PL179960B1

PL179960B1 - System radiofonicznej transmisji danych PL PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL179960B1
Application number: PL96323534A
Authority: PL
Inventors: Patrice Bourcet; Denis Masse; Bruno Jahan
Original assignee: Telediffusion De France; Telediffusion Fse
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 2000-11-30
Also published as: DE69601465D1; ES2129975T3; CA2222198C; DE69601465T2; FR2734977A1; CA2222198A1; EP0829145A1; BR9608865A; WO1996038927A1; EP0829145B1; US6151578A; AU6228796A; FR2734977B1; PL323534A1; JPH10507054A; AU702731B2; JP3033193B2; TR199701496T1; MX9709127A

Abstract

1 System radiofonicznej transmisji danych, wykorzystujacy wlasnosci ucha ludzkiego, w pasmie sygnalu o czestotliwosciach akustycznych, znam ienny tym , ze zaw iera zespól sterow ania(7)do okreslania w co najmniej jednym pasmie czestotliwosci F '1 3 do F '24 amplitudy (A '1 3 do A' 24) sygnalu (S) o czestotliwosciach akustycz- nych 1 do porównywania tej amplitudy z poziomem maskowania slyszalnosci (Nm(13) do Nm(24)), zwiazanym z tym pasmem cze- stotliwosci, który to zespól sterowania (7) ma pierwsze wejscie dolaczone do wejscia (2) do odbioru pierwotnego sygnalu (S) o cze- stotliwosciach akustycznych i drugie wejscie do odbioru sygnalu poziomu maskowania slyszalnosci (N m (13) do Nm(24)), zwiaza- nego z pasmem czestotliwosci, zespól eliminacji (8) skladowych czestotliwosci sygnalu (S) o czestotliw osciach akustycznych w tym pasmie czestotliwosci, jezeli am plituda sygnalu jest mniejsza niz poziom m askowania slyszalnosci pasma, który to zespól eliminacji (8) ma pierwsze wejscie dolaczone do w ejscia (2) do odbioru syg- nalu (S) o czestotliwosciach akustycznych, drugie wejscie dolaczo- ne do ukladu sterow ania (7) d la odbioru czesci rzeczywistej sygnalu akustycznego w pasmie czestotliwosci oraz trzecie wejscie dolaczo- ne do w yjscia ukladu sterowania (7) oraz zespól wprowadzania (9) danych do tego pasma czestotliwosci, przy poziomie nizszym lub równym poziomowi maskowania slyszalnosci pasma czestotliwosci, który to zespól wprowadzania (9) danych m a pierwsze wejscie dolaczone do wyjscia ukladu sterowania (7), drugie wejscie dolaczone do wejscia (3) do odbioru wprowadzanych danych, trzecie wejscie dolaczone do wyjscia ukladu eliminacji (8) i czwarte wejscie do odbio- ru poziomu maskowania slyszalnosci (Nm(13) doNm(24)), zwiazane- go z pasmem czestotliwosci. FIG . 4 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest system radiofonicznej transmisji danych, wykorzystujący własności ucha ludzkiego, w paśmie sygnału o częstotliwościach akustycznych. .

Znana jest radiofoniczna transmisja programów telewizyjnych, radiowych, telefonicznych i innych. Znane jest także transmitowanie, w uzupełnieniu do programów lub dźwięku w dziedzinie telefonii, danych użytecznych dla spółek transmisji radiofonicznej lub dla słuchaczy czy widzów. Te dane dotyczą na przykład pomocy w wyborze programu radiowego lub telewizyjnego, jak wspomaganie strojenia automatycznego, szukanie stacji radiowej według nazwy, szukanie typu programu, szukanie według menu i tak dalej. Te dane dotyczą także na przykład informacji o programie nadawanym lub odtwarzanym po zarejestrowaniu, jak o nazwie spółki, która stworzyła program, tytule filmu nadawanego przez kanał telewizyjny, rejestracji piosenki nadawanej przez stację radiową i tak dalej, a także danych usługi w analogicznej dziedzinie telefonii.

