ2 подаются тактовые импульсы с частотой 48 кГц от ЛАЦП 2 (на фиг.1 данная цепь не показана). Для формирования временного диапазона в 10 секунд (с точностью 0,017 мс) требуется подсчитать 480076 тактовых импульсов. После поступления на вход СЧ2 последнего 480076 тактового импульса, на выходе СЧ2 появляется короткий импульс, поступающий на вход ЭЗ, а сам СЧ2 обнуляется и начинает новый цикл подсчета 480076 тактовых импульсов. Под действием короткого импульса, поступившего с выхода ЭЗ на второй вход СЧ1 данный счетчик приходит в исходное состояние и начинает новый цикл подсчета количества импульсов ритмических частот на временном отрезке в 10 сек. ЭЗ необходим для подачи короткого импульса с выхода СЧ2 на второй вход СЧ1 с небольшой задержкой, чтобы параллельная кодовая комбинация с кодового выхода СЧ1 успела поступить на кодовый вход СДД. Таким образом при помощи СЧ1 оказалось подсчитано количество импульсов ритмических частот на временном интервале (отрезке) в 10 секунд. Для того, чтобы перевести данное подсчитанное количество импульсов в единицу измерения, выраженную в Герцах, необходимо это числовое значение подсчитанных импульсов разделить на 10. Для этого каждая параллельная кодовая комбинация, измеренная на временном интервале в 10 сек, с кодового выхода СЧ1 подается на кодовый вход СДД. В СДД осуществляется деление каждой такой параллельной кодовой комбинации на десять, вследствие чего числовые значение таких кодовых комбинаций уменьшаются в десять раз и начинают соответствовать измерению количества импульсов ритмических частот на временном интервале 1 сек., а значит выраженных в Герцах. Например, кодовая комбинация на входе СДД, соответствующая 5 импульсам на временном отрезке 10 сек будет преобразована в кодовую комбинацию, соответствующую 0,5 импульсам на временном интервале 1 сек, что соответствует ритмической частоте 0,5 Гц. Поделенные на 10 кодовые комбинации с кодового выхода СДД поступают на первый (кодовый) выход БОРЧ 13. Кроме того короткие импульсы, соответствующие временным интервалам в 10 сек, с выхода ЭЗ поступают на второй выход БОРЧ 13.It is known that rhythmic frequencies depending on the type of information signals (speech, music, noise and other signals) can vary from 0.1 Hz to 16 Hz. 0.1 to 16 pulses per second. To detect pulses in a given frequency range, it is proposed to measure them in a time range (time unit) of 10 seconds. Then in this time range of 10 sec. can detect from 1 rhythm pulse to 160 rhythm pulses. It would seem that a time range of 1 second is more convenient, because allows you to count the rhythmic frequencies in this time period directly in Hertz. However, difficulties arise when measuring the number of rhythmic impulses whose frequencies are below 1 Hz. In this case, the infra-low frequency pulses may not fall within the 1 second time range. The formation of the time range of 10 seconds is carried out using the midrange 2 . For this, clock pulses with a frequency of 48 kHz from the LADC 2 are fed to the input of the midrange 2 (this circuit is not shown in figure 1). To form a time range of 10 seconds (with an accuracy of 0.017 ms), it is required to count 480076 clock pulses. After the last 480076 clock pulse arrives at the input of the MF 2 , a short pulse appears at the output of the MF 2 , which arrives at the input of the EZ, and the MF 2 itself is reset to zero and begins a new cycle of counting 480076 clock pulses. Under the action of a short pulse received from the output of the EZ to the second input of the MF 1 , this counter returns to its original state and begins a new cycle of counting the number of pulses of rhythmic frequencies in a time interval of 10 seconds. EZ is necessary to supply a short pulse from the output of the MF 2 to the second input of the MF 1 with a small delay, so that the parallel code combination from the code output of the MF 1 has time to arrive at the code input of the SDD. Thus, with the help of MF 1 , the number of pulses of rhythmic frequencies was counted in a time interval (segment) of 10 seconds. In order to convert this counted number of pulses into a unit of measurement expressed in Hertz, it is necessary to divide this numerical value of the counted pulses by 10. To do this, each parallel code combination, measured over a time interval of 10 seconds, is fed from the code output MF 1 to the code SDD input. In DDS, each such parallel code combination is divided by ten, as a result of which the numerical values of such code combinations decrease by ten times and begin to correspond to the measurement of the number of pulses of rhythmic frequencies in a time interval of 1 second, and therefore expressed in Hertz. For example, a code combination at the SDD input corresponding to 5 pulses in a time interval of 10 seconds will be converted into a code combination corresponding to 0.5 pulses in a time interval of 1 second, which corresponds to a rhythmic frequency of 0.5 Hz. Divided by 10 code combinations from the code output of the SDD are fed to the first (code) output of the BORC 13. In addition, short pulses corresponding to time intervals of 10 seconds are sent from the output of the EZ to the second output of the BORC 13.

Пример реализации блока определения длительностей спадов (БОДС) 14 показан на фиг. 6. БОДС 14 состоит из ключа (КЛ), счетчика (СЧ), схемы умножения (СУ), схемы памяти (СП), формирователя коротких импульсов (F) и элемента задержки (ЭЗ). Первый вход БОДС 14 соединен внутри блока с первым входом КЛ, на второй вход которого подаются тактовые импульсы с частотой 48 кГц от ЛАЦП 2 (на фиг.1 данная цепь не показана), а выход КЛ соединен с первым входом СЧ, выход (кодовый) которого соединен с первым входом СУ, второй вход (кодовый) которой соединен с выходом СП, а выход СУ соединен с первым (кодовым) выходом БОДС 14, причем второй вход БОДС 14 соединен со входом F, выход которого соединен со входом ЭЗ, выход которого соединен со вторым входом СЧ и вторым выходом БОДС 14, при этом выход СЧ соединен с третьим (кодовым) выходом БОДС 14.An example of implementation of the block for determining the duration of recessions (SBDS) 14 is shown in FIG. 6. BODS 14 consists of a key (KL), a counter (MF), a multiplication circuit (CS), a memory circuit (SP), a short pulse shaper (F) and a delay element (ED). The first input of BODS 14 is connected inside the block with the first input of the CL, the second input of which is supplied with clock pulses with a frequency of 48 kHz from the LADC 2 (this circuit is not shown in Fig.1), and the output of the CL is connected to the first input of the MF, the output (coded) which is connected to the first input of the CS, the second input (code) of which is connected to the output of the SP, and the output of the CS is connected to the first (code) output of the BODS 14, and the second input of the BODS 14 is connected to the input F, the output of which is connected to the input of the EZ, the output of which connected to the second input of the midrange and the second output of the BODS 14, while the output of the midrange is connected to the third (code) output of the BODS 14.

Работа БОДС 14 (фиг. 6) осуществляется следующим образом. В исходном состоянии СЧ обнулен. На первый вход БОДС 14 поступают импульсы со второго выхода БОДУН 12 (фиг.1), соответствующие участкам нестационарности со спадом. Внутри БОДУН 12 (фиг.6) данные импульсы поступают на первый вход КЛ, на второй вход которого поступают тактовые импульсы с частотой 48 кГц от ЛАЦП 2 (на фиг.1 данная цепь не показана). При поступлении на первый вход КЛ (фиг.6) уровня лог.1, соответствующего появлению участка нестационарности со спадом, данный ключ открывается и на его выход начинают проходить тактовые импульсы с частотой 48 кГц со второго входа КЛ. Данные тактовые импульсы с выхода КЛ поступают на первый вход СЧ, который начинает подсчет количества данных импульсов, а на кодовом выходе СЧ появляются параллельные кодовые комбинации, соответствующие количеству этих импульсов Nx. Подсчет количества импульсов в СЧ продолжается в течение времени действия участка нестационарности со спадом. При окончании данного участка нестационарности со спадом, на первом входе БОДС 14 появляется уровень лог. 0 (со второго выхода БОДУН 12, фиг.1), под действием которого закрывается КЛ, а на втором входе БОДС 14 появляется импульс лог.1 (с третьего выхода БОДУН 12 фиг.1). Внутри БОДС 14 (фиг.6) данный импульс лог.1 поступает на вход F, который осуществляет формирование короткого импульса на своем выходе. Этот короткий импульс проходит через ЭЗ и поступает на второй вход СЧ, вследствие чего данный счетчик приходит в исходное состояние и оказывается готовым к новому циклу подсчета количества тактовых импульсов, умещающихся на длительности следующего участка нестационарности со спадом. ЭЗ необходим для подачи короткого импульса с выхода F на второй вход СЧ с небольшой задержкой, чтобы параллельная кодовая комбинация с кодового выхода СЧ успела поступить на первый кодовый вход СУ. Таким образом при помощи СЧ оказалось подсчитано количество импульсов тактовой частоты, уместившихся на временном интервале действия участка нестационарности со спадом Nx. Для того, чтобы перевести данное подсчитанное количество импульсов в единицу измерения длительности участка спада, выраженную в миллисекундах, необходимо это числовое значение подсчитанных импульсов Nx умножить на 0,02083 (длительность одного периода импульсов тактовой частоты, в миллисекундах). Данное число 0,02083 записано в виде параллельной кодовой комбинации в БП и поступает с его кодового выхода на второй кодовый вход СУ. После умножения в СУ кодовой комбинации, соответствующей количеству импульсов тактовой частоты на временном интервале действия участка нестационарности со спадом Nx, на кодовую комбинацию, соответствующую длительности одного периода импульсов тактовой частоты, получаем на кодовом выходе СУ кодовую комбинацию, соответствующую длительности участка нестационарности со спадом, выраженную в миллисекундах. Эта кодовая комбинация с кодового выхода СУ поступает на первый (кодовый) выход БОДС 14, а на второй выход БОДС 14 поступают короткие импульсы с выхода ЭЗ, При этом на третий (кодовый) выход БОДС 14 поступают параллельные кодовые комбинации с выхода СЧ, соответствующие числу импульсов Nx на участке со спадом. Далее работа БОДС 14 происходит аналогичным образом.Work BODS 14 (Fig. 6) is as follows. In the initial state, the MF is reset to zero. The first input BODS 14 receives pulses from the second output BODU 12 (figure 1), corresponding to areas of non-stationarity with a decline. Inside HODUN 12 (Fig.6) these pulses are fed to the first input of the CL, the second input of which receives clock pulses with a frequency of 48 kHz from the LADC 2 (this circuit is not shown in Fig.1). Upon receipt of the first input CL (figure 6) level log.1, corresponding to the appearance of a section of non-stationarity with a decline, this key opens and its output begins to pass clock pulses with a frequency of 48 kHz from the second input CL. These clock pulses from the output of the CL are fed to the first input of the MF, which starts counting the number of these pulses, and parallel code combinations appear on the code output of the MF, corresponding to the number of these pulses N x . The counting of the number of pulses in the MF continues during the duration of the non-stationarity segment with a decline. At the end of this section of non-stationarity with a decline, the first input BODS 14 appears log level. 0 (from the second output HOPE 12, figure 1), under the action of which closes CL, and the second input BODS 14 appears a log.1 pulse (from the third output HOLD 12 figure 1). Inside BODS 14 (figure 6) this log.1 pulse is fed to the input F, which generates a short pulse at its output. This short pulse passes through the EZ and enters the second input of the MF, as a result of which this counter returns to its original state and is ready for a new cycle of counting the number of clock pulses that fit into the duration of the next phase of non-stationarity with a decline. EZ is necessary to supply a short pulse from the output F to the second input of the MF with a small delay, so that the parallel code combination from the code output of the MF has time to arrive at the first code input of the CS. Thus, using the MF, it turned out to count the number of clock frequency pulses that fit in the time interval of the non-stationarity section with a decline N x . In order to convert this counted number of pulses into a unit of the duration of the decay section, expressed in milliseconds, it is necessary to multiply this numerical value of the counted pulses N x by 0.02083 (the duration of one cycle of the clock frequency pulses, in milliseconds). This number 0.02083 is written in the form of a parallel code combination in the BP and comes from its code output to the second code input of the control system. After multiplying in the control system the code combination corresponding to the number of clock frequency pulses in the time interval of the non-stationary section with a decline N x by the code pattern corresponding to the duration of one period of clock frequency pulses, we obtain at the code output of the control system a code pattern corresponding to the duration of the non-stationary section with a decline, expressed in milliseconds. This code combination from the code output of the control system enters the first (code) output of the BODS 14, and the second output of the BODS 14 receives short pulses from the output of the EZ, while the third (code) output of the BODS 14 receives parallel code combinations from the output of the MF, corresponding to the number impulses N x in the section with a decline. Further work BODS 14 occurs in a similar way.

