Узбекистон алока ва ахборотлаштириш агентлиги
Тошкент ахборот технологиялари университети
Радиоэшиттириш ва телевидение кафедраси
Электроакустика ва радиоэшиттириш
2-кисм
Радиоэшиттириш
Телевидение, радиоалока ва радиоэшиттириш хамда
телекоммуникация йуналишлари буйича
кундузги ва сиртки булим студентлари учун
виртуал лаборатория ишларига услубий
кулланмалар туплами
Тошкент 2004
1. Ишдан максад
1.1. Эшиттириш сигналларини кайта ишлаш усуллари билан танишиш.
2. Вазифа
2.1. «Сигнал» дастури тузилиши билан танишиш.
2.2. Эшиттириш сигналидан кайта ишлаш учун парча ажратиш.
3. Эшиттириш сигналларини кайта ишлаш вазифалари
Товуш эшиттириш сигналларини кайта ишлаш
масалалари ва усуллари
Купчилик холларда эшиттириш канали ва сигнали тавсифларининг номутаносиблиги туфайли каналнинг амплитуда частота тавсифи (АЧХ)ни коррекциялаш йули билан текислаш зарурати тугилади.
Товуш эшиттириш сигналининг динамик диапазони Дс, овоз узатиш канали динамик диапазони Дк дан бирмунча катта, Дс ≥ Дк булганлиги учун, кулда бошкариладиган ёки автоматик сатх бошкаргичлари ёрдамида сигнал сатхларини сикиш Дс ≤ Дк ёки чегаралаш зарурати тугилади. Куп холларда телевидение студияларнинг реверберация вакти оптимал реверберация вактидан анча кичик. Ундан ташкари адабий-драматик, радио ва телеэшиттиришларда таклид этиш, яъни эшиттиришларни бошка овозда пастрок ёки баландрок такрорлаш зарурати тугилади. Бунинг учун каналдаги асосий сигналга ревербератордан утказилган сигнални кушиб каналнинг чикишида реверберация ёки оптимал реверберация вакти узгартирилган сигнал олинади. Шундай килиб, овоз эшиттириш электр канали схемалри ёрдамидаги узгартиришлардан ташкари канал билан сигнал параметрларини мослаштириш учун кушимча узгартиришлар киритиш зарур.
+уйида сигналларни турлича узгартириш усуллари куриб чикилади. Таъкидлаб утиш зарурки, сигналларнинг барча узгартирилиши каналга уланган махсус мосламалар ёрдамида амалга оширилади. Шундай килиб, сигнални «кайта ишлаб» унга исталган (фойдали маънода) тус бериш мумкин.
Аввал сигналнинг маъкул булган амплитуда частота тавсифини шакллантиришни куриб чикамиз.
Сигналларнинг амплитуда –частота тавсифини АЧХ коррекциялашнинг кенг таркалган усули, коррекцияловчи контурлар куллашдир. Амплитуда –частота тавсифига таъсир этишнинг яна бошка усули, сигнал сатхи ва динамик диапазонини бошкаришдир.
Акустик сигналлар микрофон ёрдамида электр сигналларига узгартирилади. Микрофон чикишидаги кучланиш бир неча микровольтни ташкил этгани учун улар микрофон трансформатори ва кучайтиргичи ёрдамида кучайтирилади ва махсус усулда кайта ишланади.
Сигналларни кайта ишлаш деганда, эшиттиришларни уй шароитида тинглаганда товуш кучи шу эшиттиришларни концерт залларидаги тинглангандаги товуш кучи кийматларидан кичик булганлиги, яъни сигналнинг «акустик келажаги» йуколганлиги тушунилади. Шуларни инобатга олган холда эшиттириш сигналларига олдиндан кузланган махсус узгартиришлар киритиш лозимки, натижада тингловчида йуколган «акустик келажаги»ни кайта тиклаш, жонли таассуротларни яратиш, частота бузилишларини коррекциялаш, тембр садолари ранг- баранглигини узгартириш, шовкин сатхини пасайтириш, сигналларнинг динамик диапазонини йул куйилган чегарагача сикиш тушунилади.
