SE460692B - Saett och anordning foer att styra foerstaerkningsfaktorn i en foerstaerkare - Google Patents

Description

|~ av förstärkningsfaktorn i en förstärkare, varvid en signal tillföres via en namn-f. gwv-.Wfi ~ -W-»Ww . ,,,,_.. .wßfl ..,,,__,,,\ ., “_ , , _, I _ g m Éwg- wï www* a» 1. 1... . _ ,.“...., ,,Y \.._v,...,. ._ _ _, - » www ' ~ mwtaßi 460 692 efter tillförda talsignalen från denna talare kan man verifiera om talaren har den åberopade identiteten eller inte. Ordrekogneringssystem är ofta också ta- larberoende, d v s innan eller då talsignalen tillföres måste man ange vilken talare som avses. Detta behöver inte nödvändigtvis ske medelst ett tal utan det kan också utföras medelstöen akustisk signal. I fallet med talaridentifierings- och ordrekogniseringssystem som användes via det vanliga telefonnätet är det vidare viktigt att kompensera för olika grader av dämpning. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för styrning ingång, och förstärkningsfakto n i den förstärkare som är anordnad efter in- gången regleras så att förstärkaren avger en signal som är i stort sett obe- _ g roende av ljudstyrkefluktiationer och som driver en analog-digitalomvandlare på I ett optimalt sätt. I ' ' Enligt uppfinningen uppnås detta därigenom att (a) för en speciell begynnelseinställning av förstärkningsfaktorn ett histo- gram härledes från omvandlarens utgång, vilket histogram representerar den fre- kvens med vilken, inom en speciell tidsperiod, amplituden av omvandlarens ut- gångssignal uppträder i vart och ett av olika konsekutiva amplitudområdena, (b) sedan histogrammet har bildats frekvensvärdet för det högsta amplitudområ- det, vilket frekvensvärde motsvarar den frekvens,_med vilken ett speciellt am- plitudvärde överskrides, jämföres med en första konstant, * (c) om det visar sig att den första konstanten överskrides förstärkningsfak- torn reduceras med en förutbestämd första faktor, (d) om det visar sig att den första konstanten ej överskrides frekvensvärdet för det näst högsta amplitudområdet jämföres med en förutbestämd andra kon- stant, Ö (e) om det visar sig att den andra konstanten inte överskrides frekvensvärdet för det tredje högsta amplitudområdet adderas till frekvensvärdet för det näst högsta amplitudområdet och den resulterande suman jämföres med den andra kon- stanten, ' _ (f) om det visar sig att den andra konstanten därvid inte överskrides följande par av operationer genomföres och upprepas (om så krävs) tills den nya resulte- rande summan överskrider den andra konstanten, varvid frekvensvärdena för de successiva nästa högsta amplitudområdena användes för de successiva repetitio- nerna om de uppträder: frekvensvärdet för det nästa högsta amplitudområdet adderas till den senast erhållna resulterande swnman och den nya resulterande summan jämföres med den andra konstanten, vilket förfarande också kännetecknas [“ som erhållits i den omedelbart föregående operationen (al inte överskrider den 'fwšfwäif'wii*i" "'*W*'EJEE%"*""WW*Y¶'* ef* '"'flüf“'“*¶rw r-*aflnuowfw-"r ~ ~w ., ......f»-~ 3 " 460 692 därav att förstärkningsfaktorn ökas med en förutbestämd andra faktor om opera- tionerna (e) utföres och det därvid visar sig att den andra konstanten över- skrides av den resulterande summan och att förstärkningsfaktorn ökas med den andra förutbestämda andra faktorn upphöjt till (n+l) om operationerna (fl ge- nomföres, varvid n är antalet qånger nämnda par av operationer genomföres.

