SU822071A1 - Устройство дл преобразовани чАСТОТНО-зАВиСиМыХ НАпР жЕНий - Google Patents

Description

Изобретение относится к анализаторам сигналов и может быть использовано в анализаторах сигналов сложной формы, применяемых в элек- троакустике, гидроакустике ,в системах автоматического распознавания речевых и иных сигналов.

Известно устройство для преобразования частотно-зависимых на- .а пряжений, содержащее датчик частота-координата , детекторы, интеграторы, разностные схемы (1J.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для преобразования час- 15 тотно-зависимых напряжений, содержащее датчик частота-координата, первые и вторые детекторы, блоки вычитания и интеграторы, формирователи прямоугольных импульсов и ум- *** ножители (2^ .

Однако эти устройства обладают невысокой точностью.

Цель изобретения - повышение __ точности устройства. ⁱ

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для преобразования частотно-зависимых напряжений содержащем датчик частота-координа-та, первые и вторые детекторы,бло- 30 ки вычитания и интеграторы, выходы датчика частота-координата соединены со входами соответствующих первых детекторов, выходы которых подключены к первому входу соответствующих блоков гычитания, второй вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего, начиная с четвертого, первого детектора, выходы каждого из блоков вычитания через соответствующие последовательно соединенные интегратор и второй детектор подключены к выходам устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 эпюры напряжений.

Схема устройства для преобразования частотно-зависимых напряжений содержит датчик 1 частотакоордината, первые детекторы 2, блоки 3 вычитания, интеграторы 4 и вторые детекторы 5.

На фиг. 2 позициями 6-7 обозначены эпюры выходных напряжений основного отвода датчика 1; 8-9 эпюры выходных напряжений вспомогательного отвода датчика 1; 10 и 11 эпюры выходных напряжений первого детектора 2, соединенного с оенрв3 ним отводом датчика 1; 12 и 13 эпюры выходных напряжений первого детектора 2, соединенного с вспомогателюным отводом датчика 1; 14 и 15 - эпюры выходных напряжений блсТка 3 вычитания; 16 и 17 - эпюры выходных напряжений интегратора 4; 18 и 19 - эпюры выходных напряжений второго детектора 5.

Эпюры 6, 8, 10,. 12, 14, 16, 18 для случая сдвига фаз, равного 180°, эпюры 7, 9, И, 13, 15, 17, 19 для случая сдвига фаз, не равного 180 .

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал V_c преобразуется датчиком 1 частота-координата, который обладает таким свойством, что при синусоидальных входных сигналах определенных частот выходные напряжения на определенных парах отводов (в зависимости от частоты входного сигнала на первом и четвертом, втором и пятом выходах датчика 1 и т.д.) имеют относительный фазовый сдвиг 180° (фиг.2, эпюры 6 и 8). При изменении частоты входного сигнала фазовый сдвиг будет отличаться от 180° (эморы 7 и 9).

Выходные напряжения отводов датчика детектируются безынерционными однополупериодными первыми детекторами 2 (эпюры 10, 12 и 11, 13) и подаются на блоки 3 вычитания (эпюры 14 и 15).

С выхода блока 3 вычитания сигнал подается на интегратор 4 с малой постоянной времени. Интегратор 4 представляет собою фильтр низких частот, отчасти сглаживающий сигнал и выделяющий постоянную составляющую, которая может иметь разный знак и величину в зависимости от среднего значения напряжения детектированных полуволн сигналов, полученных с отводов датчика 1 (эпюры 16 и 17).

Выходное напряжение интегратора 4 детектируется однополупериодным вторым детектором 5 (эпюры 18 и 19).

Аналогичные операции происходят во всех.каналах устройства.

Для каждого канала соединенного с определенной парой выходных отводов датчика 1, имеется лишь одно значение частоты, при которой будет иметь место фазовый сдвиг на 180°. При сигнале, данной частоты на выходе второго детектора 5 будет наблюдаться максимальное напряжение, так как полу волна, поступающая на отрицательный вход блока 3 вычитания, не будет вычитаться из полуволны, поступившей на первый (положительный) вход (эпюра 14). При изменении частоты входного сигнала сдвиг фаз будет отличаться от 180°, полуволны сигналов, снимаемых с отводов датчика 1, будут в определенной степени перекры ваться во времени и соответствующие части их подавятся при вычитании (эпюры 15).

В результате указанных операций в предлагаемом устройстве повышается его точность, реализуется обострение частотных характеристик датчика частота-координата и эффект взаимного подавления частотных компонент сложных сигналов.

Устройство позволяет таким образом существенно обострить эффективную частотную характеристику датчика частота-координата”· (т.е. параллельного спектрального анализатора) при весьма малых изменениях времени реакции системы (или даже вообще без какого-либо увеличения этого времени при соответствующе подобранных частотно-амплитудной и частотно-фазовой характеристиках датчика 1 и нулевой постоянной времени интегратора 4); воспроизвести эффект контрастного влияния частотных компонент на спектральных изображениях сложных сигналов.

Применение устройства в динамических спектрографах типа Видимая речь и иных анализаторах позволяет получать изображения речевых и иных сигналов с более выраженными спектральными особенностями (в частности в отношении формантной структуры). Получаемые изображения существенно приближаются к слуховому спектру, это должно определенным образом повысить эффективность использования спектрографии в фонетике, биоакустике, акустике шумов и др.

Применение устройства в автоматических системах распознавания звуковых и иных сигналов (автоматическое распознавание речи и индивидуальности дикторов, автоматические устройства гидроакустики и др.) обеспечивает определенный технический и экономический эффект, так как устройство позволяет получить изменение принципиальных . . свойств и измерительных возможностей анализатора путем использования схемы, которая может быть выполнена на базе простых,,надежных, в принципе стабильных и не требующих регулировок элементов.

Claims (2)

1. Лабутин В.К., Молчанов А.П. Модели механизмов слуха, М,, Энерги , 1973,

-

2. Авторское свидетельство СССР № 393691, кл. G 01 R 23/16, 29.10.71