Способ передачи сообщений и система для его осуществления

Способ передачи сообщений и система для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Назначение

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для высококачественной передачи звуковых и видеосигналов в режимах индивидуального или коллективного их получения, преимущественно в жилых, специально не приспособленных для этого помещениях.

Предшествующий уровень техники

Общеизвестно использование в качестве акустической системы, предназначенной для передачи сигналов звуковых частот, головных телефонов (наушников). Их использование позволяет повысить коэффициент полезного действия (КПД) всей системы звуковоспроизведения за счет снижения мощности усилителя низкой частоты (УНЧ), снизить уровень внешних акустических шумов, эффективно воспроизводить сигналы низкочастотной части звукового спектра при малых размерах корпуса излучателя. Конструктивно наушники выполняют в виде, например, малогабаритных громкоговорителей, размещенных в корпусе специальной формы, который крепится на голове слушателя так, что корпус с громкоговорителями непосредственно касается головы вблизи органов слуха и препятствует прямому попаданию в органы слуха внешних акустических сигналов (помех и шумов).

Головные телефоны являются средствами индивидуального прослушивания звуковых сигналов. Главным преимуществом наушников является высокая стабильность передаточной функции этих устройств вне зависимости от места положения слушателя или ориентации его головы.

Недостатки:

а) головные телефоны создают эффект локализации кажущихся источников звука (КИЗ) внутри головы слушателя;

б) звуковые сигналы воспринимаются только органами слуха человека;

в) дискомфортное состояние слушателя, чувствующего на своей голове посторонний предмет.

Известна большая группа технических решений и устройств для передачи звуковых сигналов с использованием корпуса информационной системы по двойному назначению, например, выполненной в виде кресла или кровати, полезный объем которых используется как акустическая система (SU 575787 (И.А.Днепропетровская и др.), 15.11.1977; JP 04-260299, (MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD), 16.09.1992; JP 05-219586 (MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD), 27.08.1995). Подобные многофункциональные информационные системы передачи сообщений могут содержать источники сигналов звуковых частот правого и левого каналов, например стереофонический проигрыватель CD дисков или радиоприемник стереосигналов, а также усилители низких частот, излучатели правого и левого каналов, установленные в корпусе системы, например в спинке кресла, блоки обработки сигналов. Преимуществами этих систем является экономное использование пространства их эксплуатации, например жилой квартиры, каюты корабля, а также возможность индивидуального или коллективного прослушивания сообщений звуковых частот.

Недостатки:

а) блоки обработки сигналов источников не позволяют отслеживать всевозможные виды искажений сигналов, связанные с возможным изменением места положения слушателя по отношению к излучателям правого и левого каналов, например их изменение, когда слушатель сидит в кресле спиной к излучателям или когда он стоит перед креслом - лицом к излучателям правого и левого каналов;

б) в системе не отслеживаются возможные изменения передаточных свойств канала связи и не осуществляется текущая коррекция частотно-энергетических и/или частотно-временных предыскажений сигналов сообщений (источников) в блоке обработки сигналов:

в) в системе не осуществляется активное подавление (понижение) внешних акустических сигналов - шумов и помех;

г) в системе не осуществляется текущий анализ спектров звуковоспроизводимых сигналов источников и не осуществляются действия по оптимизации работы узлов системы в зависимости от текущего спектра сигналов источника, например не реализуется оптимизация состояния (режима работа) УНЧ.

Таким образом, точность воспроизведения сигналов сообщений в области пространства местонахождения головы слушателя невысока. Слушатель или слушатели воспринимают звуковые сообщения в сильно искаженном и зашумленном виде, например когда мимо жилого здания проходит поезд или пролетает самолет - источники интенсивных звуковых помех или сосед работает дрелью или перфоратором,

