Claims (2)
Изобретение относитс к измерительной технике, предназначено дл -спектрального анализа квазипериодй еских сигналов и может быть использовано дл определени ,частоты основ ного тона речевых сигналов. Известны устройства анализа,содерж щие измерительные каналы сперестраива .( емыми и неперестраивемымифильтрамиПЛ Однако точность измерени данных устройств недостаточна. ,Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс устройство, содержащее перестраиваемые фильтры, св занные с блоком управлени и детекторами , сумматор, блок выделени максимума и частотомер 23 Недостатком данного устройства вл етс также низка точность измерени при исследовании сигналов, имеющих ослабленную низкочастотную часть спектра. Цель изобретени - повышение точмости измерений. : Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл определени частоты первой гармоники квазипериодических сигналов, содержащее р д входных фильтров с объединенными входами и выходами, подключенными к соответствующим детекторам, выходы которых по;}ключены к входам сумматора , послед 4ательно соединенного с блоком выделени максимума и с блоком управлени фильтрами, выход которого подключен к объединенным управл ющим входам всех фильтров и к вто .рому входу блока выделени максимума, а также частотомер, введены блок делени , коммутатор и блок выбора гармоники , входы которого подключены квыходам всех детекторов, управл ющий вход соединен с вторым выходом блока выделени максимума, а выход подк/ж)чен к управл ющим входам соответственно блока делени и коммутатора , включенного между выходами фильтров и входом частотомера, вы310 ход которого через блок,делени подключен к второму входу блока управлени фильтрами. . : На чертеже представлена структурна схема устройства. Оно содержит фильтры , мас :тотомер 2, блок 3 делени , детекторы 4-1-4-п, сумматор 5, блок 6 выделени максимума, блок 7 управлени фильтрами, коммутатор 8 и блок 9 выбора гармоники. Устройство работает следующим образом . Исследуемый квазипериодический сигнал подаетс на вход устройства, т.е. на информационные входы всех узкополосных перестраиваемых фильтров 1-1,...Д-i,... , 1-п. Фильтр 1-1 в исходном состо нии настроен таким образом, что в его полосу пропускани попадает нижн граница возможных значений частоты первой гармоники исследуемого сигнала. Сигналы с выходов всех фильтров детектируютс соответствующими детекторами 4-1,..., 4-i,..., k-n и суммируютс сумматором 5. Блок 6 выделени максимума и блок 7 управлени фильТрами имеют три такта работы. На первом такте работы блок 7 управлени фильтрами Перестраивает фильтры таким образом, чтобы резонансна частота первого фильтра прошла весь диапазон возможных значений первой гармоники исследуемого сигнала. Так как фильтры перестраиваютс синхронно , то резонансна частота второго фильтра проходит весь диапазон возможных значений частоты второй гармо ники сигнала, резонансна частота третьего фильтоа - диапазон возможных значений третьей гармоники и т.д. Сигнал, формирующийс на выходе сумматора 5, имеет р д максимумов ОДИН из которых вл етс наибольшим Этот максимум соответствует ситуации когда п низших гармоник исследуемого сигнала попали в полосы пропускани соответствующих фильтров. На первом такте работы блок 6 выделени максимума определ ет максимум и запоминает соответствующее ему значение сигнала управлени фильтрами (т.е. значение резонансной частоты первого фильтра). На втором такте работы бло 6выделени максимума выдает в блок 7управлени фильтрами запомненное 4 значение сигнала управлени фильтрами , соответствующее наибольшему максимуму сигнала. Блок 7 управлени фильтрами на втором такте работы по данному сигналу настраивает фильтры 1-1,..., 1-i, ..., 1-п на нужные частотные диапазоны. После настройки фильтров на третьем такте работы, блок 6 на второй выход выдает управл ющий сигнал на блок 9 выбора гармоники . Блок 9 выбора гармоники реализует функцию определени пространственного максимума (указани места максимума) дл сигналов, поступающих на его информационные входы, и выдает на выход код номера входа (т.