Способ регулирования громкости звуковоспроизведения и устройства для его реализации

Способ регулирования громкости звуковоспроизведения и устройства для его реализации

Реферат

 

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности к звуковоспроизводящей аппаратуре. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей способа регулирования громкости звуковоспроизведения. Для этого до регулировки громкости звуковоспроизведения задают верхний и нижний уровни громкости, при регулировке громкости в случае наличия голосов людей устанавливают ее на нижний заданный уровень громкости, а в случае отсутствия голосов людей - на верхний заданный уровень громкости. Кроме того, в системе регулирования громкости звуковоспроизведения блок анализа и управления выполнен с возможностью формирования на его выходе сигнала управления, обеспечивающего уменьшение громкости в блоке звуковоспроизведения в соответствии с первой заданной функцией времени до нижнего заданного уровня при обнаружении признаков голосов людей и увеличение громкости в блоке звуковоспроизведения в соответствии со второй заданной функцией времени до верхнего заданного уровня при отсутствии признаков голосов людей. 3 с. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности к звуковоспроизводящей аппаратуре, и может быть использовано при проектировании звуковоспроизводящих устройств с автоматической регулировкой громкости звучания в зависимости от наличия других источников звуков, а также при проектировании устройств дистанционного управления для звуковоспроизводящей аппаратуры.

Известен способ регулирования громкости звуковоспроизводящей аппаратуры, в соответствии с которым при звуковоспроизведении осуществляют контроль наличия звуков в определенной области пространства и в соответствии с результатами контроля осуществляют регулировку громкости звуковоспроизведения (Патент США 5615270, МКИ 7 H 03 G 3/24, 1997).

Известный способ обеспечивает увеличение громкости звуковоспроизведения при наличии посторонних звуков, воспринимаемых датчиком звука, и способствует получению оптимального уровня громкости воспроизведения музыки или звучания радиоприемника, например, в салоне автомобиля. При возрастании уровня посторонних звуков (шума, создаваемого двигателем, и т.п.) громкость звуковоспроизведения увеличивается, а при уменьшении уровня посторонних звуков - уменьшается.

Недостатком известного способа являются его ограниченные функциональные возможности. Способ не включает контроль наличия голосов людей, в первую очередь речи в определенной области пространства, поэтому разговор людей, находящихся в этой зоне, воспринимается как посторонний звук, что приводит к увеличению громкости звуковоспроизведения. В результате для получении приемлемых условий для разговора пользователи должны регулировать громкость вручную.

По технической сущности наиболее близким к заявляемому способу является способ регулирования громкости звуковоспроизведения, в соответствии с которым при звуковоспроизведении осуществляют контроль наличия звуков голосов людей в определенной области пространства и в соответствии с результатами контроля осуществляют регулировку громкости звуковоспроизведения (Патент США 4677389, МКИ 7 H 03 G 3/20, 1987).

Известный способ позволяет регулировать громкость воспроизводимого звука, например музыки, в зависимости от наличия посторонних звуков и их громкости. При обнаружении в контрольном сигнале с датчика звука составляющих, создаваемых посторонними звуками, но не речью, уровень громкости звуковоспроизведения увеличивается, чтобы слышимость воспроизводимых звуков была достаточной. При обнаружении в указанном контрольном сигнале составляющих, созданных речью, уровень громкости воспроизводимого звука остается неизменным, чтобы не затруднять разговор.

Недостатком известного способа являются его ограниченные функциональные возможности. Если в определенной области пространства обнаружена речь, уровень громкости звуковоспроизведения не меняется. Однако, если этот уровень громкости был установлен достаточно высоким, что естественно, если люди слушают музыку, то разговор будет затруднен. Чтобы создать условия для беседы, пользователи должны вручную уменьшать громкость звуковоспроизведения, а после окончания беседы восстанавливать исходный уровень громкости для прослушивания музыки.

Известно звуковоспроизводящее устройство, содержащее блок звуковоспроизведения, источник звукового сигнала, датчик звука и блок анализа и управления, вход которого соединен с выходом датчика звука, а вход блока звуковоспроизведения соединен с выходом источника звукового сигнала (Патент США 5615270, МКИ 7 H 03 G 3/24, 1997).

