Фазовый ограничитель речевого сигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Узлы радиолюбительской техники. Ограничители сигнала, компрессоры

 Комментарии к статье

Для повышения эффективности связи, практически во всех радиостанциях применяются методы сжатия динамического диапазона речевого сигнала. Но работа этих устройств на станциях промышленного производства не всех устраивает. Особенно это относится к автомобильным станциям СВ диапазона, при работе в режиме ЧМ. В основном эти станции имеют простые ограничители, без должной предварительной и последующей обработки сигнала. Для уменьшения большого уровня искажений сигнал рано фильтруется, ниже 2.5 кГц.

Все это приводит к потере значительной части частотной информации сигнала, а значит к ухудшению его разборчивости.

Практика показывает, что в большинстве случаев, для этих станций, уровень мощности несущей должен превосходить уровень помехи на 1.5-2 балла, иначе разбирать информацию сложно. А это 10-15 раз по мощности. Правильно выполненный и налаженный микрофонный тракт, позволяет без нарушения норм по девиации и полосе частот, обеспечить разборчивость почти с уровнем помехи. Это в свою очередь, позволяет обойтись без усилителей и эффективно использовать разрешенную мощность. В связи с этим большинство радиолюбителей дорабатывают свои станции.

Предлагаю один из схемных вариантов (рис. 1) который отличается простотой и реализует принципы, подробно изложенные в литературе [1], [2]. Все функциональные узлы выполнены на одной микросхеме К561ЛН2, состоящей из шести логических элементов.

Рис.1 (нажмите для увеличения)

Недостатком любого ограничителя является то, что более сильные частотные компоненты подавляют слабые. С вязи с этим особое внимание следует уделять формированию амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) микрофонного тракта. Схема имеет большую гибкость в формировании АЧХ и позволяет с учетом характеристик микрофона построить ее так, что все частотные компоненты входят в зону ограничения равномерно и речевой сигнал выглядит натуральным, громким и разборчивым.

Микрофонный усилитель выполнен на трех элементах DD1.1-DD1.3, с непосредственной связью. Каскады усилителя охвачены основной цепью отрицательной обратной связи (ООС) R4,R5 и двумя дополнительными R3, С5. АЧХ формируется всеми элементами усилителя. Усиленный и скорректированный сигнал, с регулятора уровня ограничения R7, поступает на первый ограничитель DD1.4. Ограниченный сигнал прямоугольной формы, фазовращателем DD1.5, R12,C8 преобразуется в сигнал треугольной формы, путем вычитания нечетных гармоник. С делителя R13,R14 сигнал поступает на следующий ограничитель VD2,VD3, где вершины треугольника срезаются, и сигнал по форме приближается к синусоидальному. Далее сигнал проходит через активный фильтр с частотой среза 3 кГц, собранный на DD1.6, с прилегающими элементами.

Печатная плата выполнена из одностороннего стеклотекстолита, имеет малые габариты 3х3 см. и свободно размещается внутри любой станции. Расположение деталей показано на рис. 2.

Рис.2. Расположение элементов

Печатная плата

Подключается устройство довольно просто. От регулятора девиации отключается внутренний тракт, путем выпаивания переходной емкости в этой цепи и подключают туда выход 3. Микрофон с разъема тангенты подключают к входу 1. Провод идущий внутрь станции удаляют. Если станция имеет и другие виды модуляции, то не трогают, а сигнал подают на вход 1 через резистор 2.2 Ком. В точку 2 подают питание с той точки, где оно появляется в режиме передачи ЧМ.

Регулировку начинают с подключения к входу звукового генератора и осциллографа к выходу 3. Устанавливают частоту генератора около 2 кГц, увеличивая уровень выхода генератора, доводят схему до ограничения, затем, изменяя частоту, проверяют настройку фильтра. АЧХ должна быть ровной до 3 кГц, с не большим подъемом в конце, после чего наблюдается спад. При несоответствии, подбором R19 устанавливают частоту, а С11 определяет величину подъема в конце характеристики. Амплитуда выходного напряжения составляет около 0.8 в. В большинстве станций, при сопротивлении регулятора девиации 3 ком и более и указанном значении R18, нормальный уровень девиации устанавливается вблизи среднего положения. Отрегулируйте девиацию по приборам или по контрольной станции, установив, предварительно R7 в такое положение, чтобы тракт доходил до ограничения при разговоре перед микрофоном. Установите оптимальную чувствительность от микрофона резистором R7.