Förfarandet genomföres företrädesvis på sådant sätt att varje gång opera- tionen (c) genomföres sekvensen av operationer återgår till operationen (a) med användning av den förstärkningsfaktor som är resultatet av den förstärkningsre- ducering som är utförd i denna operation (c) såsom den specifika begynnelsein- ställningen hos förstärkarens förstärkningsfaktor i den nya operationen (al, varvid förfarandet avslutas då det visar sig i en upprepad operation (b) som en följd av en sådan återgång att frekvensvärdet för det första amplitudområdet första konstanten. V Vid det föredragna förfarandet reduceras förstärkarens förstärkningsfaktor då analog-digitalomvandlarens maximala arbetsområde överskrides då en signal först tillföres och mätningen måste upprepas tills den optimala förstärknings- inställningen erhålles. Men om signalens amplitud är alltför låg i jämförelse med analog-digitalomvandlarens maximala arbetsområde kan den optimala förstärk- ningsinställningen erhållas genom att bara tillföra signalen en gång. Om såle- des speciell information om signalamplitudens storlek är tillgänglig i förväg, nämligen om denna inställning av analog-digitalomvandlaren kan uteslutas genom att reducera förstärkningsfaktorn bara en gång, så är denna upprepade mätning ” ej nödvändig så att i detta fall förfarandet enligt_huvudkravet kan användas, V För behandling av en signal som är specifik för en individuell talare kan förfarandet enligt uppfinningen vidare vara kännetecknat därav att antingen efter operationen (C), då operationen (b) utföres bara en gång eller om det visar sig i en nämnda återupprepad operation (b) att frekvensvärdet för det första amplitudområdet som erhållits i den omedelbart föregående operationen I (a) inte överskrider den första konstanten eller om det visar sig i operationen Å (dl ätt frekvensvärdet för det näst högsta amplitudområdet överskrider den andra konstanten eller om det visar sig i operationerna (e) eller (f) att den andra konstanten överskrides av den resulterande summan som jâmföres därmed en kvantitativ representation av den förstärkningsinställning som därvid uppträder lagras i ett minne vid en minnesposition som är tillordnad den specifika tala- ren. Detta steg är baserat på insikten om det faktum att en signal som är spe- aeo 692 cifik för en individuell talare inte bara utnyttjas för vidare behandling av talsignalen, t ex för identifiering av talaren eller för att rekognosera ord i fallet med ordrekognosering, utan också kan användas för att bestämma förstär- karfaktorns begynnelseinställning vid efterföljande användning av förfarandet enligt uppfinningen. Då talsignalbehandlingsanordningen användes av en person första gången väljes en medelförstärkarinställning. När väl den optimala för- stärkningsinställninged har bestämts kan detta värde lagras i ett minne i en minnesposition som är tillordnad talaren, emedan talaren har infört ett kodord som är tillordnat honom. i Under efterföljande användning av talsignalbehandlingsanordningen uttas förstärkningsinställningen från den motsvarande minnespositionen vid införande av kodordet och användes för inställning av förstärkningsfaktorn innan talsig- nalen tillföres. Emedan förfarandet enligt uppfinningen tillämpas vid varje användning kompenseras långsamma variationer i talmönstret automatiskt.

Sättet kan förenklas om de undre gränserna för varje par av konsekutiva amplitudområden skiljer sig med en faktor två varvid nämnda förutbestämda andra faktor också är lika med två. Faktorn två :varar mot en bit i analog-digitalom- vandlaren, så att på detta sätt den korrekta förstärkningen kan ställas in med ett minimalt antal steg. Företrädesvis är den första faktorn lika med den andra faktorn. På detta sätt blir variationerna i förstärkningsinställningen lika i samtliga fall. i En anordnäng för genomförande av sättet kännetecknas därav att en dis- kriminator är anordnad för alstring av olika mellansignaler när signalampli- tuden uppträder i de olika amplitudområdena, varvid diskriminatorn har en ut- gång kopplad till en ingång på en ackumulator som innefattar ett första minne, vars minnespositioner var och en svarar mot ett amplitudområde, varvid ackumula- torn ökar innehållet i minnespositionen i vars förbundna amplitudområde den mo- mentana signalen är belägen med en enhet, varvid en utgång på ackumulatorn är kopplad till en ingång på en första jämförare för jämföring av innehållet i en för- sta minnesposition, vilket innehåll svarar mot frekvensen för det första ampli- tudomrâdet, med den första konstanten, varvid den första jämförarêfl här EH föffita utgång kopplad till en ingång på ett förstärkningsreglerminne för att.tillföra m en styrsignal till förstärkningsreglerminnet för ändring av förstärkningsregler- minnets innehåll om denna första konstant överskrids, för att minska förstärk- ningen, varvid den första jämföraren har en andra utgång kopplad till en ingång på en andra ackumulator med en utgång kopplad till en ingång på en andra jämförare för överföring av innehållet i den andra minnespositionen, som ,:arar mot frekven- i. - f est-s, .>,.,.,qe.___,..._...._,... ._.~__-_,_.,_.._ 460 692 sen för det andra amplitudområdet eller summan av innehàllen i den andra och föl- jande minnespositioner till den andra jämföraren för jämförelse med den andra kon- stanten om den första konstanteh inte överskrids, varvid den andra jämföraren _ har en utgång kopplad till en ingång på första:kningsreglerminnet för tillförsel av en styrsignal till förstärkningsreglerminnet för ändring av innehållet hos för- stärkningsreglerminnet när åtminstone innehållet 1 den andra minnespositionen inte har överskridit den andra konstanten för att öka förstärkningen, och var- vid en utgång på förstärkningsreglerminnet är kopplad till en styringång på för-' stärkaren för tillförande av en styrsignal till styringången på förstärkaren.

