ILoveDiving.ru

Из чего состоит преобразователь речи?

Преобразователь речи (ПР) в составе станции ВТС-59М предназначен для исправления частотного спектра речи водолазов в случае работы их на больших глубинах с применением дыхательной кислородно-гелиевой смеси.

К основным частям преобразователя речи относят входной усилитель, 14 спектральных каналов, выходной суммирующий усилитель и питающее устройство. Усилители и питающее устройство в схеме преобразователя речи выполняют функции общего назначения для всех спектральных каналов.

Спектральные каналы отличаются между собой только по параметрам электрических характеристик настройки фильтров и удлинителей затухания. С помощью Т-образных удлинителей, включенных на выходах фильтров анализатора, осуществляется амплитудная коррекция сигнала.

Конструктивно преобразователь речи выполнен в виде отдельного прибора, состоящего из девяти съемных блоков, устанавливаемых в каркасе.

Рис. 7.8. Структурная схема преобразователя речи УсВх — усилитель входной; ФА — фильтры анализатора; дБ — удлинитель затухания; Д — детектор; ФНЧ — фильтр нижних частот; М — модулятор; ФН — фильтр- несущих частот; ФС — фильтр синтезатора; УсВых — усилитель выходной

Каждый блок содержит схемные узлы по возможности с одинаковым функциональным назначением.

В состав преобразователя входят следующие блоки: фильтров анализатора ФА1-9; фильтров анализатора и усилитель входной ФА10-14 УсВх; фильтров несущих частот ФН1-6; фильтров несущих частот и усилитель выходной ФН7-14 УсВых; фильтров синтезаторов ФС1-6; фильтров синтезатора ФС7-14; спектральных каналов СК1-6; спектральных каналов СК7-12; питания и спектральных каналов УП СК13-14.

В блоке спектральных каналов размещены детекторы, элементы фильтров нижних частот и модуляторы соответствующих каналов.

Связь преобразователя речи с ЦП осуществляется отдельным кабелем через резъем ПР, установленный с правой стороны прибора в углублении. Там же находятся разъем “Сеть”, через который подается напряжение питания, и клемма для подключения заземления. На лицевой плате блока питания установлены: переключатель напряжения сети питания, тумблер включения питания, индикаторная лампа и предохранители.

Электрическое соединение блоков с межблочным монтажом осуществляют при помощи разъемов типа РП-14. Межблочный монтаж и лицевые платы блоков закрываются двумя крышками с уплотнительными прокладками, чем обеспечивается брызго-защищенность прибора.

Крепление прибора к столу или кронштейнам производят с помощью болтов через амортизаторы, установленные в нижней части прибора.

Усилитель входной. Принципиальная электрическая схема входного усилителя изображена на рис. 7.9. Он предназначен для усиления уровня речевого сигнала до значения, обеспечивающего нормальную работу спектральных каналов, и компенсации частотных искажений, вносимых микрофоном водолаза при работе в кислородно-гелиевой среде под повышенным статическим давлением. Усилитель состоит из шести каскадов. Первые три каскада выполнены по схеме с общим эмиттером на транзисторах VT1 — VT3.

Для осуществления частотной коррекции в эмиттерную цепь транзистора VT2 включен параллельный резонансный контур, состоящий из LI, СЗ и R10.

Четвертый каскад на транзисторе VT4 выполнен по схеме с общим коллектором и имеет трансформаторную нагрузку Т2, включенную через разделительный конденсатор С8.

Рис. 7.9. Принципиальная электрическая схема входного усилителя

Предоконечный и оконечный каскады выполнены по двухтактной трансформаторной схеме соответственно на транзисторах VT5, VT6 и VT7, VT8.

Для уменьшения нелинейных искажений, вносимых оконечным каскадом, выполненным на транзисторах типа П214В, в цепь эмиттеров последних введена отрицательная обратная связь с помощью дополнительной обмотки 4-9-3 трансформатора Т4 и резистора R28. Кроме того, все предыдущие каскады охвачены местной отрицательной обратной связью по току вследствие включения в эмиттерные цепи резисторов R4, R9,

RJ5, RJ9, R24 и параллельной обратной связью по напряжению путем включения резисторов R2, R7, R12, R22 и R23 между коллектором и базой транзисторов VT1, VT2, VT3, VT5 и VT6.

Выходное напряжение снимается на фильтры анализатора и несущих частот через удлинители на резисторах R29, R30, R32 и R31.

Конструктивно усилитель выполнен на плате с печатным монтажом. Транзисторы оконечного каскада VT7, VT8 укреплены на теплоотводах. Плата помещена в блоке ФАЮ-14 УсВх и крепится с помощью винтов. Фильтры анализатора. Полосовые фильтры анализатора служат для частотного

разделения спектра речевого сигнала на 14 полос. Граничные частоты полос фильтров выбраны из условия обеспечения равной артикуляционной разборчивости речи каждой полосой.

Данные распределения частотных полос фильтров спектральных каналов приведены в табл. 7.2.

В качестве примера на рис. 7.10 приведена электрическая схема полосового фильтра анализатора четвертого спектрального канала с Т-образным удлинителем, который используют для компенсации частотных искажения в данной полосе частот.

Фильтр состоит из трех звеньев, выполненных на индуктивно-емкостных элементах. Первое, звено представляет собой последовательное соединение L1 и С1, второе звено выполнено в виде параллельного контура из L2 и СЗ, третье звено аналогично первому представляет собой последовательное соединение С2 и L3. Связь второго звена с другими звеньями — автотрансформаторная. В качестве индуктивностей фильтров применены

Рис. 7.10 Принципиальная электрическая схема полосового фильтра анализатора (а) и частотная характеристика затухания (б)

Рис. 7.11. Принципиальная электрическая схема детектора

сердечники типа Б22 и БЗО, в качестве емкостей — конденсаторы типа ССГ.

Все остальные фильтры, входящие в состав спектральных каналов, выполнены по аналогичной схеме.

Детектор. Детекторы совместно с фильтрами нижних частот обеспечивают выделение изменяющейся во времени амплитуды усредненного сигнала в каждом спектральном канале. Для получения большего динамического диапазона используют схему синхронного детектирования.

Синхронный детектор состоит из усилителя детектируемого сигнала, управляемых ключей и цепи формирования сигнала, управляющего работой ключей.

На рис. 7.11 приведена принципиальная электрическая схема детектора. Сигнал после фильтра анализатора усиливается двухкаскадным усилителем на транзисторах VT1 и VT2. Первый каскад резистивно-емкостный, выполненный по схеме с общим эмиттером.

Режим по постоянному току в цепи базы обеспечивается делителем напряжения из резисторов Rl, R2. Резистор R3 образует цепь отрицательной обратной связи. Второй каскад параллельно и подключены ко входу выходного усилителя, на выходе которого образуется синтезированный спектр речевого сигнала, смещенный из частотного диапазона 500…7200 Гц в диапазон 250…3600 Гц. С выхода усилителя сигнал поступает на разъем, соединяющий преобразователь речи с центральным постом.

Рис. 7.13. Принципиальная электрическая схема синтезатора ( а ) и частотная характеристика затухания (б)

Усилитель выходной представляет собой двухкаскадный резистивно-емкостный усилитель, выполненный на транзисторах типа МП14А, и служит для усиления сигналов, выделенных фильтрами синтезатора. Принципиальная электрическая схема усилителя полностью соответствует усилителю на транзисторах VT1, VT2, примененному в синхронном детекторе. Усилитель обеспечивает усиление порядка 24 дБ.

Опубликовано:
9.04.12

Категория - Связь под водой