Известна большая группа изобретений, обеспечивающих повышение точности передачи сообщений, например сигналов звуковых частот, за счет принципиально отличной от традиционных информационных систем схемы построения системы передачи сообщений (системы связи). Общим для всех этих изобретений является организация в системе дополнительного канала обратной связи и специальная - многополосная обработка сигналов передаваемого сообщения и сигналов обратной связи. Для этого в систему вводят так называемые зондирующие устройства, которые устанавливают вблизи области пространства получения сообщения, например вблизи органов слуха человека. Эти устройства преобразуют сигналы конкретной физической природы, например звуковые сигналы, в электрические сигналы обратной связи. Эти сигналы представляют собой сигнал плюс шум. Электрические сигналы обратной связи по линии связи поступают на соответствующие входы блока обработки сигналов. На другие входы блока обработки поступают сигналы с выхода источника сообщений. В блоке обработки компоненты этих сигналов анализируются. Сначала сигналы источника и сигналы обратной связи фильтруют посредством однотипных фильтров, например четвертьоктавных или 1/10-октавных. Далее над отфильтрованными сигналами осуществляют определенные действия, направленные, с одной стороны, на текущею коррекцию компонентов передаваемых сигналов сообщений, попадающих в соответствующие полосовые фильтры, с другой стороны, осуществляют отфильтровывание из сигналов обратной связи шумовых компонентов, предназначенных для формирования сигналов активного понижения шумов в области пространства получения сообщения.

Например, в изобретении RU 2038704 описана конструкция подобной системы и блока обработки сигналов, обеспечивающего текущие предыскажения частотно-энергетических параметров передаваемого сообщения. По другому говоря, описанная система позволяет автоматизировать действия по корректировке уровней многополосно-отфильтрованных сигналов сообщений. Эта система представляет собой фактически автоматический эквалайзер, в котором уровни усиления сигналов сообщений в каждой многополосно-отфильтрованной полосе выставляются не на слух, как в традиционных эквалайзерах, а автоматически с помощью соответствующих узлов блока обработки. Принцип работы этих узлов схож с принципом работы общеизвестной системы автоматического усиления (АРУ). Многополосно-отфильтрованные сигналы источника сообщений и сигналы обратной связи сравниваются по энергии посредством разнополярного их детектирования, фильтрации (сглаживания) и суммирования. Сигнал напряжения на сумматоре несет информацию о том, насколько отличаются сравниваемые сигналы. Этим сигналом осуществляется управление первым управляемым усилителем, стоящим в цепи прохождения отфильтрованных компонентов сигналов сообщений. Например, если уровень сигналов обратной связи для данных частот анализа ниже уровня сигналов передаваемого сообщения, то первый управляемый усилитель открывается и уровень этих компонентов сигналов на выходе блока обработки и в области пространства получения сообщения возрастает, компенсируя изменения передаточной функции канала связи. При этом выходной сигнал блока обработки формируется путем суммирования многополосно-отфильтрованных и предыскаженных по энергетическим параметрам компонентов сигналов сообщений.

Тот же принцип автоматизации частотно-энергетических предыскажений сигналов источника (автоматический эквалайзер) описан и в изобретениях RU 2106073 и RU 2106074.

В изобретении RU 2106075 описан вариант двухканальной системы с обратной связью и специальной обработкой сигналов сообщений и сигналов обратной связи.

Для повышения точности передачи двух сигналов - правого и левого каналов в этом изобретении наряду с вышеописанным способом автоматической коррекции частотно-энергетических параметров сигналов сообщений применен новый автоматический метод коррекции частотно-временных предыскажений сигналов сообщений.

Общая идея этого метода заключается в том, чтобы, используя общеизвестные корреляционные методы обработки сигналов, вычислить текущие задержки различных компонентов сигналов сообщений во всех элементах канала связи (усилителе, излучателе, канале связи) и осуществить временные предыскажения этих компонентов, выравнивающие фазы этих компонентов для того, чтобы компоненты передаваемых сообщений приходили в область пространства их получения (приема) в фазе, как и на выходе источника сообщений - без искажений. Для этого в блок обработки вводят дополнительные узлы, обеспечивающие текущий расчет задержек многополосно-отфильтрованных сигналов источника (узлы схемы корреляционной обработки сигналов), а также схему, обеспечивающую обратный перерасчет этих задержек и подключение в цепи многополосно-отфильтрованных сигналов источника предыскажающих задержек в виде линий задержек компонентов сигналов источника.