Znane są tak zwane dialogowe systemy transmisji radiofonicznej, które umożliwiają widzom lub słuchaczom dialog ze źródłem programu albo dla oddziaływania na treść programu radiofonicznego albo dla odtwarzania, odłączania lub przyłączania programu. Znane jest także oddziaływanie wzajemne przez małe urządzenia symulujące pseudodialog z programem. Jednostka zdalna stwarza iluzję oddziaływania wzajemnego, gdyż umożliwia na przykład odpowiedź na telewizyjnągrę pytanie-odpowiedź, gdy stawiane sąpytania. Również przyrząd elektroniczny umieszczony w puszystej zabawce umożliwia tej zabawce reagowanie na program radiofoniczny lub program odtwarzany w magnetowidzie. W rzeczywistości oddziaływanie wzajemne nie jest rzeczywiste, gdy ciąg prawidłowych odpowiedzi lub reakcji zabawki następuje według wstępnie ustalonych kolejności, wspólnych dla pamięci urządzenia dialogowego i programu radiofonicznego lub odtwarzanego. Wówczas gdy sekwencja audiowizualna została wstępnie zarejestrowana zgodnie z wybranym kodem, jej wykonanie jest przewidywalne, a zatemjedyną informacją transmitowaną do przyrządu dialogowego jest sygnał początkowy i dokładna regulacja w czasie pytań-odpowiedzi lub różnych możliwych reakcji w przypadku zabawki.

Znana jest także automatyczna identyfikacja sekwencji dźwięków, której towarzyszy obraz lub nie. Przy transmisj i radiofonicznej identyfikacja jest stosowana do sprawdzania, że dany program jest prawidłowo nadawany na przydzielonej mu częstotliwości i może być złożona, gdy

179 960 na program krajowy oddziałują połączenia regionalne lub lokalne. Możliwa jest kontrola elementów do zliczania transmisji radiofonicznych dzieł chronionych przez prawa autorskie lub sprawdzanie zgodności transmisji radiofonicznych stacji komercyjnych. W końcu, w celu organizacji próbnego zbadania lub oceny widowni, ta identyfikacja jest stosowana do szybkiej identyfikacji tego, co jest aktualnie słuchane lub widziane przez słuchacza lub widza.

Rozwiązania te są łatwe do wprowadzenia przy projektowaniu nowych systemów radiowych lub radiofonicznych telewizyjnych, szczególnie systemów cyfrowych, jednak istniejące systemy i oprzyrządowania zwykle nie są łatwe i ekonomiczne do przystosowania do nich.

Znane sądwie techniki transmisji danych dotyczących programu transmisji radiofonicznej.

Pierwsza technika transmisji danych polega na transmitowaniu danych poza pasmo przesyłowe zajmowane przez sygnał transmitowanego programu, dźwięk i ewentualnie obraz. Znane jest na przykład rozwiązanie transmisji radiofonicznej dźwięku przez modulację wielokrotnej częstotliwości, stosując górną część wielokrotności, pomiędzy 54 i 76 kHz. Inny przykład polega na zastosowaniu linii dostępnych podczas powrotu ramki przy transmisji radiofonicznej telewizyjnej. Jednak nasycenie zasobów częstotliwości dostępnych dla transmisji radiofonicznej ogranicza liczbę użytkowników tych zasobów, a ponadto są wymagane odbiorniki przystosowane do pasm przesyłowych do transmisji nadawanej informacji.

Druga technika transmisji danych polega na transmisji danych w paśmie przesyłowym sygnału nadawanego programu. Ta technika nie wymaga użycia wyznaczonych pasm częstotliwości. Nie jest więc potrzebne użycie nadajników i odbiorników o częstotliwości przystosowanej do transmitowania wyznaczonych pasm częstotliwości. Zwykle sygnał pierwotny, odpowiadający nadawanemu programowi, jest filtrowany na początku, w celu eliminacji składowych częstotliwości w danym paśmie częstotliwości i dane są wprowadzane do tego pasma. Sygnał pierwotny jest więc odkształcany, co może być nieprzyjemne dla widza lub słuchacza nie interesującego się tymi danymi. Czas wyznaczony do transmisji informacji jest ograniczony przez transmisję radiofoniczną do ścisłego minimum, które zmniejsza szybkość przepływu danych. W przypadku urządzeń dialogowych w dziedzinie telewizji, dane sąwprowadzane globalnie, w jednym etapie, na początku danego procesu. Jest wówczas niemożliwe dostosowanie danych w wyniku modyfikacji programu, który musi przebiegać zgodnie z zaplanowanym czasem i bez nieoczekiwanych przerwań. Można zastosować elementy filtrujące w odbiornikach tak, żeby nie przepuszczać symetrycznie odbieranych danych wizyjnych lub akustycznych, dane są wówczas niezauważalne dla słuchacza lub widza. Pomimo tego nie można zapewnić, żeby sygnał widziany lub słyszany był taki sam, jak sygnał pierwotny, który byłby odbierany przed wprowadzeniem danych.

