Частотный компандер

[surok1]

Я всю жизнь увлекаюсь научпопом. Читаю всё, что даёт пищу для ума. Прочёл также многое про радио. Но квалификация моя, как радиолюбителя- только ремонт. 

Когда-то, когда для записи музыки использовалась магнитная лента, я озадачился как уместить на одну кассету побольше музыки. Но если протягивать ленту в десять раз медленнее, то ограничения по частоте будет вместо 14кГц- 1,4кГц, то есть в десять раз меньше. Чтобы решить эту проблему, я придумал сжиматель частотного диапазона звукового сигнала. Магнитофонов давно нет, но этот принцип можно применить для частотной модуляции на КВ. А именно для уменьшения ширины канала при сохранении индекса модуляции. Попутно уменьшиться уровень помех. Правда аппаратура усложнится, но компандер можно выполнить на логических элементах (хотя суть аналоговая).

Придумать-то я придумал, но так и не сделал. А чтобы опубликовать в журнале " Радио" нужна конструкция, которую можно повторить. Потом, было бы полезно, если за меня кто-нибудь поручится, поскольку я никто и звать никак. Вот, прошу совета, как мне поступить, где опубликовать идею и закрепить приоритет. Патентовать не хочу- денег нет.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

Открытие забавное. Можете не патентовать, но патентный поиск всё-таки проведите - тут же сделаете закрытие.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[next sound]

интересно - на каком эффекте сжимание?

деление?

гетеродинный перенос?

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[surok1]

Патентный поиск стоит, если не сам - 25тыров. Я и сам думаю, что всё давно изобретено, но некоторые вещи закрыты.

А что такое гетеродинный перенос?

В моём случае получится точное отражение частотного спектра в нижний диапазон. О пределах сжатия я могу рассуждать только теоретически.

Изменено 25 июля, 2018 пользователем surok1

[Falconist]

А если сам? Ничего сложного там нет. Идете в патентную библиотеку, в ней подходите к консультанту, определяетесь с классом патентной классификации - и за день-два (максимум за неделю) пересматриваете массив информации.

[Гость ИиР]

@surok1 Публикации во многих изданиях дают авторский приоритет - авторство на идею, авторские права на идею... Таким же "свойством" обладают некоторые интернет-сайты. Последнего я не понимаю: исчезают не только некоторые записи на страницах, но страницы целиком и даже сайты!

Если идея ценная, то первым делом 

42 минуты назад, Falconist сказал:

патентный поиск всё-таки проведите

Иногда за это и в интернете просят денег. Но можно попытаться...

И ещё способ. Практически все вузы проводят научно-технические конференции, по результатам которых издаются "номерные" сборники. Публикации в них также дают авторский приоритет. Покопайтесь в интернете, поищите объявления о конференциях, свяжитесь с организаторами, выясните условия публикаций статей-тезисов. За спрос не бьют...

[Гость Гость]

25 минут назад, surok1 сказал:

получится точное отражение частотного спектра в нижний диапазон. О пределах сжатия я могу рассуждать только теоретически

Не прошу открывать все секреты, но лишь малую часть: каков диапазон исходного спектра и каков диапазон "отраженного" спектра? Простой пример.

[surok1]

43 минуты назад, Гость Гость сказал:

Не прошу открывать все секреты, но лишь малую часть: каков диапазон исходного спектра и каков диапазон "отраженного" спектра? Простой пример.

Исходный спектр- любой, музыка. Насчёт выходного, о пределах  могу только предполагать. Цель была - сжатие в десять раз. Ограничение может быть связано со стабильностью компонентов. Также могу только предполагать о возможности оцифровки, или наоборот, сжатие оцифрованного сигнала.

Вот, к примеру, почти то, что нужно: http://www.freepatent.ru/patents/2237933 , только зачем выделять и сжимать часть, когда можно сжать всё?

Изменено 25 июля, 2018 пользователем surok1

[Гость Кирилл]

Я джва года жду такой компандер.

[surok1]

и

Изменено 25 июля, 2018 пользователем surok1

[Гость Гость]

20 минут назад, surok1 сказал:

Вот, к примеру, почти то, что нужно

Надёжно! Добротно! Хорошо! (с).