Фойдали сигнал параметрлари узгаришига боглик холда сигналларни кайта ишлаш куйидаги турларга булинади: сигнал спектри буйича (частотали); сигнал сатхи буйича (динамикли), шовкин сундирувчи ва махсус таассуротлар яратиш.
Бундай курилмаларнинг аксарият кисми овоз режиссёри пультида жойлашган ёки у билан боглик. Бундан ташкари, сигналларни кайта ишлаш курилмалари, яъни сатхни автоматик бошкаргичлар ва частота корректорлари, алока каналларига ва радиоузатиш станциясининг кириш кисмига урнатилади.
Сигналларни кайта ишлаш
курилмаларининг классификациялари
Товуш сигналларини кайта узгартириш учун динамик диапазон ва частота буйича кайта ишлаш курилмалари, шовкин сундиргичлар хамда махсус эффектлар курилмалари: ревербераторлар, кечиктирувчи тизимлар, «катнашиш» эффекти яратувчи фильтр – эквалайзерлар кулланилади.
Сигналларнинг динамик диапазонини узгартириш билан боглик булган динамик кайта ишлаш, сигнал сатхларини кулда бошкариладиган бошкаргичлар ёки автомат бошкаргичлар ёрдамида амалга оширилади.
Сигнал сатхларини кулда бошкаришнинг зарурати шундаки, динамик диапазони 80 дБ дан катта кайта ишланмаган асл эшиттириш сигналини динамик диапазони 40 дБ булган электр каналидан узатиб тингланишидир. Демак, овоз режиссёри динамик диапазони 80дБ булган сигнални бузилиш содир булмаслиги максадида узатиш канали динамик диапазон кийматигача яъни, 40 дБ гача сикиши зарур.
Автоматик сатх ростлагичлар
Юкорида баён этилганидек, хозирги вактда радиоэшиттириш ва телевидениеда эшиттириш сигналларининг автоматик сатх ростлагичлари (САСР) кенг кулланилади.
Замонавий студия техникасини сигнал сатхларининг юкори даражада бошкаришни таъминлаб турувчи автоматик ростлагичларсиз тасаввур этиб булмайди, чунки, овоз режиссёрлари ва операторлари зарур сигнал сатхи сакланишини ±4 дБ огиш билан кафолатлайдилар, холос. Авторостлагичлар куйидаги масалаларни хал этиш учун кулланилади: белгиланган квазимаксимал сатхларни саклаб колиш; овоз ёзиш ва эшиттириш трактларини ортикча юкланишдан (ортикча модуляцияланишдан) саклаш; нутк сигналларининг аниклигини ва уртача кувватини ошириш; шовкин ва халакитлар сатхини пасайтириш ва хоказо. Авторостлагичларнинг тузилиш принципи ва параметрлари билан бир-биридан фаркланадиган купдан - куп турлари мавжудлиги худди шу билан тушунтирилади.
Инерционсиз сатх чегаралагичлар белгиланган бусага кийматидан ошган сигналларнинг айрим оний чукки кийматларини чегаралайди. Сигналларнинг бундай чегараланиши уларнинг шаклини узгартириб, катта бузилишларга олиб келади.
Шунинг учун амалда инерционсиз чегаралагичлар мустакил равишда ишлатилмайди. Улар кушимча элементлар сифатида чуккикесарлар номи билан ишлатилади.
Чуккикесар-бу инерцион автоматик бошкаргичларда урнатиладиган инерционсиз чегаралагичнинг бир тури. Бундай автоматик сатх бошкаргичнинг чикишида айрим ишлай бошлаш чуккилари борки, уларнинг амплитудаси кириш сигнали амплитудасига боглик. Бу чуккилар халкаро каналларда узатилаётган бошка сигналларга халакит бериши мумкин. Бундай холат юз бермаслиги учун халкаро овоз эшиттириш каналларининг киришидаги сигналларнинг максимал кучланиши белгиланган кийматдан 1,5 дБ дан ошмаслиги керак.
