Ручная регулировка громкости слухового аппарата

Ручная регулировка громкости слухового аппарата

Несмотря на то, что в последние годы большинство слуховых аппаратов лишено пользовательского регулятора громкости (РГ), многие аудиологи и пользователи слуховых аппаратов настаивают на наличии этой функции. Не существует универсального положения регулятора громкости, подходящего всем пользователям в любой акустической обстановке, даже если уровень громкости автоматически меняется в зависимости от окружающих условий. Ранее было отмечено, что в настоящее время менее 45% слуховых аппаратов снабжено регуляторами громкости. К сожалению, более точная статистика по этому вопросу отсутствует.

Пользовательская регулировка громкости

Мы рассмотрим вопрос пользовательской регулировки громкости, основываясь на опубликованных результатах нескольких исследований. Обратите внимание, что таких работ немного и их трудно сравнивать друг с другом.

Казалось бы, современные слуховые аппараты столь разумны, что реагируют на изменение акустической обстановки без необходимости ручных регулировок. Однако результаты исследований показывают, что это не так, потому что предпочтения разных пользователей для данной акустической обстановки в каждый момент времени неодинаковы. Этот постулат находит поддержку в MarkeTrak VI, где отмечено, что лишь 42% пользователей слуховых аппаратов считают их громкость комфортной. А это, в свою очередь, означает, что 58% пользователей не расценивают громкость своих слуховых аппаратов как комфортную. Одно это свидетельствует о желательности наличия пользовательской регулировки громкости.

Предпочитают ли пользователи слуховых аппаратов автоматическую регулировку громкости?

Valente и соавт. (1998) отметили, что 44% опытных пользователей считают отсутствие регулятора громкости «несколько или очень непривлекательным».

Kochkin (2000) указывал, что 28% пользователей слуховых аппаратов с компрессией в широком динамическом диапазоне (WDRC), имеющих один микрофон, предпочитают ручную регулировку громкости. Что же касается аппаратов с несколькими микрофонами, то ручную регулировку громкости предпочитают 35% пользователей. Это неудивительно, потому что направленность приводит к некоторому уменьшению низкочастотного усиления, делая звучание аппарата более тихим. Однако те, кто не хотели пользоваться регулятором громкости, были в большей степени удовлетворены своими аппаратами (81%), чем те, кто предпочел регулятор громкости (42%).

Surr и соавт. (2001) обнаружили, что 77,2% опытных/удовлетворенных пользователей предпочитают регулятор громкости независимо от «продвинутости» автоматики своих слуховых аппаратов. В работе рассматривались двухканальные слуховые аппараты с WDRC. Конечно, эти результаты основаны на прежних слуховых аппаратах, технологически уступающих современным, но мнение опытных пользователей тем не менее заслуживает внимания. Важно отметить также, что все участники исследования прежде пользовались линейными слуховыми аппаратами, снабженными регулятором громкости.

Спасут ли положение адаптивные слуховые аппараты?

Несмотря на то, что по данным прежних исследований значительное число пользователей слуховых аппаратов предпочитают регулятор громкости, в большинстве цифровых слуховых аппаратов пользовательская регулировка громкости не предусматривалась. В работе Surr и соавт. (2001) отмечено, что функция WDRC сама по себе не решает проблему. А как насчет более современных цифровых слуховых аппаратов, использующих различные варианты WDRC в сочетании с программируемым адаптивным усилением в разной обстановке?

Под адаптивными слуховыми аппаратами в настоящее время подразумеваются аппараты, автоматически меняющие обработку сигнала (усиление, амплитудно-частотную характеристику, направленность и т.д.) в ответ на изменение входного сигнала. Кроме того, существует возможность программирования пользовательских предпочтений для различной обстановки (шум, тишина, музыка, ресторан и т.д.), выбираемых с помощью переключателя. По-видимому, первым исследованием пользовательских предпочтений с включенной и выключенной ручной регулировкой громкости в цифровых слуховых аппаратах с WDRC является работа Rhys (2006). Из 28 участников 73,7% высказались за наличие ручного регулятора громкости, тогда как 26,3% сочли более удобным его отсутствие.

Чтобы изучить использование адаптивных слуховых аппаратов, Keidser (2009) собрала данные 606 пользователей автоматических адаптивных аппаратов. Основанием послужили результаты других работ, указывающие на то, что некоторые клиенты не пользуются адаптивными программами бóльшую часть времени. В целом было установлено, что часть обладателей адаптивных слуховых аппаратов предпочитают ручную регулировку громкости. Как минимум клиенты нуждаются в индивидуальном обучении использованию адаптивных слуховых аппаратов.