Zjawisko maskowania słyszalności jest znane od kilku lat, co opisano szczegółowo w publikacji pod tytułem „Psychoakustyka” E. Zwickera i R. Feldtkellera, wyd. Massona, 1981. Doświadczalne wyniki opisane w tej publikacji są podane w normie ISO/IEC 11172-3.

Znany jest z niemieckiego opisu patentowego nr 3806411 sposób transmisji sygnału akustycznego i sygnału dodatkowego, który nie jest słyszalny przy odtwarzaniu sygnału akustycznego i jest możliwy do oceny jako oddzielony od sygnału akustycznego, a w zakresie częstotliwości 1 kHz ± 150 Hz sygnału akustycznego jest transmitowany z tak małym poziomem w porównaniu z sygnałem akustycznym, że nie jest słyszalny na podstawie zjawisk psycho-akustycznych. Sygnał dodatkowy uruchamia w przyrządzie rejestrującym blokadę kopiowania.

Znane jest z europejskiego opisu patentowego nr 0245037 urządzenie do identyfikacji sygnałów, do oznaczania sygnałów akustycznych przez informację identyfikacji. Urządzenie ma koder, który wprowadza informację binarną do dwóch bardzo wąskich pasm o częstotliwościach środkowych 2883 i 3417 Hz, pomiędzy półtonami w skali tonowej dla zmniejszenia do minimum przejścia muzyki do układów dekodowania i dla zapewnienia, żeby żadne podstawowe częstotliwości w skali tonowej nie były wyłączone przy odtwarzaniu. Pasma są uzyskiwane z 3-stopniowego filtru, mają głębokość 50 dB i na górze szerokość 150 Hz. Koder zawiera układ szerokopasmowo-przepustowy, składający się z filtru gómoprzepustowego 1kHz i filtru dolnoprzepustowego 6 kHz, wprowadzonego dla zapewnienia, że poziom wprowadzania kodu nie jest określony przez częstotliwości, albo wy

179 960 sokie albo niskie, które nie maskują właściwie częstotliwości kodu. Amplituda kodu jest utrzymywana na stałym poziomie poniżej programu, początkowo regulowanym przez właściwy układ sterowania. Sekwencja kodowa ma adresującą część wstępną, mającą równoczesny pakiet częstotliwości, zarówno dolnych jak i górnych, dla okresu 8 cyfr, po której następuje część komunikatu z 40 bitów tworzących strumień o dwóch częstotliwościach.