Известное устройство обеспечивает увеличение громкости звуковоспроизведения при наличии посторонних звуков, воспринимаемых датчиком звука, и может обеспечивать оптимальный уровень громкости воспроизведения музыки или звучания радиоприемника, например, в салоне автомобиля. При возрастании уровня посторонних звуков (шума, создаваемого двигателем и т.п.) громкость воспроизведения увеличивается, а при уменьшении уровня посторонних звуков - уменьшается.

Недостатком известной системы являются ее ограниченные функциональные возможности. Разговор людей, находящихся в зоне чувствительности датчика звука, воспринимается устройством как посторонний звук, в результате чего громкость звуковоспроизведения увеличивается. Для получения приемлемых условий для разговора пользователи должны регулировать громкость вручную.

По технической сущности наиболее близкой к заявляемой является система регулирования громкости звуковоспроизведения, содержащая блок звуковоспроизведения, источник звукового сигнала, датчик звука и блок анализа и управления, вход которого соединен с выходом датчика звука, а выход соединен со входом управления громкостью блока звуковоспроизведения, вход которого соединен с выходом источника звукового сигнала, при этом блок анализа и управления выполнен с возможностью обнаружения признаков голосов людей в сигнале, поступающем на его вход, и с возможностью формирования на его выходе сигнала управления в зависимости от результата обнаружения признаков голосов людей (Патент США 4677389, МКИ 7 H 03 G 3/20 1987).

Известная система анализирует контрольный сигнал с датчика звука и управляет громкостью звуковоспроизведения, например музыки, в зависимости от наличия посторонних звуков и их громкости. При обнаружении в контрольном сигнале составляющих, создаваемых посторонними звуками, но не речью, уровень громкости воспроизводимого звука увеличивается, чтобы слышимость этого звука была достаточной на фоне посторонних звуков. При обнаружении в контрольном сигнале составляющих, созданных речью, уровень громкости воспроизводимого звука остается неизменным, чтобы не затруднять разговор.

Недостатком известной системы являются ее ограниченные функциональные возможности. Если обнаружена речь, уровень громкости воспроизводимого звука не меняется. Однако, если этот уровень громкости был установлен достаточно высоким, что естественно, если люди слушают музыку, то разговор будет затруднен. Чтобы создать условия для беседы, пользователи оказываются вынужденными вручную уменьшать громкость звуковоспроизведения, а после окончания беседы восстанавливать исходный уровень громкости для прослушивания музыки.

Известно устройство дистанционного управления для звуковоспроизводящей аппаратуры, содержащее последовательно соединенные датчик звука, блок анализа и управления, блок формирования команд и передатчик (Патент США 5386478, МКИ 7 H 03 G 5/00, 1995). Известное устройство дистанционного управления воспринимает и анализирует звуки, создаваемые звуковоспроизводящей аппаратурой, и, формируя и передавая соответствующие команды дистанционного управления, обеспечивает оптимальные параметры звука в месте нахождения пользователя.

Недостатком известного устройства дистанционного управления являются его ограниченные функциональные возможности, так как оно не может обнаруживать в определенной области пространства голоса людей, в частности речь, и управлять громкостью звуковоспроизведения в зависимости от результатов обнаружения.

По технической сущности наиболее близким к заявляемому является устройство дистанционного управления для звуковоспроизводящей аппаратуры, содержащее последовательно соединенные датчик звука, блок анализа и управления, блок формирования команд и передатчик (Патент США 5267323, МКИ 7 H 03 G 3/20 1993).

Известное устройство может воспринимать голоса людей и распознавать подаваемые голосом команды, формируя затем соответствующие коды команд и передавая их на управляемую звуковоспроизводящую аппаратуру.

Недостатком известного устройства дистанционного управления являются его ограниченные функциональные возможности, так как оно не может регулировать громкость звуковоспроизведения в зависимости от результатов обнаружения голосов людей, в частности речи, в определенной области пространства.

