SU1146794A1 - Автоматический регул тор громкости дл звуковоспроизвод щих устройств - Google Patents

Abstract

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ГРОМКОСТИ ДЛЯ ЗВУКОВОСПРОИЗВОДЯЩИХ УСТРОЙСТВ, содержащий звуковоспроизвод щий элемент, масщтабный усилитель, соединенные последовательно измерительный микрофон и первый усилитель , последовательно соединенные входной элемент с регулируемым коэффициентом передачи и второй усилитель, последовательно соединенные первый интегрирующий элемент и элемент сравнени , другой вход которого соединен с выходом масщтабного усилител , последовательно соединенные генератор импульсов , первый элемент И, коммутатор, управл ющий вход которого соединен с выходом элемента сравнени , второй элемент И и реверсивный счетчик, выход которого соединен с управл ющим входом элемента с регулируемым коэффициентом передачи, последовательно соединенные первый ключ, второй интегрирующий элемент, выход которого соединен с входом масщтабного усилител , пороговый элемент, выход которого соединен с другим входом второго элемента И, и третий элемент И, выход и другой вход которого соединены соответственно с другим входом реверсивного счетчика и другим выходом коммутатора, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности и уменьщени  веро тности подавлени  части воспроизводимой информации, в него введены соединенные последовательно первый амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом первого усилител , а выход - с входом первого ключа, и второй ключ, выход которого соединен с входом первого интегрирующего элемента, последовательно соединенные первый полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом второго усилител  и входом звуковоспроизвод щего элемента , второй амплитудный детектор, треШ тий интегрирующий элемент, первый компаратор , первый элемент И-НЕ, выход которого соединен с управл ющим входом второго ключа и вторым входом первого элемента И соединенные последовательно второй полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом первого усилител , третий амплитудный детектор, четвертый интегрирующий элемент , второй компаратор, выхо; которого . соединен с другим входом первого элемента И-НЕ, элемент ИЛИ, выход и другой вход которого соединены соответственно с управ05 л ющим входом первого ключа и выходом первого компаратора соответственно, соеди 1 ненные последовательно элемент НЕ, вход СО которого соединен с выходом первого компаратора , и второй элемент И-НЕ, выход и другой вход которого соединены соответственно с третьим входом первого элемента И и выходом второго компаратора.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в системах громкоговор щей радиотелефонной св зи, эксплуатируемых в помещени х с высоким уровнем шума, например на транспорте.

Известен автоматический регул тор громкости дл  звуковоспроизвод щих устройств, содержащий последовательно соединенные аттенюатор, выходной усилитель и звуковоспроизвод п1 ,ий элемент, последовательно соединенные измерительный микрофон, микрофонный усилитель, первый узкополосный фильтр и первый блок сравнени , другой вход которого через второй узкополосный фильтр подключен к выходу выходного усилител , выход первого блока сравнени  соединен с управл ющим входом микрофонного усипчтел , последовательно соединенные блок вычитани , вход которого подключен к выходу выходного усилител , первый пороговый элемент, элемент ИЛИ и аналогоцифровой преобразователь, выход которого соелинен с управл ющим входом аттенюатора , последовательно соединенные амплитудный детектор и второй блок сравнени , другой вход которого подключен к выходу блока вычитани , а выход - к сигнальному входу аналого-цифрового преобразовател , вход амплитудного детектора одновременно подключен к выходу выходного усилител  и через пороговый элемент - к другому входу элемента ИЛИ, пpиvэтoм другой вход блока вычитани  подключен к выходу микрофонного усилител . Устройство обладает повышенной устойчивостью к самовозбуждению в области нижних частот 1.