Denna anordning är lämplig för universell användning. För användning 1 specifika anordningar för ordrekognosering eller talaridentifiering är anord- ningen vidare kännetecknad därav att den innefattar ett andra minne som tjänar att ta över innehållet i förstärkningsreglerminnet i en minnesposition som är tillordnad talaren. Innan en talsignal från samma talare tillföres överför det andra minnet därvid innehållet i den minnesposition som är tillordnad denna talare till förstärkningsreglerminnet såsom begynnelseförstärkningsinställning.

Uppfinningen kmnmer nu att beskrivas mera detaljerat genom exempel med hänvisning till ritningarna, där figur 1 visar ett schema för förklaring av_ förfarandet enligt uppfinningen och figur 2 visar en anordning för förfarandets genomförande. I Förfarandet startar i blocket 100 i figur 1. I blocket 110 sätts förstärk- ningsfaktorn A in på ett speciellt begynnelsevärde As och lagras i ett minne.

I blocket 120 tas en signal som ligger inom ett speciellt tidsintervall emot. I blocket 130 bildas ett histogram H som representerar den frekvens hi med vil- ken signalens amplitud uppträder i vart och ett av de olika konsekutiva ampli- tudområdena i. I blocket 140 bestämmes frekvensen hl för det första amplitud- området. Detta första amplitudområde är det högsta amplitudområdet och hl motsvarar frekvensen med vilken en specifik amplitud överskrides, nämligen den övre gränsen hos det andra (nästa lägre) amplitudområdet. I blocket 150 jäm- föres hl med en förutbestämd första konstant Cl. Om hl är större än Cl, d v s då signalen tillfördes första gången detta ledde till en otillåten över- belastning, så reduceras förstärkningsfaktorn A med en förutbestämd första fak- tor Fl i blocket 160 och den en gång reducerade förstärkningsfaktorn lagras.

I blocken som följer'på blocket 160 upprepas tillförandet av en signal (blocket 120'), bildandet av ett histogram H (blocket 130'), jämförelse av fre- kvensen hl som erhållits i blocket 140' med Cl (i blocket 150') samt reduk- tion efterföljd av en lagring av förstärkningsfaktorn (blocket 160') så länge hl är större än Cl. Via ledningen 170 och blocket 160' fortskrider pro- cessen därvid från blocket 150'tillbaka till blocket 120'. Om i blocket 150' ___ ___... ,, --.swe __, ._ .W- -«_.-,- . ..._-vä ...W . _.. _V_ _ _ __Û_ ,____y_ _ _ __, “Wi 460 692 E> konstanten inte överskrides kan den fastställda förstärkningsfaktorn lagras i ett minne vid en minnesposition som är tillordnad en talare. Detta sker i blocket 190 (angivet genom streckade linjer emedan detta är tänkbart men inte nödvändigt). Förfarandet avslutas sedan i blocket 200.

Om i blocket 150 hl är mindre än eller lika med Cl fortsättes för- loppet i blocket 210 och blocket 220. I blocet 220 jämföres hz, frekvensen för det andra amplitudområdet, med en andra konstant CZ. Om hz 7 C2 fort- sätter förfarandet via ledningen 230 till blocket 190 (om det finns) och av- siat-as 1' blocket zoo. " Om det fastställes i blocket 220 att hz är mindre än eller lika med CZ fortsätter förloppet med blocket 240. Förstärkningsfaktorn A ökas med en andra faktor F2 i blocket 250 och lagras. I blocket 200 summeras frekvensen h3 för det tredje amplitudområdet med hz och i blocket 220' jämföras suman av frekvenserna hz och h3 med C2. Om h2v+ h3 CZ summeras frekvensen för konsekutiva amplitudområden via blocken 270, 250 och 260 och förstärknings- faktorn ökas återigen med den andra faktorn F2 och lagras i blocket 250 tills det fastställes i blocket 220' att den resulterande summan är större än C2.