В качестве ремарки заметим, что, согласно наблюдениям, пользователи чаще всего не замечают никаких различий между функционированием автоматических слуховых аппаратов в различной обстановке, за исключением разницы в усилении. При попадании в новую обстановку многие пользователи отмечают, что они перестали слышать. Это, как правило, свидетельствует о недостаточном усилении.

Что скрывается за цифрами?

Сравнивать отдельные исследования, касающиеся использования регулировки громкости, очень сложно. Дело в том, что в пяти основных работах использовались совершенно разные технологии. Это связано с временем их публикации. Иными словами, в исследованиях использовались слуховые аппараты, различавшиеся электроникой, алгоритмами, количеством микрофонов и т.д.

Работа Valente и соавт. (1998) касалась радикальной перемены – от ручной регулировки громкости к полному отсутствию регулировки громкости. В работе Surr и соавт. (2001) основное внимание уделялось переходу от традиционной автоматической регулировки громкости к WDRC. В работе Rhys (2006) слуховые аппараты с WDRC сравнивались с линейными аппаратами. В последовавшей за этим работе Keidser (2009) участники исследования должны были ответить на вопросы, касавшиеся отличий адаптивных слуховых аппаратов с WDRC от аппаратов с несколькими программами прослушивания; при этом настройки усиления в каждой из программ существенно различались. Данные, представленные в MarkeTrak, базировались на всех вышеперечисленных исследованиях.

Попытка установить необходимость наличия ручного регулятора громкости на основании упомянутых выше работ подобна разгадке тайны пирамид. В этих исследованиях участвовали несопоставимые популяции испытуемых, а параметры, на основании которых авторы приходили к выводу о том, следует ли пользоваться ручным регулятором громкости, совершенно различны (удовлетворенность, предпочтение, реальное использование, регулировка, время выполнения исследования, тип слухового аппарата, используемые алгоритмы, количество микрофонов и т.д.). Поэтому прямое сравнение этих работ совершенно непродуктивно.
Помня об этом, постараемся тем не менее обобщить существующие наблюдения:

Желательно наличие регулятора громкости

S – Аналог. линейный с 1 микр. / WDRC без РГ (Surr и соавт., 2001)
К1 – Цифр. с 1 микр. / WDRС без РГ (Kochkin, 2000)
V – Цифр. с 1 микр. / WDRС без РГ (Valente и соавт.,1998)
К2 – Цифр. с напр. микр. / WDRС без РГ (Kochkin, 2003)
К1 – Все пользователи (К1) – (Kochkin, 2000)
R – Программируемые СА с WDRC (Rhys, 2006)
К – Цифр. СА с адаптивной WDRC (Keidser, 2009)

• Предпочитают регулятор громкости
• Считают наличие регулятора громкости очень желательным (Kochkin, 2003)
– 78% в США
• Предпочитают простую регулировку громкости (Kochkin, 2003):
– 72% в США
– 65% в Германии
• Предпочитают большее или меньшее усиление, чем предложено программой (Surr и соавт.,2001)

Предпочитаемая громкость по сравнению с запрограммированной

1 – Хочу тише
2 – Хочу громче или тише
3 – Хочу громче
4 – Желаемая громкость не соответствует предлагаемой более чем в 50 % случаев

Опытные пользователи предпочитали большее усиление, чем новички

Оценка удовлетворенности (в %) своими слуховыми аппаратами

Предпочитающие отсутствие РГ = 81% (Kochkin, 2000)
Предпочитающие наличие РГ = 42% (Kochkin, 2000)

Удовлетворенность в зависимости от опытности и наличия РГ

Опытные пользователи = Более удовлетворены (Surr и соавт., 2001)
Опытные пользователи = 56% предпочитают РГ (Valente и соавт., 1998)
Опытные пользователи = 88,9% предпочитают РГ (Rhys, 2006)
Новички = 60% предпочитают РГ (Rhys, 2006)
Новички = Удовлетворенность повышается при наличии автоматической регулировки усиления (Surr и соавт., 2001)

Регулятор громкости слухового аппарата и удовлетворенность пользователей

Основываясь на мнении специалистов и пользователей, Kochkin (2003) приходит к следующим выводам:

1. Опытные пользователи слуховых аппаратов менее склонны к отказу от ручной регулировки громкости.
2. Различия в удовлетворенности слуховыми аппаратами между новичками и опытными пользователями могут быть не связаны с наличием или отсутствием РГ; регулировка громкости была выбрана «козлом отпущения» для объяснения различий в их отношении к слуховым аппаратам.
3. Автоматические адаптивные функции слуховых аппаратов работают хорошо, но не в любой акустической обстановке. Ручной РГ позволяет пользователям выбрать наиболее подходящий уровень усиления. Этот вывод основан на том, что только 42% пользователей удовлетворены комфортностью громкости своих слуховых аппаратов.
4. Некоторые пользователи слуховых аппаратов психологически должны иметь возможность управлять ими, а не быть заложниками автоматической стратегии обработки сигнала.
5. Опытные пользователи слуховых аппаратов привыкли к наличию РГ и не хотят отказываться от него в силу привычки.