Znany jest z europejskiego opisu patentowego nr 0372601 koder do wprowadzania dodatkowych informacji w postaci sygnału pomocniczego w cyfrowym sygnale akustycznym, mającym wstępnie określony format, jak również dekoder do wydzielania tej dodatkowej informacji z sygnału cyfrowego, podczas gdy cyfrowy sygnał akustyczny, mający wstępnie określony format, jest podzielony napodpasma częstotliwości, w których na podstawie własności psychoakustycznych słuchaczy, dopuszczalna jest stosunkowo duża wartość szumu kwantowania, a próbki w każdym z tych podpasm sąkwantowane stosunkowo zgrubnie, zgodnie z ustalonym kryterium, natomiast kwantowane sygnały podpasma są sumowane z próbkami sygnału pomocniczego, którego maksymalna amplituda jest zawsze mniejsza niż połowa stopnia kwantowania właściwej próbki głównego sygnału. Zsumowane sygnały podpasma są następnie odtwarzane do sygnału pokrywającego całe pasmo częstotliwości, przetwarzanego na sygnał cyfrowy, mający wstępnie określony format i rejestrowany lub transmitowany. W niezmodyfikowanym odbiorniku lub urządzeniu odtwarzającym pierwotny, cyfrowy sygnał akustyczny może być odtwarzany w konwencjonalny sposób, podczas gdy sygnał pomocniczy pozostaje maskowany. W odbiorniku lub urządzeniu odtwarzającym, zawierającym dekoder, sygnał jest ponownie dzielony na równą liczbę podpasm częstotliwości w sposób odpowiadający stosowanemu w koderze i jest ponownie kwantowany, zgodnie z kryterium stosowanym w koderze. Przez odjęcie w podpasmie kwantowanego sygnału od niekwantowanego sygnału, tworzone sąpodpasma sygnału pomocniczego, które są odtwarzane w kopie całkowitego, pierwotnego sygnału pomocniczego. Koder może być stosowany w urządzeniu do rejestracji sygnału cyfrowego w nośnej zapisu. Uzyskuje się nośne zapisu, które są zaopatrzone w kod blokujący kopiowanie i które są zabezpieczone przed nieupoważnionym kopiowaniem. Jeżeli sygnał zawierający taki kod blokujący kopiowanie ma być ponownie zarejestrowany, ten kod blokujący jest wykrywany i rejestracja może być wstrzymana, a rejestrowany sygnał może być poważnie zakłócony i/lub może być zasygnalizowana obecność kodu blokującego kopiowanie.

System według wynalazku zawiera zespół sterowania do określania w co najmniej jednym paśmie częstotliwości F'₁₃ do F₂₄ amplitudy sygnału o częstotliwościach akustycznych i do porównania tej amplitudy z poziomem maskowania słyszalności, związanym z tym pasmem częstotliwości, który to zespół sterowania ma pierwsze wejście dołączone do wejścia do odbioru pierwotnego sygnału o częstotliwościach akustycznych i drugie wejście do odbioru sygnału poziomu maskowania słyszalności, związanego z pasmem częstotliwości, zespół eliminacji składowych częstotliwości sygnału o częstotliwościach akustycznych w tym paśmie częstotliwości, j eżeli amplituda sygnału jest mniejsza niż poziom maskowania słyszalności pasma, który to zespół eliminacji ma pierwsze wejście dołączone do wejścia do odbioru sygnału o częstotliwościach akustycznych, drugie wejście dołączone do układu sterowania dla odbioru części rzeczywistej sygnału akustycznego w paśmie częstotliwości oraz trzecie wejście dołączone do wyjścia układu sterowania oraz zespół wprowadzania danych do tego pasma częstotliwości, przy poziomie niższym lub równym poziomowi maskowania słyszalności pasma częstotliwości, który to zespół wprowadzania danych ma pierwsze wejście dołączone do wyjścia układu sterowania, drugie wejście dołączone do wejścia do odbioru wprowadzanych danych, trzecie wejście dołączone do wyjścia układu eliminacji i czwarte wejście do odbioru poziomu maskowania słyszalności, związanego z pasmem częstotliwości.

Korzystnie, zespół sterowania zawiera filtr pasmowo-przepustowy, mający wejście dołączone do wejścia sygnału o częstotliwościach akustycznych, element obliczający do określania amplitudy sygnału akustycznego w paśmie częstotliwości F₁₃ do F₂₄, który to element obliczający ma dwa wejścia dołączone do wyjść filtrów pasmowo-przepustowych i element sterujący do dokonywania porównania amplitudy z poziomem maskowania słyszalności, związanym z pasmem czę

179 960 stotliwości, który to element sterujący ma wejście dołączone do wyjścia elementu obliczającego. Zespół eliminacji zawiera układ multipleksujący do wyboru składowej częstotliwościowej do eliminacji, który to układ multipleksujący ma pierwsze wejście dołączone do pierwszego wyjścia filtru pasmowo-przepustowego i drugie wejście dołączone do wyjścia zespołu sterowania, element opóźniający, mający jedno wejście dołączone do wejścia sygnału o częstotliwościach akustycznych i pierwszy sumator, mający pierwsze wejście dołączone do wyjścia elementu opóźniającego i drugie wejście dołączone do wyjścia układu multipleksującego dla eliminacji składowej częstotliwościowej.