Смущает...

"для повышения разборчивости речи, передаваемой по аналоговым узкополосным каналам, например по каналу звукопередачи 16-мм фильмокопии с фотографической записью звука, по телефонным каналам, по каналам радиосвязи с амплитудной модуляцией и др" : исходный сигнал очень низкого качества. О другом - "не заикаются".

Последняя формула. Нет желания браться за карандаш, но после деления на 10 спектра, кот. выше 4кГц, может потеряться 9/10 информативности (т.е. - делается одна выборка из десяти; если усреднять, то потеряется меньше), но он и не очень-то нужен при передаче речи. Основной же "речевой" диапазон ...3000Гц почему-то "вынесен за скобки" и не подвергается обработке. Скорее всего потому, что те самые 9/10...

Если сжимать 20Гц...20кГц, то Кдел*20-20=fг и fг>20000 (чтобы fг не попал в звуковой диапазон). Хорошо решается при Кдел=1, т.е. fг=0 - никакого переноса. Второе решение: fг=20000, тогда Кдел=1000... Т.е.: вместо 9/10 имеем 999/1000! Странная формула! Хотя, если fг=20000 и Кдел=10, то "отражённый спектр" будет 2000...4000. Вот честно: не знаю...

Кстати: канал АМ передачи на ДВ-СВ имеет ширину 9кГц, но передавали частенько полосу до 15кГц. На КВ ширина 5кГц.

ПС. Какие способы сжатия применяются в MPEG? Так я не знаю. Но там что-то есть.

[surok1]

Вы меня в сомнение приводите. Когда я придумал компандер, у меня интернета не было. Были старые журналы, брошюры, справочники. Посоветоваться было не с кем, да и сейчас. А что если я не прав и сжатие невозможно? В том патенте отмечено выделение модулирующего фактора в виде напряжения (собственно одно предложение из всего текста). Я тоже предполагаю выделить это напряжение и использовать. 

Не могли бы вы пояснить существо этого патента- http://patents.su/2-1223285-ustrojjstvo-dlya-szhatiya-chastotnogo-diapazona-zvukovykh-signalov.html , или этого - http://www.findpatent.ru/patent/122/1223285.html ? Мне кажется это одно и то же. Зачем там квадратурные составляющие? Фильтры наверное фазовращатели? Это тоже почти то же, что нужно.

И если всё так просто, почему никто не делает?

Изменено 25 июля, 2018 пользователем surok1

[Гость Гость]

1 час назад, surok1 сказал:

Не могли бы вы пояснить существо этого патента

Чтобы понять сущность, нужно перелопатить все предыдущие прототипы. К тому же я не спец. и глубоко вопросами не то что звука, а даже электричества, не занимался. Я просто любитель. И "не дать мозгам засохнуть" - это моё хобби.

Лишь пара слов.

В первой заявке (кот. с формулами) я так и не понял: процесс сжатия частотного диапазона требует последующего "растяжения" или нет? Или полученный сигнал всё же пригоден для "слушания"? Сомневаюсь, что сжатые звуки будут гармоничными. Посудите сами: до 4кГц звуки 1:1, а выше 4кГц "ужимаются" в 10 раз. Т.е. диапазон 4...20кГц "ужимается" до диапазона от (4+36)/10=4кГц до (20+36)/10=5,6кГц. Контрабас звучать будет (наверное), т.к. его частота <4кГц. Не берусь предположить, каким скрежетом будут представлены звуки скрипки, основной тон которой укладывается в "голосовой диапазон", а вот её обертона уходят за 15кГц. Наверное, "как железом по стеклу" (Высоцкий). Получается, что предложенное преобразование порочно, но всё же улучшает разборчивость речи (из второй заявки):

[kotosob]

17 минут назад, Гость Гость сказал:

Я просто любитель. И "не дать мозгам засохнуть" - это моё хобби.