Förfarandet fortsätter sedan via blocket 190 (om det finns). Lagringen av för- stärkningsfaktorn i blocken 110, 160, 160' och 250 är nödvändig för att ställa in förstärkaren på den så fastlagda förstärkningsinställningen sedan förfaran- det har genomförts för ytterligare behandling av ljudsignalen i ljudsignalbe- handlingsanordningen. Det är därvid uppenbarligen möjligt att efter en viss tid upprepa förfarandet för att anpassa förstärkarens förstärkningsfaktor (om så är nödvändigt) för en ändrad medelamplitud hos ljudsignalen. Lagringen i minnet i blocket 190 (om det finns) gör det möjligt att använda den förstärkningsin- ställning som är lagrad i blocket 110 såsom ett begynnelsevärde då förfarandet upprepas.

Det så långt med hänvisning till figur 1 beskrivna förfarandet kan använ- das om ingen förinformation om signalamplituden är tillgänglig. Men om en spe- cifik förinformation om signalamplituden är tillgänglig kan programslingan med blocken 120', 130', 140', 150' och 160' utelämnas (såsom komer att förklaras i det efterföljande). Efter reduktionen av förstärkningsfaktorn med den första faktorn och lagringen av den så erhållna förstärkningsfaktorn i blocket 160 fortsätter programmet därvid till blocket 190 (om det finns) via ledningen 280, såsom är angivet med streckade linjer.

Figur 2 visar en anordning för genomförande av förfarandet. Denna ut- föringsform är särskilt lämplig för att användas i talsignalbehandlingsanord- "'~*i'äwñi*"~fwwf' f-'f-uanagøwwunnnfweurrruvf ~- ' ~' 'fffl-'ruw wnmnf~W~f~r-'<~ v' rf" H - -f wv=flfl =~af l7 460 692 ningar för talare eller talrekognosering. Signalen som tas emot från mikrofonen 2 matas till en förstärkare 4, som innefattar ett förstärkarsteg 32 och ett nät med negativ återkoppling för förstärkningsreglering, vilket nät är represente- rat av motstånden 34, strömställarna 36 och motståndet 35. Förstärkarens 4 för- stärkningsfaktor är bestämd genom strömställarnas 36 inställning och värdet på de tillhörande motstånden 34 och motståndet 35. De individuella motstånden 34 har värden som skiljer sig från varandra på sådant sätt att förstärkningsfak- torn reduceras eller okas med faktorn 2 genom att sluta nästa strömställare 36 i raden. I _ Signalen som uppträder på förstärkarens 4 utgång matas till en ej visad talsig- nalbehandlingsanordning via ledningen 5. “ För att bestämma det värde på vilket förstärkningsfaktorn skall ställas n matas den analoga signalen till en analog-ditalomvandlare 6 via ledningen 3. Då den ej visade talsignalbehandlingsanordningen vanligen kräver digitala ingångs- signaler kan den digitala signalen från analog-digitalomvandlaren 6 som upp- träder på ledningen 7 också matas till nämnda anordning via ledningen 5'. Såsom kommer att förklaras i det efterföljande omfattar ledningen 7, och ledningen 9 lika väl som ledningarna 13, 21 och 27\ett flertal individuella ledare, via vilka bitarna i ett digitalt ord överföres parallellt, men för enkelhets skull gär de visade såsom enkelledningar.

Signalen på ledningen 7 matas till en prioritetskodare 8 som bestämmer vilken som är den högsta bitpositionen som har det logiska värdet "1“. Numret på denna position matas till en adresslogikkrets 10 via utgången 9. Denna krets omvandlar det tillförda talet till en adress för minnet 12 på följande sätt.

Det antages i det efterföljande att den digitala signalen omfattar åtta bitar.

Det är uppenbart att antalet adresser blir proportionellt sett högre om den digitala signalen har mer än åtta bitar.

Högsta bitposition med logiska värdet "I" i positionen:_ adress: 1 eller 2 0 O-^@\IO'\U1&W flfliUï-DUJND-l alïa bitar = 'fl-fw f»_-a¿&,f=-g¿-» ' s om den analog-digitala omvandlaren har överstyrts många gånger, alstrar jäm- f pipan, kran. .w 11 t,-,.Å. _QÉ.---_a. f, Qvww-wgxlywfifipvr.. _ ...a-Ésïwß, ha, V, _ .mwêhwfïzw g fn '_ 460 692 2 Bit 1 i det digitala ordet är den minst signifikanta biten och bit 8 i det digitala ordet är den mest signifikanta biten. Adressen "7" svarar mot det fall då alla bitar på analog-digitalomvandlarens 6 utgång,7 har logiska värdet Ül", vilket iide flesta fall anger att omvandlaren 6 är överstyrd. I adresslogik- kretsen 10 behandlas detta fall separat och därför är denna krets också anslu- ten till ledningen 7. v ' Då en talsignal tillföres matas en styrsignal till minnet 12 via ledningen 11, vilken signal initierar en läs-skrivcykel i detta minne för varje puls i en ej visad klocksignal. Denna klocksignal har exempelvis en period av 1,7 msek eller en frekvens av ungefär 600 Hz och vid varje klocksignal läses den minnes- position i minnet 12 som är adresserad av adresslogikkretsen 10 ut via led- ningen 13 och innehållet matas bl a till en ingång på sumnatorn 14, vars andra ingång kontinuerligt tar emot det digitala värdet "1" och vars utgång är an- sluten till minnets 12 dataingång. För varje klocksignal ökas således inne- hållet i den adresserade minnespositionen i minnet 12 med 1 och matas tillbaka.