Шундай килиб, радио уйлари ва телемарказлар чикишидаги сигналларнинг максимал сатхлари белгиланган кийматдан ошмаслиги учун инерцион турдаги чегаралагичларнинг чикиш занжирига чуккикесарлар уланади. Бу холда катта ночизикли бузилишлар юзага келсада,улар тингловчиларга эшитилмайди, чунки, замонавий чегаралагичларнинг сигнал чуккиларига ишлай бошлаш давомийлиги 1мс дан ошмайди, одамнинг эшитиш аъзоси инерционлиги эса 3 мс га якин. 1-расм схемаларидаги курилмалар икки холатда кулланилади.
 |
|||
|
|||
б) a) чик кир VD2
1 - расм. Чуккикесар схемаси ва унинг ишлаш принципи .
1. Инерцион чегаралагичга берилган сигналнинг бошлангич лахзасида руй берадиган юкори кучланиш чуккиларини занжирнинг кейинги кисмларига утказмаслик учун 1- расмдаги курилма, инерцион сатх чегаралагичи билан кетма-кет уланади. Инерцион чегаралагичнинг схемасида доимий вакт занжири булганлиги учун, у бир онда ишлайолмайди-бу режим курикловчи режим деб аталади. Бундай режим кейинги каскадларни ута кучланишдан химоялайди. Бу режимда 1,а - расм схемаси учун кириш кучланишининг Uкир максимал оний киймати стабилитроннинг кириш кучланиши Uст га тенг килиб танланади. 1,б - схемасида эса, кутиш кучланиши Ек,кириш номинал кучланишига тенг этиб танланади. Иккала холда хам Uкир номинал кийматидан ошганда, сигналнинг максимал оний кийматлари чегараланади.
2. Бу схема сигнал занжирига кетма-кет уланиб кучланишнинг максимал оний кийматини берилган сатхда чегаралайди. Бундай ишчи режим «клиппирование» деб аталади, яъни икки томонлама чегаралаш демакдир. Бундай усул нутк сигналларини узатишда кулланилади.
Чегаралаш натижасида пайдо буладиган ночизикли бузилишлар нутк аниклигига кам таъсир этади, аммо сигналнинг уртача куввати ошади.
Микшер пультлари, сатх кул ростлагичлари Аралаштиргичлар. База ва йуналиш ростлагичлари
Микшер пульти овоз сигналларини шакллантириш, тайёрлаш, кайта ишлаш ва эфирга узатиш учун мулжалланган. Замонавий пультлар дастурларни шакллантириш трактига кирадиган мураккаб ускуналардан хисобланади. Уларнинг таркибига куп сонли блоклар ва бошкарув дастгохлари киради. Микшер пультлари куйидаги функцияларни бажаради:
алохида манбалардан чикаётган сигналларни бошкариш ва маълум нисбатларда бир-бирига аралаштириш;
сигнал манбаларидан чикиб, маълум тарзда гурухланган сатхларни бошкариш;
умумий чикиш сигналлари сатхини бошкариш;
товуш сигналлари частота спектрини узгартириш;
сигналларни кучайтириш;
сигнал сатхи ва динамик диапазонини автобошкаргичлар ёрдамида кушимча бошкариш;
пульти уланган сунъий ревербераторлар ёрдамида сигналнинг акустик охангини узгартириш;
эшиттиришларнинг алохида парчаларидан эшиттиришни ташкил этиш;
куриш ва эшитиш асбоблари ёрдамида овоз сигналларини назорат этиш.
Хозирги вактда микшер пультлари белгиланиши ва имкониятига караб овоз ёзиш режиссёр пультлари, монтаж ва кайта ёзиш пультлари ва эшиттириш пультларига булинади.
Товуш ёзиш пультлари микрофон каналлари сонига караб: кичик (6-12 канал), урта (16-20 канал) ва катта (24-40 ва ундан куп) пультларга булинади.