Регулировать или не регулировать громкость?

Нам представляется, что ответ однозначно должен быть положительным, по крайней мере такая опция должна быть доступной. Не столь важно, регулируется ли громкость на самом слуховом аппарате или с помощью пульта дистанционного управления; главное, чтобы наличие пользовательской регулировки громкости способствовало, хотя бы частично, большей успешности коррекции слуха.

Автоматическая регулировка усиления

Автоматическая регулировка усиления ( АРУ ) — это схема регулирования с обратной связью с обратной связью в усилителе или цепочке усилителей, цель которой — поддерживать подходящую амплитуду сигнала на его выходе, несмотря на изменение амплитуды сигнала на входе. Средний или пиковый уровень выходного сигнала используется для динамической регулировки усиления усилителей, позволяя схеме удовлетворительно работать с более широким диапазоном уровней входного сигнала. Он используется в большинстве радиоприемников для выравнивания средней громкости ( громкости ) разных радиостанций из-за разницы в мощности принимаемого сигнала. , а также изменения радиосигнала отдельной станции из-за замирания . Без AGC звук , излучаемый от AM радио приемника будет меняться до крайней степени , от слабого до сильного сигнала; АРУ эффективно снижает громкость, если сигнал сильный, и увеличивает ее, когда он слабее. В типичном приемнике управляющий сигнал обратной связи АРУ обычно берется из каскада детектора и применяется для управления усилением каскадов усилителя ПЧ или ВЧ.

Сигнал, который нужно регулировать усилением (выход детектора в радио), поступает на диод и конденсатор , которые создают напряжение постоянного тока, следующее за пиком. Это подается на блоки усиления RF, чтобы изменить их смещение, тем самым изменяя их усиление. Традиционно все каскады с регулируемым усилением располагались до обнаружения сигнала, но также можно улучшить управление усилением, добавив каскад с регулируемым усилением после обнаружения сигнала.

Радиоприемники AM

В 1925 году Гарольд Олден Уиллер изобрел автоматический регулятор громкости (AVC) и получил патент. Карл Кюпфмюллер опубликовал анализ систем AGC в 1928 году. [1] К началу 1930-х годов большинство новых коммерческих радиовещательных приемников включали автоматическую регулировку громкости. [2]

AGC является отклонением от линейности в радио AM приемников . [3] Без АРУ AM-радио имело бы линейную зависимость между амплитудой сигнала и формой звуковой волны — амплитуда звука , которая коррелирует с громкостью, пропорциональна амплитуде радиосигнала, потому что информационное содержание сигнала переносится изменения амплитуды несущей волны . Если бы схема не была достаточно линейной, модулированный сигнал нельзя было бы восстановить с разумной точностью . Однако мощность принимаемого сигнала будет широко варьироваться в зависимости от мощности и расстояния до передатчика , а также затухания на тракте сигнала . Схема АРУ ​​предотвращает слишком сильные колебания выходного уровня приемника, определяя общую мощность сигнала и автоматически регулируя усиление приемника для поддержания выходного уровня в приемлемом диапазоне. При очень слабом сигнале АРУ задействует приемник с максимальным усилением; по мере увеличения сигнала АРУ ​​снижает усиление.

Обычно невыгодно уменьшать усиление входного ВЧ-интерфейса приемника для более слабых сигналов, поскольку низкое усиление может ухудшить отношение сигнал / шум и блокировку ; [4] поэтому многие конструкции уменьшают усиление только для более сильных сигналов.

Поскольку диод AM-детектора вырабатывает постоянное напряжение, пропорциональное силе сигнала, это напряжение может подаваться обратно на более ранние каскады приемника для уменьшения усиления. Требуется сеть фильтров, чтобы аудиокомпоненты сигнала не влияли заметно на усиление; это предотвращает «нарастание модуляции», которое увеличивает эффективную глубину модуляции сигнала, искажая звук. Приемники связи могут иметь более сложные системы AVC, включая дополнительные каскады усиления, отдельные детекторные диоды АРУ, разные постоянные времени для широковещательного и коротковолнового диапазонов, а также приложение разных уровней напряжения АРУ к разным каскадам приемника для предотвращения искажений и перекрестной модуляции. [5] Дизайн системы AVC оказывает большое влияние на удобство использования приемника, характеристики настройки, точность воспроизведения звука и поведение при перегрузке и сильных сигналах. [6]

FM-приемники, даже несмотря на то, что они включают каскады ограничителей и детекторы, которые относительно нечувствительны к изменениям амплитуды, все же выигрывают от АРУ для предотвращения перегрузки сильных сигналов.