Pâ detta sätt svarar varje minnesposition mot ett.område av amplitudvärden hos signalen på ledningen 3 och vid slutet av talsignalingången anger innehållet i minnets 12 minnespositioner hur många gånger amplituden hos talsignalen på led- ningen 3 uppträdde inom ett av de separata amplitudområdena, d v s minnet inne- håller amplitudvärdenas histogram för den talsignal som tagits emot via led- ningen 3. , Vid slutet av talsignalen då signalen på ledningen 11 ändrar sig adresse- rar den adresslogiska kretsen 10 den minnesposition 7, som anger frekvensen för det första amplitudområdet och följaktligen det antal gånger som den analog- digitala omvandlaren 6 har överstyrts. Detta frekvensvärde hl matas till en jämförare 16 via ledningen 13, vilken jämförare jämför det med ett konstant multibitsord Cl. Om värdet på ledningen 13 är större än konstanten Cl, d v föraren 16 en signal på utgångsledningen 17, vilken signal skiftar innehållet i ett skiftregister 26 med en bit. _ _ - Skiftregistrets 26 utgång 27 styr bl a strömställarna 36 i förstärkaren 4. Skiftregistret 26 innehåller lämpligen ett logiskt värde "I" bara vid en position så att bara den strömställare 36 som svarar mot denna position är signalen på ledningen 17 har förskjutit detta värde "lå i skift- registre 6 en position så slutes en annan strömställare 36, vilket genom _ lämplig dime ionering av de motsvarande motstånden 34 .ch 35 reducerar för- stärkarens 4 fö stärkningsfaktor med faktorn 2.6 sluten.

'\ A förstärkningsfaktorn, tillförandet av en s 9 460 692 Då förstärkarens 4 förstärkningsfaktor är reducerad tillföres en ny tal- signal, varefter frekvenserna hi återigen fastställes och hl åter jämföres så upprepas reduktionen av» med Cl i jämföraren 16. Om återigen h1;> C åh bestämning av histogramnet i nal, samt jämförelsen av hl med Cl tills hlggr Qä.

Om efter en eller flera upprepningar 14381 är förstärkarens 4 för- stärkningsfaktor optimal och på ledningen 17a uppträder en signal som avslutar förloppet. tt A Speciellt för användning i tal- eller talarrekognoseringsanordningar kan arrangemanget vidare innefatta ett minne 28, en ELLER-grind 30 och en diskri- minatorkrets 33. Bara om h1;> Cl efter tillförandet av en signal (så att en signal uppträder på ledningen 17 vilken inte bara matas till skiftregistret 26 utan också till diskriminatorkretsen 33) och hl4¿¿C1 efter nästföljande tillförande av en signa] (så att en signal uppträder på ledningen 17a vilken även matas till diskriminatorkretsen 33) så uppträder en signal på diskrimina- torkretsens 33 utgång, vilken signal matas till minnets 28 skrivingång via ELLER- grinden 30 . Émedan skiftregistret 26 utgång är ansluten till minnets 28 dataingång tömmes skiftregistrets innehåll i minnet 28. För att spara minnes- kapacitet i minnet 28 kan minnets 28 dataingång vara föregången av en kodom- vandlare som omvandlar nmret på positionen där biten med värdet "1“förefinnes i skiftregistret 26 till ett binärtal. Alternativt kan skiftregistret 26 vara ersatt med en framåt-bakåträknare.i Positionen eller adressen i minnet 28 där innehållet i skiftregistret 26 tömmes överföres via ledningen 29 som i verkligheten också omfattar ett flertal ledningar. Denna adress är avledd från ett kodord som är specifikt för en talare, vilket ord har införts av talaren före det första tillförandet av tal- signal och som t ex kan vara ett kodnmmer som har knappast in. Då talaren ma- tar in detta kodord läses det värde som är lagrat vid den motsvarande adressen i minnet 28 ut och överföres till skiftregistret 26 via ledningen 31, i vilket register det bildar begynnelsevärdet, som nästa gång talsignal tillföres kan korrigeras och åter lagras för att vara tillgängligt för efterföljande behand- ling av en talsignal från samma talare.