Zespół wprowadzania danych zawiera układ dopasowujący, mający pierwsze wejście dołączone do wejścia danych, drugie wejście dołączone do elementu sterującego i wyjście dołączone do wejścia modulatora, mnożnik, mający pierwsze wejście dołączone do wyjścia modulatora i drugie wejście dołączone do wyjścia układu automatycznej regulacji wzmocnienia, który jest dołączony do układu multipleksującego odbierającego poziom maskowania słyszalności, związany z pasmem częstotliwości F₁₃ do F₂₄ i dołączony do elementu sterującego i sumator, mający pierwsze wejście dołączone do mnożnika i drugie wejście dołączone do pierwszego sumatora.

Korzystnie, system zawiera drugi filtr pasmowo-przepustowy, mający wejście dołączone do wejścia sygnału o częstotliwościach akustycznych i dwa wyjścia dołączone do elementu obliczającego dla określania amplitudy sygnału akustycznego w drugim paśmie częstotliwości F₁₃do F₂₄, przy czym element sterujący jest przystosowany do porównywania tej amplitudy i drugiego poziomu maskowania, związanego z drugim pasmem częstotliwości, a pierwsze i drugie pasma częstotliwości są oddzielnymi pasmami częstotliwości F^, F_j2, drugi filtr pasmowo-przepustowy jest dołączony także do drugiego wejścia układu multipleksującego, mającego drugie wyjście dołączone do drugiego sumatora dołączonego do wyjścia pierwszego sumatora i drugi sumator jest dołączony do trzeciego sumatora dołączonego do czwartego sumatora, mającego jedno wejście dołączone do modulatora i jedno wejście dołączone do układu automatycznej regulacji wzmocnienia.

Korzystnie, pasmo częstotliwości F₁₃ do F₂₄ jest w zakresie pasma częstotliwości odniesienia B₁₃ do B₂₄.

Korzystnie, pasmo częstotliwości F₁₃ do F₂₄ ma częstotliwość środkową taką samą jak częstotliwość środkowa pasma odniesienia.

Korzystnie, w zakresie pasm odniesienia Bj_b B_j2 są wprowadzone oddzielne pasma częstotliwości Fj ] do Fj₂.

Korzystnie, oddzielne pasma częstotliwości Fjj do F_j2 mają częstotliwość środkową taką samą, jak częstotliwość środkowa pasma odniesienia Bj_1; Bj₂, w którym są one wprowadzone.

Korzystnie, oddzielne pasma częstotliwości F^ do F'₂ mają taką samą szerokość.

Korzystnie, szerokość oddzielnych pasm częstotliwości F'] do Fj₂ jest równa szerokości pasma odniesienia B_J15 Bj₂, w którym są one wprowadzone, mając najmniejszą szerokość.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie systemu transmisji danych w paśmie przesyłowym sygnału, zawierającym składową o częstotliwościach akustycznych, bez modyfikacji, względem pierwotnego sygnału o częstotliwościach akustycznych odbieranego przez słuchacza. Wynalazek umożliwia wprowadzenie danych do tak zwanych maskowanych pasm częstotliwości pierwotnego sygnału o częstotliwościach akustycznych, jeżeli te pasma istnieją, to jest przy poziomie niższym niż chwilowy poziom progowy słyszalności, w związku ze zjawiskiem maskowania słyszalności, powodowanym przez sam pierwotny sygnał o częstotliwościach akustycznych. Transmitowane dane są wówczas niesłyszalne, nie zmieniają pierwotnego sygnału o częstotliwościach akustycznych z subiektywnego punktu widzenia i nie wymagają użycia składowych częstotliwości poza pasmem widma zajmowanym przez pierwotny sygnał. Wynalazek umożliwia transmisję danych przystosowaną do istniejących odbiorników i nadajników oraz subiektywnie nie zakłócających odbioru słuchacza.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 i 2 przedstawiają wykresy wyjaśniające zjawisko maskowania słyszalności, fig. 3 urządzenie do wydzielania danych, fig. 4 - urządzenie do wprowadzania danych i fig. 5 - części urządzenia do wprowadzania danych z fig. 4.

