Анализатор спектра звуковых частот

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнчесннк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26.1077 (23) 2536245/18-21

51)м К„г с присоединением заявки М—

G 01 R 23/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 25.1279 Бюллетень Щ 47 (53) УДК 621, 317. . 757 (088, 8) . Дата опубликования описания 27-12.79 и ° (72) Авторы изобретения

Э. A. Дастакян, Г. Г, Татевосян, Т. Г. Гаспарян и A. Г. Симонян

Армянский научно-.исследовательский институт строительства .и архитектуры (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ

Изобретение касается радиоизмерй.. тельной техники и может быть использовано в устройствах для анализа электрических сигналов.

Известны анализаторы, содержащие следящую систему, электронно-лучевую . трубку, фотопленку с записью..сигнала, фотоумножитель, смеситель, полосовые фильтры, генератор зарвертки, детекторы и функциональный преобразователь

t1) .

Однако точность-анализа их недос" . таточна.

Известны также анализаторы, содержащие входной усилитель, фильтры, 15 детектор, коммутаторы, модулятор .и электронно-лучевую трубку (2).

Их недостатком является значитель» ная погрешность измерений при одновременном измерении фаэ компонентов 20 спектральных составляющих сигнала.

Цель изобретения — увеличение точности измерений.

Для этого анализатор спектра эву" ковых частот, содержащий последовательно соединейные входной усилитель, блок полосовых фильтров, в котором фильтры включены параллельно и бло соответствующих детекторов, выходы которого через первый- коммутатор и ЗО модулятор подключены ко входу детектирующего блока, блок управления и электронно-лучевую трубку, горизонтальная пластина которой соединена с выходом коммутатора развертки, снабжен блокоМ нуль-органов, входы которого соединены;с выходами полосовых фильтров, блоком генераторов пилообразных импульсов, блоком запоминающих элементов, вторым коммутатором, дополнительными модулятором и детектирующим блоком, третьим коммутатором, соединенными последовательно, причем ъыхор6ы блока нуль-органов подключены также ко входам блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторыми входами генераторов пилообразных импульсов и запоминающих элементов, а второй выход второго коммутатора подключен ко второму входу третьего коммутатора, выход которого соединен с вертикально отклоняющей пластиной электронно-лучевой трубки.

На чертеже представлена функциональная схема анализатора.

Он содержит входной усилитель 1, блок 2 полосовых фильтров, блок 3 детекторов, первый коммутатор 4, мо705367 времени импульсоэ с соответствующими амплитудами, модулируется:с несущей частотой,20,0 кГц в модуляторе 5 и проходя через детектирующее устройст во 6,в котором срезается отрицательная часть сигнала, поступает на, третий вход коммутатора 16. В зависимости от разрешающего сигнала поступающего на второй вход коммутатора 16 от второго выхода коммутатора

13, выходной сигнал положительной полярности с коммутатора 16 поступа -ет на "вертикально-отклоняющие пластины электронно-лучеэой трубки 8 °

Одновременно с сигналом поступающим . на вертикально-отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки 8, пбдается напряжение развертки на горизонтально-отклоняющие пластины этой же

65 дулятор 5, детектирующее устройство

6, коммутатор 7 развертки, электронно-лучевую трубку 8, блок 9 нуль-органов, блок 10 управления, блок 11 генераторов пилообразных импульсов блок 12 запоминающих устройств, второй коммутатор 13, дополнительные модулятор 14 и детектирующее устройство

15 и третий коммутатор 16.

Входной усилитель 1 соединен через последовательно соединенные блок 2 полосовых фильтров, блок 3 детекторов, коммутатор 4, модулятор 5, детектирующее устройство 6 и коммутатор 16 с вертикально-отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки 8 гоУ

15 риэонтально-отклоняющие пластины которой соединены с коммутатором 7.

Блок 2 полосовых Фильтров через последовательно соединенные блок 9 нульорганов, блок 11 генераторов пилообразных импульсов, блок 12 запоминающих устройств, коммутатор 13, модулятор 14, детектирующее устройство

15 и коммутатор 16 соединен так«же с вертикально-отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки 8. Блок

10 управления связан с блоком 11 генераторов пилообразных импульсоэ, с блоком 12 запоминающих устройств и с выходами блока 9 нуль-органов, Работает анализатор следующим об- З0 разом.

