Устройство для ограничения речевых сигналов

Союз Соееетских

Социалистических

Рвспубаик

Государствеииый комитет

СССР по делам изооретеиий и открытий

В. Т, Поляков и Ю. А. Ильин (72) Авторц изобретения

Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ РЕЧЕВЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в модуляторах радиопередатчиков для повышения эффективности Йспользования их мощностей.

По основному авт. св. № 472465 известно устройство для ограничения речевых сигналов, содержащее последовательно соединенные ограничитель амплитуды и фильтр нижних частот, ограничитель выполнен в виде п параллельных каналов, выходы которого через общий сумматор подключены к входу фильтра нижних частот, а входы — к п выходам фазовращателя, включенного на входе устройства (!).

Однако известное устройство имеет неполное подавление 5-ой и 7-ой гармоник сигнала, возникающих в процессе ограничения.

Цель изобретения = уменьшение нелинейных искажений.

Для этого в устройстве для ограничения речевых сигналов, содержащее последовательно соединенные ограничитель амплитуды и фильтр нижних частот, ограничитель выполнен в виде и параллельных каналов, выходы которого через общий сумматор подключены к входу фильтра нижних частот, а входы — к и выходам фазовращателя, включенного на входе устройства, в каждом ка-. нале к выходу ограничителя подключен аттенюатор.

На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема- устройства; на фиг. 2— эпюры напряжений и векторные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для ограничения речевых сигналов содержит ограничитель амплитуды, !

О фильтр 2 нижних частот, сумматор 3, фазовращатель 4 и аттенюатор 5.

Устройство работает следующим образом.

Для примера рассмотрим работу пятиканального устройства ограничения речевых сигналов.

При работе устройства в каждом из каналов ограничителя формируются ограниченные сигналы прямоугольной формы с амплитудой порядка 0,5 В. Относительные сдвиги фаз между этими сигналами составляют соответственно — 60 -30, 0, + 30 . +60 .

Фаза третьего канала принята за нулевую.

При сложении всех пяти прямоугольных сигналов на входе фильтра 2 нижних частот образуется ступенчатое напряжение (фиг. 2, 3

703909 кривая а). Высота ступенек определяется аттенюаторами 5 напряжения. Для получения наилучшего приближения к синусоидальной форме (фиг. 2,б) высота ступеньки, формируемой третьим каналом (сдвиг фазы О ) должна быть максимальна, а высота крайних ступенек, формируемых каналами первым и пятым (сдвиги фаз +.60 ), минимальна. Расчет дает следующие значения относительной высоты ступенек или амплитуды сигналов в каналах: 0,5 0,86, 1,0,0,86, 0,5. Соответственно коэффициенты передачи аттенюаторов 5 в каналах имеют те же зна |ения. В третьем канале (коэффициент передачи 1,0) аттенюатор отсутствует.

Процесс компенсации гармоник при сложении прямоугольных колебаний с указанными фазами и амплитудами поясняют векторные диаграммы (фиг. 2, в, r., д). Все диаграммы симметричны относительно вертикальной оси, соответствующей нулевому сдвигу фаз в третьем канале. Для первой гармоники относительные сдвиги фаз и амплитуды указаны на диаграмме (фиг. 2,в).

Суммарная амплитуда первой гармоники получается как сумма проекций всех векторов на вертикальную ось

Aq = +2.0,86cos30 + 2-0;5cos60 = 3,0. Для третьей гармоники фазовые сдвиги утраиваются и составляют — 180, — 90, О, +90, + 180 . Сумма векторов (фиг. 2,r) с такими сдвигами фаз равна нулю. Для пятой гармоники относительные сдвиги фаз в каналах получаются равными-300, -150, О, +150, +300 . Сумма векторов также равна нулю (фиг. 2,д)

As = 1+20,5cos300 — 20,86cos150 = О.

Аналогичная векторная диаграмма получается и для седьмой гармоники. Фазовые сдвиги в этом случае равны-420,-210=, 3", +210, +420, что эквивалентно фазовым сдвигам + 60, + 150, 0",— 150,-60 (фиг.2,д>

Для девятой гармоники векторная диаграмма совпадает с диаграммой, показанной на фиг. 2,г, и эта гармоника также компенси руется. Нескомпенсированными в данном устройстве остаются лишь l l-я, 13-я и более вь|сокие гармоники, однако при передаче речевого диапазона 300- — 3000 Гц частоты этих гармоник лежат выше частоты среза выходного фильтра 2 нижних частот.

Описанное устройство выгодно отличается от прототипа тем, что позволяет практически полностью подавить гармоники сигнала, возникающие в процессе ограничения и лежащие в пределах речевого диапазона зву.— ковых частот. Коэффициент нелинейных искажений изготовленного образца оказывается пренебрежимо мал при степени ограничения до 10 дБ, и возрастает до 5 — 7% на низших частотах при степени ограничения

20 — 30 дБ. Форма выходного напряжения в пределах всего диапазона 300 †30 Гц остается синусоидальной.

Формула изобретения

Устройство для ограничения речевых сигналов по авт. св. № 472465, отличаюшееся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, в каждом канале к выходу ограничителя подключен аттенюатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 472465, кл. Н 04 В 1/64, 1973 (прототип).

703909

ЯО

Йа 2

Составитель А. Меньщнкова

Техред О. Луговая Корректор М. Демчнк

Тираж 775 Подписное

Редактор Т. Янова

Заказ 7823/47

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/ 5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4