7.4. Ограничители амплитуд. Сжиматели и расширители динамического диапазона речи

Ограничители амплитуд. Для

ограничения недопустимо высокого уровня сигнала с целью устранения перегрузки элементов группового тракта служат ограничители ампли­туд ОА. В последних выпусках annaoarvDbi в схеме ОА используются

где U_m — напряжение шума.

С другой стороны, надо иметь в виду, что наибольшие значения напряжения сигнала ограничиваются допустимыми нелинейными искаже­ниями и переходными влияниями на соседние каналы. Таким образом, динамический диапазон, пропускае­мый телефонным каналом, ограничен, с одной стороны, шумами, а с дру­гой—явлениями нелинейности и влияниями на соседние цепи. Если

в пункте передачи «сжать» динамиче­ский диапазон перед передачей сигнала в телефонный канал так, чтобы несколько уменьшить уровни составляющих с большими амплиту­дами и одновременно увеличить уровни с малыми, то можно решить две задачи. Во-первых, лучше «впи­сать» естественный динамический диапазон передаваемых сигналов в предельный динамический диапа­зон, пропускаемый каналом, и, во-вторых, увеличить разницу между уровнями полезного сигнала и шума, т. е. улучшить помехозащищенность канала. В пункте приема в таком случае надо сжатый динамический диапазон расширить, чтобы восста­новить первоначальное соотношение между амплитудами составляющих сигнала.

Принцип действия сжимателя-расширителя пояснен рис. 7.12. На сжиматель С подается сигнал, со­ставляющие которого имеют уровни в пределах от +10 до —30 дБ, т. е. динамический диапазон речи D = 40 дБ. На выходе сжимателя С этот диапазон уменьшается до О'=19 дБ с пределами от —3 до —22 дБ и передается в канал связи. На приемном конце канала после усиления в усилителе У сигнал с диапазоном D' поступает в расши­ритель Р, в котором происходит восстановление динамического диа­пазона до первоначального значе­ния D. Разность Ap^/ = P'min—-Рш между наименьшим уровнем сжатого

сигнала P'min и уровнем шума Р_ш на конце канала значительно больше разности AP = P_min—Р_ш несжатого сигнала (пунктирная линия). Ко­эффициент сжатия (расширения) K_clK = D/D'=l,5-~ 2.

Структурные схемы сжимателя и расширителя приведены на рис. 7.13. Перед усилителем У включается регулирующий элемент РЭ — четы­рехполюсник с переменным коэффи­циентом передачи. В сжимателе (рис. 7.13, а) осуществляется управление РЭ выходным сигналом по цепи обратной связи, а в расширителе (рис. 7.13, б) РЭ управляется входящим сигналом. Напряжение U_y, появляющееся на выходе выпрямите-

85

ля UZ после отфильтрования частот разговорного спектра фильтром Z, будет изменяться по огибающей разговорных токов. Это напряжение используется¹ для управления РЭ.

Схема РЭ сжимателя приведена на рис. 7.14, а, а РЭ расширителя — на рис. 7.14, б. В РЭ сжимателя параллельно в цепь включен мост из диодов, на который подается напря­жение и_у. Схема основана на шунтирующем действии моста, при­чем оно будет тем большим, чем больше амплитуда поступающего сигнала,) т. е. сигналы с большими амплитудами будут ослабляться в большей степени, чем сигналы с ма­лыми амплитудами, сжимая тем самым передаваемый диапазон речи. В РЭ расширителя сопротивления диодов VD1 и VD2 под управлением С/у меняются так, что сигналы нижнего уровня будут затухать в большей степени, чем сигналы верхнего уровня, создавая при этом эффект расширения диапазона. Си­стема сжиматель — расширитель за­щищает канал связи от влияния линейных шумов.

Контрольные вопросы

1. В чем смысл применения гармоническихгенераторов?

33. Каковы достоинства двухтактногокольцевого преобразователя?

34. Какова необходимость в системахпередачи различных видов АРУ: плоской,наклонной, криволинейной?

4. Где применяется грунтовая АРУ?

5. В ' чем назначение ограничителейамплитуды?

6. Для какой цели применяются сжимате-ли и расширители динамического диапазона?