Техническим результатом настоящих изобретений является создание способа регулирования громкости звуковоспроизведения и устройств для его реализации с расширенными функциональными возможностями, обеспечивающих автоматическое уменьшение громкости воспроизводимого звука до нижнего заданного уровня при обнаружении в определенной области пространства голосов людей и автоматическое увеличение громкости воспроизводимого звука до верхнего заданного уровня при отсутствии голосов людей в определенной области пространства.

Для решения поставленной технической задачи в способе регулирования громкости звуковоспроизведения, в соответствии с которым при звуковоспроизведении осуществляют контроль наличия звуков голосов людей в определенной области пространства и в соответствии с результатами контроля осуществляют регулировку громкости звуковоспроизведения, согласно изобретению до регулировки громкости задают верхний и нижний уровни громкости, при регулировке громкости в случае наличия голосов людей устанавливают ее на нижний заданный уровень громкости, а в случае отсутствия голосов людей - на верхний заданный уровень громкости, при этом изменение громкости от верхнего заданного уровня громкости до нижнего выполняют в соответствии с первой заданной функцией времени, а изменение громкости от нижнего заданного уровня громкости до верхнего выполняют в соответствии со второй заданной функцией времени.

Кроме того, первая и/или вторая заданные функции времени содержат по меньшей мере один временной участок, в течение которого уровень громкости не изменяется, и следующий за ним другой временной участок, в течение которого уровень громкости монотонно изменяется.

Помимо этого, вышеуказанные первую и/или вторую заданные функции времени формируют в зависимости от параметров обнаруженных звуков голосов людей.

Кроме того, контроль наличия звуков голосов людей включает преобразование звуков в определенной области пространства в контрольный сигнал и проверку наличия в нем признаков речи.

Помимо этого, контроль наличия звуков голосов людей включает преобразование звуков в определенной области пространства в контрольный сигнал, преобразование звуков в другой области пространства в дополнительный контрольный сигнал и сравнение контрольного сигнала с дополнительным контрольным сигналом.

Кроме того, при сравнении контрольного сигнала с дополнительным контрольным сигналом в каждом из них выделяют переменное напряжение огибающей сигнала и измеряют в этом переменном напряжении долю частотных составляющих, попадающих в заданный диапазон частот, и сравнивают результаты указанных измерений между собой.

Кроме того, дли решения поставленной технической задачи в системе регулирования громкости звуковоспроизведения, содержащей блок звуковоспроизведения, источник звукового сигнала, датчик звука и блок анализа и управления, вход которого соединен с выходом датчика звука, а выход соединен со входом управления громкостью блока звуковоспроизведения, вход которого соединен с выходом источника звукового сигнала, при этом блок анализа и управления выполнен с возможностью обнаружения признаков голосов людей в сигнале, поступающем на его вход, и с возможностью формирования на его выходе сигнала управления в зависимости от результата обнаружения признаков голосов людей, согласно изобретению, блок анализа и управления выполнен с возможностью формирования на его выходе сигнала управления, обеспечивающего уменьшение громкости в блоке звуковоспроизведения в соответствии с первой заданной функцией времени до нижнего заданного уровня при обнаружении признаков голосов людей и увеличение громкости в блоке звуковоспроизведения в соответствии со второй заданной функцией времени до верхнего заданного уровня при отсутствии признаков голосов людей.

Помимо этого, датчик звука выполнен с возможностью контроля уровня звуков в определенной области пространства.

Кроме того, блок анализа и управления содержит последовательно соединенные блок выделения признаков, измерительный блок и формирователь сигнала управления, выход которого является выходом блока анализа и управления, входом которого является вход блока выделения признаков.

Помимо этого, блок выделения признаков содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, детектор и фильтр низких частот, выход которого является выходом блока выделения признаков, входом которого является вход полосового фильтра.

Кроме того, блок анализа и управления конструктивно расположен в отдельном от блока звуковоспроизведения корпусе.

Помимо этого, корпус блока анализа и управления является корпусом пульта дистанционного управления блоком звуковоспроизведения.