Пример реализации сумматора-усреднителя 7 показан на фиг.7. Сумматор-усреднитель 7 состоит из последовательно соединенных сумматора и схемы деления на Nx. Первый (кодовый) вход сумматора-усреднителя 7 соединен с кодовым входом сумматора, выход которого соединен с первым (кодовым) входом схемы деления на Nx, второй (кодовый) вход которой соединен со вторым (кодовым) входом сумматора-усреднителя 7, а кодовый выход схемы деления на Nx подключен к кодовому выходу сумматора-усреднителя 7.An example of the implementation of the adder-averaging 7 is shown in Fig.7. The adder-averaging 7 consists of a series-connected adder and circuit division by N x . The first (code) input of the adder-averaging 7 is connected to the code input of the adder, the output of which is connected to the first (code) input of the division by N x circuit, the second (code) input of which is connected to the second (code) input of the adder-averaging 7, and the code the output of the division circuit by N x is connected to the code output of the adder-averaging 7.

Функционирование сумматора-усреднителя 7 и формирование значений цифрового сигнала, соответствующих значениям величины мгновенной мощности измеряемого сигнала на длительностях участков нестационарности со спадом, осуществляется в соответствии с выражением:The operation of the adder-averaging 7 and the formation of digital signal values corresponding to the values of the instantaneous power of the measured signal at the duration of the sections of non-stationarity with a decline, is carried out in accordance with the expression:

Figure 00000006
Figure 00000006

где ni 2 - числовое значение i кодовой комбинации (соответствующей i отсчету амплитудной огибающей исходного аналогового сигнала).where n i 2 is the numerical value of the i codeword (corresponding to the i sample of the amplitude envelope of the original analog signal).

На кодовый вход сумматора с первого кодового входа сумматора-усреднителя 7 (фиг.7) поочередно поступают Nx параллельных кодовых комбинаций, входящих в первый участок нестационарности со спадом (соответствующих Nx отсчетам амплитудной огибающей исходного аналогового сигнала). В сумматоре эти Nx параллельных кодовых комбинаций, входящих в первый участок нестационарности со спадом, складываются и на его выходе появляется параллельная кодовая комбинация (цифровой отсчет), соответствующая суммарному значению данных кодовых комбинаций. Эта кодовая комбинация далее поступает на первый кодовый вход схемы деления на Nx, на второй кодовый вход которой поступают кодовые комбинации со второго кодового входа сумматора-усреднителя 7 (с третьего выхода БОДС 14 на фиг.1). В данной схеме деления (фиг.7) осуществляется операция деления на число Nx, равное количеству параллельных кодовых комбинаций (отсчетов), составляющих участок нестационарности со спадом. На кодовом выходе схемы деления на Nx появляется параллельная кодовая комбинация, соответствующая значению мгновенной мощности огибающей аналогового сигнала на длительности первого участка нестационарности. Эта кодовая комбинация с выхода схемы деления на Nx далее поступает на кодовый выход сумматора-усреднителя 7.The code input of the adder from the first code input of the adder-averaging 7 (Fig.7) alternately receives N x parallel code combinations included in the first section of non-stationarity with a decline (corresponding to N x samples of the amplitude envelope of the original analog signal). In the adder, these N x parallel code combinations included in the first section of non-stationarity with a decline are added and a parallel code combination (digital count) appears at its output, corresponding to the total value of these code combinations. This code combination is then fed to the first code input of the division by N x , the second code input of which receives code combinations from the second code input of the adder-averaging 7 (from the third output of the BODS 14 in Fig.1). In this division scheme (Fig.7) is the operation of dividing by the number N x equal to the number of parallel code combinations (counts) that make up the section of non-stationarity with a decline. At the code output of the division by N x circuit, a parallel code pattern appears corresponding to the value of the instantaneous power of the analog signal envelope for the duration of the first section of non-stationarity. This code combination from the output of the division circuit by N x is then fed to the code output of the adder-averaging 7.

После этого на кодовый вход сумматора с первого кодового входа сумматора-усреднителя 7 поочередно поступают новые Nx параллельных кодовых комбинаций, входящих во второй участок нестационарности со спадом. Эти Nx параллельных кодовых комбинаций складываются в сумматоре и делятся на число Nx в схеме деления на Nx. Вследствие этого на кодовом выходе схемы деления на Nx появляется параллельная кодовая комбинация, соответствующая значению мгновенной мощности, огибающей измеряемого аналогового сигнала на втором участке нестационарности со спадом. Далее работа сумматора-усреднителя 7 происходит аналогичным образом.After that, the code input of the adder from the first code input of the adder-averaging 7 alternately receives new N x parallel code combinations included in the second section of non-stationarity with a decline. These N x parallel codewords are added in the adder and divided by the number N x in the division by N x circuit. As a result, a parallel code pattern appears at the code output of the division by N x circuit, corresponding to the instantaneous power value of the envelope of the measured analog signal in the second section of non-stationarity with a decline. Further work of the adder-averaging 7 occurs in a similar way.

Пример реализации первого, второго и третьего блоков памяти 9, 10, 15 показан на фиг.8. Первый 9, второй 10 и третий 15 блоки памяти состоят из первой и второй буферных памятей, счетчика К импульсов, сумматора и схемы деления на К. Первый (кодовый) вход первой буферной памяти соединен с первым (кодовым) входом первого второго и третьего блока памяти 9, 10, 15, а кодовый выход первой буферной памяти соединен с первым (кодовым) входом второй буферной памяти. Второй вход первого, второго и третьего блока памяти 9, 10, 15 соединен со вторым входом первой буферной памяти и со входом счетчика К импульсов, выход которого соединен с третьим входом первой буферной памяти и со вторым входом второй буферной памяти. Кодовый выход второй буферной памяти соединен с первым кодовым выходом первого, второго и третьего блока памяти 9, 10, 15 и с кодовым входом сумматора, кодовый выход которого соединен с кодовым входом схемы деления на К, кодовый выход которой подключен ко второму кодовому выходу первого, второго и третьего блока памяти 9, 10, 15.An example of the implementation of the first, second and third memory blocks 9, 10, 15 is shown in Fig.8. The first 9, the second 10 and the third 15 memory blocks consist of the first and second buffer memories, a K pulse counter, an adder and a divide-by-K circuit. The first (code) input of the first buffer memory is connected to the first (code) input of the first, second and third memory blocks 9, 10, 15, and the code output of the first buffer memory is connected to the first (code) input of the second buffer memory. The second input of the first, second and third memory block 9, 10, 15 is connected to the second input of the first buffer memory and to the input of the pulse counter K, the output of which is connected to the third input of the first buffer memory and to the second input of the second buffer memory. The code output of the second buffer memory is connected to the first code output of the first, second and third memory blocks 9, 10, 15 and to the code input of the adder, the code output of which is connected to the code input of the division by K circuit, the code output of which is connected to the second code output of the first, the second and third memory blocks 9, 10, 15.

Функционирование первого 9, второго 10 и третьего 15 блоков памяти осуществляется следующим образом. В исходном состоянии первая и вторая буферные памяти, а также счетчик К импульсов - обнулены. На 1 кодовый вход первой буферной памяти с 1 входа первого, второго и третьего блока памяти 9, 10, 15 поступают параллельные кодовые комбинации (с соответственно, выхода сумматора-усреднителя 8, с первого выхода БОДС 14 и первого выхода БОРЧ 13, фиг.1). Одновременно на 2 вход первой буферной памяти и вход счетчика К импульсов с 2 входа первого и второго блока памяти 9,10 (фиг.8) поступают короткие импульсы, соответствующие окончаниям участков нестационарности со спадом (с второго выхода БОДС 14, фиг.1). Что касается третьего блока памяти 15, то на его второй вход поступают короткие импульсы, соответствующие временным интервалам в 10 сек (с второго выхода БОРЧ 13, фиг.1). Под действием данных коротких импульсов параллельные кодовые комбинации с первого входа записываются в первую буферную память (фиг.8) и появляются на ее кодовом выходе, но не записываются во вторую буферную память.The operation of the first 9, second 10 and third 15 memory blocks is as follows. In the initial state, the first and second buffer memories, as well as the counter K of pulses, are reset to zero. At 1 code input of the first buffer memory from 1 input of the first, second and third memory blocks 9, 10, 15, parallel code combinations are received (from the output of the adder-averaging 8, respectively, from the first output of the BODS 14 and the first output of the BORC 13, Fig.1 ). At the same time, short pulses are received at the 2nd input of the first buffer memory and the counter input K of pulses from the 2nd input of the first and second memory blocks 9,10 (Fig.8), corresponding to the ends of the non-stationarity sections with a decline (from the second output of the BODS 14, Fig.1). As for the third memory block 15, its second input receives short pulses corresponding to time intervals of 10 seconds (from the second output BORC 13, Fig.1). Under the action of these short pulses, parallel code combinations from the first input are written to the first buffer memory (Fig. 8) and appear at its code output, but are not written to the second buffer memory.

В это же время счетчик К импульсов начинает подсчет коротких импульсов, соответствующих окончаниям участков нестационарности со спадом (первый и второй блоки памяти 9, 10), а также подсчет коротких импульсов, соответствующих временным интервалам в 10 сек (третий блок памяти 15) и после К импульса на выходе данного счетчика появляется первый короткий импульс. Под действием переднего фронта этого импульса К параллельных кодовых комбинаций, которые были записаны и присутствовали на кодовом выходе первой буферной памяти, записываются во вторую буферную память и появляются на ее кодовом выходе (1 выходе первого, второго и третьего блока памяти 9, 10, 15).At the same time, the pulse counter K starts counting short pulses corresponding to the ends of the non-stationarity sections with a decline (first and second memory blocks 9, 10), as well as counting short pulses corresponding to time intervals of 10 seconds (third memory block 15) and after K pulse at the output of this counter appears the first short pulse. Under the action of the leading edge of this pulse, K parallel code combinations that were recorded and were present at the code output of the first buffer memory are written to the second buffer memory and appear at its code output (1 output of the first, second and third memory blocks 9, 10, 15) .

После этого под действием спада импульса с выхода счетчика, первая буферная память первого, второго и третьего блока памяти 9,10,15 обнуляется и оказывается готовой для формирования второго набора из К параллельных кодовых комбинаций (с соответственно, выхода сумматора-усреднителя 8, с первого выхода БОДС 14 и первого выхода БОРЧ 13, фиг.1).After that, under the influence of the decay of the pulse from the output of the counter, the first buffer memory of the first, second and third memory blocks 9,10,15 is reset to zero and is ready to form the second set of K parallel code combinations (from the output of the adder-averaging 8, respectively, from the first output BODS 14 and the first output BORC 13, figure 1).

Таким образом, оказался сформирован (запомнен) в первом блоке памяти 9 первый набор из К числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности на К участках нестационарности со спадом, а также сформирован (запомнен) во втором блоке памяти 10 первый набор из К числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих длительностями участков нестационарности со спадом, выраженных в миллисекундах, и наконец сформирован (запомнен) в третьем блоке памяти 15 первый набор из К числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих количеству импульсов ритмических частот на временных интервалах в 10 сек и пересчитанных во временные интервалы в 1 сек. Данный набор присутствует на кодовом выходе второй буферной памяти (1 выходе первого, второго и третьего блока памяти 9, 10, 15) до появления на выходе счетчика второго короткого импульса. Далее работа первой и второй буферных памятей происходит аналогичным образом.Thus, it turned out to be formed (stored) in the first memory block 9 the first set of K numerical values of digital samples corresponding to the instantaneous power values in K sections of non-stationarity with a decline, and also formed (stored) in the second memory block 10 the first set of K numerical values of digital samples corresponding to the duration of the non-stationary sections with a decline, expressed in milliseconds, and finally formed (stored) in the third memory block 15 the first set of K numerical values of digital samples corresponding to the number of pulses of rhythmic frequencies at time intervals of 10 seconds and recalculated into time intervals in 1 sec. This set is present at the code output of the second buffer memory (1 output of the first, second and third memory blocks 9, 10, 15) until the second short pulse appears at the output of the counter. Further, the work of the first and second buffer memories occurs in a similar way.