В дополнение к вышеописанным функциям блока обработки сигналов источника сообщений в изобретении RU 2145446 описана новая функция блока обработки сигналов и соответственно новая система оптимальной передачи сообщений (понижения шума), заключающаяся в том, что наряду с вышеописанными функциями частотно-энергетических и частотно-временных предыскажений сигналов передаваемого сообщения в блоке обработки осуществляют отфильтровывание шумовых компонентов из сигналов обратной связи на тех частотах (полосах анализа), где уровень компонентов сигналов сообщений равен нулю или очень мал, а уровень шума достаточно велик. Отфильтрованные компоненты шумов в дальнейшем обрабатываются по уровням и по фазам для формирования из них компонентов выходных сигналов блока обработки, предназначенных для активного понижения шума в области пространства получения сообщения. Это достигается за счет введения в блок обработки соответствующих узлов, позволяющих осуществлять эти действия в автоматическом режиме. Работа этих узлов общеизвестна и подробно описана в изобретении.

Известны способы шумопонижения и передачи сообщений любой физической природы, а также системы для их реализации, которые позволяют подавлять шумы и передавать сообщения по схеме с обратной связью в режимах многополосного излучения сигналов из различных точек пространства к области пространства получения сообщения (RU, 2211491).

Отличие этого способа в числе излучателей, которое соответствует числу полос. За счет приближения хотя бы одного излучателя к точке приема сообщения и соответствующей оптимизации алгоритма обработки сигналов удается повысить быстродействие самоодаптации системы и точность передачи сообщений (повышается эффективность шумопонижения). Минимально возможное число полос - 2, например НЧ, ВЧ.

Недостатком изобретений RU 2145446 и RU 2211491 является достаточно высокий остаточный уровень шумов, вызванный неполной синхронизацией шумовыми шумопонижающих сигналов, а также склонность системы к самовозбуждению на частотах формирования сигналов для активного понижения шума, вызванная низкой развязкой шумовых и шумопонижающих сигналов в области пространства получения сообщения (понижения шума).

Известен способ подавления шумов, преимущественно самолетов (JP, А, 52-13721). Способ заключается в приеме и преобразовании звуковых шумовых сигналов самолета в электрические сигналы, обработке этих сигналов для формирования из них сигналов для активного понижения шума вне самолета. Обработка сигналов сводится к экспериментальному подбору уровня и фазы сигнала, обеспечивающих наиболее высокий уровень подавления шума, например, на частотах его наибольшей интенсивности.

Недостатком этой системы можно считать узкополосный характер эффекта понижения шума. Причина этого заключается в отличие спектров шумового сигнала источника шума - двигателя в различных точках области пространства на земле от спектра шумового сигнала в точке его приема, потому что источником шума является пространственно-распределенная совокупность различных шумящих узлов, деталей и агрегатов двигателя. Составляющие звуковых шумовых сигналов от различных узлов двигателя приходят в область пространства на земле и к точке расположения микрофона (зондирующего устройства) для приема шумовых сигналов на самолете с разными уровнями и фазами. Поэтому эффекта понижения шума удается добиться для узкой полосы частот. На других частотах может наблюдаться наоборот - эффект усиления шума за счет синфазного прихода шумовых и шумопонижающих волн. Основное преимущество этого способа - в высокой степени развязки принимаемых и излучаемых сигналов и возможность более точной синхронизации шумовых и шумопонижающих сигналов во времени за счет выбора задержки принятых шумовых сигналов в непосредственной близости от источника шума и излучаемых из точки пространства, расположенной ближе к точке получения сообщения.