Однако данное устройство нельз  использовать в системах громкоговор щей радиотелефонной св зи, устанавливаемых на передвижных объектах, поскольку речевой сигнал , передаваемый в микрофон телефонной трубки; будет восприниматьс  измерительным м-икрофоном, вход щим в состав данного устройства, как уровень акустического щума. ,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  автоматический регул тор громкости дл  звуковоспроизвод щих устройств, содержащей звуковоспроизвод щий элемент, масштабный усилитель, соединенные последовательно измерительный микрофон и первый усилитель, последовательно соединенные входной элемент с регулируемым коэффициентом передачи и второй усилитель, последовательно соединенные первый интегрирующий элемент и элемент сравнени , другой вход которого соединен с выходом, масштабного усилител , последовательно соединенные генератор импульсов, первый элемент И, коммутатор, управл ющий вход которого соединен с выходом элемента сравнени , второй элемент И и реверсивный счетчик, выход которого соединен с управл ющим входом элемента

с регулируемым коэффициентом передачи, последовательно соединенные первый ключ, второй интегрирующий элемент, выход которого соединен с входом масштабного усилител , пороговый элемент, выход которого соединен с другим входом второго элемента И, и третий элемент И, выход и другой вход которого соединены соответственно с другим входом реверсивного счетчика и другим выходом коммутатора, замыкающий ключ, тактовый генератор и элемент задержки 2.

В известном устройстве автоматически поддерживаетс  заданное превышение уровн  полезного сигнала над уровнем окружающего акустического щума. При этом дл  измерени  уровн  окружающего акустического шума звуковоспроизвод щий элемент периодически «принудительно отключаетс  от выхода оконечного усилител , причем длительность принудительных пауз составл ет величину пор дка 50-100 мс. Известное устройство в основном предназначено дл  использовани  в автомобильных кассетных магнитофонах при воспроизведении развлекательных программ, где прерывание на врем , р.авное 50-100 мс, не вызывает существенной потери информации. В случае же использовани  устройства в составе систем радиотелефонной св зи прерывание речевого сигнала на 50-100 мс каждый раз вызывает потери двух-трех слогов в принимаемом речевом сообщении, что может потребовать необходимости повторени  передаваемой информации, а это, в свою очередь, приводит к увеличению времени зан ти  канала. Кроме того, если во врем  «принудительных пауз абонентом передвижного объекта производитс  передача речевой информации, то известное устройство воспринимает передаваемый речевой сигнал за уровень окружающего акустического шума.

Цель изобретени  - повышение точности и уменьшение веро тности подавлени  части воспроизводимой информации.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автоматический регул тор громксГсти дл  звуковоспроизвод щих устройств, содержащий звуковоспроизвод щий элемент, масштабный усилитель, соединенные последовательно измерительный микрофон и первый усилитель, последовательно соединенные входной элемент с регулируемым коэффициентом передачи и второй усилитель, последовательно соединенные первый интегрирующий элемент и элемент сравнени , другой вход которого соединен с выходом масштабного усилител , последовательно соединенные генератор импульсов, первый элемент И, коммутатор, управл ющий вход которого соединен с выходом элемента сравнени , второй элемент И .д реверсивный счетчик, выход которого соединен