Радар

Связанное с этим применение AGC — в радиолокационных системах, как метод преодоления нежелательных отраженных сигналов от помех . Этот метод основан на том факте, что количество возвращаемых помех намного превышает количество эхо-сигналов от представляющих интерес целей. Усиление приемника автоматически регулируется для поддержания постоянного уровня видимых помех. Хотя это не помогает обнаруживать цели, замаскированные более сильными окружающими помехами, это помогает различать сильные источники целей. В прошлом АРУ радара управлялись электроникой и влияли на усиление всего приемника радара. По мере развития радаров система AGC стала управляться с помощью компьютерного программного обеспечения и с большей степенью детализации влияла на усиление в определенных ячейках обнаружения. Многие радиолокационные контрмеры используют AGC радара, чтобы обмануть его, эффективно «заглушая» реальный сигнал с помощью имитации, поскольку AGC будет рассматривать более слабый, истинный сигнал как помеху по сравнению с сильной имитацией.

Аудио видео

Аудиолента генерирует определенное количество шума . Если уровень сигнала на ленте низкий, шум более заметен, т. Е. Отношение сигнал / шум ниже, чем могло бы быть. Для получения наименее шумные записей, уровень записи должен быть установлен как можно выше, не будучи настолько высокими, чтобы клип или исказить сигнал. При профессиональной записи с высокой точностью уровень устанавливается вручную с помощью измерителя пиковых значений. Когда высокая точность не является требованием, подходящий уровень записи может быть установлен с помощью схемы АРУ, которая снижает усиление по мере увеличения среднего уровня сигнала. Это позволяет делать полезную запись даже для речи на некотором расстоянии от микрофона диктофона. Аналогичные соображения применимы и к видеомагнитофонам .

Потенциальный недостаток AGC заключается в том, что при записи чего-то вроде музыки с тихими и громкими пассажами, таких как классическая музыка, AGC будет делать тихие пассажи громче, а громкие — тише, сжимая динамический диапазон ; результатом может быть снижение качества музыки, если сигнал не будет повторно расширен при воспроизведении, как в системе компандирования .

Некоторые катушечные магнитофоны и кассетные деки имеют схемы АРУ. Те, которые используются для высокой точности, обычно этого не делают.

Большинство схем видеомагнитофона используют амплитуду вертикального запирающего импульса для работы АРУ. Схемы управления копированием видео, такие как Macrovision, используют это, вставляя пики в импульс, которые будут игнорироваться большинством телевизоров , но заставят АРУ видеомагнитофона излишне исправлять и искажать запись.

Вогад

Устройство регулировки усиления с голосовым управлением [7] или устройство регулировки усиления с управлением по громкости [8] (vogad) — это тип АРУ или компрессора для усиления микрофона . Обычно он используется в радиопередатчиках для предотвращения перемодуляции и уменьшения динамического диапазона сигнала, что позволяет увеличить среднюю передаваемую мощность. В телефонии это устройство принимает самые разные входные амплитуды и выдает в целом согласованную выходную амплитуду.

В своей простейшей форме ограничитель может состоять из пары встречных ограничивающих диодов , которые просто шунтируют избыточную амплитуду сигнала на землю при превышении порога проводимости диода. Этот подход просто отсекает верхнюю часть больших сигналов, что приводит к высоким уровням искажений.

В то время как ограничители ограничения часто используются как форма последней защиты от перемодуляции , правильно спроектированная схема Vogad активно контролирует величину усиления для оптимизации глубины модуляции в реальном времени. Помимо предотвращения чрезмерной модуляции, он повышает уровень тихих сигналов, что позволяет избежать недомодуляции. Недомодуляция может привести к плохому проникновению сигнала в шумных условиях, следовательно, vogad особенно важен для голосовых приложений, таких как радиотелефоны .

Хорошая схема vogad должна иметь очень быстрое время атаки , чтобы начальный громкий голосовой сигнал не вызывал внезапного всплеска чрезмерной модуляции. На практике время атаки будет составлять несколько миллисекунд, поэтому иногда требуется ограничитель ограничения, чтобы поймать сигнал на этих коротких пиках. Обычно используется гораздо большее время затухания, чтобы усиление не увеличивалось слишком быстро во время обычных пауз в естественной речи. Слишком короткое время затухания приводит к феномену « дыхания », когда уровень фонового шума увеличивается с каждым перерывом в речи. Цепи Vogad обычно настраиваются так, что при низких уровнях входного сигнала сигнал не усиливается полностью, а вместо этого следует линейной кривой усиления. Это хорошо работает с микрофонами с шумоподавлением .

Телефонная запись

Устройства для записи обеих сторон телефонного разговора должны записывать как относительно сильный сигнал от локального пользователя, так и гораздо более слабый сигнал от удаленного пользователя при сопоставимой громкости. Некоторые телефонные записывающие устройства включают автоматическую регулировку усиления для получения записей приемлемого качества.

