2. Динамические характеристики автоматических регуляторов уровня

Приведённые на рис.3.1 и рис.3.2 характеристики являются статическими, В диапазоне входных уровней, где коэффициент передачи равен 0 дБ (единице) и не зависит от уровня входных сигналов, переходных процессов нет. В диапазоне входных уровней, где коэффициент передачи зависит от уровня входного сигнала, его изменение происходит не мгновенно, а за некоторый временной интервал. Причём у одного и того же АРУр увеличение и уменьшение коэффициента передачи происходит за разные интервалы времени. Процессы, связанные с изменением коэффициента передачи называют динамическими характеристиками АРУр. При их выборе учитывают свойства слухового восприятия ЗС и характеристики самого звукового сигнала. Поэтому динамические характеристики АРУр определяются его функциональным назначением, но даже в устройствах одного функционального назначения несколько различаются для обработки речевого и музыкального ЗС.

Динамические характеристики измеряют по реакции АРУр на скачкообразное изменение входного напряжения на 10дБ относительного порогового значения [3]. В зависимости от назначения АРУр и характера перепада N_вх (он увеличивается или уменьшается относительно порогового) в выходном сигнале различают время установления (коэффициента передачи) – t_у и время его восстановления - t_в. В таблице 3.1 приведены типовые значения t_у и t_в различных авторегуляторов [3].

При выборе динамических характеристик автоматических регуляторов уровня, в основном учитывают два свойства слухового восприятия ЗС: время адаптации слуха на громкость и время адаптации слуха на нелинейные искажения.

Время адаптации слуха на громкость составляет (150…200) мс [3]. Этот параметр определяет время восстановления (роста коэффициента передачи, t_в) компрессора при уменьшении входного сигнала. В зависимости от назначения компрессора оно может быть как больше, так и меньше этих (150…200) мс, табл. 3.1.

Таблица 3.1

Типовые параметры авторегуляторов

Вид АРУр	Порог сраба- тывания, дБ	tу, мс	tв, с
Сжиматель речевого сигнала	0…-20	1…2	0,3
Сжиматель музыкального сигнала	-20…-40	1…2	0,1…2
Раширитель	-33…-38	1…3	2…5
Ограничитель максимальных уровней	0	0,3…1	0,5…2
Ограничитель минимальных уровней	-42…-44	1…5	0,2…0,3
Автостабилизатор уровня речи	-5…-20	250…500	7,5…15
Автостабилизатор уровня музыки	-30…-40	500…1000	15…30

Время адаптации слуха на нелинейные искажения составляет (10…20) мс. Поэтому время срабатывания или время установления (уменьшения коэффициента передачи, t_у) при росте входного сигнала, выбирается меньше этого значения.

У разных музыкальных инструментов длительность фронта нарастания сигнала лежит в пределах (0,5…5) мс. Реализация слишком большого значения t_у приводит к срезанию фронтов в ЗС. Слишком маленькое время установления приводит к появлению щелчков в выходном сигнале и ложному срабатыванию компрессора при наличии импульсной помехи в сигнале. Значения t_у различных компрессоров приведены в табл.3.1.

Программный продукт Sound Forge содержит такой АРУр как Dynamics. Изменяя его амплитудную характеристику можно получить практически любой АРУр, включая компрессор, экспандер, компандерную СШП (КСШП) и динамический шумоподавитель. Панель настроек АРУр Dynamics с АХ компрессора приведена на рис.3.3.

На панели настройки авторегулятора устанавливают статическую (амплитудную) характеристику курсором «мыши», коэффициент усиления регулятором Output gain, а также динамические характеристики:

• attack time (время срабатывания при росте сигнала);

• release time (время восстановления или точнее время увеличения коэффициента передачи при уменьшении входного сигнала).

Рис.3.3. Панель настроек Dynamics в режиме компрессора

С помощью ПП Sound Forge можно реализовать любую АХ, в том числе и приведённую на рис.3.2. Но из-за того, что на разных участках АХ АРУр должны быть свои динамические характеристики, оптимально обработать файл ЗС можно только последовательно. Для этого задавая требуемый вид АХ устанавливают нужные значения t_у и t_в и обрабатывают ЗС. Эти операции повторяют над сигналом последовательно столько раз, сколько имеется точек перегиба АХ.