е. номера гармоники), сигнал на котором максимальный уровень. Коммутатор 8 подключает к входу частотомера 2 фильтр, выдел ющий максимальную по уровню гармонику исследуемого сигнала . Блок 3 делени делит значение частоты гармоники, полученное частотомером 2, на номер гармоники, поступающий на второй вход от блока 9 выбора гармоники. Найденное значение частоты первой гармоники выдаетс на выход устройства. Блок 7 управлени фильтрами на третьем такте работы устройства по сигналам, поступающим на его второй вход с выхода устройства , управл ет фильтрами в след щем режиме в течение времени определени частоты следовани периодов первой гармоники исследуемого сигнала. Повышение точности работы предлагаемого устройства по сравнению с прототипом обусловлено следующим фактором. В известном устройстве к частотомеру всегда подключаетс фильтр, выдел ющий первую гармонику исследуемого сигнала, поэтому при исследовании сигналов с подавленной низкочастотной частью спектра известное устройство будет давать сбои, так как уровень первой гармоники сигнала в этом случае меньше порога чувствительности частотомера. Если перва гармоника исследуемого сигнала полностью подавлена, то известное устройство вл етс неработоспобобным , в то врем как предлагаемое устройство работает достоверно, если хот бы одна из первых п гармоник исследуемого сигнала имеет уровень, превышающий порог чувствительности частотомера. Формула изобретени Устройство дл определени частоты пепвой гармоники квазипериодических сигналов,, содержащее р д вход ных фильтров с объединенными входами и выходами, подключенными к соответствующим детекторам, выходы которых подключены к входам сумматора, после довате ьно .соединенного с блоком выделени максимума и с блоком управлени фильтрами, выход которого подключен к объединенным управл ющим входам всех фильтров и к второму входу блока выделени максимума, а также частотомер,.о т л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышени точности измерений, в него введены блок делени , коммутатор и блок Ю О . . выбора гармоники, входы которого подключены к выходам всех детекторов, управл ющий вход соединен с вторым выходом блока выделени максимума, а выход подключен к управл ющим входам соответственно блока делени и коммутатора, включенного между выходами фильтров и йходйм частотомера, выход которого через блок делени . подключен к второму входу блока управлени фильтрами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Вокодерна телеАони . Ред. А. Пирогов. М., 197, с. iT7-124. The invention relates to a measurement technique, is intended for the spectral analysis of quasi-periodic signals, and can be used to determine the frequency of the fundamental tone of speech signals. Analytical devices containing measuring channels of the instrumentation are known. (Removable and non-tunable PLP filters. However, the measurement accuracy of these devices is insufficient. The closest to the present invention is a device containing tunable filters associated with a control unit and detectors, an adder, a maximum separation unit and a frequency meter. 23 The disadvantage of this device is also low measurement accuracy in the study of signals having a weakened low-frequency part of the spectrum. - increase the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that the device for determining the frequency of the first harmonic of quasi-periodic signals contains a series of input filters with combined inputs and outputs connected to the corresponding detectors, whose outputs are;} connected to the inputs of the adder, subsequently connected to the maximum allocation unit and to the filter management unit, the output of which is connected to the combined control inputs of all filters and to the second input of the maximum selection unit, as well as a toomer, a dividing unit, a switch and a harmonic selection unit, the inputs of which are connected to the outputs of all detectors, the control input connected to the second output of the maximum selection unit, and the output connected to the control inputs of the division unit and the switch connected between the outputs filters and the input of the frequency meter, the progress of which through the unit, the division is connected to the second input of the filter control unit. . : The drawing shows a block diagram of the device. It contains filters, mas: meter 2, block 3 division, detectors 4-1-4-n, adder 5, block 6 of the maximum selection, block 7 of filter control, switch 8 and block 9 of the harmonic selection. The device works as follows. The investigated quasi-periodic signal is fed to the input of the device, i.e. to the information inputs of all narrow-band tunable filters 1-1, ... D-i, ..., 1-p. Filter 1-1 in the initial state is configured in such a way that the lower limit of possible values of the frequency of the first harmonic of the signal under investigation falls into its passband. The signals from the outputs of all the filters are detected by the corresponding detectors 4-1, ..., 4-i, ..., k-n and summed by the adder 5. The maximum extraction unit 6 and the filter control unit 7 have three clock