Биологические

Как и в случае со многими концепциями, встречающимися в технике, автоматическая регулировка усиления также встречается в биологических системах, особенно в сенсорных системах. Например, в зрительной системе позвоночных динамика кальция в фоторецепторах сетчатки регулирует усиление в соответствии с уровнем освещенности. Кроме того, в зрительной системе клетки в V1, как полагают, взаимно подавляют, вызывая нормализацию ответов на контраст, форму автоматического контроля усиления. Аналогичным образом , в слуховой системе , что olivocochlear эфферентных нейроны являются частью биомеханического контура регулировки усиления. [9] [10]

Как и во всех системах автоматического управления, временная динамика работы АРУ может быть важной во многих приложениях. Некоторые системы АРУ медленно реагируют на необходимость изменения усиления, в то время как другие могут реагировать очень быстро. Примером приложения, в котором требуется быстрое время восстановления АРУ, являются приемники, используемые в связях азбукой Морзе, где требуется так называемая операция полного взлома или операция QSK, чтобы приемные станции могли прерывать отправляющие станции в середине символа (например, между точкой и сигналы тире).

• Компандирование
• Обрезка (аудио)
• Сжатие динамического диапазона
• Сжатие усиления
• Расширенный динамический диапазон
• Шумоподавитель
• Глоссарий терминов видео

1. ^ К. Küpfmüller, «Убер умереть Dynamik дер selbsttätigen Verstärkungsregler», Elektrische Nachrichtentechnik , т. 5, вып. 11, pp. 459-467, 1928. (немецкий) О динамике автоматических регуляторов усиления , (английский перевод)
2. ↑ Memorial Tributes: Национальная инженерная академия, том 9 (2001), страница 281, получено 23 октября 2009 г.
3. ^ F. Лэнгфорд-Смит (ред.), Radiotron дизайнера Справочник 4 е изд., RCA, 1953, глава 27 раздела 3
4. ^ Автоматическая регулировка усиления в приемниках Юлианом Росу, VA3IUL
5. ↑ Лэнгфорд-Смит 53, стр. 1108
6. ↑ Лэнгфорд-Смит 53, глава 25, страница 1229
7. ^ Vogad в Федеральном стандарте 1037C
8. ^ «Рев и шепот, уравновешенный выравнивателем голоса по радио» . Популярная механика : 236. Февраль 1939.
9. ^
10. Д.О. Ким (1984). «Функциональные роли внутренней и внешней подсистем волосковых клеток в улитке и стволе мозга». В CI Берлине (ред.). Наука о слухе: последние достижения (PDF) . College Hill Press. С. 241–262. Архивировано из оригинального (PDF) 01.07.2010 . Проверено 13 октября 2010 .
11. ^
12. РФ Лион (1990). «Автоматическая регулировка усиления в кохлеарной механике». У П. Даллоса; и другие. (ред.). Механика и биофизика слуха (PDF) . Springer-Verlag. С. 395–402. [ постоянная мертвая ссылка ]

This page is based on the copyrighted Wikipedia article «/wiki/Automatic_volume_control» (Authors); it is used under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. You may redistribute it, verbatim or modified, providing that you comply with the terms of the CC-BY-SA. Cookie-policy To contact us: mail to [email protected] Cookie-policy Change privacy settings

Напряжение сигналов, поступающих на вход приемника, как правило, значительно меняется: из-за разницы в передаче мощности передатчиков и расстояний их от места приема замирания сигналов при распространении, резкого изменения расстояний и условий приема между передатчиком и приемника, установленного на подвижные объекты, летательные аппараты, транспортные средства и т. д., и другие причины. это приводит к недопустимым колебаниям или искажениям сигналов в приемнике. Ару система пытается свести к минимуму разногласия выходного напряжения и входного сигнала приемника. это делается с помощью цепей, которые передают выпрямленное детектором регулирующее напряжение на базы транзисторов, усилителей высокой, промежуточной частоты и преобразователя частоты, что снижает их усиление с увеличением напряжения сигнала на входе и наоборот компенсируется в приемнике изменений напряжения входных сигналов. основные параметры систем Ару:

• Время срабатывания Ару дБ / с (The response time of the AGC dB / s) — отражает скорость реакции Ару на скачок входного сигнала. Этот параметр равен бесконечности, ноль времени ответ на ограничитель сигнала.
• Динамический диапазон, дБ глубина изменения входного сигнала разница между минимальным и максимальным сигналом, что выходной сигнал находится в допустимых пределах.

Важным свойством системы Ару является наличие выходного сигнала, показывающего уровень входного сигнала не может быть сделано, чтобы остановить.