Монтаж ва кайта ёзиш микшер пультлари содда булиб, 4-6 кириш ва 2 та чикиш каналига эга.
Эшиттириш микшер пультлари 6-8 кириш ва 2 та чикиш каналларига эга.
+ул ростлагичи (микшер)турткутблик булиб, унинг узатиш коэффициенти овоз режиссери ёки овоз оператори урнатган холатга боглик холда узгаради.Сигналларнинг номинал кийматдан минимумгача узгаришини таъминлаш учун ростлаш диапазони 80 дБ дан кам булмаслиги керак. Микшер пультларига урнатиладиган ростлагичлар, одатда текис узгарадиган булиши керак. Агарда, ростлагич погонали булса, ростлаш погона суниши 1 дБ дан ошмаслиги керак,акс холда товуш баландлигининг погонали узгариши сезиларли булади, бу бузилиш демакдир.
Потенциометрик ростлагичларнинг (2,а - расм) афзаллиги унинг соддалиги ва текис ростлашида, камчилиги – чикиш каршилигини ростлагич холатига богликлигида. Ундан ташкари, вакт утиши билан материал сийкаланади ва сатхларни ростлашда кирсиллаш ва шовкинлар пайдо булади. Потенциометрик ростлагичлар уланувчи занжирларнинг каршиликларини бир-бирига катъий мослаш талаб этилмаганда кулланилади.
+аршиликларни мослаш зарур булганда куприксимон Т-ростлагичлар (2,б - расм) кулланилади. Уларнинг ростлаш диапазони одатда 60 дБ дан кам эмас. R1 ва R2 каршиликларни шундай узгартириш керакки, R1 .R2 кR02 шарти бажарилсин. Агар манбанинг ички каршилиги Ri, юклама каршилиги Rю, тавсифий каршилиги Rх ва резисторларнинг каршиликлари R0 тенг деб олинса, яъни RiкRккRюкR0 у холда ростлагичнинг хар кандай холатида кириш ва чикиш каршиликлари узгармас ва R0 га тенг: Rкир к Rчик к R0 к 600 Ом
б) а)
2 - расм. Потенциометрик (а) ва куприксимон (б) сатх ростлагичлари
б) а) n кир 2 кир 1 кир n кир 1 кир Чик ИБ1 УБ Rкуш Rкуш Rкуш 2кир R1 ИБn ИБ2
в) Rчик n кир 2 кир 1 кир
3 - расм.Кушимча каршиликли аралаштиргичларнинг структура
ва электр схемалари
Ростлагичнинг сигнал сундириш кийматини дБ ларда куйидаги формуладан аниклаш мумкин
дБ
(1)
зарур булган R1 ва R2 каршиликларнинг кийматлари куйидаги
ифодалардан аникланади:
R1 к Rх (10а/20- 1); R2 к Rх/ (10а/20-1). (2)
Микшер пультларидаги аралаштиргич, бирнеча манбадан чикаётган сигнални бирлаштириб (кушиб) бир умумий сигналга айлантиради. Аралаштиргич маълум куринишда бир-бири билан богланган бир неча кул ростлагичидир. Шунинг учун аралаштиргичларга куйиладиган асосий талаблардан бири - якка ростлагичлар узаро бир-бирига таъсир этмаслиги керак. Бу дегани, агар 3, а - расмдаги R1 ростлагичнинг киймати узгарса, унда 1 киришга уланган манбанинг чикишидаги сигнал сатхигина узгариши керак. Аммо, бу ростлагичнинг чикиш каршилиги колган ростлагичларнинг юкламасига киради.
Шунинг учун уларнинг узаро таъсирини йукотиш максадида кушимча стабилизацияловчи каршилик Rст уланади (3,б - расм). Агарда схемага кушимча Rст каршилиги уланмаса, ростлагичлар ишлаганда бир бирига таъсир этади. Айтайлик, 3,в - расмда R1 ростлагичнинг пастки холатдаги каршилиги R1к0 тенг булганда юклама каршилигини шунтлайди, натижада 2...п (3,в - расм) кириш каналларидан келаётган сигналлар хам R2 ...Rn ростлагичларнинг вазиятидан катъи назар нолга тенг булади.
