SU1171987A1 - Dynamic filter - Google Patents

Abstract

ДИНАМИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР, содержащий управл емый по частоте среза фш1ьтр|.. вход и выход которого  вл ютс , соответственно входом и выходом динамического фильтра, амплитудный детектор и соединенные последовательно алгебраический сумматор, выходы которого соединены соответственно с входом и выходом управл емого по частоте среза фильтра, и весовой фильтр, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности управлени  частотой среза в зависимости от частоты входного сигнала, в него введены соединенные последовательно компаратор, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора , и интегрирующа  RC-цепь, выход которой соединен с управл ющим входом управл емого по частоте среза фильтра, вход амплитудного детектора соединен с выходом весового фильтра. (Л ю 00 A DYNAMIC FILTER containing a cutoff-controlled flashflt | .. input and output of which are, respectively, an input and output of a dynamic filter, an amplitude detector, and an algebraic adder connected in series, the outputs of which are connected respectively to the input and output of a cut-off filter, and a weight filter, characterized in that, in order to increase the accuracy of control of the cutoff frequency depending on the frequency of the input signal, a comparator connected in series is inserted into it, orogo connected to the output of the amplitude detector, and the integrating RC-circuit whose output is connected to a control input controlled emogo filter cutoff frequency, the amplitude detector input coupled to an output of the weighting filter. (Lu 00

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике звукозаписи, и может быт1-> использовано для подавления шумов фонограмм, создаваемых носителем записи.The invention relates to radio engineering, in particular to a recording technique, and can be used 1-> used to suppress the noise of phonograms created by a recording medium.

Цель изобретения - повышение точности управления частотой среза в зависимости от частоты входного сигнала .The purpose of the invention is to improve the accuracy of control of the cutoff frequency depending on the frequency of the input signal.

На чертеже представлена структурная .электрическая схема динамического фильтра.The drawing shows a structural. Electric circuit of a dynamic filter.

Динамический фильтр содержит управляемый по частоте среза фильтр 1, амплитудный детектор 2, алгебраический сумматор 3, весовой фильтр 4, компаратор 5 и интегрирующую RC-цепьThe dynamic filter contains a cut-off frequency-controlled filter 1, an amplitude detector 2, an algebraic adder 3, a weight filter 4, a comparator 5, and an integrating RC circuit

6.6.

Фильтр работает следующим образом. При выполнении управляемого по частоте среза фильтра 1 в виде фильтра нижних частот управляемый по частоте среза фильтр 1 и алгебраический сумматор 3 образуют фильтр верхних частот. Частота среза f_cp фильтра 25 верхних частот всегда равна частоте среза fcp управляемого по частоте среза фильтра 1, выполненного в виде фильтра нижних частот.The filter works as follows. When performing a frequency-controlled cutoff filter 1 in the form of a low-pass filter, a frequency-controlled cutoff filter 1 and an algebraic adder 3 form a high-pass filter. The cutoff frequency f _c p of the high-pass filter 25 is always equal to the cut-off frequency fcp of the cut-off frequency-controlled filter 1, made in the form of a low-pass filter.

При отсутствии сигнала на входе ₃₀ устройства (или при наличии Сигналов, частоты которых не выше f_Hc(q) на управляющем входе управляемого по частоте среза фильтра 1 сигнал также равен 0, и частота среза равна ^ср 35In the absence of a signal at the input _{30 of the} device (or in the presence of Signals whose frequencies are not higher than f _{Hc (q} ) at the control input of the filter cut-off frequency 1, the signal is also 0, and the cut-off frequency is ^ cf 35

Величину ,f_H при проектировании фильтра для шумоподавления целесообразно выбирать порядка 1 кГц.The value of f _H when designing a filter for noise reduction, it is advisable to choose about 1 kHz.

При появлении в текущем спектре ₄₀ сигнала, подаваемого на вход динамического фильтра, составляющих, лежащих выше f , эти составляющие выделяются на выходе алгебраического сумматора 3, детектируются амплитудным ₄₅ детектором 2 и поступают на вход коммутатора 5.When the signal applied to the input of the dynamic filter appears in the current spectrum ₄₀ , components lying above f, these components are extracted at the output of the algebraic adder 3, detected by an amplitude ₄₅ detector 2, and fed to the input of the switch 5.

При уровне сигнала на входе компаратора 5, большем напряжения U_no , составляющие, лежащие выше f_Cp ,^гквалифицируются как полезный сигнал, и на выходе компаратора 5 появляется уровень Ug, сигнализирующий о том, что выше частоты среза £_Ср в данный момент имеется спектральная составля~₅₅ ющая полезного сигнала.When the signal level at the input of the comparator 5 is higher than the voltage U _no , the components lying above f _C p, ^g qualify as a useful signal, and the level Ug appears at the output of the comparator 5, signaling that at the moment the cut-off frequency is higher than _{С C} p There is a spectral component of ~ _{55 of the} useful signal.