..читай ,*фсёпроэто*..
https://www.google.co.il/search?q=компандер&rlz=1C1AOHY_ruIL717IL717&oq=компандер&aqs=chrome..69i57&sourceid=chrome&ie=UTF-8

[surok1]

7 часов назад, kotosob сказал:

..читай ,*фсёпроэто*..
https://www.google.co.il/search?q=компандер&rlz=1C1AOHY_ruIL717IL717&oq=компандер&aqs=chrome..69i57&sourceid=chrome&ie=UTF-8

Товарищ очень умный. Товарищ даже начало темы не прочитал и советует. Какая разница как назвать? Компрессор, компандер? Устройство компрессор в технике связи тоже просто ограничивает динамический диапазон звука, чем экономит энергию на излучение. Само то, что гуголь ничего подобного не выдаёт, говорит о новизне. Правильнее называть " частотный компрессор (компандер)"

8 часов назад, Гость Гость сказал:

Получается, что предложенное преобразование порочно, но всё же улучшает разборчивость речи (из второй заявки):

В моём случае полученный сигнал в чистом виде, к сожалению, не будет пригоден для восприятия, потребуется разжатие.

[DedLogoped]

Хм... Когда то (а если точнее 2001-2006г, подозреваю что до сих пор там так всё и работает, ну разве что аппаратуру на посовременнее заменили) работал с аппаратурой уплотнения каналов: АДАСЭ-П, АСК-1, АСК-3, АВС-1, АВС-3, АСК-РС... Конкретно аппаратура АДАСЭ-П, АСК-1 и АСК-3 - 50-60 годов разработки, и 60-70 годов выпуска соответственно, остальные  - помоложе, но схемотехника похожа, просто на более молодой элементной базе... Вся суть уплотнения каналов в том, что телефонные разговоры "уплотнялись"  (а если точнее - то просто урезался частотный диапазон) до частот 0,3-2,3 кГц, потом на частотах 2,4-6,3 (вот правда - уже точно и не помню верхний предел, но что-то около того) кГц подмешивался сигнал телемеханики (биты-байты), вся эта лабуда модулировалась на частоты ДВ-СВ и передавалась по линиям ВЛ 35-110 кВ (конкретно мы обслуживали эти линии, другие филиалы обслуживали 220-330 кВ, там тоже самое было) на расстояние до 40 км тяжённости линии (на бОльшие расстояния уже затухание линии такое, что аппаратура уже не "вытягивает" канал), на другом конце - обратное преобразование и разделение. Для бОльших расстояний осуществлялся переприём на промежуточной подстанции: просто была двойная пара преобразования. Фишка в том, что ещё урезав звуковой диапазон и расширив на это урезание канал телемеханики с некоторых подстанций компьютеры передавали показания по Telnet-у в центр... Короче, суть такова, что голос человека через канал различить можно (кто сейчас говорит - Вася, Петя или Федя), и одновременно "общается" между собой на обоих концах аппаратура телемеханики...

ТС, а что за сверхъестественный "сжиматель частотного диапазона" придумали Вы? 

Изменено 26 июля, 2018 пользователем DedLogoped

[surok1]

13 часа назад, surok1 сказал:

Не могли бы вы пояснить существо этого патента- http://patents.su/2-1223285-ustrojjstvo-dlya-szhatiya-chastotnogo-diapazona-zvukovykh-signalov.html , или этого - http://www.findpatent.ru/patent/122/1223285.html ? Мне кажется это одно и то же. Зачем там квадратурные составляющие? Фильтры наверное фазовращатели? Это тоже почти то же, что нужно.

 

Что я понял: Используется частотный детектор на линиях задержки, ГУН и смеситель. И главное, если у них получилось, значит и у меня получится. В принципе у меня то же самое, только опять же, зачем сжимать часть, когда можно сжать всё?
Вообще, если говорить о пределах, то сразу раскатывать губу не стоит, надо начать с малого. Хотя буквы Ш и С имеют спектр до 7800Гц.

Изменено 26 июля, 2018 пользователем surok1

[vit2011a]

Было даже на программном уровне что-то похожее.Можно посмотреть принцип.

 

[Гость Гость]

5 часов назад, surok1 сказал:

И главное, если у них получилось, значит и у меня получится.