Функционирование сумматора совместно со схемой деления на К для формирования в первом блоке памяти 9 цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков, а также для формирования во втором блоке памяти 10 цифрового отсчета, соответствующего значению средней длительности участков нестационарности со спадом, на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков, и наконец для формирования в третьем блоке памяти 15 цифрового отсчета, соответствующего значению среднего количества импульсов ритмических частот на временных интервалах в 10 сек и пересчитанных во временные интервалы в 1 сек, на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков, осуществляется в соответствии с выражениемThe operation of the adder in conjunction with the division circuit by K for the formation in the first memory block 9 of a digital readout corresponding to the value of the average power of the sections of non-stationarity with a decline over a long time interval, consisting of K such sections, as well as for the formation in the second memory block 10 of a digital readout corresponding to the value of the average duration of sections of non-stationarity with a decline, over a long time interval consisting of K such sections, and finally for the formation in the third memory block 15 of a digital readout corresponding to the value of the average number of pulses of rhythmic frequencies at time intervals of 10 seconds and recalculated into time intervals of 1 sec, on a long time interval, consisting of K such sections, is carried out in accordance with the expression

Figure 00000007
Figure 00000007

где mi- числовое значение i параллельной кодовой комбинации (соответствующей i цифровому отсчету набора из К числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности на К участках нестационарности или соответствующей i цифровому отсчету набора из К числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям длительности участков нестационарности со спадом на К участках, или соответствующей i цифровому отсчету набора из К числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям количества импульсов ритмических частот на временных интервалах в 10 сек и пересчитанных во временные интервалы в 1 сек на К участках).where m i is the numerical value of the i parallel code combination (corresponding to the i digital sample of a set of K numerical values of digital samples corresponding to the instantaneous power values in K sections of non-stationarity or corresponding to the i digital sample of a set of K numerical values of digital samples corresponding to the values of the duration of sections of non-stationarity with decline in K sections, or a set of K numerical values of digital samples corresponding to the i digital count, corresponding to the values of the number of pulses of rhythmic frequencies at time intervals of 10 seconds and recalculated into time intervals of 1 second at K sections).

В сумматоре К параллельных кодовых комбинаций в виде первого набора из числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности на К участках нестационарности со спадом, или числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям длительности на К участках нестационарности со спадом, или числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям количества импульсов ритмических частот на временных интервалах в 10 сек и пересчитанных во временные интервалы в 1 сек на К участках, складываются и на его выходе появляется кодовая комбинация, соответствующая суммарному значению данных кодовых комбинаций. Эта кодовая комбинация далее поступает на схему деления на К. В данной схеме осуществляется операция деления на число К, равное количеству кодовых комбинаций, составляющих набор участков. На кодовом выходе схемы деления на К, т.е. на втором выходе первого блока памяти 9 появляется параллельная кодовая комбинация (цифровой отсчет), соответствующая значению средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков, а на втором выходе второго блока памяти 10 появляется параллельная кодовая комбинация (цифровой отсчет), соответствующая значению средней длительности участков нестационарности со спадом, на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков, а на втором выходе третьего блока памяти 15 появляется параллельная кодовая комбинация (цифровой отсчет), соответствующая значению среднего количества импульсов ритмических частот на временных интервалах в 10 сек и пересчитанных во временные интервалы в 1 сек, на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков.In the adder K of parallel code combinations in the form of the first set of numerical values of digital samples corresponding to the instantaneous power values in K sections of non-stationarity with a decrease, or numerical values of digital samples corresponding to the duration values in K sections of non-stationarity with a decrease, or numerical values of digital samples corresponding to the values of the number of impulses of rhythmic frequencies at time intervals of 10 seconds and recalculated into time intervals of 1 second at K sections are added up and a code combination appears at its output, corresponding to the total value of these code combinations. This code combination then goes to the division by K scheme. In this scheme, the division operation is carried out by the number K, which is equal to the number of code combinations that make up the set of sections. At the code output of the division by K circuit, i.e. at the second output of the first memory block 9, a parallel code combination (digital reading) appears corresponding to the value of the average power of the non-stationarity sections with a decline over a long time interval consisting of K such sections, and at the second output of the second memory block 10, a parallel code combination (digital reading ), corresponding to the value of the average duration of sections of non-stationarity with a decline, on a long time interval, consisting of K such sections, and at the second output of the third memory block 15, a parallel code combination (digital readout) appears, corresponding to the value of the average number of pulses of rhythmic frequencies at time intervals of 10 seconds and recalculated into time intervals of 1 second, over a long time interval consisting of K such sections.

После этого, под действием второго короткого импульса с выхода счетчика, на кодовый вход сумматора с кодового выхода второй буферной памяти поступают параллельные кодовые комбинации в виде второго набора из К числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности на К участках нестационарности со спадом, или числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям длительностей на К участках нестационарности со спадом или числовых значений цифровых отсчетов, соответствующих значениям количества импульсов ритмических частот на временных интервалах в 10 сек и пересчитанных во временные интервалы в 1 сек на К участках. Эти параллельные кодовые комбинации появляются на 1 выходе первого, второго и третьего блока памяти 9, 10, 15.After that, under the action of the second short pulse from the output of the counter, the code input of the adder from the code output of the second buffer memory receives parallel code combinations in the form of a second set of K numerical values of digital samples corresponding to the values of the instantaneous power in the K sections of non-stationarity with a decline, or numerical values of digital samples corresponding to the values of durations in K sections of non-stationarity with a decline or numerical values of digital samples corresponding to the values of the number of pulses of rhythmic frequencies at time intervals of 10 seconds and recalculated into time intervals of 1 second in K sections. These parallel codewords appear at the 1st output of the first, second and third memory blocks 9, 10, 15.

Данные К параллельных кодовых комбинаций с кодового выхода второй буферной памяти складываются в сумматоре и делятся на К в схеме деления на К. Вследствие этого на кодовом выходе схемы деления на К (2 выходе первого блока памяти 9) появляется параллельная кодовая комбинация (цифровой отсчет) соответствующая значению средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков, а на 2 выходе второго блока памяти 10 появляется параллельная кодовая комбинация (цифровой отсчет), соответствующая значению средней длительности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков, а на 2 выходе третьего блока памяти 15 появляется параллельная кодовая комбинация (цифровой отсчет), соответствующая значению среднего количества импульсов ритмических частот на временных интервалах в 10 сек и пересчитанных во временные интервалы в 1 сек на длительном временном отрезке, состоящем из К таких участков.Data K of parallel code combinations from the code output of the second buffer memory are added in an adder and divided by K in the division by K circuit. As a result, a parallel code combination (digital readout) corresponding to the value of the average power of sections of non-stationarity with a decline in a long time interval, consisting of K such sections, and at the 2nd output of the second memory block 10, a parallel code combination (digital readout) appears, corresponding to the value of the average duration of sections of non-stationarity with a decline in a long time interval, consisting of To such sections, and at the 2nd output of the third memory block 15, a parallel code combination (digital reading) appears, corresponding to the value of the average number of pulses of rhythmic frequencies at time intervals of 10 seconds and recalculated into time intervals of 1 second over a long time interval, consisting of K such areas.

Далее работа сумматора совместно со схемой деления на К, входящих в первый, второй и третий блоки памяти 9, 10, 15, происходит аналогичным образом.Further, the operation of the adder together with the division circuit by K, included in the first, second and third memory blocks 9, 10, 15, occurs in a similar way.

Пример реализации схемы сегментации и наложения оконной функции Наттолла (ССНОФН), входящей в блок гильбертовского ортогонального преобразования (БГОП) 3 показан на фиг.9. Данная схема содержит первую и вторую буферные памяти, схему умножения, счетчик и схему памяти. Первый (кодовый) вход ССНОФН соединен с первым (кодовым) входом первой буферной памяти, кодовый выход которой соединен через вторую буферную память с кодовым входом схемы умножения, второй (кодовый) вход которой соединен с кодовым выходом схемы памяти, а выход подключен к кодовому выходу ССНОФН. Второй вход ССНОФН соединен со вторым входом первой буферной памяти и со входом счетчика, выход которого подключен к третьему входу первой буферной памяти, ко второму входу второй буферной памяти и к первому входу схемы памяти. Третий вход ССНОФН соединен с третьим входом второй буферной памяти и со вторым входом схемы памяти.An example of the implementation of the scheme of segmentation and overlay window function Nuttall (SSNOFN), included in the block Hilbert orthogonal transform (HOP) 3 is shown in Fig.9. This circuit includes first and second buffer memories, a multiplication circuit, a counter, and a memory circuit. The first (code) input of SSNOFN is connected to the first (code) input of the first buffer memory, the code output of which is connected through the second buffer memory to the code input of the multiplication circuit, the second (code) input of which is connected to the code output of the memory circuit, and the output is connected to the code output SSNOFN. The second input of SSNOFN is connected to the second input of the first buffer memory and to the input of the counter, the output of which is connected to the third input of the first buffer memory, to the second input of the second buffer memory and to the first input of the memory circuit. The third input of SSNOFN is connected to the third input of the second buffer memory and to the second input of the memory circuit.

Схема сегментации и наложения оконной функции Наттолла (фиг.9) работает следующим образом. В исходном состоянии первая и вторая буферные памяти и счетчик обнулены. Схема памяти также находится в исходном состоянии, когда на ее кодовом выходе присутствует кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи окна Натолла для первой из В кодовых комбинаций (дискретных отсчетов) цифрового сигнала в сегменте.Segmentation and overlay window function scheme Nuttall (Fig.9) works as follows. In the initial state, the first and second buffer memories and the counter are reset to zero. The memory circuit is also in its initial state when a codeword corresponding to the Nutall window transmission coefficient for the first of the B codewords (discrete samples) of the digital signal in the segment is present at its code output.

На первый (кодовый) вход ССНОФН с первого (кодового) входа БГОП 3 поступают параллельные кодовые комбинации, которые подаются на первый (кодовый) вход первой буферной памяти (фиг.9). Одновременно на второй вход ССНОФН со второго входа БГОП 3 поступают импульсы частоты дискретизации, которые подаются на вход счетчика и второй вход первой буферной памяти (фиг.9). На третий вход ССНОФН с выхода схемы удвоения частоты импульсов дискретизации, входящей в состав БГОП 3, поступают импульсы с удвоенной частотой дискретизации, которые подаются на третий вход второй буферной памяти и второй вход схемы памяти (фиг.9). При этом счетчик в ССНОФН предназначен для подсчета количества кодовых комбинаций, равных половине длительности сегмента (полусегмента), на который затем накладывается оконная функция Натолла. Например, из цифрового сигнала, имеющего частоту дискретизации 48 кГц нужно сформировать последовательность полусегментов, каждый из которых должен содержать В/2=480 дискретных отсчетов (кодовых комбинаций). При этом каждый дискретный отсчет представляет из себя, например, 16 разрядную кодовую комбинацию. Тогда на длительности каждого полусегмента будет умещаться 480 шестнадцатиразрядных кодовых комбинаций. Именно после данного количества импульсов частоты дискретизации на выходе счетчика появляется короткий импульс, свидетельствующий об окончании данного полусегмента и начале следующего (фиг. 10 а, б). Импульсы с выхода счетчика подаются на третий вход первой буферной памяти, на второй вход второй буферной памяти и на первый вход схемы памяти.The first (code) input SSNOFN from the first (code) input BGOP 3 receives parallel code combinations that are fed to the first (code) input of the first buffer memory (Fig.9). Simultaneously to the second input SSNOFN from the second input BGOP 3 receive sampling frequency pulses, which are fed to the input of the counter and the second input of the first buffer memory (Fig.9). To the third input of the SSNOFN from the output of the sampling pulse frequency doubling circuit, which is part of the BGOP 3, pulses with a double sampling frequency are received, which are fed to the third input of the second buffer memory and the second input of the memory circuit (Fig.9). In this case, the counter in the SSNOFN is designed to count the number of code combinations equal to half the duration of the segment (half-segment), which is then superimposed with the Nutoll window function. For example, a sequence of half-segments should be formed from a digital signal with a sampling frequency of 48 kHz, each of which should contain B/2=480 discrete samples (code combinations). In this case, each discrete sample is, for example, a 16-bit code combination. Then the duration of each half-segment will fit 480 sixteen-bit code combinations. It is after a given number of sampling rate pulses that a short pulse appears at the output of the counter, indicating the end of this half-segment and the beginning of the next one (Fig. 10 a, b). Pulses from the output of the counter are fed to the third input of the first buffer memory, to the second input of the second buffer memory and to the first input of the memory circuit.