179 960

Figury 1 i 2 przedstawiają wykresy amplitudy w funkcji częstotliwości, wyjaśniające zjawisko maskowania słyszalności, które jest zjawiskiem pochodzenia psychologicznego. Jeżeli rozważymy słyszalność przez człowieka sygnału o częstotliwościach akustycznych przy danej częstotliwości i amplitudzie, zjawisko maskowania słyszalności jest odzwierciedlane przez brak odbioru przez tego samego człowieka sygnałów o częstotliwościach akustycznych, transmitowanych równocześnie i z amplitudami mniejszymi niż dane poziomy progowe.

Zgodnie z fig. 1, rozważając sygnał o pojedynczej częstotliwości przy częstotliwości f₀, usytuowany w widmie częstotliwości akustycznych, zwykle pomiędzy 20 i 15500 Hz i przy amplitudzie A_o, określa się zakres amplitudy i częstotliwości M(Ą>, A_o) tak, że dowolny sygnał o pojedynczej częstotliwości, nadawany równocześnie z częstotliwością f_s w ograniczonym zakresie częstotliwości [f_Om, ^f0Ml> gdzie ^fom < ^fo i ^f0M> ^fo ^oraz amplituda A < Α(^ f₀, Ao) < Ao, jest niesłyszalny.

Wartości f_Om, f_0M są zmienną dla danej częstotliwości f₀. W praktyce im większa jest amplituda A_o, tym szerszy jest zakres [f_Om, f_0M]. Zakres nie jest symetryczny względem f₀ i rozciąga się bardziej w zakresie częstotliwości większych od f₀. Wartość amplitudy A(f_s, f₀, A_o) zmienia się wraz z f_s, f₀, A_o. W praktyce, im bliższe jest f_s względem f₀, tym wyższy jest poziom progowy niesłyszalności A(f_s, A_o).

Na figurze 2 krzywa M(S) poziomu maskowania jest określona dla dowolnego sygnału S usytuowanego w widmie częstotliwości akustycznych [f_m, f_M], gdzie f_m = 20 Hz i f_M = 15500 Hz. W przykładzie pokazanym na fig. 2 są dwa zakresy [f_lm, f_1M], [f_2m, f_2M], gdzie krzywa M(S) poziomu maskowania ma amplitudę większą niż amplituda sygnału S. W konkretnych warunkach oznacza to, że składowe widma w tych zakresach są niesłyszalne przez człowieka. W wyniku tego subiektywne odtwarzanie słyszalności sygnału S', identycznego do sygnału S na zewnątrz tych zakresów i bez składowych częstotliwości w tych zakresach, będzie identyczne do odtwarzania sygnału S, pokazanego na fig. 2.

Modelowanie zjawiska maskowania słyszalności przyczyniło się do podziału widma częstotliwości akustycznych na dwadzieścia cztery oddzielne zakresy nazywane pasmami krytycznymi, tak że kombinacja dwudziestu czterech krytycznych pasm pokrywa zakres częstotliwości pomiędzy 20 Hz i 15500 Hz. Każde krytyczne pasmo Bp gdzie i jest wskaźnikiem całkowitym od 1 do 24, jest określone przez częstotliwość środkową f_c i jego szerokość.

Tabela poniżej podaj e dla każdego krytycznego pasma wartość częstotliwości środkowej i jego szerokość.

Pasmo krytyczne	Częstotliwość środkowa fc [Hz]	Szerokość pasma [Hz]	Pasmo krytyczne	Częstotliwość środkowa f [Hz]	Szerokość pasma [Hz]
BI	60	80	B13	1860	280
B2	150	100	B14	2160	320
B3	250	100	B15	2510	380
B4	350	100	B16	2925	450
B5	455	110	B17	3425	550
B6	570	120	B18	4050	700
B7	700	140	B19	4850	900
B8	845	150	B20	5850	1100
B9	1000	160	B21	7050	1300
B10	1175	190	B22	8600	1800
Bil	1375	210	B23	10750	2500
B12	1600	240	B24	13750	3500

179 960

Pasma krytyczne mają zmienne szerokości, najwęższe jest pierwszym pasmem krytycznym Bj, które zajmuje najmniejsze częstotliwości, a najszersze jest dwudziestym czwartym pasmem krytycznym B₂₄, które zajmuje największe częstotliwości.