Йуналиш ва база ростлагичлари (панорама ростлагичлари) стереофоник микшер пультларининг таркибида булиши шарт булган элементлардир. Монофоник микрофон сигналлари йуналишини зохирий товуш манбаида гурухларга булиб, асосий ва туюладиган икки тракт турли товуш баландлилиги бошкариш мумкин. Амалда бу операцияни панорама ростлагич потенциометрлари амалга оширади.
Стереопанораманинг (базанинг) кенглигини алохида-алохида, хамда гурухли трактларда бошкариш мумкин. Стереопанорама кенглиги (ёки базанинг акустик кенглиги)ни узгартирадиган курилма иккита алохида йигма-айирма узгартгич (ЙАУ)лардан иборат булиб, йигма (S) ва айирма (Δ) сигнал сатхи ростлагичларига эга(4,а-расм).Фараз килайлик, стереофоник микрофон чикишидаги сигнал ихтиёрий шаклда S(t) булсин, худди интенсив стереофония (Х Y) дагидек, чап каналида аS(t), унг каналида bS (t). Бу стерео жуфтлик учун захирий товуш манбаи куйидагича аникланади:
ΔLк20lg(b/a). (3)
Йигма–айирма узгартгич (ЙАУ) чикишида куйидаги йигма Uм ва
айирма Us сигналлари хосил булади.
Uм к aS(t) + bS(t); Us к aS(t)-bS(t) (4)
ЙАУ2 ЙАУ1
а)
б)
4 - расм. Панорама бошкаргичлари унинг структура схемалари
Йигма ва айирма каналларида аттенюаторлар Атт булганлиги учун уларнинг йигма ва айирма сигналларга таъсирини m1 ва m2 коэффициентларини киритиб аниклаш мумкин:
U'м к m1 Uм к m1S(t)(a + b), 0 ≤ m1 ≤ 1 (5)
U'S к m2 US к m2 S (t) (a-b), 0 ≤ m2 ≤ 1 (6)
Иккинчи йигма-айирма узгартгичдан сунг cигналлар
U'м +U'S к
S(t)
(7)
U'м - U'S кS(t)
(8)
бунда 
к m1(
)+m2 (
);
(9)
к m1()-m2 ();
(10)
Агарда йигма ва айирма
сигналлар сатхи узгармаса m1кm2к1, унда 
, яъни ЙАУ2 чикишида
дастлабки стереожуфт Uм ва US сигналларини оламиз.
4,б-расмда ESS-186 микшер пульти панорама бошкаргичининг структура схемаси келтирилган.
5- расмда уч принципда
бошкариладиган сигнал диаграммаси келтирилган, а эгри чизиги бошкарилмаган
асл сигнал сатхи диаграммаси. Расмдан куриниб турибдики, сигнал сатхи маълум
бир вактда белгиланган максимал Nмакс кийматдан юкори, демак, сигнални бошкариш
керак.
5- расм. Турли бошкаришдаги сигнал сатхи диаграммалари
а) овоз режиссери кайта ишлагунча ; б) овоз режиссери кайта ишлагандан сунг
Биринчи вариант буйича (5,1 - расм) бошкарилганда сигналнинг белгиланган кийматидан ошишидан олдин овоз режиссери тезлик билан суниш киритади. Бундай бошкаришнинг эстетик эффекти паст булади, чунки, мусика партитураси билан таниш тингловчи бу дакикада товуш сатхи кутарилиши керак эканлигини билади, аммо бу руй бермайди. Натижада, сигнал сатхи пасайиб Nмакс кийматидан ошмайди. Чунки, киритилаётган суниш тезлиги а эгри чизиги узгаришига мос. Мусика асари билан таниш булмаган тингловчи бундай бузилишни сезмайди,аммо унда бу асар хакида нотугри тасаввур пайдо булади.