Общеизвестно большое количество многоканальных систем, включающих в себя, например, правый и левый фронтальные каналы, центральный канал и правый и левый тыловые каналы, например система Dolby Diqital (AC-3) или DTS (см., например, журнал "Мастер 12 Вольт" февраль-март 2002 г., с.66). Многоканальные системы обеспечивают имитацию объемного звучания для сигналов, записанных не в реальных акустических условиях, а посредством микширования электрических сигналов различных источников. Они не могут быть отнесены к классу систем высококачественного звуковоспроизведения, поскольку при случайной установке акустических систем правого и левого каналов в специально не приспособленном жилом помещении со случайными акустическими свойствами обеспечивают также случайные параметры воспроизводимых сигналов, например частотно-энергетические или частотно-временные параметры сигналов в области пространства получения сообщения. Это воспринимается, например, в виде разбаланса звукового давления на различных частотах или заметное на слух отставание низкочастотных компонентов, например более удаленного, чем другие акустические системы, сабвуфера. В зависимости от места положения слушателя и его ориентации в пространстве правый канал может оказаться левым, а фронтальные излучатели - тыловыми, а спектр сильно искаженным.

Общеизвестен ряд технических решений, описанных в изобретении RU A, 2002113688 (PCT/RU 2003/000234, опубл. 1.04.2004). В этом изобретении, в частности, описан способ автоматического понижения шума (авиамоторного средства, например самолета), когда шумовой сигнал, из которого формируют сигналы для активного шумоподавления, принимают вблизи этого источника шума, а подавление шума осуществляют в другой области пространства - вдали от источника шума. Например, принимают шумовой сигнал вблизи двигателя самолета, а его подавляют в салоне самолета - вблизи головы пассажира или летчика.

Существенным отличием этого способа от вышеописанных способов автоматического формирования сигналов для шумопонижения является то обстоятельство, что компоненты шумовых сигналов получают не путем их отфильтровывания из сигналов обратной связи, сформированных в области пространства понижения шума (получения сообщения), а путем их отдельного приема посредством соответствующего зондирующего устройства, установленного вблизи источника шума. При этом автоматизация процесса экспериментального подбора параметров сигналов для активного понижения шума обеспечивается зондирующим устройством, расположенным вблизи области пространства понижения шума (получения сообщения). Но в отличие от вышеописанных способов понижения шума у этого зондирующего устройства уже отсутствует функция "источника шумовых компонентов". Он задействован лишь по функции "источника сигналов обратной связи" для автоматизации процесса подбора параметров сигналов активного понижения шума в области пространства его понижения (получения сообщения). В качестве устройств в изобретении описаны шумопонижающие кресло и кровать (прототипы). За счет большого разноса в пространстве точек приема и излучения увеличивается развязка шумовых и шумопонижающих сигналов и существенно повышается эффективность подавления шумов. Шумы понижают в низкочастотной части спектра.

Недостатком способа передачи сообщения в режиме автоматического подбора параметров сигналов шумопонижения, описанного в этом изобретении, является потеря информационных сигналов на частотах понижения шумов, например на частотах ниже 100 Гц.

Общеизвестны многоканальные звуковоспроизводящие системы, доукомплектованные устройствами отображения визуальной информации в виде телевизионных приемников, дисплеев или плазменных панелей, а также устройствами формирования видеосигналов (DVD или VHS проигрывателями), получившими название "домашние кинотеатры".

Общеизвестны широкоформатные плазменные экраны в составе "домашних кинотеатров" или домашних телевизионных приемников, главным недостатком которых является искаженно-приплюснутое отображение на широкоформатном экране стандартного формата изображения. За счет этого у пользователя создается иллюзия, что он находится в широформатном кинотеатре и получает значительно больше визуальной и звуковой информации - на новом уровне качества. В действительности, часть визуальной информации - снизу и сверху теряется, изображение выглядит неправдоподобно искаженным, например даже худые люди на таком экране кажутся толстыми и малопривлекательными. Искаженное видеоизображение видных политических или религиозных деятелей отрицательно влияет на их рейтинг. Подобные устройства искажают звуковую и визуальную информацию, несмотря на свою дороговизну, вводят в заблуждение потребителей в отношении реальных потребительских свойств и поэтому не могут быть отнесены к классу систем HI-End. Их использование на TV-студиях нецелесообразно.