Первая буферная память в ССНОФН вмещает в себя В/2=480 кодовых комбинаций (полусегмент), а вторая буферная память состоит из двух половин и вмещает в себя В=960 кодовых комбинаций (два полусегмента по 480 кодовых комбинаций).The first buffer memory in SSNOFN contains B/2=480 code combinations (half-segment), and the second buffer memory consists of two halves and contains B=960 code combinations (two half-segments of 480 code combinations).

По мере поступления параллельных кодовых комбинаций на 1 кодовый вход первой буферной памяти, они записываются в нее под действием импульсов с частотой дискретизации. Эти кодовые комбинации появляются на кодовом выходе первой буферной памяти и прикладываются к кодовому входу второй буферной памяти, но не записываются в нее.As parallel code combinations arrive at 1 code input of the first buffer memory, they are written into it under the action of pulses with a sampling frequency. These code combinations appear at the code output of the first buffer memory and are applied to the code input of the second buffer memory, but are not written to it.

В это же время из второй буферной памяти считываются В=960 нулевых кодовых комбинаций под действием импульсов с удвоенной частотой дискретизации. Эти нулевые 16 разрядные кодовые комбинации последовательно поступают на первый кодовый вход схемы умножения. На второй кодовый вход данной схемы в это время подаются 16 разрядные кодовые комбинации, соответствующие коэффициентам передачи окна Натолла. После перемножения кодовых комбинаций, поданных на 1 и 2 кодовые входы схемы умножения, на ее выходе также будут нулевые 16 разрядные кодовые комбинации.At the same time, B=960 zero code combinations are read from the second buffer memory under the action of pulses with a double sampling frequency. These zero 16-bit code combinations are sequentially fed to the first code input of the multiplication circuit. At this time, the second code input of this circuit is fed with 16-bit codewords corresponding to the Nutall window transmission coefficients. After multiplying the code combinations applied to the 1 and 2 code inputs of the multiplication circuit, its output will also be zero 16-bit code combinations.

Т.о., в период заполнения первой буферной памяти кодовыми комбинациями, соответствующими первому полусегменту (1 п. с. на фиг.10а) на выходе схемы умножения осуществляется формирование первого по счету сегмента (01-00 сегм. на фиг. 10 в) из нулевых кодовых комбинаций.Thus, during the period of filling the first buffer memory with code combinations corresponding to the first half-segment (1 ps in Fig. 10a), the output of the multiplication circuit is the formation of the first segment in a row (0 1 -0 0 segments in Fig. 10 c) from zero code combinations.

После заполнения 480 шестнадцатиразрядными кодовыми комбинациями первой буферной памяти на выходе счетчика появляется первый короткий импульс (фиг.10 б) под действием переднего фронта которого данные кодовые комбинации из первой буферной памяти записываются в первую половину второй буферной памяти (1 п. с. на фиг. 10а). Под действием этого же короткого импульса 480 нулевых кодовых комбинаций из первой половины второй буферной памяти сдвигаются и записываются во вторую половину данной буферной памяти (0 п. с. на фиг. 10а). Таким образом, из нулевого и первого полусегментов формируется первый сегмент (1 сегм. на фиг. 10а).After filling 480 with sixteen-bit code combinations of the first buffer memory, the first short pulse appears at the output of the counter (Fig. 10 b) under the action of the leading edge of which these code combinations from the first buffer memory are written to the first half of the second buffer memory (1 p. s. in Fig. 10a). Under the action of the same short pulse, 480 zero code combinations from the first half of the second buffer memory are shifted and written to the second half of this buffer memory (0 ps in Fig. 10a). Thus, the first segment is formed from the zero and first half-segments (1 segment in Fig. 10a).

Под действием спада того же короткого импульса осуществляется установка первой буферной памяти и схемы памяти в исходное состояние. При этом на кодовом выходе схемы памяти появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи окна Натолла для первой из В=960 кодовых комбинаций в первом сегменте (1 сегм. на фиг. 10а). Следует заметить, что коэффициенты передачи окна Натолла (и соответствующие им кодовые комбинации) для первой половины сегмента (например 0 п. с. в 1 сегм. на фиг. 10а) являются возрастающими, а для второй половины сегмента (например 1 п. с. в 1 сегм. на фиг.Юа) являются уменьшающимися.Under the action of the decay of the same short pulse, the first buffer memory and the memory circuit are set to their initial state. At the same time, a codeword appears at the code output of the memory circuit, corresponding to the Nutall window transmission coefficient for the first of B=960 codewords in the first segment (1 segment in Fig. 10a). It should be noted that the Nutall window gains (and their corresponding codewords) for the first half of the segment (e.g. 0 p.s. in 1 segment in Fig. 10a) are increasing, and for the second half of the segment (e.g. 1 p.s. in 1 segment in Fig. Yua) are decreasing.

Параллельные кодовые комбинации, продолжающие поступать на 1 кодовый вход первой буферной памяти, записываются в данную память под действием импульсов с частотой дискретизации. В это же время под действием импульсов с удвоенной частотой дискретизации на третьем входе второй буферной памяти и втором входе схемы памяти, 16 разрядные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы схемы умножения. Первыми умножаются нулевые кодовые комбинации (из второй половины второй буферной памяти) нулевого полусегмента первого сегмента (1 сегм. на фиг. 10а), поэтому на кодовом выходе схемы умножения появляются только нулевые 16 разрядные кодовые комбинации.Parallel code combinations that continue to arrive at 1 code input of the first buffer memory are recorded in this memory under the action of pulses with a sampling frequency. At the same time, under the action of pulses with a double sampling rate at the third input of the second buffer memory and the second input of the memory circuit, 16-bit code combinations from their code outputs are fed to the first and second code inputs of the multiplication circuit, respectively. Zero code combinations (from the second half of the second buffer memory) of the zero half-segment of the first segment (1 segment in Fig. 10a) are multiplied first, so only zero 16-bit code combinations appear at the code output of the multiplication circuit.

Далее начинают умножаться информационные кодовые комбинации (из первой половины второй буферной памяти) первого полусегмента первого сегмента (1 сегм. на фиг. 10а), поэтому на кодовом выходе схемы умножения появляются перемноженные 16 разрядные кодовые комбинации, соответствующие исходным кодовым комбинациям, но с наложенными на них коэффициентами передачи окна Натолла.Further, information code combinations (from the first half of the second buffer memory) of the first half-segment of the first segment (1 segment in Fig. 10a) begin to be multiplied, therefore, multiplied 16-bit code combinations appear at the code output of the multiplication circuit, corresponding to the original code combinations, but with superimposed on them by the Nutoll window transmission coefficients.

Т.о. в период заполнения первой буферной памяти кодовыми комбинациями, соответствующими второму по счету полусегменту (1 п. с. на фиг. 10а), на выходе схемы умножения осуществляется формирование второго по счету сегмента (11-02 сегм. на фиг. 10в), состоящего из второй раз используемого нулевого полусегмента и первый раз используемого первого полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися).That. during the period of filling the first buffer memory with code combinations corresponding to the second half-segment in a row (1 p.s. in Fig. 10a), the second segment is formed at the output of the multiplication circuit (1 1 -0 2 segments in Fig. 10c), consisting of a second use of the zero half-segment and a first use of the first half-segment (in which the Nutall window gains are decreasing).

После заполнения следующими 480 кодовыми комбинациями первой буферной памяти, на выходе счетчика появляется второй короткий импульс (фиг.10б) под действием переднего фронта которого данные кодовые комбинации записываются в первую половину второй буферной памяти. Под действием этого же короткого импульса 480 ранее записанных кодовых комбинаций из первой половины второй буферной памяти сдвигаются и записываются во вторую половину данной буферной памяти. Таким образом, из первого и второго полусегментов формируется второй сегмент (2 сегм. на фиг. 10а).After filling the next 480 code combinations of the first buffer memory, the second short pulse appears at the output of the counter (Fig. 10b) under the action of the leading edge of which these code combinations are written to the first half of the second buffer memory. Under the action of the same short pulse, 480 previously recorded code combinations from the first half of the second buffer memory are shifted and written to the second half of this buffer memory. Thus, the second segment is formed from the first and second half-segments (2 segments in Fig. 10a).

Под действием спада того же короткого импульса осуществляется установка первой буферной памяти и схемы памяти в исходное состояние. При этом на кодовом выходе схемы памяти появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи окна Натолла для первой из В=960 кодовых комбинаций во втором сегменте (2 сегм. на фиг. 10а).Under the action of the decay of the same short pulse, the first buffer memory and the memory circuit are set to their initial state. At the same time, a codeword appears at the code output of the memory circuit, corresponding to the Nutall window transmission coefficient for the first of B=960 codewords in the second segment (2 segments in Fig. 10a).

Под действием импульсов на третьем входе второй буферной памяти и втором входе схемы памяти, 16 разрядные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы схемы умножения. Первыми умножаются кодовые комбинации (из второй половины второй буферной памяти) первого полусегмента второго сегмента (2 сегм. на фиг. 10а). Эти перемноженные кодовые комбинации появляются на выходе схемы умножения. Далее начинают умножаться кодовые комбинации (из первой половины второй буферной памяти) второго полусегмента второго сегмента (2 сегм. на фиг. 10а). Эти перемноженные кодовые комбинации также появляются на выходе схемы умножения.Under the action of pulses at the third input of the second buffer memory and the second input of the memory circuit, 16-bit code combinations from their code outputs are fed to the first and second code inputs of the multiplication circuit, respectively. The codewords (from the second half of the second buffer memory) of the first half-segment of the second segment (2 segments in Fig. 10a) are multiplied first. These multiplied codewords appear at the output of the multiplication circuit. Next, codewords (from the first half of the second buffer memory) of the second half-segment of the second segment (2 segments in Fig. 10a) begin to be multiplied. These multiplied codewords also appear at the output of the multiplication circuit.

Т.о. на выходе схемы умножения осуществляется формирование третьего по счету сегмента (21-12 сегм. на фиг. 10в), состоящего из второй раз используемого первого полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются увеличивающимися) и первый раз используемого второго полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися).That. at the output of the multiplication circuit, the third segment is formed (2 1 -1 2 segments in Fig. 10c), consisting of the second time used first half-segment (in which the Nutall window gains are increasing) and the first time used second half-segment (in which the Nutoll window gains are decreasing).

Пока из второй буферной памяти осуществляется считывание 16 разрядных кодовых комбинаций, в первую буферную память записываются кодовые комбинации, соответствующие третьему полусегменту (3 п.с. на фиг. 10а).While 16 bit patterns are being read from the second buffer memory, the patterns corresponding to the third half-segment (3 p.s. in FIG. 10a) are written to the first buffer memory.

После заполнения очередными 480 кодовыми комбинациями первой буферной памяти на выходе счетчика появляется третий короткий импульс (фиг. 10б) под действием переднего фронта которого данные кодовые комбинации записываются в первую половину второй буферной памяти. Под действием этого же короткого импульса 480 ранее записанных кодовых комбинаций из первой половины второй буферной памяти сдвигаются и записываются во вторую половину данной буферной памяти. Таким образом, из второго и третьего полусегментов формируется третий сегмент (3 сегм. на фиг. 10а).After filling the next 480 code combinations of the first buffer memory, a third short pulse appears at the output of the counter (Fig. 10b), under the action of the leading edge of which these code combinations are written to the first half of the second buffer memory. Under the action of the same short pulse, 480 previously recorded code combinations from the first half of the second buffer memory are shifted and written to the second half of this buffer memory. Thus, the third segment is formed from the second and third half-segments (3 segments in Fig. 10a).

Под действием спада того же короткого импульса осуществляется установка первой буферной памяти и схемы памяти в исходное состояние. При этом на кодовом выходе схемы памяти появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи окна Натолла для первой из В=960 кодовых комбинаций в третьем сегменте (3 сегм. на фиг. 10а).Under the action of the decay of the same short pulse, the first buffer memory and the memory circuit are set to their initial state. At the same time, a codeword appears at the code output of the memory circuit corresponding to the Nutall window transmission coefficient for the first of B=960 codewords in the third segment (3 segments in Fig. 10a).