При опреДелении амплитуды спектральных составляющих исследуемый сигнал с выхода входного усилителя 1, поступает на вход блока 2 полосовых 35 фильтров, с выхода которых сигнал одновременно поступает на вход коммутатора 4 через блок 3 детекторов и на вход коммутатора 13 через блок

9 нуль-органоэ, блок 11 генераторов 40 пилообразных импульсов и блок 12 запоминающих устройств. Величина по стоянного напряжения на выходе коммутатора 4, в каждый данный момент пропорциональна среднекэадратичному значению переменного напряжения в данной полосе, э виде раздельных во трубки, посредством коммутатора 7, синхронно работающего с коммутатора ми 4 и 13. Строгая синхронизация жестко фиксирует местоположение спектрограмм каждого фильтра блока 2 . полосовых фильтров. При этом сигнал положительной полярности устанавливается в верхней половине экрана в связи с тем, что экран электроннолучевой трубки 8 по своей средней части в горизонтальной плоскости разделен на две равные половины. Та- ким образом, в верхней половине экрана, отградуированной в децибелах в диапазоне 0-40 ДБ, моЖно наблюдать и фотографировать амп.титуды спектральных составляющих. В нижней половине экрана устанавливается отрицательная полярность и на ней можно одновременно с амплитудой сигналов наблюдать и Фотографировать в виде вертикальных линий фазы компбнентов и полосах частот, причем эта половина экрана отградуирована в радианах в диапазоне 0-Ю. При определении фазы компонентов спектра каждой полосы частот один иэ выходов блока

2 полосовых фильтров через нуль-орган 9 подключается в цепь блока 10 управления. При этом фазы компонентов цолосовых фильтров блока полосовых фильтров 2 сравниваются с фазой, которая принимается за ноль того полосового фильтра, который включен в цепь блока 10 управления при помощи его переключателя. Для проведения измерения фазы компонентов в блоке 10 управления вручную устанавливается режим измерения. Одновременно с этим блок 10 управления дает команду на установку нуля блока 12 запоминающих устройств. Исследуемый сигнал с выхода входного усилителя 1 поступает на вход блока

2 полосовых фильтров, с выхода которых сигнал поступает через блок

9 нуль-органов на первые входы блока 11 генераторов пилообразных импульсов, на вторые входы которых поступает.с блока 10 управления команда на запуск генЕраторов пилообразных импульсов блока 11, В блоке 10 управления сигнал на запуск генераторов пилообразных импульсоэ блока

11 формируется с началом выходного импульса нуль-органа блока 9, включенного в цепь блока 10 управления.

Ь гейераторах пилообразных импульсов блока 11 сигнал формируется до тех пор, пока в блоке 9 нуль-органов компоненты сигнала не примут значения равные нулю и при достижении этого значения, то есть в момент перехода исследуемого сигнала через нуль, когда сигнал от отрицательной ветви синусоиды переходит к ее положительной ветви, с выхода нуль-органов блока 9 вырабатываются запре705367

И Заказ 8021/48

1073 Подписное щающие импульсы, в результате чего на выходах генераторов пилообразных импульсов блока 11 формируются сигналы с фиксированными уровнями, соответствующие определенным фазам для каждого опрошенного полосового фильтра блока. 2, которые запоминаются в запоминающих устройствах блока

12. С выхода блока 12 запоминающих устройств сигналы через коммутатор

: 13, синхронно работающий с коммутаторами 4 и 7, поступают на модулятор 14. В модуляторе 14 импульсы с соответствующими амплитудами модулируются с несущей частотой 20,0 кГц и, проходя через детектирующее устройство 15, в котором срезается положительная часть сигнала, поступают на первый вход коммутатора 16. В зависимости от разрешения, поступающего на второй вход коммутатора 16 от второго выхода коммутатора 13, выходной сигнал отрицательной полярности с выхода комчутатора 16 поступает на вертикально-отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки. Таким образом, одновременно можно наблюдать и фотографировать в верхней половине экрана амплитуды спектральных составляющих, а в нижней — фаэовые компо- ненты всех спектральных составляющих по отношению к спектру сигнала, фаза которого принята эа нуль.Таким образом использование в анализаторе новых блоков и связей между ними позволяет осуществлять амплитудный и фазовый анализ компонентов спектральных составляющих исследуемого процесса с повышенной точностью.

Формула изобретения

Анализатор спектра звуковых часгот, содержащий последовательно соединенные входной усилитель, блок голосовых фильтров, в котором фильтры включены параллельно и блок соответствующих детекторов, выходы которых через первый коммутатор и модулятор подключены ко входу детектирующего блока, блок управления и электронно-лучевую трубку, горизонтальная пластина которой соединена с выходом коммутатора развертки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности измерений, анализатор снабжен блоком нуль-органов, :входы которого соединены с выходами полосовых фильтров, блоком генера-, торов пилообразных импульсов, блоком запоминающих элементов, вторым коммутатором, дополнительными модулятором и детектирующим блоком, третьим коммутатором, соединеннйми последовательно, причем выходы блока

20 нуль-органов подключены также ко входам блока управления, первый и это+ рой выходы которого соединены соответственно со сторыми входами генераторов пилообразных импульсов и эа25 поминающих элементов, а второй выход второго ко иутатора подключен ко второму входу третьего коммутатора, выход которого соединен с вертикально отклоняющей пластиной электронно30 лучевой трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35. 1. Авторское свидетельство СССР

Р 3?2721, кл. G 01 R 3/00, 1972, 2. Спектрометр звуковых частот типа СЗЧ Альбом Р 1, Описание

4О спектрометра звуковых частот типа, СЗЧ ИЦГ. 702003.ТО, 1972. л ППП Патент, город, ул. Проектная, 4