Раскрытие изобретения

Задача, решаемая изобретением, - повышение точности передаваемых сообщений на звуковых частотах, а в варианте и визуальных сигналов и повышение, таким образом, точности локализации в пространстве кажущихся источников звуков, стереоэффекта, а также минимизация частотно-энергетических и/или частотно-временных искажений сигналов, повышение соотношения сигнал/шум. Дополнительным техническим результатом является компенсация искажений видеоизображения при его просмотре под различными углами, оптимизация работы узлов системы, например повышение КПД УНЧ в режимах индивидуального и коллективного получения сигналов сообщений, экономия полезного объема помещения.

Поставленная задача решается тем, что в известной многофункциональной системе передачи сообщений, содержащей источники сигналов звуковых частот правого и левого каналов, блоки обработки этих сигналов, выполненные с возможностью осуществления предыскажений сигналов источников, усилители, излучатели правого и левого каналов, установленные в корпусе системы, выполненном в виде бытового предмета, предназначенного для реализации иной, чем передача сообщений, функции, например лежания или сидения на нем, согласно изобретению система снабжена переключателями, предназначенными для переключения сигналов источника правого канала в левый канал и наоборот для обеспечения соответствия мест расположения излучателей правого и левого каналов по отношению к правому и левому органу слуха человека.

Возможны варианты реализации многофункциональной системы, такие что:

переключатели связывают источники сигналов и первые входы блоков обработки, при этом выходы блоков обработки связаны с входами усилителей, а выхода усилителей связаны с излучателями;

переключатели связывают выходы блоков обработки со входами усилителей, при этом источники связаны с первыми входами блоков обработки сигналов, а выходы усилителей связаны с излучателями;

переключатели связывают выходы усилителей и излучатели, при этом источники сигналов связаны с первыми входами блоков обработки сигналов, а выходы блоков обработки связаны со входами усилителей;

в систему вводят по крайней мере один датчик места положения человека по отношению к корпусу системы, управляющий работой переключателей, при этом переключатели выполняют с управляющими входами, связанными с датчиком, например емкостным, ультразвуковым или фотоэлектрическим;

блоки обработки сигналов выполняют с возможностью изменения предыскажений сигналов источников для реализации режимов индивидуального или коллективного получения сообщений звуковых частот;

блоки обработки сигналов источников выполняют с возможностью формирования энергетических предыскажений сигналов источников, например посредством управляемых аттенюаторов;

блоки обработки выполняют с возможностью формирования фиксированных частотно-энергетических и/или частотно-временных предыскажений сигналов источников;

вводят в систему зондирующие устройства, предназначенные для приема сигналов звуковых частот вблизи органов слуха человека и преобразования акустических сигналов в электрические сигналы обратной связи, линии связи, входы которых связаны с зондирующими устройствами, при этом блоки обработки сигналов снабжают вторыми входами, на которые подают сигналы с выходов линий связи, и выполняют блоки обработки сигналов с возможностью автоматического формирования энергетических предыскажений сигналов источников;

вводят в систему зондирующие устройства, предназначенные для приема сигналов звуковых частот вблизи органов слуха человека и преобразования акустических сигналов в электрические сигналы обратной связи, линии связи, входы которых связаны с зондирующими устройствами, при этом блоки обработки сигналов снабжают вторыми входами, на которые подают сигналы с выходов линий связи и выполняют блоки обработки сигналов с возможностью автоматического формирования частотно-энергетических и/или частотно-временных предыскажений сигналов источников;

в качестве источников сигналов звуковых частот используют магнитофон, или проигрыватель CD, или проигрыватель SACD, или проигрыватель DVD, или проигрыватель МР3, или стереофоническое радиоприемное устройство;

корпус системы выполнен в виде кресла;

спинка кресла выполнена в виде стереофонической акустической системы;

излучатели правого и левого каналов расположены симметрично и вблизи слуховых органов человека, сидящего на кресле;

высокочастотные или средневысокочастотные излучатели установлены в корпусе с возможностью изменения их пространственного местоположения по отношению к органам слуха человека;