1987 21987 2

Вследствие неравномерности чувствительности человеческого уха к сигналам разных частот абсолютная величина U_nop_0r(граница различения сигналшум) также неравномерна и зависит от частоты сигнала. Эта неравномерность корректируется (спрямляется) весовым фильтром 4, который изменяет частотную характеристику входного сигнала так, чтобы величина U^por была постоянна на всех частотах слышимого диапазона .Due to the non-uniformity of the sensitivity of the human ear to signals of different frequencies, the absolute value U _no p _0r (the difference between the signal and noise) is also uneven and depends on the frequency of the signal. This unevenness is corrected (rectified) by a weight filter 4, which changes the frequency response of the input signal so that the value U ^ por is constant at all frequencies of the audible range.

Итак, при появлении на выходе компаратора 5 уровня U_b этот скачок напряжения преобразуется интегрирующейRC-цепью 6 в линейно изменяющееся напряжение (от 0 до U_o), которое, попадая на управляющий вход управляемого по частоте среза фильтра 1, сдвигает вверх его частоту среза до тех пор, пока вызвавшая это изменение спектральная составляющая полезного сигнала не окажется в пределах полосы пропускания управляемого по частоте среза фильтра 1 (и, соответственно, динамического фильтра в целом). В этот момент на выходе алгебраического сумматора 3 (сборного фильтра высоких частот) остаются только составляющие, которые выше самой высокочастотной составляющей полезного сигнала, т.е. шум, уровень которого ниже порога Unopot* · ^!1а выходе компаратора 5 появ-: ляется 0. Этот обратный скачок напряжения (от Ujj до 0) преобразовывается интегрирующей RC-цепью 6 в линейно убывающее напряжение (от U_o до 0), кото/ рое, попадая на управляющий вход уп-; равняемого по частоте среза фильтра 1, сдвигает его частоту среза вниз до тех пор, пока за полосой пропускания управляемого по частоте среза фильтра 1 вновь не окажется составляющей полезного сигнала .·Тогда процесс повторяется.So, when the level U _b appears at the output of the comparator 5, this voltage step is transformed by the integrating RC circuit 6 into a linearly varying voltage (from 0 to U _o ), which, when it reaches the control input of the filter cut-off frequency 1, shifts its cut-off frequency up to as long as the spectral component of the useful signal that caused this change is not within the passband of the frequency-controlled cutoff of filter 1 (and, accordingly, of the dynamic filter as a whole). At this moment, at the output of the algebraic adder 3 (precast high-pass filter), only components remain that are higher than the highest-frequency component of the useful signal, i.e. noise whose level is below the Unopot threshold * · ^{! 1 at the} output of comparator 5 appears: 0. This reverse voltage jump (from Ujj to 0) is converted by an integrating RC circuit 6 into a linearly decreasing voltage (from U _o to 0), which swarm, getting to the control input up-; equal to the cutoff frequency of filter 1, shifts its cutoff frequency down until the component of the useful signal is again behind the passband of the cutoff frequency controlled by filter 1. · Then the process repeats.

При правильном выборе постоянной времени интегрирующей RC-цепи 6 уста- ’ навливается динамическое слежение за текущей наивысшей частотой спектра полезного сигнала, и полоса пропускания устройства всегда с заданной точностью соответствует полосе частот полезного сигнала.With the right choice of the time constant of the integrating RC circuit 6, the dynamic tracking of the current highest frequency of the spectrum of the useful signal is established, and the bandwidth of the device always with a given accuracy corresponds to the frequency band of the useful signal.

Аналогично может быть построен и работает динамический фильтр, подавляющий низкочастотные шумы.A dynamic filter suppressing low-frequency noise can be built and work similarly.

Claims (1)

ДИНАМИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР, содержащий управляемый по частоте среза фильтр;.,, вход и выход которого являются. соответственно входом и выходом динамического фильтра, амплитудный детектор и соединенные последователь но алгебраический сумматор, выходы которого соединены соответственно с входом и выходом управляемого по частоте среза фильтра, и весовой фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления частотой среза в зависимости от частоты входного сигнала, в него введены соединенные последова тельно компаратор, вход которого сое динен с выходом амплитудного детектора, и интегрирующая RC-цепь, выход которой соединен с управляющим входом управляемого по частоте среза фильтра вход амплитудного детектора соединен с выходом весового фильтра.DYNAMIC FILTER containing a cut-off filter;. ,, which input and output are. respectively, by the input and output of a dynamic filter, an amplitude detector and a sequentially algebraic adder, the outputs of which are connected respectively to the input and output of a frequency-controlled cutoff filter, and a weight filter, characterized in that, in order to improve the accuracy of controlling the cutoff frequency depending on the frequency of the input signal, a comparator connected in series, the input of which is connected to the output of the amplitude detector, and an integrating RC circuit, the output of which is connected to the control they managed by the entrance filter cutoff frequency input amplitude detector connected to the output weighting filter. ^{1 111 11}