Om första gången signal tillföres det värde, som läses från adressen “7' i minnet 12 och tillföres via ledningen 13, är lika med eller mindre än konstan- ten Cl alstrar jämföraren 16 en utgångssignal pä ledningen 17a. Analog- digitalomvandlaren är då uppenbarligen inte överstyrd. Härvid uppträder ingen signal på diskriminatorkretsens 33 utgång. Signalen på ledningen 17a matas _ å» .,,,P,,..W Mw,,.Wa,..w.. .,a. _ WM,, . ," ft ,. ,a"..W _ 460 692 IO till adresslogikkretsen 10 via ELLER-grinden 24, i vilken krets den genererar adressen “6“, t ex medelst en räknare, vilken adress matas till minnet 12.

Innehållet i denna minnesposition i minnet 12, d v s he (frekvensen för det andra amplitudområdet) matas åter ut via ledningen 13 och tillföres en ackumu- lator 20, som startas genom signalen på ledningen 17a och som lagrar värdet hz. Om hzéilz alstras ett eller flera värden representerande frekvenser- na i de successiva nästa högsta efterföljande amplitudområdena på ledningen 13 och ackumuleras, såsom kommer att förklaras i det efterföljande. Efter utläs- ning av innehållet i adressen "6“ i minnet 12 finns bara värdet hz i ackumu- latorn 20 och uppträder på utgångsledningen 21, som i verkligheten också om- fattar ett flertal ledningar för parallellöverföring av ett digitalt ord.

Detta digitala ord matas till en ytterligare jämförare 18_där det jämföres med ett annat konstant ord CZ. Om värdet på det digitala ordet på ledningen 21 överstiger konstanten G2 (vilket betyder att förstärkaren redan har opti- mal inställning) genererar jämföraren 18 en signal på ledningen 19a, vilken via ELLER-grinden 30 matas till skrivingången på minnet 28, så att tillståndet i skiftregistret 26 lagras vid en adress av minnet 28 som är bestämd genom signa- lerna på ledningen 29. Processen är nu avslutad.

Men om värdet hz är mindre än eller lika med CZ alstrar jämföraren 18 en signal på utgångsledningen 19, vilken signal skiftar innehållet i skift- registret 26 i den andra riktningen. Således kommer en annan strömställare 36 i förstärkaren 4 att exiteras och förstärkningen ökas med faktorn 2. Samtidigt matas signalen på ledningen 19 till adresslogikkretsen 10 via ELLER-kretsen 24, så att nästa lägre adress genereras och matas till minnet 12. Innehållet h3 vid denna adress matas också till ackumulatorn 20 via ledningen 13, där det adderas till det värde som redan finns i denna ackumulator. Om den så bildade summan ännu inte överskrider konstanten C2 alstrar jämföraren 18 återigen en signal på ledningen 19 och innehållet i skiftregistret 26 skiftas åter och för- stärkningen ökas återigen, varvid nästföljande lägre adress fastställes i adresslogikkretsen 10. Denna process upprepas tills den summa som bildas i ackumulatorn överstiger konstanten C2. Jämföraren 18 alstrar därvid en signal på ledningen 19a, vilken via ELLER-kretsen 30 matas till minnets 28 skrivingång så att det senaste tillståndet som intagits av skiftregistret 26 lagras i min- net 28 vid den adress som är specifiserad genom signalerna på ledningen 29. Nu är processen för att fastställa optimal förstärkningsfaktor avslutad. 460 692 li Före användning och vid den position som ännu inte adresserats via led- ningen 29 innehåller minnet 28 ett speciellt medelvärde som införts före an- vändning av hela den på ritningen visade kretsen. Som följd härav ställes för- stärkaren in på en medelförstärkning. I normala fallet är denna förstärkning så låg att då anordningen användes för första gången av en ny talare ett flertal pulser kan uppträda på ledningen 19, vilka skiftar innehållet i skiftregistret 26 ett flertal steg och därigenom ökar förstärkningen flera gånger med faktorn 2. Men om en talare redan har gjort åtminstone ett taltest så är den sista op- .mala förstärkningsinställningen lagrad vid den motsvarande adressen i minnet 28. Detta optimala förstärkningsvärde kommer inte att ändra sig väsentligt mel- lan.två på varandra följande taltest av samma talare, så att efter det första taltestet en korrektion med mer än ett steg är osannolik.

