Главная Промышленная автоматика.

кажение речи. Чем больше ограничение, тем больше искажения сигнала, снижающие разборчивость. На практике выбирается некоторый компромисс между степенью ограничения и допустимым уровнем искажений речевого сигнала. В результате ограничения в звуковом сигнале появляются новые частотные составляющие и спектр сигнала расширяется. На рис. 4.3.9, а показан спектр ограниченного двухтонального сигнала с частотами 300 и 330 Гц.

Для сохранения прежней полосы речевого сигнала на выходе ограничителя устанавливается фильтр нижних частот с частотой среза около 3,4 кГц. Практическая схема ограничителя и фильтра показана на рис. 4.3.10.

£ С1 I 0,22мк

VD1 КД503А

VD2 КД503А

R1 100

02 0,01 мк

сз 0,22мк

,ЗкШ

R4 10к

R5 10к

R6 10к

R7 200

••12В

< 0,22мк

R2-560к

05-О.ОЗЗмк

[бЗв

VT1 КТ3102Е

УКТ315Б

- 06 -

: 07:

О.ОЗЗмк

О.ОЗЗмк

0,22мк II

Выход

2,7к

Рис. 4.3.10


Hz/100

Рис. 4.3.10, а

На транзисторе VT1 собран усилитель-ограничитель. Цепочка из встречно-парал лельных диодов VD1, VD2 и конденсатора С4 обеспечивает нелинейную отрицатель ную обратную связь по переменному току. Пока амплитуда переменного напряжения на коллекторе транзистора VT1 не превышает 0,6 В, диоды VD1, VD2 закрыты, отрицательная обратная связь не действует и усиление каскада максимально. При дальнейшем увеличении входного сигнала диоды открываются и ограничивают выходное напряжение каскада на уровне 0,6-0,7 В. С помощью резистора R2 устанавливаете; режим устройства по постоянному току. Величина резистора выбирается такой, что бы на коллекторе транзистора VT1 было постоянное напряжение около 6 В. На трант зисторе VT2 собран активный фильтр нижних частот с полосой пропускании 0-3,0 кГц. Частоту среза фильтра можно увеличить, установив конденсаторы С5-С/ меньшего номинала. Спектр двухтонального сигнала, прошедшего через ограничи тель и фильтр, показан на рис. 4.3.10, а.



Для наглядности на рис. совместно изображены спектры двух сигналов. Серым цветом изображен спектр сигнала до фильтра (этот спектр изображен отдельно на рис. 4.3.9, а), а черным - после фильтра. Следует отметить, что измерения проводились на компьютере с звуковой картой в 8-разрядном режиме и достоверными можно считать сигналы с уровнем больше -65 дБ. Как видно из рис. 4.3.10, а, фильтр нижних частот не может устранить появившиеся в результате ограничения гармоники сигналов, которые попадают в полосу его пропускания. Эти гармоники на слух воспринимаются как искажения речи. Для уменьшения этих искажений существуют различные способы. В литературе [8] описан способ фазовой компенсации нежелательных гармоник. Схема устройства показана на рис. 4.3.11.


02 0,01мк

Рис. 4.3.11

-30 ь


Рис. 4.3.11, я

Hz/100

От предыдущей схемы она отличается наличием фазоинвертирующего каскада на транзисторе VT2 и второго ограничителя на диодах VD3, VD4. Величина резистора R2 выбирается такой, чтобы на эмиттере транзистора VT2 было постоянное напряжение около 3 В. На транзисторе VT3 собран активный фильтр нижних частот с полосой пропускания 0-3,0 КГц. С помощью резистора R11 на эмиттере транзистора VT3 устанавливается постоянное напряжение около 3 В. Величина резистора R6 подбирается в небольших пределах по минимуму искажений речевого сигнала. На рис. 4.3.11, а сравниваются спектры на выходе ограничителей (по схеме, изображенной на рис. 4.3.10, - серый цвет, на рис. 4.4.11 - черный).

Как видно из рис., дополнительно подавляются побочные сигналы в полосе от 700 до 800 Гц. Именно в этой полосе лежат гармоники основного тона голоса. Видимо, поэтому ограничитель с фазовым корректором дает более приятный на слух сигнал. Фазовый ограничитель параллельного действия описан в литературе [8, 10].



Существуют также схемы многоканальных ограничителей. Блок-схема такого уст ройства-показана на рис. 4.3.12.

С помощью фильтров спектр речевого сигнала разделяется на несколько полос. Б каждой полосе производится ограничение и последующая фильтрация. Ширина полос выбирается таким образом, чтобы 3-я и более высокие гармоники любой частоты ослаблялись соответствующим фильтром нижних частот (рис. 4.3.13).

Вход

ФВЧ ЗООГц

ФВЧ 530Гц

ФВЧ 380Гц

ФВЧ 950Гц

ФВЧ 670Гц rj

ФВЧ 1700Гц

ФВЧ 1200Гц

ФВЧ ЗОООГц

Выход

Рис. 4.3.12


... 3-я гармоника

5-я гармошка

1-я гармоника

J IL



24 Hz/100

Рис. 4.3.13

Формирователь SSB

Вход сигнала

звуковой

частоты

Ограничитель

Фильтр 455,5...458,5 кГц

Детостор SSB

Опорный генератор 455 кГц

Выход сигнала

звуковой

частоты

Рис. 4.3.14

После фильтрации сигналы всех полос объединяются суммирующим устройством Практическую схему многополосного ограничителя можно найти в литературе [6].

Наибольшей эффективностью ограничения речевых сигналов обладают так называе мые высокочастотные ограничители. В этих устройствах ограничению подвергается сформированный одно- или двухполосный сигнал. Блок-схема однополосного высо-кочастотного ограничителя показана на рис. 4.3.14.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [29] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

0.0036