Компандерный? Вполне! Но: ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ! В последнем варианте при Кдел=10 получилось сжать до 2000...4000 при потере 9/10=90% информации. Это - приемлемо для передачи по телефонному каналу (не знаю, что будет с разборчивостью). 

Если принять приемлемый диапазон сжатого сигнала для хранения на "Днепр-14", то Кдел=4, а "сжатый" диапазон будет 5000...10000. Хочу подчеркнуть: потеря информативности (информации "в чистом виде") составит 3/4 (75%!!!).

Предлагаю вариант. Делаем Кдел=2. Потерянную 1/2 часть информации вкладываем в оставшуюся методом усреднения между оставшейся и потерявшейся, что позволит сохранить, как минимум, половину от потерянной. Тогда будет потеряно не 1/2, а 1/4.

Дальше. При Кдел=2 имеем "новый" диапазон 10...20кГц. Затем гетеродинированием (это "безпотерьный" процесс) переносим его вниз на 10кГц. Имеем 0...10кГц - самое "то" для "Весны-306" на 4-й скорости. Если же применить Кдел=4 (см.выше) с последующим переносом вниз на 5кГц, то будем иметь 0...5кГц - самое "то" для "Весны-306" на 2-й скорости.

Напомню: исходный диапазон 0...20кГц. Вуаля! -в смысле "...т.е. даром". (с)

ПС. Для улучшения "считывания" информации с исходного сигнала можно принять fг=100кГц. Тогда звук будет перенесен в диапазон 100...120кГц. Дальше: Кдел=2, тогда имеем "новый" диапазон 50...60кГц, кот. переносим вниз на 50кГц, и получаем 0...10кГц.

ППС. А может сразу принять fг=44,1кГц?

[kotosob]

8 часов назад, surok1 сказал:

Товарищ очень умный. Товарищ даже начало темы не прочитал и советует. Какая разница как назвать? Компрессор, компандер? Устройство компрессор в технике связи тоже просто ограничивает динамический диапазон звука, чем экономит энергию на излучение. Само то, что гуголь ничего подобного не выдаёт, говорит о новизне. Правильнее называть " частотный компрессор (компандер)"

..аа..,*тупой велосипедист*..?.))..ыщо раз  читать,читать ..пока не поймешь\запомнишь:-
https://www.google.co.il/search?q=компандер&rlz=1C1AOHY_ruIL717IL717&oq=компандер&aqs=chrome..69i57&sourceid=chrome&ie=UTF-8
  ..а там и ликбез есть,по проводу отличий компандера,компрессора и экспандера,схемы и описание работы..Может,с чего по-проще начнешь..?..

Изменено 26 июля, 2018 пользователем kotosob

[colorad]

В этом деле главное,  чтоб теплота звука не потерялась при преобразованиях . Это как-нибудь учитывается ? В синтезаторах речи, насколько помню , генераторы шума добавляли . 

[next sound]

а как сделать "аналоговый" делитель частоты с сохранением амплитуд отдельных гармоник?

кто объяснит на пальцах

[Гость Гость]

11 минуту назад, next sound сказал:

как сделать "аналоговый" делитель частоты с сохранением амплитуд отдельных гармоник?

Вчера был неудачный день. Сегодня тоже. Что же будет завтра?

[kotosob]

24 минуты назад, Гость Гость сказал:

..неудачный день. Сегодня тоже. Что же будет завтра?

..дык известно,что..,научпоп..

 

В 25.07.2018 в 06:48, surok1 сказал:

Я всю жизнь увлекаюсь научпопом

 

Изменено 26 июля, 2018 пользователем kotosob

[Hambaker]

В 25.07.2018 в 06:48, surok1 сказал:

я озадачился как уместить на одну кассету побольше музыки.

Самое простое-задействовать механическую часть.Технология Rotary Head (вращающаяся голова) позволяла вести запись видеосигналов на магнитную ленту при скорости ленты 1,5 см/сек.А видеосигнал полосу в 6 МГц имеет.

И без каких-либо самопальных компандеров.

Причём были попытки известных "брендов" типа Sony  выпустить на рынок носители цифровой инфы в виде компакт-кассет.Но дальше лабораторий дело не продвинулось.