Способ и устройство для обработки электрического сигнала

Изобретение относится к электроакустике. Способ обработки электрического сигнала в технике воспроизведения звука заключается в видоизменении по меньшей мере одной модуляции первоначального электрического сигнала с микросдвигом электрической фазы. Указанные микросдвиги фазы создаются за счет полного импеданса электрических элементов. Устройство обработки электрического сигнала состоит из нескольких установленных параллельно каналов с электрическими элементами, образующими самовозбуждающий осциллятор, возбуждаемый исходным электрическим сигналом. Устройство установлено на линии электропитания. В результате повышается эффективность воспринимания электрических импульсов, преобразуемых в механическое перемещение. Улучшаются характеристики электроакустического воспроизведения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Настоящее изобретение касается техники электроакустики и более точно относится к способу и устройству для обработки электрического сигнала, пригодного для электроакустических преобразователей.

В электроакустических преобразователях широко применяют электрические фильтры в качестве аттенюаторов частоты, у которых крутизна переходных характеристик составляет 6, 12, 18 дБ. В смесителях (микшерах) используют подобные фильтры с более или менее сложной структурой для изменения ширины полосы пропускания звуковых частот. Для получения как можно более совершенных характеристик сигнала в виде меандра обычно стараются обеспечить как можно более совершенные характеристики электрического сигнала.

Из уровня техники известно, что применяемые в аудиоаппаратуре электрические сигналы имеют очень хорошие импульсные характеристики и позволяют получать высокое качество регулировки частоты. Вместе с тем, электроакустические преобразователи осуществляют преобразование электрических сигналов в звуковые сигналы со значительной погрешностью.

Это происходит из-за того, что электрические импульсы передают со скоростью света, а мембрана и перемещающий ее двигатель, образующие электромеханический узел с определенным весом, обладают механической инерцией, которая препятствует мгновенному реагированию на изменения электрического аудио сигнала, тем самым создавая искажения вплоть до случаев полного отсутствия требуемого звука, когда мембрана не может реагировать одновременно на все изменения электрического сигнала.

В основу настоящего изобретения поставлена задача разработать способ и устройство обработки электрического сигнала для электроакустических преобразователей для устранения указанных недостатков. Поставленная задача решается тем, что предложен способ, обеспечивающий возможность видоизменения исходного электрического сигнала по меньшей мере в одной модуляции в сигналы, с микросдвигами электрической фазы, а также мгновенных электрических сигналов в задержанные электрические сигналы. Поэтому первоначальная движущая сила перемещения мембраны распределяется в очень коротком временном интервале, чтобы не вызвать насыщение током катушки перемещающего двигателя механического узла, которое может поглотить остаток исходного импульса тока из-за влияния коэффициента ускорения. Эти микротоки формируются импедансами, которые за счет своей противоЭДС формируют электрические колебания при прохождении через них исходного электрического сигнала.

Согласно настоящему изобретению элементы электрической схемы монтируют параллельно по меньшей мере на двух уровнях.

Предпочтительно элементы электрической схемы монтируют на трех параллельных уровнях, что обеспечивает лучшую реакцию на сдвиг электрических фаз в преобразователях, когда происходит поглощение электрического сигнала.

Способ по настоящему изобретению состоит в том, что используют самовозбуждаемый осциллятор, возбуждаемый за счет прохождения исходного аудиосигнала через его элементы, в результате чего он образует колебательный сигнал очень малой амплитуды и очень высокой частоты. Схематически сигналы изображены на фиг.1. Новый сигнал В, на который накладывается непрерывная высокочастотная модуляция, сохраняет общий вид исходного сигнала А. В способе по настоящему изобретению используют параллельно смонтированные элементы одинакового типа, но с разными величинами электрических характеристик, что обеспечивает возможность видоизменения исходного сигнала аудио-, цифрового или питания электроакустического преобразователя по меньшей мере для одного акустического преобразователя и для одного акустического громкоговорителя. Данный способ обработки сигнала осуществляют на линии электрического соединения между усилителем и акустическим громкоговорителем или преобразователем.

При осуществлении способа по настоящему изобретению создают микропомехи в исходном электрическом сигнале, которые никак не изменяют общий вид первоначального сигнала, но добавляют к первоначальному сигналу составляющую паразитного сигнала. Используемые в настоящем способе элементы могут быть электрически пассивными или электрически активными элементами, а также существующими в современной электронике микропроцессорами. В способе по настоящему изобретению смогут использоваться также интегральные схемы, которые будут разработаны в будущем.

Способ по настоящему изобретению поясняется фиг.1, на которой изображена кривая исходного электрического сигнала А в электроакустическом преобразователе, который видоизменяют согласно настоящему способу в сигнал В, представленный другой кривой, то есть видоизменяют совершенно правильный по форме сигнал А в по меньшей мере один неравномерный по форме сигнал В.