Denna preliminära information om signalamplituden gör det möjligt att ute- sluta den programslinga som omfattar blocken l20', 130', 140', 150' och 160' i figur 1. Detta beror på att man då vet att i händelse av en överstyrning (då det har fastslagits i blocket 150 att h1j>-Cl) ingen ytterligare överstyr- ning kommer att uppträda efter en reduktion av förstärkningsfaktorn A i blocket 160. Via ledningen 280 (och eventuellt via blocket 190) fortsätter programmet direkt till blocket 200.

Den i figur 2 visade anordningen kan modifieras därigenom att diskrimina- torkretsen 33 utesluts och att ledningen 17 anslutes direkt till ELLER-grindens 30 ingång. Om jämföraren 16 således detekterar att h1j> Cl kommer en signal att uppträda på ledningen, vilken signal inte bara skiftar registret 26 för att reducera förstärkningen utan också gör att detta reducerade förstärkningsvärde lagras i minnet 28. A g _ Den beskrivna kretsanordningen kan lätt integreras i en halvledarkropp.

Afiternativt kan anordningen konstrueras medelst en mikroprocessor. ELLER-kret- sarna 24 och 30 kan därvid ersättas med signalförfrågningar och de funktioner som är representerade genom jämförarna 16 och 18 samt summatorn 14 och en del av adresslogikkretsen 10 kan utföras av den aritmetiska enheten i mikroproces- sorn. På detta sätt kan den i det föregående beskrivna anordningen byggas upp med ett minimalt antal delar.

Claims (9)

460 692 A12 Patentkrav

1. Förfarande för styrning av förstärkningsfaktorn i en förstärkare, vid vil- ket förfarande en signal matas till förstärkaren och förstärkarens utgângssig- nal digitaliseras i en analog-digitalomvandlare, k ä n n e t e c k n a t av att V (al för en specifik begynnelseinställning av förstärkarens förstärkningsfaktor ett histogram härledes från omvandlarens utgång, vilket histogram representerar den frekvens med vilken, inom en specifik tidsperiod, amplituden av omvandla- rens utgângssignal uppträder i vart och ett av olika konsekutiva amplitudom- råden, (bl sedan histogrammet har bildats frekvensvärdet för det högsta amplitudomrâ- det, vilket frekvensvärde motsvarar den frekvens, med vilken ett specifikt am- plitudvärde överskrides, jämföres med en första konstant, (cl om det visar sig att den första konstanten överskrides förstärkningsfaktorn reduceras med en förutbestämd första faktor, (dl om det visar sig att den första konstanten inte överskrides frekvensvärdet för det näst högsta amplitudomrâdet jämföres med en förutbestämd andra kon- stant, (el om det visar sig att den andra konstanten inte överskrides frekvensvärdet för det tredje högsta amplitudområdet adderas till frekvensvärdet för det näst högsta amplitudområdet och den resulterande summan jämföres med den andra kon- stanten, V (fl on det visar sig att den andra konstanten därvid inte överskrides följande par av operationer genonföres och upprepas (on så krävs) tills den nya resulte- rande suunan överskrider den andra konstanten, varvid frekvensvärdena för de successiva nästa högsta anplitudonrädena användes för de successiva repetitio- nerna om de inträffar: frekvensvärdet för det nästa högsta amplitudonrädet adderas till den senast erhållna resulterande sulnan och den nya resulterande sunlan jänföres med den andra konstanten, vilket förfarande också kännetecknas av att förstärkningsfaktorn ökas med en förutbestämd andra faktor on operatio- nerna (el utföres och det därvid visar sig att den andra konstanten överskrides av den resulterande sulnan och att förstärkningsfaktorn ökas :ed den andra för- uwesfinaa andra faktum nöja :m pawisen (m1) a: operationem (fl 92110- föres, varvid n är antalet gånger nämnda par av operationer genolföres. orQu (D 460 692 13

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att varje gång operationen (cl Qtnomföres sekvensen av operationer återgår till opera- tionen (al med användning av den förstärkningsfaktor som är en följd av för- stärkningsreduktionen som är utförd i denna operation (cl såsom den specifika begynnelseinställningen hos förstärkarens förstärkningsfaktor i den nya opera- tí0nefl (al och att förfarandet avslutas då det visar sig i en upprepad opera- tion (bl som är en följd av en sådan återgång :tt frekvensvärdet för det förStfl amplitudområdet som erhållits i den omedelbart föregående operationen (al inte överstiger den första konstanten. vid vilket signalen som matas k ä n-