Кроме того, блок анализа и управления снабжен входом опорного сигнала, соединенным с выходом источника звукового сигнала, и выполнен с возможностью обнаружения признаков голосов людей в сигнале, поступающем на его вход, путем сравнения этого сигнала с сигналом, поступающим на его вход опорного сигнала.

Помимо этого, блок анализа и управления содержит последовательно соединенные блок вычитания, блок выделения признаков, измерительный блок и формирователь сигнала управления, выход которого является выходом блока анализа и управления, входом и входом опорного сигнала которого являются первый и второй входы блока вычитания соответственно.

Кроме того, блок выделения признаков содержит последовательно соединенные детектор огибающей, полосовой фильтр, детектор и фильтр низких частот, выход которого является выходом блока выделения признаков, входом которого является вход детектора огибающей.

Помимо этого, система регулирования громкости звуковоспроизведения снабжена дополнительном датчиком звука, выход которого соединен с дополнительным входом блока анализа и управления, который выполнен с возможностью обнаружения признаков голосов людей в сигнале, поступающем на его вход, путем сравнения этого сигнала с сигналом, поступающим на его дополнительный вход.

Кроме того, блок анализа и управления содержит первый и второй детекторы, первый и второй измерительные блоки, блок сравнения и формирователь сигнала управления, причем входы первого и второго детекторов являются первым и вторым входами блока анализа и управления соответственно, а их выходы соединены со входами первого и второго измерительных блоков соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам блока сравнения соответственно, выход которого подключен ко входу формирователя сигнала управления, выход которого является выходом блока анализа и управления.

Помимо этого, каждый измерительный блок содержит полосовой фильтр, первый и второй детекторы и блок деления, выход которого является выходом измерительного блока, вход которого подключен ко входам второго детектора и полосового фильтра, выход которого через первый детектор соединен с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом второго детектора.

Кроме того, для решения поставленной технической задачи в устройстве дистанционного управления для звуковоспроизводящей аппаратуры, содержащем последовательно соединенные датчик звука, блок анализа и управления, блок формирования команд и передатчик, согласно изобретению блок анализа и управления выполнен с возможностью формирования на его выходе первого сигнала управления при обнаружении в сигнале с датчика звука признаков голосов людей и возможностью формирования на его выходе второго сигнала управления при отсутствии в сигнале с датчика звука признаков голосов людей, а блок формирования команд выполнен с возможностью формирования по меньшей мере одной команды дистанционного управления для уменьшения громкости при появлении на его входе первого сигнала управления и с возможностью формирования по меньшей мере одной команды дистанционного управления для увеличения громкости при появлении на его входе второго сигнала управления.

Помимо этого, устройство дистанционного управления для звуковоспроизводящей аппаратуры снабжено приемником опорного сигнала, выход которого соединен со входом опорного сигнала блока анализа и управления, который выполнен с возможностью обнаружения признаков голосов в сигнале, поступающем на его вход, путем сравнения этого сигнала с сигналом, поступающим на вход опорного сигнала.

Кроме того, устройство дистанционного управления для звуковоспроизводящей аппаратуры снабжено дополнительным датчиком звука, выход которого соединен с дополнительным входом блока анализа и управления, который выполнен с возможностью обнаружения признаков голосов людей в сигнале, поступающем на его вход, путем сравнения этого сигнала, с сигналом, поступающим на его дополнительный вход.

Сущность изобретения заключается в том, что при обнаружении в определенной области пространства голосов людей, в частности речи, громкость звуковоспроизведения уменьшают до нижнего заданного уровня, а в случае отсутствия указанных звуков громкость звуковоспроизведения увеличивают до верхнего заданного уровня. Законы изменения громкости во времени при ее уменьшении и при ее увеличении определяются заданными функциями времени. Это достигается благодаря особенностям выполнения блоков анализа и управления в устройствах по настоящему изобретению. Контроль наличия в заданной области пространства голосов людей, в частности речи, выполняется путем выделения соответствующих признаков в контрольном сигнале с датчика звука. Используется также сравнение контрольного сигнала с датчика звука с сигналом источника звукового сигнала или с сигналом дополнительного датчика звука.