5.1. –расм. Биринчи вариант буйича кайта ишлаш
Иккинчи вариантдаги (5,2 - расм) бошкаришда овоз режиссёри сигналнинг киялик кутарилиши олдидан Nмакс кийматига етгунга кадар аста-секин суниш киритади. Бу холда сигналнинг кутарилиш киялиги сезиларли даражада пасаяди, шунинг учун ижро оханглари фаркланмайдиган,сулгин туюлади.
Учинчи вариатдаги (5,3 - расм)бошкаришда овоз режиссёри сигнал сатхининг партитураси буйича узгаришни инобатга олган холда сигнал сатхини олдиндан бир текис табиий оханг сатхи кутарилишигача пасайтиради.
 |
5.2.-расм. Иккинчи вариант буйича кайта ишлаш
 |
5.3.-расм. Учинчи вариант буйича кайта ишлаш
Бундай бошкарилишда тингловчида ижро хакида яхширок тасаввур хосил булади,мусика асари динамикаси табиий оханг динамикасига якинрок. Демак, учинчи ва а эгри чизиклар эквидистант, яъни товуш баландлигининг кутарилиш табиийлиги саклаб колинган.
4. «Сигнал» дастури тавсифи
4.1.Ушбу дастур стах диаграммаларида бошкарилиши керак булган сигнал участкаларини ажратиш ва уни бошкариш имконини беради. Кургазмали булиши учун хар бир турдаги бошкариш микшер пульти ёрдамида алохида-алохида бажарилади.
5. Ишни бажариш тартиби
5.1.Компьютерни улаб, «Windows» операцион тизимнинг юкланишини кутинг. Ишчи столда «Сигнал» дастури жойлашган.
5.2.«Сигнал» дастурини ишга туширинг.
5.3. Сичкон милини микшер пультидаги 1 ростлагичга келтиринг, чап тугмани босинг.
5.4. Клавиатура юкори клавишини аста босиб пайдо булган эгри чизикни +Uном сатхга кутариш зарур. Бу эгри чизик 1 вариант бошкаришга мос.
5.5. 5.4. - банддаги амалларни микшер пультидаги 2-ва 3-бошкаргичлар ёрдамида бажариш керак. Олинган эгри чизиклар 2 ва 3 вариант бошкаришга мос.
5.6. Студент уч вариантли бошкаришдан биттасини танлаб олиши ва исботлаши зарур.
6. Хисобот мазмуни
6.1. Бошкариладиган сигнал шаклини чизиб олинг.
6.2. Уч усулда бошкарилган сигнал шаклини чизинг.
7. Назорат саволлари
7.1. Овоз эшиттириш сигналларини кайти ишлаш кандай массалаларни хал этади?
7.2. Овоз эшиттириш сигналлари сатхи авторостлагичлари кандай классификацияланади?
7.3. Инерционсиз чеклагичнинг схемасини келтиринг.
7.4. Патенциометрик сатх ростлагич схемасини чизинг.
7.5. Аралаштиргич схемасини чизинг.
7.6. Панорамали ростлагичлар схемасини чизинг.
8. Адабиётлар
8.1. Радиовехание и электроакустика. /Под ред. Ковалгина Ю.А.
М.: Радио и связь, 1999 .
8.2. И.Е. Горон. Радиовехание. М.: Радио и связь, 1979.
8.3. М.Зупаров. Радиоэшиттириш. Маърузалар маътни . ТАТУ 2004
Эшиттириш сигналларини кайта ишлаш
Электроакустика ва радиоэшиттириш
2-кисм
Радиоэшиттириш
телевидение, радиоалока ва радиоэшиттириш хамда
телекоммуникация йуналишлари буйича
кундузги ва сиртки булим студентлари учун
виртуал лаборатория ишига услубий кулланма
РЭ ва Т кафедраси мажлисида (2004 йил «17»03 16-баённома) мухокама килинган ва нашрга тавсия этилган.
Тузувчилар: доц. М. Зупаров
О. Шчёголев
Масъул мухаррир доц. А.Абдуазизов
Мухаррир доц. Ф. Йулдoшева