Под действием импульсов на третьем входе второй буферной памяти и втором входе схемы памяти, 16 разрядные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы схемы умножения. Первыми умножаются кодовые комбинации (из второй половины второй буферной памяти) второго полусегмента третьего сегмента (3 сегм. на фиг. 10а). Эти перемноженные кодовые комбинации появляются на выходе схемы умножения. Далее начинают умножаться кодовые комбинации (из первой половины второй буферной памяти) третьего полусегмента третьего сегмента (3 сегм. на фиг. 10а). Эти перемноженные кодовые комбинации также появляются на выходе схемы умножения.Under the action of pulses at the third input of the second buffer memory and the second input of the memory circuit, 16-bit code combinations from their code outputs are fed to the first and second code inputs of the multiplication circuit, respectively. The codewords (from the second half of the second buffer memory) of the second half-segment of the third segment (3 segments in Fig. 10a) are multiplied first. These multiplied codewords appear at the output of the multiplication circuit. Next, codewords (from the first half of the second buffer memory) of the third half-segment of the third segment (3 segments in Fig. 10a) begin to be multiplied. These multiplied codewords also appear at the output of the multiplication circuit.

Т.о. на выходе схемы умножения осуществляется формирование четвертого по счету сегмента (31-22 сегм. на фиг. 10в), состоящего из второй раз используемого второго полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются увеличивающимися) и первый раз используемого третьего полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися).That. at the output of the multiplication circuit, the fourth segment is formed (3 1 -2 2 segments in Fig. 10c), consisting of the second half-segment used for the second time (in which the Nuttall window gains are increasing) and the third half-segment used for the first time (in which the Nutoll window gains are decreasing).

Далее работа ССНОФН происходит аналогичным образом.Further work of SSNOFN proceeds in a similar way.

Пример реализации схемы перекрытия сегментов и компенсации неравномерности оконной функции Наттолла (СПСКНОН), входящей в блок гильбертовского ортогонального преобразования (БГОП) 3 показан на фиг.11. Данная схема содержит: первую, вторую, третью и четвертую буферные памяти (БП), сумматор, схему памяти (СП), схему умножения (СУ), счетчик, триггер, формирователь, элемент задержки (ЭЗ). Первый (кодовый) вход первой буферной памяти (БП1) соединен с первым (кодовым) входом СПСКНОН, а его кодовый выход - с первым (кодовым) входом второй буферной памяти (БП2) и с первым (кодовым) входом третьей буферной памяти (БП3). Второй вход БП1 подключен к выходу элемента задержки ЭЗ, а третий вход БП1 соединен со вторым входом СПСКНОН, к которому также подключен вход счетчика, выход которого соединен со входом триггера, входом ЭЗ и со вторым входом БП2, кодовый выход которой соединен с первым (кодовым) входом БП4. Третий вход СПСКНОН соединен со вторым входом схемы памяти (СП), вторым входом БП3 и вторым входом БП4. Выход триггера подключен ко входу формирователя, выход которого соединен с первым входом СП, с третьим входом БП3 и с третьим входом БП4. Кодовые выходы БП3 и БП4 соединены, соответственно, с первым и вторым кодовыми входами сумматора, кодовый выход которого соединен с первым кодовым входом схемы умножения (СУ), второй кодовый вход которой подключен к кодовому выходу СП, а кодовый выход СУ соединен с выходом СПСКНОН.An example of the implementation of the scheme for overlapping segments and compensating for the unevenness of the Nuttall window function (SPSKNON) included in the block of the Hilbert orthogonal transform (HOP) 3 is shown in Fig.11. This circuit contains: the first, second, third and fourth buffer memories (BP), an adder, a memory circuit (SP), a multiplication circuit (MC), a counter, a trigger, a shaper, a delay element (DE). The first (code) input of the first buffer memory (BP 1 ) is connected to the first (code) input of SPSKNON, and its code output is connected to the first (code) input of the second buffer memory (BP 2 ) and to the first (code) input of the third buffer memory ( BP 3 ). The second input of BP 1 is connected to the output of the delay element EZ, and the third input of BP 1 is connected to the second input of SPSKNON, to which the input of the counter is also connected, the output of which is connected to the trigger input, the input of the EZ and to the second input of BP 2 , the code output of which is connected to the first (code) input BP 4 . The third input SPSKNON connected to the second input of the memory circuit (SP), the second input of the BP 3 and the second input of the BP 4 . The trigger output is connected to the input of the shaper, the output of which is connected to the first input of the joint venture, to the third input of the PSU 3 and to the third input of the PSU 4 . The code outputs of BP 3 and BP 4 are connected, respectively, to the first and second code inputs of the adder, the code output of which is connected to the first code input of the multiplication circuit (CS), the second code input of which is connected to the code output of the SP, and the code output of the CS is connected to the output SPSKNON.

СПСКНОН (фиг.11) работает следующим образом. В исходном состоянии БП1, БП2, БП3, БП4, счетчик, а также триггер обнулены. СП также находится в исходном состоянии, когда на ее кодовом выходе присутствует кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой из В кодовых комбинаций в первом сегменте.SPSKNON (Fig.11) works as follows. In the initial state, BP 1 , BP 2 , BP 3 , BP 4 , the counter, as well as the trigger are reset to zero. The SP is also in the initial state when its code output has a codeword corresponding to the gain to compensate for the Nuttall window function ripple for the first of the B codewords in the first segment.

На первый (кодовый) вход СПСКНОН (фиг.11) и далее на первый (кодовый) вход БП1 поступают параллельные кодовые комбинации. Одновременно на второй вход СПСКНОН поступают импульсы с удвоенной частотой дискретизации, которые далее подаются на третий вход БП1. Под действием данных импульсов кодовые комбинации, поступающие на вход БП1, записываются в нее и появляются на кодовом выходе БП1. Эти кодовые комбинации прикладываются к первым (кодовым) входам БП2 и БП3, но не записываются в них.On the first (code) input SPSKNON (Fig.11) and then on the first (code) input of the PSU 1 receive parallel code combinations. At the same time, pulses with doubled sampling frequency are fed to the second input of the SPSKNON, which are then fed to the third input of the BP 1 . Under the action of these pulses, the code combinations received at the input of the BP 1 are written to it and appear at the code output of the BP 1 . These code combinations are applied to the first (code) inputs of BP 2 and BP 3 but are not recorded in them.

Одновременно счетчик начинает подсчет импульсов с удвоенной частотой дискретизации. Данный счетчик предназначен для подсчета количества кодовых комбинаций, равных половине длительности сегмента (полусегмента). Например, из цифрового сигнала, имеющего удвоенную частоту дискретизации нужно сформировать последовательность полусегментов, каждый из которых должен содержать В/2=480 дискретных отсчетов (кодовых комбинаций). При этом каждый дискретный отсчет представляет из себя 16 разрядную кодовую комбинацию. Тогда на длительности каждого полусегмента будет умещаться 480 шестнадцатиразрядных кодовых комбинаций. Именно после данного количества импульсов с удвоенной частотой дискретизации на выходе счетчика появляется короткий импульс, свидетельствующий об окончании данного полусегмента и начале следующего (фиг.12а, б).At the same time, the counter starts counting pulses at double the sampling rate. This counter is designed to count the number of code combinations equal to half the duration of a segment (half-segment). For example, a sequence of half-segments must be formed from a digital signal having a double sampling frequency, each of which must contain B/2=480 discrete samples (code combinations). In this case, each discrete sample is a 16-bit code combination. Then the duration of each half-segment will fit 480 sixteen-bit code combinations. It is after a given number of pulses with a double sampling frequency that a short pulse appears at the output of the counter, indicating the end of this half-segment and the beginning of the next one (Fig. 12a, b).

БП1, БП2, БП3, БП4 в нашем примере, вмещают в себя каждый по 480 шестнадцатиразрядных кодовых комбинаций (т.е. каждый - по полусегменту), Кодовые комбинации с кодовых выходов сумматора, СУ и СП также являются 16 разрядными.BP 1 , BP 2 , BP 3 , BP 4 in our example, each contain 480 sixteen-bit code combinations (i.e., each in a half-segment), Code combinations from the code outputs of the adder, SU and SP are also 16 bit.

СПСКНОН предназначена для формирования сегментов цифрового сигнала из В кодовых комбинаций в каждом сегменте и сложения с 50% перекрытием каждого сегмента с предыдущим ему сегментом. С целью избежания разрывов в последовательности цифрового сигнала, формирующегося после перекрытия сегментов, необходимо, чтобы запись кодовых комбинаций в БП1 производилась с удвоенной частотой дискретизации, а считывание кодовых комбинаций из БП3 и БП4 производилась с частотой дискретизации.SPSKNON is designed to form segments of a digital signal from B code combinations in each segment and add with 50% overlap of each segment with its previous segment. In order to avoid gaps in the sequence of the digital signal that is formed after the overlap of the segments, it is necessary that the recording of code combinations in BP 1 be performed at a double sampling rate, and the reading of code combinations from BP 3 and BP 4 is performed at a sampling rate.

Одновременно с записью кодовых комбинаций в БП1, из БП3 и БП4 происходит считывание нулевых кодовых комбинаций под действием импульсов на их вторых входах. Эти нулевые 16 разрядные кодовые комбинации поступают на первый и второй кодовые входы сумматора, на выходе которого также будут нулевые 16 разрядные кодовые комбинации, которые подаются на первый кодовый вход СУ. На второй кодовый вход данной схемы с кодового выхода СП в это время подаются 16 разрядные кодовые комбинации, соответствующие коэффициентам передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла. После перемножения кодовых комбинаций, поданных на 1 и 2 кодовые входы СУ, на ее кодовом выходе также будут нулевые 16 разрядные кодовые комбинацииSimultaneously with the recording of code combinations in BP 1 from BP 3 and BP 4 reads zero code combinations under the action of pulses at their second inputs. These zero 16-bit code combinations are fed to the first and second code inputs of the adder, the output of which will also be zero 16-bit code combinations, which are fed to the first code input of the control system. At this time, 16-bit code combinations are supplied to the second code input of this circuit from the code output of the SP, corresponding to the transmission coefficients to compensate for the unevenness of the Nuttall window function. After multiplying the code combinations applied to the 1st and 2nd code inputs of the control system, its code output will also have zero 16-bit code combinations

Т.о. в период заполнения БП1 кодовыми комбинациями, соответствующими первому полусегменту (00 п.с. на фиг.12а) на кодовом выходе СУ осуществляется формирование полусегмента (0н на фиг.12 г) из нулевых кодовых комбинаций.That. in the period of filling BP 1 with code combinations corresponding to the first half-segment (0 0 ps in Fig.12a), a half-segment (0 n in Fig.12d) is formed at the code output of the control system from zero code combinations.

После заполнения 480 шестнадцатиразрядными нулевыми кодовыми комбинациями БП1, соответствующими 00 - полусегменту (фиг.12а), на выходе счетчика появляется первый короткий импульс (фиг.126) от которого срабатывает триггер, а на выходе формирователя также появляется короткий импульс. Под действием переднего фронта импульса с выхода формирователя нулевые кодовые комбинации, соответствующие 00-полусегменту, с выхода БП1 записываются в БП3, а в БП4, записываются тоже нулевые кодовые комбинации, которые присутствовали в БП2. Таким образом, из 0 и 00 полусегментов (фиг.12а) формируется первый сегмент (1 сегм. на фиг.12а - внизу). Одновременно, под действием того же короткого импульса с выхода формирователя осуществляется установка СП в исходное состояние, когда на ее кодовом выходе появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой кодовой комбинации в сегменте.After filling 480 with sixteen-bit zero code combinations BP 1 corresponding to 0 0 - half-segment (Fig.12a), the first short pulse appears at the output of the counter (Fig.126) from which the trigger is triggered, and a short pulse also appears at the output of the shaper. Under the action of the leading edge of the pulse from the output of the shaper, zero code combinations corresponding to the 0 0 half-segment are recorded from the output of BP 1 in BP 3 , and in BP 4 , zero code combinations that were present in BP 2 are also recorded. Thus, the first segment is formed from 0 and 0 0 half-segments (Fig. 12a) (1 segment in Fig. 12a - below). At the same time, under the action of the same short pulse from the output of the shaper, the SP is reset to its initial state, when a code combination appears at its code output, corresponding to the transmission coefficient to compensate for the unevenness of the Nuttall window function for the first code combination in the segment.

После этого под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП1, соответствующие 00-полусегменту записываются в БП2 и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП1 обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 01-полусегменту (фиг.12а).After that, under the action of the decay of the pulse from the output of the counter, the code combinations from the code output of the BP 1 corresponding to the 0 0 half-segment are recorded in the BP 2 and appear at its code output. In addition, under the action of a short pulse delayed in the EZ, BP 1 is reset and starts recording code combinations corresponding to the next 0 1 half-segment (Fig.12a).