с управл ющим входом элемента с регулируемым коэффициентом передачи, последовательно соединенные первый ключ, второй интегрирующий элемент, выходкоторого соединен с входом марщтабного усилител , пороговый элемент, выход которого соединен с другим входом второго элемента И, и третий элемент И, выход и другой ход которого соединены соответственно с другим входом реверсивного счетчика и другим выхоДОМ коммутатора, введены соединенные пос- ю ладовательно первый амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом первого усилител , а выход - с входом первого ключа , и второй ключ, выход которого соединен с входом первого интегрирующего элемента, последовательно соединенные первый полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом второго усилител  и входом звуковоспроизвод щего элемента, второй амплитудный детектор, третий интегрирующий элемент , первый компаратор, первый элемент 2о И-НЕ, выход которого соединен с управл ющим входом второго ключа и вторым входом первого элемента И, соединенные последовательно второй полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом первого усилител , третий амплитудный детектор, чет- 25 вертый интегрирующий элемент, второй компаратор, выход которого соединен с другим входом первого элемента И-НЕ, элемент ИЛИ, выход и другой вход которого соединены соответственно с управл ющим входом первого ключа и выходом первого компаратора соответственно, соединенные последовательно элемент НЕ, вход которого соединен с выходом первого компаратора, и второй элемент И-НЕ, выход и другой вход которого соединены соответственно с третьим входом первого элемента И и выходом второго компаратора. На чертеже представлена структурна  электрическа  схема автоматического регул тора громкости дл  звуковоспроизвод щих устройств. Автоматический регул тор громкости дл  звуковоспроизвод щих устройств содержит входной элемент 1 с регулируемым коэффициентом передачи, второй усилитель 2, первый полосовой фильтр 3, элемент НЕ 4, второй элемент И-НЕ 5, первый элемент И 6, коммутатор 7, второй элемент И 8,реверсивный счетчик 9, третий элемент И 10, измерительный микрофон 11, первый усилитель 12, первый амплитудный детектор 13, первый ключ 14, второй интегрирующий элемент 15, пороговый элемент 16, второй ключ 17, первый интегрирующий элемент 18, элемент 19 сравнени , масщтабный усилитель 20, второй компаратор 21, элемент ИЛИ 22, первый элемент И-НЕ 23, генератор 24 импульсов, звуковоспроизвод щий элемент 25, второй амплитудный детектор 26, третий интегрирующий элемент 27,

первый компаратор) 28, второй полосовой фильтр 29, третий амплитудный детектор 30, четвертый интегрирующий элемент 31.

Автоматический регул тор громкости работает следующим образом.