Сравнение заявленного изобретения с прототипом позволяет утверждать о соответствии критерию "новизна", а отсутствие в известных аналогах отличительных признаков заявляемого изобретения говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень". Предварительные испытания позволяют судить о возможности промышленного использования.

На фиг.1 представлены общий вид предложенной системы регулирования громкости звуковоспроизведения и иллюстрация ее использования, на фиг.2 - структурная схема системы, на фиг.3 - структурная схема первого варианта блока анализа и управления, на фиг.4 - структурная схема второго варианта блока анализа и управления, на фиг.5 - структурная схема третьего варианта, блока анализа и управления, на фиг.6 - блок-схема программы работы микропроцессора в системе регулирования громкости, на фиг.7 - структурная схема устройства дистанционного управления, на фиг.8 - внешний вид устройства дистанционного управления, на фиг.9 - блок-схема программы работы микропроцессора в устройстве дистанционного управления, на фиг.10 - иллюстрация использования устройства дистанционного управления.

Способ регулирования громкости звуковоспроизведения выполняется следующим образом.

При звуковоспроизведении осуществляют контроль наличия звуков голосов людей в определенной области пространства, в которой могут находиться беседующие люди. Одновременно в соответствии с результатами контроля осуществляют регулировку громкости звуковоспроизведения. При этом до регулировки громкости задают верхний и нижний уровни громкости. В процессе регулировки громкости в случае наличия голосов людей устанавливают ее на нижний заданный уровень громкости, а в случае отсутствия голосов людей - на верхний заданный уровень громкости. Изменение громкости от верхнего заданного уровня громкости до нижнего выполняют в соответствии с первой заданной функцией времени, а изменение громкости от нижнего заданного уровня громкости до верхнего выполняют в соответствии со второй заданной функцией времени.

Вышеуказанные первая и/или вторая заданные функции времени могут содержать по меньшей мере один временный участок, в течение которого уровень громкости не изменяется, и следующий за ним другой временной участок, в течение которого уровень громкости монотонно изменяется. При монотонном увеличении уровня громкости в каждый следующий момент времени громкость больше, чем в предыдущий момент времени. Аналогично при монотонном уменьшении уровня громкости в каждый следующий момент времени громкость меньше, чем в предыдущий.

Вышеуказанные первая и/или вторая заданные функции времени могут формироваться в зависимости от параметров обнаруженных звуков голосов людей. Например, чем громче голос, обнаруженный в определенной области пространства, тем быстрее может изменяться первая заданная функция времени, и, следовательно, быстрее уменьшается громкость звуковоспроизведения после обнаружения этого голоса.

Контроль наличия звуков голосов людей может включать преобразование звуков в определенной области пространства в контрольный сигнал и проверку наличия в нем признаков речи, например контроль уровня спектральных составляющих в диапазоне 200...1200 Гц, что соответствует диапазону основных тонов человеческих голосов при произнесении гласных. Голоса людей считаются обнаруженными, если уровень указанных спектральных составляющих превышает заданный порог.

Контроль наличия звуков голосов людей может также включать преобразование звуков в определенной области пространства в контрольный сигнал, преобразование звуков в другой области пространства в дополнительный контрольный сигнал и сравнение контрольного сигнала с дополнительным контрольным сигналом.

При сравнении контрольного сигнала с дополнительным контрольным сигналом в каждом из них может выделяться переменное напряжение огибающей сигнала, в котором затем может измеряться доля частотных составляющих, попадающих в заданный диапазон частот, характерный для сигналов, создаваемых голосами людей. Например, это может быть диапазон частот 2...8 Гц, соответствующий частотам фонем. Далее результаты измерений для обоих сигналов сравниваются между собой, и по результату сравнения делается вывод о наличии голосов людей в определенной области пространства. Голоса людей считаются обнаруженными, если доля указанных частотных составляющих в контрольном сигнале превышает долю этих же частотных составляющих в дополнительном контрольном сигнале не менее чем на заданную пороговую величину.