После этого можно приступить к оценке качества сигнала. С указанными номиналами АЧХ адаптирована для работы с электретным микрофоном и окраской звучания ближе к натуральной. Можно на свое усмотрение получить иную окраску. Понизив частоту среза ФНЧ до 2.7 кГц и сбалансировав компоненты в более узкой полосе, получим более громкое звучание связного характера. Достаточно увеличить С5 до 6.8n, подобрать R6,С3. Можно использовать и динамический микрофон, применяемый в станциях. При недостаточном усилении увеличить R8. Схема с таким же успехом может использоваться и для работы SSB, но в таком случае потребуется гораздо меньший подъем АЧХ, для чего R 6 нужно существенно увеличить или полностью исключить.

Литература:

1. В. Поляков. Фазовые ограничители речевых сигналов. Радио № 3 1980 г.
2. В. Поляков. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. 1990 г.

Автор: Шатун Александр Николаевич, Харьковская обл., г. Дергачи; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Узлы радиолюбительской техники. Ограничители сигнала, компрессоры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Математическая модель объяснила синхронное пение птиц на рассвете 12.08.2026 Рассветное пение птиц кажется удивительно скоординированным. Еще недавно окружающий мир практически безмолвен, но затем за считанные минуты сразу множество птиц начинает подавать голос. Создается впечатление, будто существует единый сигнал, который одновременно дает команду всему пернатому сообществу. Однако математическое моделирование показывает, что для возникновения такого эффекта вовсе не требуется общий "дирижер" или сложное коллективное поведение. К этой проблеме обратился британский математик Александер Кай из Уорикского университет. Интерес к ней возник у исследователя после переезда в сельскую местность, где утреннее пение птиц регулярно становилось причиной его пробуждения. Кай решил проверить, можно ли описать внезапное появление рассветного хора с помощью теории катастроф - раздела математики, изучающего резкие изменения состояния системы, происходящие под воздействием фактора, который сам изменяется постепенно. В предложенной модели каждая птица может находиться лишь в одном из двух состояний: молчать или петь. При этом у каждой особи имеется собственный порог, при достижении которого она начинает вокализировать. Этот порог определяется сразу двумя обстоятельствами: уровнем освещения и количеством птичьего пения, которое животное слышит от соседей. Поскольку чувствительность разных особей немного различается, птицы не должны переходить к пению одновременно. Механизм синхронизации возникает постепенно. По мере того как перед рассветом становится светлее, наиболее чувствительные птицы первыми достигают своего порога и начинают петь. Их голоса становятся дополнительным стимулом для соседей, некоторые из которых также переходят в активное состояние. Новые голоса, в свою очередь, воздействуют на следующих птиц. Если влияние окружающих оказывается достаточно сильным, первоначально медленный процесс быстро превращается в своеобразную лавину, и значительная часть птиц начинает петь почти одновременно. Чтобы проверить полученный математический результат, Александер Кай провел компьютерные симуляции с тысячами виртуальных птиц. Каждой из них задавались собственные параметры чувствительности, однако сама система не получала заранее установленного правила, заставляющего всех птиц начинать петь в определенный момент. Несмотря на это, модель воспроизводила характерный резкий переход от относительной тишины к массовому пению. Интересным следствием модели становится и возможность пространственного распространения такого сигнала. Поскольку разные участки местности могут достигать необходимого уровня освещения немного в разное время, пение способно перемещаться от одной области к другой, напоминая волну. Таким образом, наблюдаемая синхронность может формироваться не только во времени, но и в пространстве: один активный участок становится стимулом для соседнего. При этом исследователь не рассматривает модель как исчерпывающее объяснение поведения настоящих птиц. На рассветное пение влияют множество факторов, включая особенности конкретного вида, территориальное поведение, время года, погодные условия и индивидуальную чувствительность к освещению. В реальной природе птицы также реагируют на значительно более сложный набор сигналов, чем тот, который использован в математической модели.

Другие интересные новости:

▪ Отопление компьютерами

▪ Скоростная рыба-робот

▪ Исследование вулканов изнутри

▪ Арбузный снег

▪ Съедобная упаковка для рыбы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аккумуляторы, зарядные устройства. Подборка статей

▪ статья Русский язык. Шпаргалка

▪ статья У каких позвоночных кровь бесцветна? Подробный ответ

▪ статья Желтушник раскидистый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Полуавтоматический октан-корректор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья USB-разъем в лабораторном блоке питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026