8. Устройства динамической обработки сигналов, понижающие коэффициент передачи (компрессор, лимитер, частотно-зависимые компрессоры).
Под динамической обработкой сигнала понимают обработку, связанную с изменением динамического диапазона (ДД) сигнала.
Компрессор (сжиматель). Это устройство, коэффициент передачи которого возрастает по мере уменьшения уровня входного синала (рис 2.7)
Д
ействие
компрессора приводит к:
- повышению средней мощности сигнала;
- повышению громкости звучания обрабатываемого сигнала;
- сжатию динамического диапазона сигнала.
Различают речевые и музыкальные компрессоры.
В речевые встраиваются пороговые шумоподавители для снижения шумов в паузах передачи.
П
Рисунок 2.7
араметры компрессора:1 Диапазон сжатия или динамический диапазон по входу
2 Динамический диапазон по выходу
3
Степень сжатия компрессора – разность
динамических диапазонов по входу и по
выходу
Структурная схема речевого компрессора с шумоподавителем:
Рисунок 2.8
Рисунок 2.9 - Амплитудная характеристика компрессора с шумоподавителем
Параметры такого компрессора:
=
,
d=
,
=
– d
Для
речевых компрессоров обычно время
срабатывания
= 1мс; время восстановления
= 300 мс; степень сжатия
=
У
шумоподавителей степень шумоподавления
=
.
Пороговые
шумоподавители имеют параметры
=
.
При отсутствии на входе компрессора полезного сигнала коэффициент передачи регулируемого элемента РЭ2 минимален, следовательно, коэффициент передачи всего устройства в целом также минимален (рис 2.9).
За счет этого подавляются шумы в паузах передачи.
Как
только сигнал на входе превышает уровень
,
срабатывает канал управления шумоподавителя
КУШ, шумоподавитель увеличивает К до
.
В результате все полезные сигналы с
уровнями от
до
дополнительно усиливаются (на 10 дБ). При
дальнейшем росте входных сигналов от
до
срабатывает канал управления компрессора
КУК, коэффициент передачи устройства
начинает уменьшаться так, что при
и
.
При дальнейшем увеличении
устройство переходит в режим ограничения.
Музыкальные компрессоры обычно выполняют без пороговых шумоподавителей, но они позволяют оперативно изменять время восстановления (от 100 мс до 2 с) и степень сжатия сигналов (до 20 дБ).
О
Рисунок 2.4
граничители уровня (лимитеры). Это такие инерционные АРУР, у которых коэффициент передачи остается постоянным до некоторого порогового значения входного сигнала, а затем начинает уменьшаться пропорционально увеличению уровня входного сигнала (рис 2.4).
Для
ограничителей уровня нормируются
диапазон ограничения
и степень превышения d.
Рисунок 2.4
Ограничитель состоит из основного канала и канала управления (рис 2.5).
О
Рисунок 2.5
сновной канал включает входной и выходной усилители УЗЧ1 и УЗЧ2, а также регулируемый элемент РЭ. В канал управления входят усилитель УЗЧ3, детектор Д, интегрирующая цепь ИЦ и усилитель постоянного тока УПТ.
Пока
на входе ограничителя напряжение меньше
номинального значения, напряжение на
выходе УЗЧ3 меньше запирающего опорного
напряжения
и диоды детекторы закрыты. Канал
управления не работает и ограничитель
– в режиме усиления.
Рисунок 2.5
Когда выходное напряжение превышает номинальное значение, напряжение на выходе УЗЧ3 становится больше опорного, диоды детектора отпираются и через УПТ управляющее напряжение подается на управляющий вход регулируемого элемента.
И чем больше напряжение на входе ограничителя, тем до большего напряжения заряжается конденсатор интегрирующей цепи и тем меньше становится коэффициент передачи К регулируемого элемента и всего ограничителя в целом (рис 2.6).
С ростом входного напряжения за порогом срабатывания коэффициент передачи ограничителя начинает уменьшаться примерно по гиперболическому закону, и за счет этого напряжение на выходе ограничителя остается почти постоянным.
Рисунок 2,6
частотно-зависимые компрессоры: де-эссер, де-поппер (катунин «основы мультимедиа» стр 201)