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, till förstärkaren är en talsignal som härrör från en specifik talare, n e t e c k n a t av att antingen efter operationen (cl då operationen (bl genomföres bara en gång eller om det visar sig i en nämnda upprepad operation (bl att frekvensvärdet för det första amplitudområdet som erhållits i den ome- delbart föregående operationen (al inte överstiger den första konstanten eller om det visar sig i operationen (dl att frekvensvärdet för det näst högsta am- plitudområdet överstiger den andra konstanten eller om det visar sig i opera- tí0nêrna (el eller (fl att den andra konstanten överskrides av den resulterande summan som jämföres därmed, en storhet som representerar den därvid uppträdande förstärkningsinställningen lagras i ett minne vid en minnesposition som är tillordnad den aktuella talaren.

4. Förfarande enligt patentkravet 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att de undre gränserna för varje par av konsekutiva alplitudolrådefl Skiljer $l9 med en faktor två och att nämnda förutbestämda andra faktor är lika med två.

5. Förfarande enligt patentkravet 1, 2, 3 eller 4, k 3 n n e t e c k n a t av att den första faktorn är lika med den andra faktorn.

6. Anordning för utförande av förfarandet enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att en diskriminator (6,8) är anordnad för alst- ring av olika mellansignaler när signalamplituden uppträder i de olika amp- litudområdena, varvid diskriminatorn har en utgång kopplad till en ingång på en ackumulator. (12,14) som innefattar ett första minne, vars minnesposi_ tioner var och en svarar mot ett amplitudområde, varvid ackumulatorn ökar innehållet i minnespositionen i vars förbundna amplitudomrâde den momentana /lx'"l~iišií*'”ll'l'åfliåikës" 'i ' ' f ” ""'" " ' 'wííkwv -< www- r- - ~ ~ , ._ .o,,........~~.aiwvwv.» .H . ”_ _ iæfin f... 460 692 14 Signalen år belägen med en enhet, varvid en utgång på ackumulatorn år kopplad till en ingång på en första jämförare (lö) för jämföring av innehållet i en första minnesposition, vilket innehåll svarar mot frekvensen för det första amplitudområ- det, medden första konstanten, varvid den första jämföraren har en första ut- gång kopplad till en ingång på ett förstärkningsreglerminne (26) för att till- föra en styrsignal till förstärkningsreglerminnet för ändring av förstärknings- reglerminnets innehåll om denna första konstant överskrids,för att minska för- \ stärkningen, varvid den första jämföraren har en andra utgång kopplad till en in- i gång på en andra ackumulator (20) "ed en utgång kopplad till en ingång på en an- dra Jämförare (18) för överföring av innehållet i den andra minnespositionen, som svarar mot frekvensen för det andra amplitudområdet eller summan av inne- hållen i den andra och följande minnespositioner till den andra jämföraren (18) för jämförelse med den andra konstanten om den första konstanten inte överskrids, varvid den andra jämföraren har en utgång kopplad till en inqånq på förstärknings- reglerminnet för tillförsel av en styrsignal till förstärkningsreglerminnet för ändring av innehållet hos förstärkningsreglerminnet (26) när åtminstone innehållet i den andra minnespositionen inte har överskridit den andra konstan- ten för att öka förstärkningen, och varvid en utgång (27) på förstärkningsreg- lerminnet (26) är kopplad till en styringång på förstärkaren (4) för tillföran- A de av en styrsignal till styringången på förstärkaren.

7. Anordning enligt patentkravet 6, för utförande av förfarandet enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att det vidare är anordnat ett an- dra minne (28) med en ingång kopplad till en utgång på förstärkningsregler- minnet för att ta över innehållet i förstärkningsreglerminnet (26) i en min- nesposition som är tillordnad talaren.

8. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d av att en ut- gång på det andra minnet (28) är kopplad till ingången på förstärkningsregler- minnet för överföring av innehållet av minnespositionen som är tillordnad ta- laren till förstärkningsreglerminnet (26) såsom begynnelseförstärkningsinställ- ning, innan nästa tillförande av en talsignal från sanna talare.

9. Anordning enligt något av patentkraven 6-8, k ä'n n e t e c k n a d av att diskriminatorn innefattar en analog-digitalomvandlare (6) kopplad till utgången på förctärkaren, varvid konsekutiva amplitudområden är definierade av konsekutiva bitar i analog-digitalomvandlarens utgångssignal.