4.1. Схемы Ару. Обратный. (Reverse)

Эта схема получила свое название из-за того, что управляющее напряжение U УПР подается на стороне выхода в направлении входа РУ. пропорционально уровню входного сигнала обеспечивается контроль напряжения, из-за КД коэффициент передачи детектора Ару дет: U УПР = КД ∙ к, удерживая Ctrl ⋅ U о. Ару НЧ-фильтр отфильтровывает составляющие частот модуляции и пропускает медленно изменяющихся составляющих напряжения тока Іупр. Ару цепь называется простой, если она состоит только из детектора и фильтра. В AGC цепи могут включать в себя усилитель, установленный после детектора, УПТ.

4.2. Схемы Ару. Видео. (Video)

Входное напряжение U вход обнаруживается и в таком виде управляющего напряжения U УПР. выходное напряжение получается путем умножения U ВХ коэффициент усиления усилителя K o (К). таким образом, если вы увеличиваете U Рин уменьшается K o (К), а их произведение может оставаться постоянным, что позволяет реализовать идеальное Ару характеристика, но на практике достичь этого не удается. прямая Ару схема имеет ряд существенных недостатков, одним из которых является необходимость включить схема детектора Ару дополнительный высокочастотный усилитель с большим коэффициентом усиления, Ару они тоже нестабильны, т. е. подвержены влиянию различных дестабилизирующих факторов. В этой связи, он нашел ограниченное применение.

4.3. Схемы Ару. Пассивный. (Passive)

Ару пассивных устройств, которые не потребляют электрическую энергию, которая, не имея в своем составе источники питания. как правило, такие пассивные Ару выполнены в виде амортизаторов, каждый из резисторов, представляющих тепловое сопротивление термисторов. С повышением температуры сопротивление увеличивается, что вызывает уменьшение затухания включение аттенюатора. И наоборот, когда температура окружающей среды ослабление аттенюатора увеличивается.

Радиоприемники AM

В 1925 г. Гарольд Олден Уиллер изобрел автоматический регулятор громкости (АВК) и получил патент. Карл Кюпфмюллер опубликовал анализ систем AGC в 1928 году. [1] К началу 1930-х годов большинство новых коммерческих радиовещательных приемников имели автоматическую регулировку громкости. [2]

AGC — это отход от линейности в AM-радио приемники. [3] Без АРУ AM-радио имело бы линейную зависимость между амплитудой сигнала и формой звуковой волны — звуком. амплитуда, который коррелирует с громкостью, пропорционален амплитуде радиосигнала, поскольку информативность сигнала переносится изменениями амплитуды несущая волна. Если бы схема не была достаточно линейной, модулированный сигнал не мог бы быть восстановлен разумным верность. Однако сила принимаемого сигнала будет широко варьироваться в зависимости от мощности и расстояния до передатчик, и путь сигнала затухание. Схема АРУ ​​предотвращает слишком большие колебания выходного уровня приемника, определяя общую мощность сигнала и автоматически регулируя усиление приемника для поддержания выходного уровня в приемлемом диапазоне. Для очень слабого сигнала АРУ ​​работает с приемником с максимальным усилением; по мере увеличения сигнала АРУ ​​снижает усиление.

Обычно невыгодно уменьшать усиление RF передний конец приемника на более слабых сигналах, так как низкий коэффициент усиления может ухудшить соотношение сигнал шум и блокировка; [4] поэтому многие конструкции уменьшают усиление только для более сильных сигналов.

Поскольку диод AM-детектора вырабатывает постоянное напряжение, пропорциональное силе сигнала, это напряжение может подаваться обратно на более ранние каскады приемника для уменьшения усиления. Требуется сеть фильтров, чтобы аудиокомпоненты сигнала не влияли заметно на усиление; это предотвращает «нарастание модуляции», которое увеличивает эффективную глубину модуляции сигнала, искажая звук. Приемники связи могут иметь более сложные системы AVC, включая дополнительные каскады усиления, отдельные детекторные диоды АРУ, разные постоянные времени для вещательных и коротковолновых диапазонов, а также приложение разных уровней напряжения АРУ к разным каскадам приемника для предотвращения искажений и перекрестной модуляции. [5] Дизайн системы AVC оказывает большое влияние на удобство использования приемника, характеристики настройки, точность воспроизведения звука и поведение при перегрузке и сильных сигналах. [6]

FM-приемники, даже несмотря на то, что они включают каскады ограничителей и детекторы, которые относительно нечувствительны к изменениям амплитуды, все же выигрывают от АРУ для предотвращения перегрузки при сильных сигналах.