Поставленная задача решается также за счет того, что в рамках настоящего изобретения предложено устройство для обработки электрического сигнала, обеспечивающее осуществление описанного способа. Конструкция и способ действия устройства будут понятны из описания конкретного примера его осуществления, которое ведется со ссылкой на фиг.2. Устройство включает несколько электрических элементов, в данном случае проволочных резисторов, установленных параллельно. Первый канал 1 выполнен по меньшей мере с одним элементом. Второй параллельный канал 2 выполнен по меньшей мере с одним элементом, в данном случае - с двумя последовательно установленными элементами. Третий канал 3 также выполнен по меньшей мере из одного электрического элемента, в данном случае - из двух последовательно установленных элементов. Таким образом, данное устройство выполнено как установленный между усилителем 4 и акустическим громкоговорителем 5 модуль сопряжения, возбуждаемый исходным электрическим сигналом. Модуль сопряжения по данному способу включен в провод положительной фазы (+) линии 6 электропитания. Данный пример устройства является неограничивающим и понятен специалистам данной области техники. Устройство по настоящему изобретению, состоящее из элементов одинакового типа с разными значениями, устанавливают на любом источнике электропитания акустического громкоговорителя или по меньшей мере одного электроакустического преобразователя.

Преимущества и признаки способа и устройства по настоящему изобретению также станут понятны специалисту из описания конкретного неограничивающего примера, которое ведется со ссылкой на фиг.3.

Этот вариант осуществления устройства состоит из канала 9 с одним электрическим элементом 10, канала 11 с двумя электрическими элементами, в этом случае - это два различных проволочных резистора со значениями сопротивления 3,3 и 8,2 Ом, соответственно (обозначены одним сопротивлением 12). Канал 13 состоит из катушки индуктивности 14 с 18-ю витками. Все компоненты установлены параллельно на линии электропитания по меньшей мере одного электроакустического преобразователя 8 (установленного, например, в телевизоре) соединенного со звуковым генератором 7. Тип и величины электрических элементов подобраны таким образом, что исходный, аналоговый или цифровой аудиосигнал не изменяет сколь-либо существенно свою форму за счет затухания частоты, а на него налагаются микроколебания, напоминающие слабую устойчивую помеху, обусловленные сдвигом электрической фазы, вызываемым электрическими элементами устройства, которые оказывают непосредственное воздействие на ток электрического сигнала в соответствии со своим типом и величиной тока питания.

Конкретные неограничивающие примеры устройств по настоящему изобретению приведены на фигурах 4-7 чертежей. На фиг.4-7 изображены четыре осциллятора, предназначенные для размещения на линии питания (линии от аналогового или цифрового источника электрического аудиосигнала электропитания). На фиг.4-7 показано одинаковое схематическое расположение элементов. Данные примеры отличаются лишь значениями используемых электрических элементов. Помимо сопротивлений в каждом из данных конкретных примеров используются две одинаковые катушки индуктивности. Катушки индуктивности в приведенных примерах выполнены из проволоки с удельным сопротивлением 0,5488 Ом на 1 метр. В каждом из примеров используются соединительные провода длиной до 100 мм и сопротивлением 11,4 Ом.

Устройство по настоящему изобретению выполняет функции модуля сопряжения, обеспечивающего необходимое согласование между параметрами аналогового или цифрового аудиосигнала и электроакустическим преобразователем, в результате чего он способен с большей эффективностью воспринимать электрические импульсы, преобразуемые им в механическое перемещение.

Необходимо отметить, что образуемый устройством по настоящему изобретению модуль сопряжения не должен создавать фильтр частоты со значением затухания 6 дБ или более.

Способ и устройство по настоящему изобретению направлены на улучшение характеристик электроакустического воспроизведения и качества акустического воспроизведения и могут быть использованы в области аудио- и аудиовизуального воспроизведения.

1. Способ обработки электрического сигнала в устройстве воспроизведения звука, включающий этап, когда при помощи осциллятора, установленного на линии от аналогового или цифрового источника электрического аудиосигнала электропитания, по меньшей мере, одного электроакустического преобразователя, причем используют осциллятор, который включает, по меньшей мере, по одному электрическому элементу на каждый канал из трех соединенных параллельно каналов, видоизменяют исходный электрический сигнал, добавляя к нему, по меньшей мере, один колебательный электрический сигнал очень низкой амплитуды и высокой частоты, не видоизменяющий общий вид исходного сигнала, причем используют осциллятор, выполненный с возможностью самовозбуждения при прохождении через него исходного сигнала и преобразования исходного электрического сигнала, по меньшей мере, в один электрический сигнал с микросдвигом фазы.

2. Устройство для обработки электрического сигнала в аналоговой или цифровой технике воспроизведения звука, включающее осциллятор с, по меньшей мере, одним электрическим элементом из расчета на каждый из, по меньшей мере, трех параллельных каналов, причем указанный осциллятор установлен на линии любого источника электропитания, по меньшей мере, одного электроакустического преобразователя или акустического громкоговорителя, причем указанный осциллятор выполнен с возможностью создания, по меньшей мере, одной модуляции с микросдвигом электрической фазы исходного электрического сигнала.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что содержит электрические элементы одного типа, по меньшей мере, в двух параллельных каналах.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что содержит электрические элементы разной величины.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что содержит электрические элементы разной величины.

6. Устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что указанные электрические элементы содержат активные электрические элементы.

7. Устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что указанные электрические элементы содержат пассивные электрические элементы.

8. Устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что указанные электрические элементы содержат микропроцессоры.