спинка кресла выполнена с возможностью изменения угла наклона;

сиденье кресла выполнено в виде стереофонической или монофонической акустической системы, например в виде сабвуфера;

в подлокотниках кресла установлены усилители, блоки обработки сигналов и источники сигналов звуковых частот;

корпус системы выполнен в виде кровати;

хотя бы одна из спинок кровати выполнена в виде акустической системы;

лежанка кровати выполнена в виде акустической системы, например в виде сабвуфера;

в систему вводят хотя бы одно дополнительное зондирующее устройство для приема шумовых акустических сигналов, которое устанавливают ближе к источнику шумовых сигналов, чем излучатели по отношению к органам слуха человека, дополнительную линию связи, на вход которой подают сигналы с дополнительного зондирующего устройства, при этом хотя бы один из блоков обработки сигналов снабжают дополнительным входом, на который подают сигналы с выхода дополнительной линии связи и который выполняют с возможностью осуществления частотно-энергетических и частотно-временных предыскажений принятых шумовых сигналов при формировании из них сигналов для активного понижения акустических шумов в области пространства вблизи органов слуха человека, при этом хотя бы один из выходных сигналов блоков обработки формируют путем суммирования предыскаженных шумовых сигналов и сигналов источников;

в систему вводят устройство отображения визуальных сообщений, например плазменную панель, прикрепленную к корпусу системы посредством опорно-поворотного устройства, а также устройство для формирования сигналов, управляющих работой устройства отображения визуальных сообщений, например DVD проигрыватель или VHS видеомагнитофон;

опорно-поворотное устройство выполнено с возможностью автоматического перемещения в пространстве устройства отображения визуальных сообщений по отношению к местоположению человека для просмотра видеоизображения для компенсации искажений видеоизображения при различных углах просмотра;

блоки обработки сигналов звуковых частот выполнены с возможностью многополосного шумопонижения сигналов источников и/или с возможностью анализа текущих спектров сигналов сообщений и формирования сигналов управления, предназначенных для изменения режимов работы усилителей, например перевода их из режима А в режим АВ и/или подключения на выходах усилителей токоограничительных резисторов, и/или изменения уровня напряжения, питающего усилители, и/или изменения конфигурации схемы усилителей, например, путем их мостового включения или параллельного подключения к выходным каскадам усилителей дополнительных усилителей тока и/или изменения напряжения, подаваемого на вентиляторы охлаждения.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе повышения точности передачи сообщений, заключающемся в пространственной ориентации излучателей сообщений в направлении области пространства получения сообщений, согласно изобретению в качестве сообщений используют звуковые и/или визуальные сигналы, а ориентацию излучателей осуществляют посредством автоматизированной системы, выполненной с возможностью приема и обработки вспомогательных сигналов, излучаемых из области пространства получения сообщения в область пространства месторасположения излучателей сообщений - для формирования сигналов, управляющих ориентацией излучателей в направлении области пространства получения сообщений.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения станут понятны во время рассмотрения приведенных ниже возможных вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1-4 изображают обобщенные структурные схемы вариантов выполнения систем передачи сообщений, построенных по схеме с обратной связью и специальной обработкой сигналов (аналоги).

Фиг.8 изображает один из возможных вариантов структурной схемы блока 2 для автоматического подбора параметров шумопонижающих сигналов, принятых вблизи источника шума. Пунктиром показаны узлы системы передачи сообщений при автоматическом формировании шумопонижающих сигналов.

Фиг.9 - варианты выполнения системы в виде: а) "кресла меломана"; б) - "домашнего кинотеатра".

Фиг.10 поясняет вариант выполнения системы в виде кровати.

Фиг.11-13 изображают структурные схемы систем согласно изобретению.

Фиг.14 изображает конструкцию устройства для определения направления ориентации излучателей системы.

Лучший вариант осуществления изобретения

Одной из актуальных задач в области конструирования систем для передачи сообщений, например звуковых и/ или видеосигналов (визуальных сообщений), в специально не приспособленных для этого помещениях является задача повышения точности передаваемых сообщений.

