Система внутрикорабельной громкоговорящей связи
Полезная модель относиться к устройствам обработки речевых сигналов и может быть использована для организации внутрикорабельной громкоговорящей и телефонной связи. Достигаемый технический результат заключается в снижении вероятности пропуска информации, передаваемой речевым сигналом по внутрикорабельной громкоговорящей связи. Указанный результат обеспечивается за счет того, что в системе внутрикорабельной громкоговорящей связи осуществляется сжатие динамического диапазона полученного с микрофона речевого сигнала по заданному закону. Повышается относительная средняя мощность сигнала и отношение сигнал/шум относительно аддитивных акустических шумов, тем самым повышая разборчивость информации передаваемой речевым сигналом в системах громкоговорящей связи. 1 ил.
Полезная модель относится к области радиоэлектроники, а именно к технике передачи аналоговой и дискретной информации, и может быть использовано для организации внутрикорабельной громкоговорящей и телефонной связи, а также для передачи данных.
Известно «Устройство громкоговорящей двухпроводной дуплексной связи» (А.С. СССР N568210, кл. Н04М 9/08). Устройство содержит электронный коммутатор, микрофон, громкоговоритель, усилитель передачи и приема, формирователь управляющих импульсов, ФНЧ, модулятор, демодулятор и другие элементы, образующие приемные и передающие тракты.
Известна так же «Унифицированная судовая аппаратура громкоговорящей связи и трансляции «Рябина». ИД1.203.028 ТО, 1971 г. Аппаратура предназначена для обеспечения громкоговорящей связи и трансляции командных и вещательных передач на судах морского, речного и рыбопромыслового флотов и на судах с подводными крыльями. Приборы аппаратуры "Рябина" позволяют создавать различные схемы связи. Связь осуществляется путем использования шумостойкого микрофона и встроенного или выносного громкоговорителя. Коммутаторы изготовляются трех типов: навесные, для установки во внутренних помещениях; водозащищенные, для установки на верхней палубе, пультовые, для встраивания в пульт управления судном. Коммутаторы между собой соединяются кабелем и снабжены корпусами и панелями, на которых установлены органы управления, коммутации и индикации, а также разъемы, к которым подключаются электроакустические преобразователи, кабели внешнего монтажа и вторичный источник питания.
Наиболее близкой к заявляемой системе является «Система внутрикорабельной громкоговорящей связи и трансляции» (патент РФ 2131168, 27.05.99 г., кл. 6 Н04В 13/00). Система предназначена для организации внутрикорабельной громкоговорящей и телефонной связи, а также для передачи данных. Эта система рассчитана на использование коммутационных центров, которые соединены между собой волоконно-оптическими линиями связи, и к ним подсоединяются коммутаторы и пульты, блоки каютных и отсечных громкоговорителей, блоки трансляции и блоки абонентских линий телефонных аппаратов. Коммутационные центры содержат N приемопередатчиков и абонентских модулей, соединенных с основной и резервными шинами управления и другими информационными шинами, при этом вход коммутаторов и пультов соединен с различными коммутационными центрами, а приемопередатчик - с шиной.
Общим недостатком рассмотренных систем является отсутствие обработки речи, поступающий с микрофона, как следствие, пониженная эффективность передачи речевой информации, как следствие низкая разборчивость произносимой речи искаженной аддитивными акустическими помехами, всегда присутствующими на движущемся корабле.
Система внутрикорабельной громкоговорящей связи обеспечивает передачу речевых команд от капитана подчиненным. Основным требованием при управлении судном является оперативность и четкость исполнения персоналом команд капитана. В особенности это касается персонала, контролирующего исполнительные механизмы. В случае применения подобных систем на боевых кораблях требования к четкости исполнения команд еще более повышаются. Поэтому основным требованием к системам громкоговорящей связи кроме надежности является эффективность передачи речевых сигналов. Передаваемый по системе речевой сигнал должен быть минимально подвержен воздействию аддитивных акустических шумов.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого устройства, заключается снижении вероятности пропуска информации, передаваемой по внутрикорабельной громкоговорящей связи.
Технический результат достигается тем, что в системе внутрикорабельной громкоговорящей связи осуществляется сжатие динамического диапазона передаваемого речевого сигнала по разработанному закону, что повышает относительную среднюю мощность сигнала и повышает отношение сигнал/шум на фоне акустических шумов.
На фиг.1 приведена функциональная схема узла коммутации заявляемой системы внутрикорабельной громкоговорящей связи.
Функциональная схема по фиг.1 содержит:
1 - блок оценки максимальной амплитуды входного сигнала U вх.mах=mах(Uвх);
2 - блок вычисления параметра b2;
3 - блок вычисления параметра b1;
4 - блок обработки сигнала по заданной функции;
5 - усилитель.
Описываемая система внутрикорабельной громкоговорящей связи работает следующим образом. Входной сигнал с микрофона поступает в блок 1, где происходит оценка максимальной амплитуды входного сигнала. Далее сигнал поступает на блок 2, в котором вычисляется параметр b 2 по формуле (1), и на блок 3, в котором вычисляется параметр b1 по формуле (2). В блоке 4 выполняется обработка входного сигнала поступившего с микрофона по функции (3) и учитывающей параметры b1 и b 2, с блоков
3 и 2 соответственно. Обработанный сигнал поступает на усилитель 5. Сигнал после усилителя подается на коммутатор системы внутрикорабельной связи и, далее, как описано в патенте прототипе.
В блоке 2 вычисляется параметр b 2 по функции:
В блоке 3 вычисляется параметр b 1 по функции:
В блоке 4 происходит обработка сигнала по следующей функции:
Параметры (1) и (2) для выполнения обработки сигнала по функции (4), так же как и сама функция, подобраны расчетным методом по критерию минимума обогащения спектра гармоническими составляющими, присущими нелинейной обработке сигналов.
Применение данного метода позволяет повысить относительную среднюю мощность преобразуемого сигнала при сохранении его пикового уровня, что позволяет в системе внутрикорабельной громкоговорящей связи понизить вероятность пропуска информации, передаваемой речевым сигналом в условиях высокого уровня аддитивных акустических шумов.
Система внутрикорабельной громкоговорящей связи, обеспечивающая снижение вероятности пропуска информации и повышающая отношение сигнал/шум относительно аддитивных акустических шумов путем сжатия динамического диапазона передаваемого речевого сигнала по заданному закону, отличающаяся тем, что содержит блок оценки максимальной амплитуды сигнала, выход которого является входами для блоков вычисления параметров сжатия b1 и b 2, выходы которых являются входами устройства сжатия динамического диапазона сигнала, выход которого подключен ко входу усилителя, после которого сигнал передается через коммутаторы по системе внутрикорабельной связи.