При громкоговор щей радиотелефонной св зи в режиме приема (ПРМ) информационные сигналы присутствуют как на выходе второго усилител  2, так и на выходе измерительного микрофона 11. В этом режиме автоматический регул тор с помощью измерительного микрофона 11 измер ет уровень информационного сигнала. В том случае , когда на выходе второго усилител  21 и на выходе измерительного микрофона 11 отсутствуют информационные сигналы, автоматический регул тор переходит на режим измерени  уровн  окружающего акустического щума и производит регулировку, обеспечивающую заданное превыщение уровн  информационного сигнала над уровнем акустического щума. В режиме передачи (ПРД) информационный сигнал на выходе второго усилител  2 отсутствует, а присутствует только на выходе измерительного микрофона 11. В этом режиме регул тор никаких автомати- . ческих регулировок не производит, а сохран ет коэффициент превыщени  урозн  полезного сигнала над уровнем акустического щума , установленный во врем  предыдущей речевой паузы. Уровень информационного сигнала, излучаемый звуковоспроизвод щим элементом 25, а в паузах информационного сигнала уровень акустического шума или смесь шума и передаваемого речевого сигнала, воспринимаетс  измерительным микрофоном 11 и через первый усилитель 12 и первый амплитудный детектор 13 поступает на сигнальные входы первого и второго ключей 14 и 17. В режиме приема речевой информации на выходе первого компаратора 28 после прохождени  сигнала через первый полосовой фильтр 3, второй амплитудный детектор 26 и третий интегрирующий элемент 27 по вл етс  уровень логической единицы. Одновременно речевой сигнал громкоговор щей радиотелефонной св зи воспринимаетс  измерительным микрофоном 11 и через первый усилитель 12 поступает на вход второго полосого фильтра 29, проходит через третий амплитудный детектор 30 и четвертый интегрирующий элемент 31. При этом на выходе второго компаратора 21 по вл етс  уровень логической единицы, а на выходе первого элемента И-НЕ 23 присутствует уровень логического нул , который поступает на управл ющий вход второго ключа 17, подключа  выход первого амплитудного детектора 13 к входу первого интегрирующего элемента 18. Одновременно уровень логического нул  с выхода первого элемента И-НЕ 23 и уровень логической единицы с выхода второго элемента И-НЕ 5 поступают на входы первого элемента И 6, налага  запрет на прохождение управл ющих импульсов с выхода генератора 24 на сигнальный вход коммутатора7, а уровень логической единицы с выхода элемента ИЛИ 22 переводит первый ключ 14 в закрытое состо ние . Таким образом, в режиме приема речевой информации по каналу громкоговор щей радиотелефонной св зи уровень напр жени  на выходе первого интегрирующего элемента 18 соответствует среднему значению уровн  полезного сигнала. Во врем  паузы речевого сигнала на выходах первого и второго компараторов 28 и 21 присутствуют уровни логического нул . При этом уровнем логического нул  с выхода элемента ИЛИ 22, поступающим на управл ющийвход первого ключа 14, выход первого амплитудного детектора 13 через открытый первый ключ 14 подключаемс  к входу второго интегрирующего элемента 15. При этом уровень логической единицы с выхода второго элемента И-НЕ 5 переводит второй ключ 17 в закрытое состо ние. Одновременно уровни логической единицы с выходов первого и второго элементов И-НЕ 23 и 5 поступают на входы первого элемента И 6, разреша  прохождение управл ющих импульсов с выхода генератора 24 на сигнальный вход коммутатора 7. Напр жение с выхода второго интегрирующего элемента 15, соответствующее среднему значению уровн  внещнего акустического шума, поступает на вход масштабного усилител  20. Если уровень полезного сигнала Uc на выходе первого интегрирующего элемента 18 оказываетс  меньше уровн  напр жени  на выходе масштабного усилител  20, то на выходе элемента 19 сравнени  формируетс  уровень напр жени , который , поступа  на управл ющий вход коммутатора 7, направл ет импульсы с выхода генератора 24 через второй элемент И 8 на вход «Сложение реверсивного счетчика 9. Каждый импульс, поступающий на вход «Сложение реверсивного счетчика 9, на одну ступеньку увеЛ чиваетуровень сигнала на выходе второго усилител  2, увеличива  тем самым уровень громкости полезного сигнала , за счет изменени  коэффициента передачи входного элемента 1. Если уровень полезного сигнала U на выходе первого интегрирующего элемента 18 оказываетс  больще уровн  напр жени  на выходе масштабного усилител ,20, то на выходе элемента 19 сравнени  вырабатываетс  уровень напр жени , который, поступа  на управл ющий вход коммутатора 7, направл ет импульсы с выхода генератора 24 на вход «Вычитание реверсивного счетчика 9. Каждый импульс, поступающий на вход «Вычитание реверсивного счетчика 9, на одну ступеньку уменьшает уровень напр жени  на выходе второго усилител  2, уменьща  тем самым уровень- громкости полезного сигнала.. После окончани  паузы уровнем логического нул  с выхода первого элемента ИНЕ 23 первый элемент И 6 вновь налагает запрет на -прохЛкдение управл ющих импульсов генератора 24 на входы реверсивного счетчика 9. При .этом входной элемент 1 с регулируемым коэффициентом передачи запоминает до следующей речевой паузы коэффициент передачи, необходимый дл  выполнени  равенства: Uo К-Ущ, где К - коэффициент передачи масщтабного усилител  20, соответствующий заданному превыщению уровн  полезного сигнала над уровнем акустического шума: Uju - среднее значение уровн  напр жени  на выходе второго интегрирующего элемента 15, соответствующее уровню акустического шума. Если речевой сигнал присутствует только йа выходе первого усилител  12, что соответствует тому, что в данный момент времени производитс  передача речевой информации по каналу радиотелефонной св зи, то на выходе второго компаратора 21 присутствует уровень логической единицы, при этом на выходе элемента ИЛИ 22 также по вл етс  уровень логической единицы, закрывающий первый ключ 14. Одновременно на выходе первого элемента И-НЕ 23 формируетс  уровень логической единицы, закрывающий второй ключ 17, а на выходе второго элемента И-НЕ 5 по вл етс  уровень логического нул , который, поступа  на вход первого элемента И 6, налагает запрет на прохождение через него импульсов генератора 24., Таким образом, в режиме передачи речевого сигнала автоматический регул тор не производит никаких измерений и никаких автоматических регулировок. Если уровень акустического шума по каким-либо причинам снизилс  до уровн , близкого к нулю, то дл  того, чтобы уровень громкости полезного сигнала также не снизилс  до уровн , близкого к нулю, пороговый элемент 16 при уменьшении уровн  шума на выходе второго интегрирующего элемента 15 ниже заданного значени  формирует на своем выходе уровень логического нул . Этот уровень поступает на входы второго и третьего элементов И 8 и 10, при этом реверсивный счетчик 9 и входной элемент 1 с регулируемым коэффициентом передачи запоминают уровень громкости полезного сигнала, установленный во врем  последнего цикла регулировани . При увеличении акустического щума, до уровн  превышающего заданное пороговое значение, автоматический регул тор громкости вновь начинает регулировку уровн  полезного сигнала в соответствии с заданным превышением уровн  полезного сигнала над уровнем окружающего акустического шума. Технический эффект от использовани  предлагаемого автоматического регул тора громкости в составе системы громкоговор щей радиотелефонной св зи заключаетс  в исключении потерь информации в режиме приема, а также в повышении точности измерени  уровн  акустического шума в режиме передачи. Первое обеспечиваетс  за счет использовани  естественных пауз речи дл  измерени  уровн  акустического шума, второе - за счет исключени  вли ни  речевого сигнала на процесс измерени  уровн  акустического щума. Таким образом, использование предлагаемого автоматического регул тора громкости в составе аппаратуры громкоговор щей радиотелефонной св зи, устанавливаемой на передвижных объектах, повышает потребительские качества аппаратуры св зи. В эксплуатационном отношении, использование предлагаемого автоматического регул тора громкости освобождает оператора-водител  транспортного средства от ручных регулировок , отвлекающих его внимание от дорожной обстановки.