В специально не приспособленных помещениях (жилых помещениях, каютах яхт, самолетов, поездов и т.д.) традиционный способ построения системы для передачи сообщений (передатчик - канал связи - получатель) не всегда позволяет обеспечить высокую точности передачи сообщений (сигналов). Это связано, в первую очередь, с тем, что в подобной системе высока неопределенность в месте установки излучателей соответствующих сигналов, например громкоговорителей звуковоспроизводящей системы или экрана "домашнего кинотеатра", а также, в общем случае, случайную природу имеет место расположения человека в пространстве этого помещения, например прослушивающего музыку, воспроизводимую акустическими системами, сидя в кресле, на диване или лежа в кровати. Вышеуказанная неопределенность параметров так называемого канала связи или передачи сообщений наряду с наличием достаточно высокого уровня внешних помех и шумов приводит к росту энтропии системы связи. Причем важно отметить, что чем больше отличие параметров подобных помещений от студийных условий, тем выше рост энтропии и ниже точность получаемых слушателем или зрителем информационных сигналов. Кроме того, к росту энтропии также приводит необоснованное вмешательство человека (слушателя) в процесс обработки передаваемых сигналов, например регулирование на слух амплитудно-частотной (АЧХ) характеристики корректирующих фильтров, например вручную управляемых эквалайзеров. По звуковым - сложным, быстроменяющимся сигналам, которые человек прослушивает, чаще всего впервые, в принципе невозможно точно выставить соотношение уровней различных компонентов сигналов и компенсировать, например, искажения АЧХ усилителя, громкоговорителя и канала связи (помещения).

Поэтому все традиционные системы связи никак не могут быть отнесены, например, к системам высококачественного звуковоспроизведения HI-FI или HI-End класса. Это системы начального уровня качества, поскольку, например, в реальном жилом помещении они обеспечивают в области пространства получения сообщения неравномерность АЧХ порядка ±10÷20 дБ, а уровень соотношения сигнал/помеха не выше 10÷40 дБ, в основном, за счет свойств помещения.

Не лучше обстоит дело и с передачей визуальных сообщений в специально не приспособленных помещениях.

Получившие в последнее время распространение так называемые "широкоформатные" плазменные панели и экраны "домашних кинотеатров" и телевизоров сильно искажают визуальную информацию, например, при просмотре на них стандартного формата телевидеоизображения. Сильные дополнительные искажения возникают также при просмотре изображения под различным углом. Эти визуальные искажения в сочетании с многоканальным акустическими системами, устанавливаемыми пользователем произвольным образом, не обеспечивают точную передачу сообщений в область пространства получения сообщений.

В последние годы была запатентована большая группа систем с обратной связью и специальной обработкой сигналов, позволяющих в автоматическом режиме "тормозить" рост энтропии системы связи. На фиг.1-4 показаны структурные схемы различных вариантов систем с обратной связью, которые позволяют исследовать и компенсировать всевозможные виды искажений сигналов сообщений и активно понижать шумы. Они содержат: источник(и) 1 сигналов, блок(и) 2 обработки сигналов, выполненный с возможностью реализации различных функций по обработке сигналов сообщений и сигналов обратной связи, усилители 3, 9, излучатели 4, 10, зондирующее устройство(ва) 5, линию(и) связи 6, посредством которой передают сигналы обратной связи к блокам 2, дополнительный фильтр 11. Для простоты на фиг.1-4 показаны узлы только одного из каналов, например правого, а также показаны полосовые каналы 7 (например, низких частот) и 12 (высоких частот) связи с помехами 8. Параметры каналов 7, 12 могут меняться случайным образом. Характеристики помех 8 и пространственные координаты точек приема и точек излучения могут меняться случайным образом. Считается, что форма тока (напряжения) передаваемого сигнала источника 1 является априорно неизвестной (случайной) функцией времени (процессом).