Под действием импульсов на вторых входах БП3 и БП4, 16 разрядные нулевые кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы сумматора. Далее нулевые кодовые комбинации с кодового выхода сумматора (00 п.с. + 0 п.с. на фиг.12а) подаются на первый кодовый вход СУ, на второй кодовый вход которой поступают кодовые комбинации с выхода СП. Т.о. на выходе СУ осуществляется формирование первого сегмента (00+0 сегм. на фиг.12 г).Under the action of pulses on the second inputs of BP 3 and BP 4 , 16 bit zero code combinations from their code outputs are fed to, respectively, the first and second code inputs of the adder. Next, zero code combinations from the code output of the adder (0 0 ps + 0 ps in Fig.12a) are fed to the first code input of the control system, the second code input of which receives code combinations from the output of the SP. That. at the output of the control system, the formation of the first segment is carried out (0 0 +0 segment in Fig. 12 d).

Пока из БП3 и БП4 осуществляется замедленное в 2 раза (по сравнению со скоростью записи в БП1) считывание 16 разрядных кодовых комбинаций, в БП1 записываются кодовые комбинации, соответствующие 01 полусегменту.While BP3 and BP 4 are slowed down by 2 times (compared to the write speed in BP 1 ) reading 16-bit code combinations, in BP 1 code combinations corresponding to 0 1 half-segment are recorded.

После заполнения 480 нулевыми кодовыми комбинациями БП1 на выходе счетчика появляется второй короткий импульс (фиг. 12б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «логический 0» («лог. 0»), от которого на выходе формирователя не возникает никакого сигнала, а значит и записи в БП3 и БП4 параллельных кодовых комбинаций из БП1 и БП2 не происходит. В это время из БП3 и БП4 продолжается считывание, сложение и умножение нулевых кодовых комбинаций, соответствующих 00 и 0 полусегментам и формируется 00 - 0 сегмент (фиг. 12 г).After filling 480 with zero code combinations of BP 1 , a second short pulse appears at the output of the counter (Fig. 12b) under the action of which the trigger is triggered and a “logical 0” (“log. 0”) appears at its output, from which no signal, and hence writing in BP 3 and BP 4 parallel code combinations from BP 1 and BP 2 does not occur. At this time, reading, addition and multiplication of zero code combinations corresponding to 0 0 and 0 half-segments from BP 3 and BP 4 continues and a 0 0 - 0 segment is formed (Fig. 12 d).

Под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП1, соответствующие 01-полусегменту записываются в БП2 и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП1 обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 02-полусегменту (фиг.12а).Under the action of the decay of the pulse from the output of the counter, the code combinations from the code output of the BP 1 corresponding to the 0 1 half-segment are recorded in the BP 2 and appear at its code output. In addition, under the action of a short pulse delayed in the EZ, BP 1 is reset and starts recording code combinations corresponding to the next 0 2 half-segment (Fig.12a).

После заполнения нулевыми кодовыми комбинациями БП1 (02 п.с. на фиг. 12а) на выходе счетчика появляется третий короткий импульс (фиг. 12б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «логическая 1» («лог. 1»), от которого на выходе формирователя появляется второй короткий импульс (фиг. 12в). Под действием переднего фронта импульса с выхода формирователя нулевые кодовые комбинации, соответствующие 02 полусегменту, с выхода БП1 записываются в БП3, а в БП4, записываются тоже нулевые кодовые комбинации, соответствующие 01 и которые присутствовали в БП2. Таким образом, из 02 и 01 полусегментов формируется второй сегмент (2 сегм. на фиг. 12а - внизу). Одновременно, под действием того же короткого импульса с выхода формирователя осуществляется установка СП в исходное состояние, когда на ее кодовом выходе появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой кодовой комбинации в сегменте.After filling with zero code combinations of BP 1 (0 2 ps in Fig. 12a), a third short pulse appears at the output of the counter (Fig. 12b) under the action of which the trigger is triggered and “logic 1” appears at its output (“log. 1 ”), from which a second short pulse appears at the output of the shaper (Fig. 12c). Under the action of the leading edge of the pulse from the output of the shaper, zero code combinations corresponding to the 0 2 half-segment are recorded from the output of BP 1 in BP 3 , and in BP 4 , zero code combinations are also recorded corresponding to 0 1 and which were present in BP 2 . Thus, the second segment is formed from 0 2 and 0 1 half-segments (2 segments in Fig. 12a - at the bottom). At the same time, under the action of the same short pulse from the output of the shaper, the SP is reset to its initial state, when a code combination appears at its code output, corresponding to the transmission coefficient to compensate for the unevenness of the Nuttall window function for the first code combination in the segment.

После этого под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП1, соответствующие 02-полусегменту записываются в БП2 и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ БП1 обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 11 полусегменту (фиг. 12а).After that, under the action of the decay of the pulse from the output of the counter, the code combinations from the code output of the BP 1 corresponding to the 0 2 half-segment are recorded in the BP 2 and appear at its code output. In addition, under the action of a short pulse delayed in the EZ, BP 1 is reset and starts recording code combinations corresponding to the next 1 1 half-segment (Fig. 12a).

Под действием импульсов на вторых входах БП3 и БП4, 16 разрядные нулевые кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы сумматора. Далее нулевые кодовые комбинации с кодового выхода сумматора (02 п.с. + 01 п.с. на фиг.12а) подаются на первый кодовый вход СУ, на второй кодовый вход которого поступают кодовые комбинации с выхода СП. На кодовом выходе БУ появляются нулевые 16 разрядные кодовые комбинации. Т.о. на выходе БУ осуществляется формирование второго сегмента (02+01 сегм. на фиг. 12 г).Under the action of pulses on the second inputs of BP 3 and BP 4 , 16 bit zero code combinations from their code outputs are fed to, respectively, the first and second code inputs of the adder. Further, zero code combinations from the code output of the adder (0 2 ps + 0 1 ps in Fig.12a) are fed to the first code input of the control system, the second code input of which receives code combinations from the output of the SP. Zero 16-bit code combinations appear on the code output of the CU. That. at the output of the control unit, the formation of the second segment is carried out (0 2 +0 1 segment in Fig. 12 d).

Пока из БП3 и БП4 осуществляется считывание 16 разрядных кодовых комбинаций (02 п.с. и 01 п.с. на фиг. 12а), в БП1 записываются кодовые комбинации, соответствующие 11 полусегменту (11 п.с. на фиг.12а).While 16-bit code combinations are read from BP 3 and BP 4 (0 2 ps and 0 1 ps in Fig. 12a), code combinations corresponding to 1 1 half-segment (1 1 ps in Fig. 12a).

После заполнения кодовыми комбинациями (11 п.с на фиг.12а) на выходе счетчика появляется четвертый короткий импульс (фиг. 12б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «лог. 0», от которого на выходе формирователя не возникает никакого сигнала, а значит и записи в БП3 и БП4 кодовых комбинаций из БП1 и БП2 не происходит. В это время из БП3 и БП4 продолжается считывание, сложение и умножение нулевых кодовых комбинаций, соответствующих 02 и 01 полусегментам и формируется 02-01 сегмент (фиг.12 г).After filling with code combinations (1 1 p.s in Fig. 12a), a fourth short pulse appears at the output of the counter (Fig. 12b), under the action of which the trigger is activated and a “log. 0”, from which no signal arises at the output of the shaper, which means that no code combinations from BP 1 and BP 2 are written to BP 3 and BP 4 . At this time, reading, addition and multiplication of zero code combinations corresponding to 0 2 and 0 1 half-segments from BP 3 and BP 4 continues and a 0 2 -0 1 segment is formed (Fig. 12 d).

Под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП1, соответствующие 11 полусегменту записываются в БП2 и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП1 обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 12-полусегменту (фиг.12а).Under the action of the decay of the pulse from the output of the counter, the code combinations from the code output of the BP 1 corresponding to the 1 1 half-segment are recorded in the BP 2 and appear at its code output. In addition, under the action of a short pulse delayed in the EZ, BP 1 is reset and starts recording code combinations corresponding to the next 1 2 half-segment (Fig.12a).

После заполнения кодовыми комбинациями БП1 (12 п.с. на фиг.12а) на выходе счетчика появляется пятый короткий импульс (фиг. 12б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «лог.1», от которого на выходе формирователя появляется третий короткий импульс (фиг. 12в). Под действием данного импульса кодовые комбинации с кодовых выходов БП1 и БП2. записываются, соответственно, в БП3 и БП4. Таким образом, из 12 и 11 полусегментов формируется третий сегмент (3 сегм. на фиг.12а - внизу). Одновременно, под действием того же короткого импульса осуществляется установка блока памяти в исходное состояние, когда на его кодовом выходе появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой кодовой комбинации в третьем сегменте.After filling with code combinations of BP 1 (1 2 ps in Fig. 12a), a fifth short pulse appears at the output of the counter (Fig. 12b), under the action of which the trigger is triggered and “log.1” appears at its output, from which the output shaper, a third short pulse appears (Fig. 12c). Under the action of this pulse, code combinations from the code outputs of BP 1 and BP 2 . are recorded, respectively, in BP 3 and BP 4 . Thus, the third segment is formed from 1 2 and 1 1 half-segments (3 segments in Fig. 12a - below). At the same time, under the action of the same short pulse, the memory block is reset to its initial state, when a code combination appears at its code output, corresponding to the transmission coefficient to compensate for the uneven Nuttall window function for the first code combination in the third segment.

После этого под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП1, соответствующие 12-полусегменту записываются в БП2 и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП1 обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 21-полусегменту (фиг.12а).After that, under the action of the decay of the pulse from the output of the counter, the code combinations from the code output of the BP 1 corresponding to the 1 2 half-segment are recorded in the BP 2 and appear at its code output. In addition, under the action of a short pulse, delayed in the EZ, BP 1 is reset and starts recording code combinations corresponding to the next 2 1 half-segment (Fig.12a).

Под действием импульсов с частотой дискретизации на вторых входах БП3 и БП4, 16 разрядные информационные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы сумматора. При суммировании происходит сложение кодовых комбинаций, входящих в Ь полусегмент (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются увеличивающимися) с теми же кодовыми комбинациями, входящими в 11 полусегмент (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися), поэтому на выходе сумматора коэффициенты передачи окна Натолла выравниваются (становятся близкими к 1), хотя и остается некоторая неравномерность.Under the action of pulses with a sampling frequency at the second inputs of BP 3 and BP 4 , 16-bit information code combinations from their code outputs are fed to, respectively, the first and second code inputs of the adder. The summation adds the codewords included in the L half-segment (in which the Nutall window gains are increasing) with the same codewords included in the 1 1 half-segment (in which the Nutall window gains are decreasing), so the output of the adder is the window gains Nutoll levels flatten out (become close to 1), although some unevenness remains.

Далее после суммирования кодовые комбинации с кодового выхода сумматора (12 п.с. + 11 п.с. на фиг.12а) подаются на первый кодовый вход СУ, на второй кодовый вход которого поступают кодовые комбинации с выхода СП. После перемножения кодовых комбинаций оказывается скомпенсированной неравномерность оконной функции Наттолла. Если сравнить (11-02) сегмент и (21-12) сегмент (вверху фиг. 12а) на входе СПСКНОН с 3 сегментом (3 сегм. на фиг. 12а или 12+11 сегм. на фиг.12 г) на выходе сумматора, то видно, что имеет место сложение с 50% перекрытием сегмента с предыдущим ему сегментом.Further, after summing, the code combinations from the code output of the adder (1 2 ps + 1 1 ps in Fig. 12a) are fed to the first code input of the control system, the second code input of which receives code combinations from the output of the SP. After multiplying the code combinations, the unevenness of the Nuttall window function is compensated. If we compare the (1 1 -0 2 ) segment and (2 1 -1 2 ) segment (top of Fig. 12a) at the input of SPSKN with 3 segments (3 segments in Fig. 12a or 1 2 +1 1 segments in Fig. 12d) at the output of the adder, it can be seen that there is an addition with a 50% overlap of the segment with the previous segment.

На кодовый выход БУ поступают 16 разрядные кодовые комбинации с компенсированной неравномерностью оконной функции Наттолла. Т.о. на выходе БУ осуществляется формирование третьего сегмента (12+11 сегм. на фиг.12 г).The code output of the control unit receives 16-bit code combinations with compensated unevenness of the Nuttall window function. That. at the output of the control unit, the formation of the third segment is carried out (1 2 +1 1 segment in Fig. 12 d).