Более подробно выполнение операций способа по настоящему изобретению раскрывается через описание системы регулирования громкости и устройства дистанционного управления, реализующих способ.

Система регулирования громкости звуковоспроизведения содержит (фиг.1 и 2 источник 1 звукового сигнала, блок 2 звуковоспроизведения, датчик 3 звука и блок 4 анализа и управления. Выход источника 1 звукового сигнала соединен со входом блока 2 звуковоспроизведения. Вход блока 4 анализа и управления соединен с выходом датчика 3 звука, а выход соединен со входом управления громкостью блока 2 звуковоспроизведения. Блок 4 анализа и управления выполнен с возможностью обнаружения признаков голосов людей в сигнале, поступающем на его вход, и с возможностью формирования на его выходе сигнала управления в зависимости от результата обнаружения признаков голосов людей. При этом блок 4 анализа и управления выполнен с возможностью формирования на его выходе сигнала управления, обеспечивающего уменьшение громкости в блоке 2 звуковоспроизведения в соответствии с первой заданной функцией времени до нижнего заданного уровня при обнаружении признаков голосов людей и увеличение громкости в блоке 2 звуковоспроизведения в соответствии со второй заданной функцией времени до верхнего заданного уровня при отсутствии признаков голосов людей.

Конструктивно источник 1 звукового сигнала, блок 2 звуковоспроизведения и блок 4 анализа и управления могут быть выполнены в виде музыкального центра. Источником 1 звукового сигнала при этом может быть радиоприемник, магнитофон, проигрыватель компакт-дисков. Возможно выполнение источника 1 звукового сигнала, блока 2 звуковоспроизведения и блока анализа и управления в виде комплекса видеоаппаратуры, включающего телевизор, видеомагнитофон, DVD-плеер и т.п.

Блок 2 звуковоспроизведения может состоять из усилителя 5 и громкоговорителя 6. Усилитель 5 может иметь обычную регулировку громкости звуковоспроизведения с помощью ручки или пульта дистанционного управления и дополнительную регулировку громкости путем подачи сигнала управления в виде постоянного напряжения на вход управления громкостью. В этом случае усилитель 5 должен содержать по меньшей мере один каскад, усиление которого управляется поступающим на него управляющим сигналом в виде постоянного напряжения. Блок 2 звуковоспроизведения может также содержать микропроцессор, осуществляющий наряду с другими функциями регулировку громкости. В этом случае входом управления громкостью может быть один из входов (портов ввода/вывода) этого микропроцессора, а сигнал управления может иметь вид цифрового кода.

Питание всех блоков устройства может осуществляться от обычного сетевого источника напряжения питания.

Система регулирования громкости звуковоспроизведения может быть как одноканальной (монофонической), так и многоканальной (стереофонической, квадрофонической и т.д.). В последнем случае выход источника 1 звуковых сигналов, вход блока 2 звуковоспроизведения и второй вход блока 4 анализа и управления содержат по несколько контактов (клемм), через каждый из которых поступает сигнал одного из звуковых каналов. Громкоговоритель 6 при этом может состоять из нескольких акустических колонок по числу звуковых каналов.

Датчик 3 звука может быть выполнен в виде микрофона, соединенного с усилителем, который конструктивно может быть расположен в блоке 4 анализа и управления.

Датчик 3 звука может быть выполнен с возможностью контроля уровня звуков в определенной области пространства. Это свойство может обеспечиваться формой диаграммы направленности датчика 3 звука и/или его расположением в пространстве.

Блок 4 анализа и управления может быть конструктивно расположен в отдельном корпусе, находящемся на некотором расстоянии от блока 2 звуковоспроизведения. Связь выхода блока 4 анализа и управления со входом управления громкостью блока 2 звуковоспроизведения при этом может осуществляться по проводам или без проводов с применением ИК-лучей, радиоволн, ультразвука и т. п. Например, корпус блока 4 анализа и управления может быть корпусом пульта дистанционного управления блоком 2 звуковоспроизведения. В этом же пульте может быть расположен и датчик 3 звука. Питание блока 4 анализа и управления в этом варианте выполнения может осуществляться от батареек или аккумуляторов. Возможно и питание от сети переменного тока через трансформатор, выпрямитель и стабилизатор.