Радар

Связанное приложение AGC находится в радар системы, как метод преодоления нежелательных беспорядок эхо. Этот метод основан на том факте, что количество возвращаемых беспорядков намного превышает количество эхо-сигналов от интересующих целей. Усиление приемника автоматически регулируется для поддержания постоянного уровня видимых помех. Хотя это не помогает обнаруживать цели, замаскированные более сильными окружающими помехами, это помогает различать сильные источники целей. В прошлом АРУ радара управлялись электроникой и влияли на усиление всего приемника радара. По мере развития радаров AGC стала управляться программно и с большей степенью детализации в определенных ячейках обнаружения. радиолокационные средства противодействия используйте AGC радара, чтобы обмануть его, эффективно «заглушив» реальный сигнал с помощью имитации, так как AGC будет рассматривать более слабый, истинный сигнал как помеху по сравнению с сильной имитацией.

Аудио видео

An аудиозапись генерирует определенное количество шум. Если уровень сигнал на ленте низкий, шум более заметен, т.е. соотношение сигнал шум ниже, чем могло бы быть. Для получения наименее шумной записи уровень записи должен быть установлен как можно более высоким, но не настолько высоким, чтобы зажим или же искажать сигнал. В профессиональном высокая точность уровень записи устанавливается вручную с помощью пиковое чтение метр. Когда высокая точность не является требованием, подходящий уровень записи может быть установлен с помощью схемы АРУ, которая снижает усиление по мере увеличения среднего уровня сигнала. Это позволяет делать полезную запись даже для речи на некотором расстоянии от микрофон диктофона. Аналогичные соображения применимы к Видеомагнитофоны.

Потенциальным недостатком AGC является то, что при записи чего-то вроде музыки с тихими и громкими отрывками, например классической музыки, AGC будет делать тихие отрывки громче, а громкие — тише, сжимая звук. динамический диапазон; результатом может быть снижение качества музыки, если сигнал не будет повторно расширен при воспроизведении, как в компандирование система.

Немного катушка на катушку магнитофоны и кассетные деки есть цепи АРУ. Те, которые используются для высокой точности, обычно этого не делают.

Большинство схем видеомагнитофона используют амплитуду вертикальный импульс гашения для работы с AGC. Схемы управления копированием видео, такие как Macrovision использовать это, вставляя импульсы в импульс, которые будут игнорироваться большинством телевидение устанавливает, но приводит к чрезмерному исправлению АРУ видеомагнитофона и повреждению записи.

Вогад

Устройство регулировки усиления с голосовым управлением [7] или регулируемое по громкости устройство [8] (вогад) — это тип АРУ или компрессор за микрофон усиление. Обычно используется в радиопередатчиках для предотвращения сверхмодуляция и уменьшить динамический диапазон сигнала, что позволяет увеличить среднюю передаваемую мощность. В телефония, это устройство принимает широкий спектр входных амплитуд и выдает в целом согласованную выходную амплитуду.

В простейшем виде ограничитель может состоять из пары соединенных друг с другом фиксирующие диоды, которые просто шунтируют избыточную амплитуду сигнала на землю при превышении порога проводимости диода. Этот подход просто отсекает верхнюю часть больших сигналов, что приводит к высоким уровням искажений.

Пока ограничители отсечения часто используются в качестве последней меры защиты от сверхмодуляция, правильно спроектированная схема vogad активно контролирует величину усиления для оптимизации глубины модуляции в реальном времени. Помимо предотвращения чрезмерной модуляции, он повышает уровень тихих сигналов, так что также предотвращается недомодуляция. Недомодуляция может привести к плохому проникновению сигнала в шумных условиях, поэтому vogad особенно важен для голосовых приложений, таких как радиотелефоны.

Хорошая трасса вогад должна иметь очень быструю время атаки, так что начальный громкий голосовой сигнал не вызывает внезапного всплеска чрезмерной модуляции. На практике время атаки будет составлять несколько миллисекунд, поэтому иногда требуется ограничитель ограничения, чтобы поймать сигнал на этих коротких пиках. Обычно используется гораздо большее время затухания, чтобы усиление не увеличивалось слишком быстро во время обычных пауз в естественной речи. Слишком короткое время затухания приводит к явлению «дыхание», где уровень фонового шума повышается при каждом перерыве в речи. Схемы Vogad обычно настраиваются таким образом, что при низких уровнях входного сигнала сигнал не усиливается полностью, а вместо этого следует линейной кривой усиления. Это хорошо работает с шумоподавление микрофоны.

Телефонная запись

Устройства для записи обеих сторон телефон разговор должен записывать как относительно сильный сигнал от локального пользователя, так и гораздо более слабый сигнал от удаленного пользователя при сопоставимой громкости. Некоторые записывающие устройства телефонной связи включают автоматическую регулировку усиления для обеспечения записи приемлемого качества.