Пока из БП3 и БП4 осуществляется считывание 16 разрядных кодовых комбинаций (12 п.с. и 11 п.с. на фиг.12а), в БП записываются кодовые комбинации, соответствующие 21 полусегменту (21 п. с. на фиг.12а).While 16-bit code combinations are read from BP 3 and BP 4 (1 2 ps and 1 1 ps in Fig. 12a), code combinations corresponding to 2 1 half-segments (2 1 ps in Fig. 12a) are recorded in the BP. in Fig. 12a).

После заполнения кодовыми комбинациями (21 п.с на фиг.12а) БП1 на выходе счетчика появляется шестой короткий импульс (фиг. 12б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «лог. 0», от которого на выходе формирователя не возникает никакого сигнала, а значит и записи в БП3 и БП4 параллельных кодовых комбинаций с кодовых выходов БП1 и БП2 не происходит.After filling with code combinations (2 1 p.s in Fig.12a) BP 1 at the output of the counter appears the sixth short pulse (Fig. 12b) under the action of which the trigger is triggered and at its output appears "log. 0”, from which no signal arises at the output of the shaper, and therefore there is no recording in BP 3 and BP 4 of parallel code combinations from the code outputs of BP 1 and BP 2 .

В это время из БП3 и БП4 продолжается считывание, сложение и умножение кодовых комбинаций, соответствующих 12 и 11 полусегментам и формируется 12-11 сегмент (фиг. 12 г).At this time, reading, addition and multiplication of code combinations corresponding to 1 2 and 1 1 half-segments from BP 3 and BP 4 continues and 1 2 -1 1 segment is formed (Fig. 12 d).

Под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП1, соответствующие 21 полусегменту записываются в БП2 и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП1 обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 22-полусегменту (фиг.12а).Under the action of the decay of the pulse from the output of the counter, the code combinations from the code output of the BP 1 corresponding to the 2 1 half-segment are recorded in the BP 2 and appear at its code output. In addition, under the action of a short pulse delayed in the EZ, BP 1 is reset and starts recording code combinations corresponding to the next 2 2 half-segment (Fig.12a).

После заполнения БП1 кодовыми комбинациями, соответствующими 22-полусегменту (22 п.с. на фиг.12а) на выходе счетчика появляется седьмой короткий импульс (фиг.12б), под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «лог.1», от которого на выходе формирователя появляется четвертый короткий импульс (фиг.12в).After filling the BP 1 with code combinations corresponding to the 2 2 -semi-segment (2 2 ps in Fig. 12a), the seventh short pulse appears at the output of the counter (Fig. 12b), under the action of which the trigger is triggered and a "log" appears at its output. 1", from which the fourth short pulse appears at the output of the shaper (Fig. 12c).

Под действием данного импульса кодовые комбинации с кодовых выходов БП1 и БП2 записываются в БП3 и БП4. Таким образом, из 22 и 21 полусегментов формируется четвертый сегмент (4 сегм. на фиг.12а внизу). Одновременно, под действием того же короткого импульса осуществляется установка блока памяти в исходное состояние, когда на его кодовом выходе появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой кодовой комбинации в четвертом сегменте.Under the action of this pulse, code combinations from the code outputs of BP 1 and BP 2 are recorded in BP 3 and BP 4 . Thus, the fourth segment is formed from 2 2 and 2 1 half-segments (4 segments in Fig. 12a below). At the same time, under the action of the same short pulse, the memory block is reset to its initial state, when a code combination appears at its code output, corresponding to the transmission coefficient to compensate for the Nuttall window function unevenness for the first code combination in the fourth segment.

После этого под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП1, соответствующие 22-полусегменту записываются в БП2 и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП1 обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 31-полусегменту (фиг.12а).After that, under the action of the decay of the pulse from the output of the counter, the code combinations from the code output of the BP 1 corresponding to the 2 2 half-segment are recorded in the BP 2 and appear at its code output. In addition, under the action of a short pulse delayed in the EZ, BP 1 is reset and starts recording code combinations corresponding to the next 3 1 half-segment (Fig.12a).

Под действием импульсов на вторых входах БП3 и БП4, 16 разрядные информационные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы сумматора. При суммировании происходит сложение кодовых комбинаций, входящих в 22 полусегмент (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются увеличивающимися) с теми же кодовыми комбинациями, входящими в 21 полусегмент (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися), поэтому на выходе сумматора коэффициенты передачи окна Натолла выравниваются (становятся близкими к 1), хотя и остается некоторая неравномерность.Under the action of pulses on the second inputs of BP 3 and BP 4 , 16-bit information code combinations from their code outputs are fed to, respectively, the first and second code inputs of the adder. When summed, the codewords included in the 2 2 half-segment (in which the Nutall window gains are increasing) are added to the same codewords included in the 2 1 half-segment (in which the Nutall window gains are decreasing), therefore, at the output of the adder, the gains the Nuttall windows flatten out (become close to 1), although some unevenness remains.

Далее после суммирования кодовые комбинации с кодового выхода сумматора (22 п.с. + 21 п.с. на фиг.12а) подаются на первый кодовый вход СУ, на второй кодовый вход которого поступают кодовые комбинации с выхода СП. После перемножения кодовых комбинаций оказывается скомпенсированной неравномерность оконной функции Наттолла. Если сравнить (21-12) сегмент и (31-22) сегмент (вверху фиг.12а) на входе СПСКНОН с 4 сегментом (4 сегм. на фиг.12а внизу или 22+21 сегм. на фиг.12 г) на выходе сумматора, то видно, что имеет место сложение с 50% перекрытием сегмента с предыдущим ему сегментом.Further, after summing, the code combinations from the code output of the adder (2 2 ps + 2 1 ps in Fig. 12a) are fed to the first code input of the control system, the second code input of which receives code combinations from the output of the joint venture. After multiplying the code combinations, the unevenness of the Nuttall window function is compensated. If we compare the (2 1 -1 2 ) segment and (3 1 -2 2 ) segment (top of Fig. 12a) at the input of SPSKNON with 4 segments (4 segments in Fig. 12a at the bottom or 2 2 +2 1 segments in Fig. .12 d) at the output of the adder, it can be seen that there is an addition with a 50% overlap of the segment with the previous segment.

На кодовый выход БУ поступают 16 разрядные кодовые комбинации с компенсированной неравномерностью оконной функции Наттолла. Т.о. на выходе БУ осуществляется формирование четвертого сегмента (22+21 сегм. на фиг.12 г).The code output of the control unit receives 16-bit code combinations with compensated unevenness of the Nuttall window function. That. at the output of the BU, the fourth segment is formed (2 2 +2 1 segment in Fig. 12 d).

Далее работа БПСКНОН происходит аналогичным образом.Further work of BPSKNON proceeds in a similar way.

Благодаря такому решению задачи предлагаемый способ и устройство измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов, в отличие от прототипа, позволяет расширить функциональные возможности и использовать предлагаемый способ и устройство для измерения таких важных параметров акустических сигналов как значения ритмических частот на заданном отрезке времени, так и характер изменения средних значений ритмических частот на длительном временном отрезке. Кроме того, предлагаемый способ и устройство позволяют измерять такие важные параметры как значения длительностей спадов в каждом участке нестационарности, так и характер изменения средних значений длительностей спадов участков нестационарности на длительном временном отрезке. А также,, предлагаемый способ и устройство позволяют измерять такие важные параметры как отдельные значения мгновенной мощности в каждом участке нестационарности со спадом, так и характер изменения значений средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке.Due to this solution of the problem, the proposed method and device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of the recessions of the sections of non-stationarity of acoustic signals, unlike the prototype, allows you to expand the functionality and use the proposed method and device for measuring such important parameters of acoustic signals as the values of rhythmic frequencies in a given segment time, and the nature of the change in the average values of rhythmic frequencies over a long time period. In addition, the proposed method and device make it possible to measure such important parameters as the values of the durations of the declines in each section of non-stationarity, and the nature of the change in the average values of the durations of the declines of the sections of non-stationarity over a long time interval. And also, the proposed method and device make it possible to measure such important parameters as individual values of instantaneous power in each section of non-stationarity with a decline, and the nature of the change in the values of the average power of sections of unsteadiness with a decline over a long time interval.

Вследствие таких измерений удается с большой точностью оценить качество акустических сигналов, так как именно участки нестационарности в виде атак и спадов содержат наибольшее количество информации и их искажения при передаче и обработках существенно снижают качество этих акустических сигналов. Данные измерения позволят проводить мероприятия по уменьшению искажений участков нестационарности в акустических сигналах и тем самым повышать их качество.As a result of such measurements, it is possible to assess the quality of acoustic signals with great accuracy, since it is the areas of non-stationarity in the form of attacks and recessions that contain the greatest amount of information, and their distortion during transmission and processing significantly reduces the quality of these acoustic signals. These measurements will make it possible to carry out measures to reduce the distortion of non-stationary sections in acoustic signals and thereby improve their quality.

С помощью предлагаемого способа и устройства измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов могут измеряться как звуковые вещательные сигналы, так и речевые и музыкальные сигналы, а также любые аналоговые акустические сигналы и шумы.With the help of the proposed method and device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of decays of sections of non-stationary acoustic signals, both audio broadcasting signals and speech and music signals, as well as any analog acoustic signals and noise, can be measured.

Предлагаемые способ и устройство измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов могут найти применение в существующих аналоговых и цифровых каналах передачи, в системах обработки аналоговых сигналов, в режиссерских системах при формировании музыкальных и речевых программ, а также для оценки негативных и положительных воздействий акустических сигналов и шумов на человека. Так, например, количество атак в единицу времени определяет ритмическую структуру речевого или музыкального сигналов в виде их ритмических частот. В свою очередь, структура ритмических частот в значительной степени определяет качество передаваемой акустической информации и степень ее воздействия на слушателей. Так, одна и та же фраза, произнесенная с разными ритмическими частотами, способна вызвать в слушателях совершенно разные эмоциональные состояния. Очень важным параметром являются также спады на участках нестационарности Спады в сигналах характеризуют длительность затухания звуков в музыкальных инструментах, а также длительности затухания звуков (время реверберации) в различных помещениях. Реверберации придают звукам объемность, сочность, богатство тембрового состава, голоса певцов приобретают напевность. С другой стороны, при больших временах реверберации (длительных спадах) возникает сильное эхо, затрудняющее восприятие информации. Поэтому оценка длительности и мощности спадов акустических объектов имеет важное значение.The proposed method and device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of decays of non-stationary sections of acoustic signals can be used in existing analog and digital transmission channels, in analog signal processing systems, in director's systems when forming musical and speech programs, as well as for evaluating negative and positive effects of acoustic signals and noise on humans. For example, the number of attacks per unit of time determines the rhythmic structure of speech or musical signals in the form of their rhythmic frequencies. In turn, the structure of rhythmic frequencies largely determines the quality of transmitted acoustic information and the degree of its impact on listeners. Thus, the same phrase, uttered with different rhythmic frequencies, can evoke completely different emotional states in listeners. Recessions in non-stationary areas are also a very important parameter. Recessions in signals characterize the duration of the decay of sounds in musical instruments, as well as the duration of the decay of sounds (reverberation time) in different rooms. Reverberations give the sounds volume, juiciness, richness of the timbre composition, the voices of the singers become melodious. On the other hand, at long reverberation times (long decays), a strong echo occurs, making it difficult to perceive information. Therefore, the assessment of the duration and power of the decays of acoustic objects is of great importance.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа и устройства измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов предполагается получить за счет повышения точности оценки наиболее важных в информационном отношении параметров нестационарности акустических сигналов, что позволяет проводить мероприятия по уменьшению искажений в этих акустических сигналах и тем самым повышать качество самих этих сигналов. Кроме того, в случаях негативного воздействия параметров нестационарности акустических сигналов и шумов на человека, может осуществляться проведение, на основе оценок этих параметров, различных защитных мероприятий, позволяет снизить потери на восстановление здоровья и работоспособности людей.The economic effect of using the proposed method and device for measuring the rhythmic frequencies, power and duration of the declines in the areas of non-stationarity of acoustic signals is supposed to be obtained by improving the accuracy of estimating the most important informational parameters of the non-stationarity of acoustic signals, which makes it possible to take measures to reduce distortions in these acoustic signals and themes. to improve the quality of these signals themselves. In addition, in cases where the parameters of the non-stationarity of acoustic signals and noise have a negative impact on a person, various protective measures can be carried out based on estimates of these parameters, which makes it possible to reduce losses in restoring the health and working capacity of people.