Блок 4 анализа и управления (первый вариант его выполнения) может содержать (фиг.3) последовательно соединенные блок 7 выделения признаков, измерительный блок 8 и формирователь 9 сигнала управления, выход которого является выходом блока 4 анализа и управления, входом которого является вход блока 7 выделения признаков.

Блок 7 выделения признаков может содержать последовательно соединенные полосовой фильтр 10, детектор 11 и фильтр 12 низких частот, выход которого является выходом блока 7 выделения признаков, входом которого является вход полосового фильтра 10.

Полосовой фильтр 10 выделяет полосу частот, характерную для звуковых колебаний при произнесении человеком гласных звуков, например 200...1200 Гц. Детектор 11 выделяет среднеквадратическое или средневыпрямленное значение поступающего на него переменного напряжения. Фильтр 12 низких частот сглаживает пульсации и обеспечивает требуемую постоянную времени изменения напряжения на выходе блока 7 выделения признаков. В описанном случае выделяемым признаком будет среднеквадратическое или средневыпрямленное значение сигнала, поступающего на блок 4 анализа и управления, измеренное в полосе частот, выделяемой полосовым фильтром 10.

Измерительный блок 8 может быть выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя (АЦП), на входе которого может быть включен усилитель с регулируемыми начальным смещением и коэффициентом усиления.

Формирователь 9 сигнала управления может содержать микропроцессор, один из портов ввода/вывода которого является входом формирователя 9, а к другому порту ввода/вывода подключены последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и усилитель постоянного тока (УПТ), выход которого является выходом формирователя 9. УПТ может иметь регулировки смещения начального уровня и усиления. Микропроцессор может быть, например, типа PIС16F83 производства фирмы Microchip (США). Блок-схема программы, выполняемой микропроцессором, будет описана ниже.

Функции формирователя 9 может выполнять и микропроцессор, управляющий работой блока 2 звуковоспроизведения и источника 1 звукового сигнала. Один из входов этого микропроцессора в этом случае может быть соединен с выходом измерительного блока 8. Возможен также вариант выполнения всего блока 4 анализа и управления на основе цифрового процессора обработки сигналов (ЦПОС) или микропроцессора. В этом случае функции всех блоков, входящих в блок 4 анализа и управления, выполняются программно. Данный вариант выполнения, особенно удобный в случае использования источника 1 звукового сигнала с цифровым выходом, здесь не описывается.

Блок 4 анализа и управления может быть снабжен входом опорного сигнала, соединенным с выходом источника 1 звукового сигнала (фиг.2), и выполнен с возможностью обнаружения признаков голосов людей в сигнале, поступающем на его вход, путем сравнения этого сигнала с сигналом, поступающим на его вход опорного сигнала.

В этом случае блок 4 анализа и управления (второй вариант его выполнения) может содержать (фиг.4) последовательно соединенные блок 13 вычитания, блок 14 выделения признаков, измерительной блок 8 и формирователь 9 сигнала управления, выход которого является выходом блока 4 анализа и управления, первым и вторым входами которого являются первый и второй входы блока 13 вычитания соответственно.

Блок 13 вычитания может содержать аналоговый вычитатель, в котором сигнал, поступающий на второй вход блока 13 вычитания, вычитается из сигнала, поступающего на его первый вход. Блок 13 вычитания может быть снабжен средствами настройки коэффициентов передачи по его первому и второму входам. В случае стереофонического устройства звуковоспроизведения блок 13 вычитания может также содержать сумматор, который формирует сумму взятых с настраиваемыми весовыми коэффициентами сигналов звуковых каналов, поступающих на второй вход указанного блока.