Биологические

Как и в случае со многими концепциями, встречающимися в технике, автоматическая регулировка усиления также встречается в биологических системах, особенно в сенсорных системах. Например, в позвоночное животное зрительная система, кальциевая динамика в сетчатка фоторецепторы отрегулируйте усиление в соответствии с уровнем освещенности. Кроме того, в зрительной системе клетки в V1, как полагают, взаимно подавляют, вызывая нормализацию ответов на контраст, форму автоматического контроля усиления. Точно так же в слуховая система, то оливокохлеарный эфферент нейроны являются частью биомеханического контура управления усилением. [9] [10]

Настройка звука в машине без саба

Настройка музыки в автомобиле без саба – это регулировка штатной акустической системы, играющей от автомагнитолы. То есть, без отдельных усилителей и прочих агрегатов, превращающих салон машины в концертный зал.

Объяснять будем максимально просто, поскольку, если углубляться в дебри, придется раскрывать каждый термин, а на это и книги не хватит. Статья предназначена для новичков, именно их мы и хотим научить выполнять базовую настройку музыки в авто.

Итак, начнем разбирать, как правильно настроить музыку в машине. Для этого понадобится сделать настройку эквалайзера, фильтров высоких и низких частот и тонкомпенсации.

Чтобы понять, как правильно настроить звук на магнитоле, подготовьте тестовые треки. Те песни, которые намерены слушать, причем, желательно взять что-нибудь из рока (музыку с богатым акустическим наполнением):

• Включите автомагнитолу и запустите воспроизведение с флешки к примеру, причем, следует сделать музыку как можно громче;
• Вы должны определить акустический предел системы, который проявится, когда звук начнет «хрипеть». Прекращайте выкручивать регулятор громкости, наоборот, поверните его немного назад. Готово, вы нашли нужную точку;

• Далее – черед верхов и низов. С первыми проще – с ними сложно переборщить. Вторые постарайтесь выставить по максимуму, но до момента, когда динамики начнут «разрываться». Теперь немного отмотайте назад, совсем чуть-чуть. Готово.
• Теперь найдите в меню аудиосистемы регулировку фронтальной и тыловой акустики. Они называются, соответственно, Fader и Balance. Центральная точка звуковой сцены в машине должна определяться по положению водителя. Если значения фадера и баланса стоят на нулях, звук будет «плавающим», как птица, которая метается по салону в поисках выхода. Напомним, идеальная настройка – это когда звук повсюду равномерный, ровный, без колебаний. Самая правильная настройка эквалайзера на чистый звук на магнитоле в машине подразумевает главенствующее положение фронтальной акустики, тыловая же – выполняет роль подзвучки. Выставляйте Fader на +15%, как минимум. Подрегулируйте, чтобы «тыл» не забивал «фронт».
• Не забудьте отрегулировать также звук с левой и правой сторон. Имейте ввиду, сторона, к которой ближе сидит водитель, для него всегда звучит громче. Поэтому звук с противоположной нужно слегка увеличить, чтобы добиться равновесия. Данная настройка выполняется параметрами Balance, примерное значение для дальнего канала звука — +15%.

Готово. С кресла водителя прислушайтесь к музыке, постарайтесь определить, откуда она идет. Должно складываться ощущение, что весь звук сконцентрирован в районе лобового стекла, при этом, он выходит не из динамиков. А сидящие сзади, вообще, не должны ощущать какого-либо перевеса.

Включить громкость вашего телевизора

Есть хороший шанс, что ваш телевизор ненавидит непостоянные уровни громкости так же, как и вы. Вот почему многие модели по всему спектру производителей имеют встроенные функции выравнивания звука, которые помогают им избежать раздражающих колебаний громкости.

Убедитесь, что прошивка вашего Smart TV обновлена, а затем проверьте раздел звука или звука в меню настроек телевизора — это исправление может быть в расширенных настройках — и найдите такие параметры, как «автоматическая громкость», «автоматическое выравнивание громкости, «« стабилизация громкости »или« автоматическое выравнивание ». Включите эту функцию, и телевизор автоматически сохранит согласованность уровней децибел для всего контента.

Особые настройки

Помимо всех основных вышеперечисленных настроек, рассматриваемая нами магнитола предлагает некоторое количество параметров для заметы, которые, возможно, будут полезны владельцам машин. К числу особых настроек относятся:

• Выключение Demo режима:
• Регулировка даты и времени;
• Отображение пробок на панели аудиосистемы.

Первый пункт, отвечающий за активацию Demo-режима, предназначается для продавцов аудиотехники. С его помощью осуществляется показ возможностей устройства – на дисплее загорается подсветка и начинает появляться текст, перечисляющий основной функционал.

Активация подобного режима производится с помощью перехода в раздел со скрытым меню. Для этого нужно нажать кнопку SRC, предварительно отключив устройство. Затем, поворачивая ручку управления, следует выбрать надпись DEMO и сменить характеристику с OFF на ON. Используя клавишу BAND, вы сможете покинуть скрытое меню.