Claims (2)

1. Способ измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов, включающий преобразование входного сигнала, линейное аналого-цифровое преобразование сигнала, гильбертовское преобразование с формированием ортогонального сигнала из цифрового сигнала, выделение в цифровом виде сигнала, соответствующего гильбертовской амплитудной огибающей аналогового сигнала, выделение путем фильтрации низкочастотных составляющих гильбертовской амплитудной огибающей, а также цифровое квадрирование, суммирование и усреднение, первое запоминание с суммированием и усреднением, второе запоминание с суммированием и усреднением, цифровую индикацию, отличающийся тем, что после выделения низкочастотных составляющих гильбертовской амплитудной огибающей определяют и выделяют наиболее важные и информативные участки нестационарности с нарастающей крутизной и участки спада, а на участках спада, каждый из которых содержит Nx параллельных кодовых комбинаций, из которых после цифрового квадрирования осуществляют формирование в каждом участке нестационарности, путем суммирования и усреднения, цифрового отсчета, соответствующего значению мгновенной мощности этого участка нестационарности со спадом, а далее К таких цифровых отсчетов запоминают, а также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности на длительном временном отрезке, состоящем из К участков нестационарности со спадом, после чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям мгновенной мощности и цифрового отсчета, соответствующего значению средней мощности участков нестационарности со спадом на длительном временном отрезке, состоящем из К участков, а также на каждом выделенном участке нестационарности со спадом определяют длительность этого спада Δt в виде цифрового отсчета, а далее К таких цифровых отсчетов запоминают, а также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего значению средней длительности спадов на длительном временном отрезке, состоящем из К участков нестационарности со спадами, после чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям длительностей спадов участков нестационарности и цифрового отсчета, соответствующего среднему значению длительности спадов участков нестационарности на длительном временном отрезке, состоящем из К участков, а, кроме того, на выделенных участках нестационарности с нарастающей крутизной определяют количество этих участков (атак) на заданном отрезке времени в виде значения отсчета ритмической частоты, а далее К таких цифровых отсчетов запоминают, а также осуществляют формирование из К цифровых отсчетов, путем суммирования и усреднения этих отсчетов, цифрового отсчета, соответствующего среднему значению ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящем из К отрезков времени с ритмическими частотами, после чего осуществляют цифровую индикацию К запомненных цифровых отсчетов, соответствующих значениям ритмических частот и цифрового отсчета, соответствующего среднему значению ритмических частот на длительном временном отрезке, состоящем из К заданных отрезков времени с ритмическими частотами.1. A method for measuring rhythmic frequencies, power and duration of decays of acoustic signal non-stationarity sections, including input signal conversion, linear analog-to-digital signal conversion, Hilbert transformation with the formation of an orthogonal signal from a digital signal, digital extraction of a signal corresponding to the Hilbert amplitude envelope of the analog signal , selection by filtering the low-frequency components of the Hilbert amplitude envelope, as well as digital squaring, summation and averaging, the first storage with summation and averaging, the second storage with summation and averaging, a digital indication, characterized in that after the selection of the low-frequency components of the Hilbert amplitude envelope, they determine and extract the most important and informative sections of non-stationarity with increasing steepness and sections of decline, and in sections of decline, each of which contains N x parallel code combinations, from which of which, after digital squaring, in each section of non-stationarity, by summing and averaging, a digital sample is formed, corresponding to the value of the instantaneous power of this section of non-stationarity with a decline, and then K of such digital samples are stored, and also digital samples are formed from K, by summation and averaging these readings, a digital reading corresponding to the value of the average power over a long time interval, consisting of K sections of non-stationarity with a decline, after which a digital indication is made of K stored digital readings corresponding to the values of the instantaneous power and a digital reading corresponding to the value of the average power of the sections of unsteadiness with a decrease by long time interval consisting of K sections, as well as on each selected section of non-stationarity with a decline, the duration of this decline Δt is determined in the form of a digital reading, and then K of such digital readings are stored, as well as they form from K digital readings, by summing and averaging these readings, a digital reading corresponding to the value of the average duration of recessions in a long time interval, consisting of K sections of non-stationarity with recessions, after which they carry out a digital indication of K stored digital readings corresponding to the values of the durations of the recessions of the sections of non-stationarity and a digital count corresponding to the average value of the duration of the decays of the non-stationarity sections over a long time interval, consisting of K sections, and, in addition, on the selected sections of non-stationarity with increasing steepness, the number of these sections (attacks) is determined in a given period of time in the form of a rhythmic count frequencies, and then K of such digital samples are stored, and also the formation of K digital samples is carried out, by summing and averaging these samples, a digital sample corresponding to the average value of rhythmic frequencies for a long time a specified segment consisting of K time segments with rhythmic frequencies, after which a digital indication is made of K stored digital readings corresponding to the values of rhythmic frequencies and a digital reading corresponding to the average value of rhythmic frequencies over a long time interval consisting of K specified time intervals with rhythmic frequencies. 2. Устройство для осуществления способа измерения ритмических частот, мощности и длительности спадов участков нестационарности акустических сигналов, содержащее последовательно соединенные входной блок, линейный аналого-цифровой преобразователь, блок гильбертовского ортогонального преобразования, блок вычисления амплитудной огибающей, фильтр низких частот, а также блок ключей, цифровой квадратор, сумматор-усреднитель, первый блок памяти, второй блок памяти и блок индикации с дисплеем, отличающееся тем, что дополнительно введены блок обнаружения двух участков нестационарности, блок определения ритмических частот, блок определения длительностей спадов и третий блок памяти, при этом первый и второй выходы блока гильбертовского ортогонального преобразования соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока вычисления амплитудной огибающей, выход которого соединен с входом фильтра низких частот, выход которого соединен с первым входом блока ключей и входом блока обнаружения двух участков нестационарности, первый выход которого соединен с входом блока определения ритмических частот, а его второй выход соединен со вторым входом блока ключей и с первым входом блока определения длительностей спадов, второй вход которого соединен с третьим выходом блока обнаружения двух участков нестационарности, причем выход блока ключей соединен с входом цифрового квадратора, выход которого соединен с первым входом сумматора-усреднителя, второй вход которого соединен с третьим выходом блока определения длительностей спадов, а выход сумматора-усреднителя соединен с первым входом первого блока памяти, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока индикации с дисплеем, при этом первый выход блока определения длительностей спадов соединен с первым входом второго блока памяти, а второй выход блока определения длительностей спадов соединен со вторым входом первого блока памяти и вторым входом второго блока памяти, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с третьим и четвертым входами блока индикации с дисплеем, причем первый и второй выходы блока определения ритмических частот соединены, соответственно, с первым и вторым входами третьего блока памяти, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с пятым и шестым входами блока индикации с дисплеем.2. A device for implementing a method for measuring rhythmic frequencies, power and duration of decays of acoustic signal non-stationarity sections, containing a series-connected input unit, a linear analog-to-digital converter, a Hilbert orthogonal transform unit, an amplitude envelope calculation unit, a low-frequency filter, and a key unit, a digital quadrator, an adder-averaging unit, a first memory block, a second memory block and an indication block with a display, characterized in that a block for detecting two sections of non-stationarity, a block for determining rhythmic frequencies, a block for determining the duration of recessions and a third memory block are additionally introduced, while the first and the second outputs of the Hilbert orthogonal transform block are connected, respectively, to the first and second inputs of the amplitude envelope calculation block, the output of which is connected to the input of the low-pass filter, the output of which is connected to the first input of the key block and the input of the two-count detection block The non-stationarity trigger, the first output of which is connected to the input of the block for determining rhythmic frequencies, and its second output is connected to the second input of the block of keys and to the first input of the block for determining the duration of the recessions, the second input of which is connected to the third output of the block for detecting two sections of non-stationarity, and the output of the block of keys connected to the input of a digital quadrator, the output of which is connected to the first input of the adder-averaging, the second input of which is connected to the third output of the block for determining the duration of the declines, and the output of the adder-averaging is connected to the first input of the first memory block, the first and second outputs of which are connected, respectively, with the first and second inputs of the indication block with a display, the first output of the block for determining the duration of the recessions is connected to the first input of the second memory block, and the second output of the block for determining the durations of the recessions is connected to the second input of the first memory block and the second input of the second memory block, the first and second exits which its connected, respectively, with the third and fourth inputs of the indication block with the display, and the first and second outputs of the block for determining rhythmic frequencies are connected, respectively, with the first and second inputs of the third memory block, the first and second outputs of which are connected, respectively, with the fifth and sixth inputs of the indication block with the display.
RU2021116288A 2021-06-02 Method and device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of drops in the non-stationary areas of acoustic signals RU2773261C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2773261C1 true RU2773261C1 (en) 2022-06-01

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6139507A (en) * 1996-08-12 2000-10-31 Miomsa Acoustics Inc. Method and apparatus for measuring acoustic power flow within an ear canal
RU2458340C2 (en) * 2010-09-27 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ГОУ ПВО МТУСИ) Method of measuring instantaneous and average values of absolute and relative power of acoustic signals and apparatus for realising said method
RU2709414C1 (en) * 2019-06-04 2019-12-17 Алексей Николаевич Кузьмин Method of recording and analyzing acoustic emission signals in a system for diagnostic monitoring of production facilities
RU2731339C1 (en) * 2019-11-25 2020-09-01 Ордена трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технический университет связи и информатики" (МТУСИ) Method and device for measuring power and steepness of increase in sections of nonstationarity of acoustic signals

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6139507A (en) * 1996-08-12 2000-10-31 Miomsa Acoustics Inc. Method and apparatus for measuring acoustic power flow within an ear canal
RU2458340C2 (en) * 2010-09-27 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ГОУ ПВО МТУСИ) Method of measuring instantaneous and average values of absolute and relative power of acoustic signals and apparatus for realising said method
RU2709414C1 (en) * 2019-06-04 2019-12-17 Алексей Николаевич Кузьмин Method of recording and analyzing acoustic emission signals in a system for diagnostic monitoring of production facilities
RU2731339C1 (en) * 2019-11-25 2020-09-01 Ордена трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технический университет связи и информатики" (МТУСИ) Method and device for measuring power and steepness of increase in sections of nonstationarity of acoustic signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Karjalainen A new auditory model for the evaluation of sound quality of audio systems
US5794188A (en) Speech signal distortion measurement which varies as a function of the distribution of measured distortion over time and frequency
Green Temporal auditory acuity.
US9672841B2 (en) Voice activity detection method and method used for voice activity detection and apparatus thereof
EP0856961B1 (en) Testing telecommunications apparatus
US5014318A (en) Apparatus for checking audio signal processing systems
JP3418198B2 (en) Quality evaluation method and apparatus adapted to hearing of audio signal
De Cesaris et al. Extraction of the envelope from impulse responses using pre-processed energy detection for early decay estimation
US20120143553A1 (en) Method for Determining an Averaged Frequency-Dependent Transmission Function for a Disturbed Linear Time-Invariant System, Evaluation Device and Computer Program Product
US7194093B1 (en) Measurement method for perceptually adapted quality evaluation of audio signals
RU2773261C1 (en) Method and device for measuring rhythmic frequencies, power and duration of drops in the non-stationary areas of acoustic signals
Olsson et al. Incremental use of FFT as a solution for low BT-product reverberation time measurements
RU2731339C1 (en) Method and device for measuring power and steepness of increase in sections of nonstationarity of acoustic signals
US3270833A (en) Method of and apparatus for measuring ensemble averages and decay curves
Peterson et al. The measurement of speech power
RU2813684C1 (en) Method and device for measuring spectrum and cepstral parameters of information acoustic signals of television and radio broadcasting
US3381091A (en) Apparatus for determining the periodicity and aperiodicity of a complex wave
US3448216A (en) Vocoder system
Schroeder Response to “Comments on ‘New Method of Measuring Reverberation Time’”[PW Smith, Jr., J. Acoust. Soc. Am. 38, 359 (L)(1965)]
Tachibana et al. A method of evaluating the loudness of isolated impulsive sounds with narrow frequency components
Valerievich et al. Choosing characteristics of hardware-software systems for word intelligibility of speech scoring
Reichardt Subjective and objective measurement of the loudness level of single and repeated impulses
RU2458340C2 (en) Method of measuring instantaneous and average values of absolute and relative power of acoustic signals and apparatus for realising said method
US20230260528A1 (en) Method of determining a perceptual impact of reverberation on a perceived quality of a signal, as well as computer program product
JPS6048693B2 (en) Reverberation curve measuring device