Системы с обратной связью (Фиг.1-4) имеют в своем составе многофункциональный узел - блок 2 обработки сигналов. На его входы поступают электрические сигналы: электрические сигналы с выхода источника 1 и принятый электрический сигнал (сигнал обратной связи).

В блоке 2 могут быть реализованы следующие операции над сигналами (функциональные возможности):

а) расчет и формирование уровней и/или задержек сигналов источника 1 в полосах обработки. Другими словами, в соответствующих частотных полосах могут осуществляться энергетические и временные предыскажения;

б) многополосное формирование сигналов для активного шумопонижения. Эта операция предполагает многополосную фильтрацию принятых электрических сигналов, которые представляют собой сигнал плюс шум и формирование многополосных сигналов для активного шумопонижения;

в) различные варианты суммирования многополосно-обработанных сигналов источника 1 и многополосно-сформированных сигналов для активного шумопонижения.

Различные комбинаторные сочетания функциональных возможностей блока 2 обработки сигналов и вариантов выполнения обобщенных структурных схем систем для передачи сообщений позволяют реализацию разнообразных систем.

Например, для решения задачи передачи сообщений в условиях полной неопределенности всевозможных параметров сигналов, помех и характеристик канала связи можно использовать структурную схему, показанную на фиг.1. В системе, показанной на фиг.1, на выходе блока 2 обработки формируется сложный широкополосный сигнал. Он может содержать как компоненты полезного информативного сигнала источника 1, предыскаженные в соответствии с текущими (искажающими) свойствами канала связи, так и компоненты сигналов для активного подавления внешних помех, которые в текущий момент времени присутствуют в канале. В соответствии со структурной схемой (Фиг.1) этот сложный, составной, широкополосный сигнал усиливается с помощью усилителя 3 и посредством излучателя 4 излучается в канал до точки приема. Посредством зондирующего устройства 5 в точке приема сигнал конкретной физической природы (звук) преобразуется в принятый электрический сигнал и посредством линии связи 6 передается к месту его обработки - в блок 2. В блоке обработки сигналов вновь происходит многополосная обработка сигналов в соответствии с их новыми, текущими параметрами, определяется текущее несоответствие сигналов друг другу и в соответствии с функциональными возможностями блока 2 обработки формируется сигнал на его выходе и т.д.

На фиг.2 показан вариант построения структурной схемы системы для передачи сообщений, в которой число выходных сигналов блока 2 обработки не менее двух. Дополнительные выходы блока 2 позволяют реализовать многополосные системы для передачи сообщений. Эти выходные сигналы можно получить путем разнообразных (комбинаторных) сумм вышеуказанных многополосных сигналов источника 1 и многополосных сигналов для активного шумопонижения.

Многополосный принцип передачи сигналов источника 1 можно также получить за счет дополнительной фильтрации (посредством дополнительного фильтра 11) выходного широкополосного сигнала блока 2 обработки - фиг.4 или за счет дополнительной фильтрации усиленного выходного сигнала блока 2 - фиг.3. Таким образом, на фиг.2, 5, 4 показаны различные варианты структурных схем многополосных систем передачи сообщений с обратной связью. Их принцип работы аналогичен системе, показанной на фиг.1, за исключением дополнительной фильтрации сигналов, дополнительного усиления сигналов соответствующих полос частот и их излучения из различных точек до точки приема сообщения. Преимущества многополосного метода общеизвестны: снижаются требования к усилителям и излучателям в отношении запаса мощности, полосы эффективно воспроизводимых частот, повышается быстродействие самоадаптации систем с обратной связью.

На фиг.5, 6 показаны структурные схемы блоков 2 обработки сигналов соответственно с одним или несколькими выходами. Они содержат: устройство 15 управления, полосовые фильтры 14, блоки 15 для расчета и формирования уровней и задержек сигналов источника 1, блоки 16 формирования сигналов для активного шумопонижения, сумматор(ы) 17, фазовращатели 29, устройства 50 управления фазовращателями 29, вторые управляемые усилители 51, первые управляемые усилители 28.

Блоки 15 могут быть выполнены в виде блоко