Блок 13 вычитания может также быть выполнен, как в устройстве по Патенту США 5615270, 1997 г., и содержать адаптивные цифровые фильтры, через которые пропускаются сигналы звуковых каналов со второго входа, вычитаемые затем из сигнала с первого входа указанного блока. В этом случае блок 13 вычитания может быть выполнен на основе ЦПОС, в котором все операции над сигналами выполняются в цифровой форме. На двух входах ЦПОС, образующих первый и второй входы блока 13 вычитания, должны быть включены АЦП, а на выходе ЦПОС, образующем выход блока 13 вычитания, должен быть включен ЦАП. Если сигналы с источника 1 звукового сигнала поступают в цифровой форме, то АЦП на втором входе блока 13 вычитания не нужен. Применение адаптивных фильтров позволяет автоматически застраивать коэффициенты передачи для сигналов звуковых каналов и учитывать отражения звуковых волн, излучаемых громкоговорителем 6, от стен помещения и от различных предметов, прежде чем эти звуковые волны достигнут датчика 3 звука.

Блок 14 выделения признаков может содержать (фиг.4) последовательно соединенные детектор 15 огибающей, полосовой фильтр 16, детектор 17 и фильтр 18 нижних частот. Выход фильтра 13 нижних частот является выходом блока 14 выделения признаков, входом которого является вход детектора 15 огибающей. Полосовой фильтр 16 может иметь полосу пропускания в диапазоне 2...8 Гц, что соответствует диапазону частот фонем в человеческой речи. Детектор 17 выделяет среднеквадратическое или средневыпрямленное значение переменного напряжения, поступающего на его вход.

В описанном варианте выполнения на выходе блока 14 выделения признаков формируется напряжение, величина которого показывает уровень составляющих с частотами, попадающими в диапазон частот фонем, в огибающей сигнала на входе указанного блока. Возможны варианты выполнения блока 14, обеспечивающие выделение других признаков. Например, может выполняться оценка мощности звукового сигнала в заданном диапазоне частот и величины вариации указанной мощности во времени, как в устройстве по Патенту США 5826230, 1998 г.

Измерительный блок 8 и формирователь 9 такие же, как были описаны ранее.

Система регулирования громкости звуковоспроизведения может также быть снабжена дополнительным датчиком 19 звука, выход которого соединен с дополнительным входом блока 4 анализа и управления (фиг.2), который при этом может быть выполнен с возможностью обнаружения признаков голосов людей в сигнале, поступающем на его вход, путем сравнения этого сигнала с сигналом, поступающим на его дополнительный вход.

Дополнительный датчик 19 звука может содержать микрофон и усилитель, причем последний может быть расположен в блоке 4 анализа и управления. Датчик 3 звука может быть выполнен с возможностью контроля уровня звука в определенной области пространства. Дополнительный датчик 19 звука может быть выполнен с возможностью контроля уровня звука, создаваемого блоком 2 звуковоспроизведения. Указанные свойства датчика 3 звука и дополнительного датчика 19 звука могут быть обеспечены соответствующим расположением этих датчиков в пространстве или за счет соответствующих диаграмм направленности.

При наличии дополнительного датчика 19 звука блок 4 анализа и управления (третий вариант его выполнения) может содержать (фиг.5) первый и второй детекторы 20 и 21, первый и второй измерительные блоки 22 и 23, блок 24 сравнения и формирователь 9 сигнала управления. Входы первого и второго детекторов 20 и 21 являются первым и вторым входами блока 4 анализа и управления соответственно, а их выходы соединены со входами первого и второго измерительных блоков 22 и 23 соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам блока 24 сравнения соответственно, выход которого соединен со входом формирователя 9 сигнала управления, выход которого является выходом блока 4 анализа и управлений.

Детекторы 20 и 21 могут быть обычными амплитудными детекторами, позволяющими выделить огибающую поступающего на них сигнала. Блок 24 сравнения может содержать аналоговой вычитатель, входы которого являются входами блока 24 сравнения, а выход соединен со входом АЦП, выход которого является выходом блока 24 сравнений. Формирователь 9 сигнала управления такой же, как в варианте блока 4 анализа и управления, показанном на фиг.3.

Первый измерительный блок 22 может содержать полосовой фильтр 25, первый и второй детекторы 26 и 27 и блок 28 деления, выход которого является выходом первого изм