Claims (1)

1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ГРОМКОСТИ ДЛЯ ЗВУКОВОСПРОИЗВОДЯЩИХ УСТРОЙСТВ, содержащий звуковоспроизводящий элемент, масштаб- . ный усилитель, соединенные последовательно измерительный микрофон и первый усилитель, последовательно соединенные входной элемент с регулируемым коэффициентом передачи и второй усилитель, последовательно соединенные первый интегрирующий элемент и элемент сравнения, другой вход которого соединен с выходом масштабного усилителя, последовательно соединенные генератор импульсов, первый элемент И, коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом элемента сравнения, второй элемент И и реверсивный счетчик, выход которого соединен с управляющим входом элемента с регулируемым коэффициентом передачи, последовательно соединенные первый ключ, второй интегрирующий элемент, выход которого соединен с входом масштабного усилителя, пороговый элемент, выход которого соединен с другим входом второго элемента

   И, и третий элемент И, выход и другой вход которого соединены соответственно с другим входом реверсивного счетчика и другим выходом коммутатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения вероятности подавления части воспроизводимой информации, в него введены соединенные последовательно первый амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом первого усилителя, а выход — с входом первого ключа, и второй ключ, выход которого соединен с входом первого инте грирующего элемента, последовательно соединенные первый полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом второго усили теля и входом звуковоспроизводящего элемента, второй амплитудный детектор, третий интегрирующий элемент, первый компаратор, первый элемент И-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа и вторым входом первого элемента И соединенные последовательно второй полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом первого усилителя, третий амплитудный детектор, четвертый интегрирующий элемент, второй компаратор, выходу которого соединен с другим входом первого элемента И-НЕ, элемент ИЛИ, выход и другой вход которого соединены соответственно с управляющим входом первого ключа и выходом первого компаратора соответственно, соединенные последовательно элемент НЕ, вход которого соединен с выходом первого компаратора, и второй элемент И-НЕ, выход и другой вход которого соединены соответственно с третьим входом первого элемента И и выходом второго компаратора.

   I