cycles. On the first cycle of operation, the filter control unit 7 Reorganizes the filters so that the resonant frequency of the first filter passes the entire range of possible values of the first harmonic of the signal under study. Since the filters are tuned synchronously, the resonant frequency of the second filter covers the entire range of possible values of the frequency of the second harmonic of the signal, the resonant frequency of the third filter — the range of possible values of the third harmonic, etc. The signal formed at the output of adder 5 has a series of maxima of ONE of which is the greatest. This maximum corresponds to the situation when the n lower harmonics of the signal under study fell into the passbands of the corresponding filters. In the first cycle of operation, the maximum allocation unit 6 determines the maximum and stores the corresponding value of the filter control signal (i.e., the resonant frequency value of the first filter). In the second cycle of operation, the maximum selection unit 6 outputs to the filter control unit 7 the stored 4 value of the filter control signal corresponding to the maximum signal maximum. The filter control unit 7 on the second cycle of operation for this signal adjusts the filters 1-1, ..., 1-i, ..., 1-n to the desired frequency ranges. After adjusting the filters on the third cycle of operation, block 6 at the second output gives out a control signal to block 9 of harmonic selection. The harmonic selection unit 9 implements the function of determining the spatial maximum (indicating the maximum position) for the signals arriving at its information inputs, and outputs the code of the input number (i.e. the harmonic number), the signal at which the maximum level is output. Switch 8 connects to the input of frequency counter 2 a filter that selects the maximum harmonic level of the signal under study. The division unit 3 divides the harmonic frequency value obtained by the frequency meter 2 into the harmonic number supplied to the second input from the harmonic selection unit 9. The detected value of the first harmonic frequency is output to the device. The filter control unit 7 on the third cycle of operation of the device, by signals received at its second input from the device output, controls the filters in the tracking mode during the time period for determining the frequency of the periods of the first harmonic of the signal under study. Improving the accuracy of the proposed device in comparison with the prototype due to the following factor. In a known device, a filter that always selects the first harmonic of the signal under investigation is always connected to the frequency meter, therefore, when investigating signals with a suppressed low frequency part of the spectrum, the known device will fail because the first harmonic level of the signal in this case is less than the frequency threshold of the frequency meter. If the first harmonic of the signal under investigation is completely suppressed, then the known device is inoperable, while the proposed device works reliably if at least one of the first n harmonics of the signal under investigation has a level exceeding the threshold of frequency meter sensitivity. Apparatus of the Invention A device for determining the frequency of a quasi-periodic signal pvc harmonic, comprising a series of input filters with combined inputs and outputs connected to respective detectors whose outputs are connected to the inputs of the adder, after being connected to the maximum allocation unit and the filter control unit the output of which is connected to the combined control inputs of all filters and to the second input of the maximum selection unit, as well as the frequency meter, so that, in order to increase measurement accuracy incorporated therein dividing block switch and block Yu O. . selecting a harmonic whose inputs are connected to the outputs of all detectors, the control input is connected to the second output of the maximum selection unit, and the output is connected to the control inputs of the split unit and the switch connected between the filter outputs and the frequency meter, respectively, whose output is through the split unit. connected to the second input of the filter management unit. Sources of information taken into account in the examination of 1.Vokoderna teleAoni. Ed. A. Pirogov. M., 197, p. iT7-124.
2.Авторское свидетельство СССР по за вке fP 2991278/18-21, кл. G 01 R 23/16, 07.0.81.2. USSR author's certificate as per fP 2991278 / 18-21, cl. G 01 R 23/16, 07.0.81.