Dla każdego pasma krytycznego norma ISO/IEC 11172-3 określa krytyczny poziom maskowania pasma Nm(i). To jest przybliżeniem poziomu krzywej poziomu maskowania w całkowitym paśmie krytycznym, przy czym poziom rzeczywisty krzywej poziomu maskowania dla danego sygnału może zmieniać się w danym paśmie krytycznym. Poziom maskowania Nm(i) jest określony zgodnie z poziomami maskowania ośmiu dolnych pasm krytycznych (Nm(i-8) do Nm(i-l)), jeżeli one istnieją, i trzech górnych pasm (Nm(i+1) do Nm(i+3)), jeżeli one istnieją.

Mamy Nm(i) = Σ Nm(j), gdzie:

j jest wskaźnikiem dodatniej liczby całkowitej, takim jak j e [i-8,..., i-1, i+1,..., i+3],

Nm(j) = 1 - ^AvW vfQ)]/20₅

Xnm(j) = 20 log₁₀(Av(j)) + 5,69 dB to ciśnienie dźwięku,

Av(j) = 6,025 + 0,275 * z(j) dla linii tonalnych,

Av(j) = 2,025 + 0,175 * z(j) dla linii nietonalnych, gdzie Av(j) jest wskaźnikiem maskowania j-tego pasma krytycznego i j oraz z(j) współczynnikiem j-tego pasma krytycznego,

Vf(j) = (1-j-l) * (17-0,15 * Xnm(j)) + 17, z j od i-8 do i-1 oraz

Vf(i+1) - 0,4 * Xnm(i+18) + 6,

Vf(i+2) =17* Xnm(i+2) + 6,

Vf(i+3) = 34 * Xnm(i+3) + 6.

z(j) jest stałą określoną dla każdego pasma krytycznego i z( 1) = 0,62 dB, z(2) =1,8 dB, z(3) = 2,4 dB, z(4) = 3,6 dB, z(5) = 4,7 dB, z(6) = 5,8 dB, z(7) = 6,7 dB, z(8) = 7,7 dB, z (9) = 8,9 dB, z (10) = 10,0 dB, z(l 1) = 10,9 dB, z(12) = 12,0 dB, z(13) = 13,1 dB, z(14) = 14,0 dB, z(15) = 14,9 dB, z(16) = 15,8 dB, z(17) = 16,7 dB, z(18) = 17,7 dB, z(19) = 18,8 dB, z(20) = 19,8 dB, z(21) = 20,9 dB, z(22) = 22,2 dB, z(23) = 23,2 dB i z(24) = 23,9 dB.

Ogólnie najbardziej maskowanymi pasmami krytycznymi są pasma wysokoczęstotliwościowe widma częstotliwości akustycznych, które są maskowane przez pasma niskoczęstotliwościowe, statystycznie o większej mocy.

Zostanie teraz opisany przykład wykonania wynalazku, polegaj ący na transmisj i danych w paśmie przesyłowym sygnału o częstotliwościach akustycznych transmisji radiofonicznej.

Dane są albo analogowe, na przykład zapisy muzyczne, albo cyfrowe, na przykład dane binarne. Dane dotyczą sygnałów o częstotliwościach akustycznych transmisji radiofonicznej, na przykład nazwy stacji radiowej lub utworów muzycznych nadawanych przez te stacje i celem jest ich odbiór przez widza, na przykład na wyświetlaczu na ciekłych kryształach. Te dane są także na przykład danymi usługowymi dla nadawcy transmisji radiofonicznej, niedostrzegalnymi dla słuchacza.

W pozostałej części opisu zakłada się, że dane są danymi binarnymi i mają związek na przykład z programami nadawanymi przez stację radiową. Stacja radiowa nadaje w kierunku słuchaczy sygnałów o częstotliwościach akustycznych, modulowanych przy pomocy zwykłych technik modulacji amplitudy lub częstotliwości. Te sygnały o częstotliwościach akustycznych to piosenka, melodia, głos właściciela itd.

Wynalazek proponuje obliczanie, z nadawanego sygnału o częstotliwościach akustycznych, dla jednego lub więcej pasm krytycznych Bj widma częstotliwości akustycznych, poziomu maskowania lub poziomów tego lub tych pasm krytycznych. Jeżeli dla pasma krytycznego poziom maskowania jest większy niż poziom sygnału o częstotliwościach akustycznych, odpowiednia część sygnału o częstotliwościach akustycznych jest eliminowana bez różnicy w odbiorze przez słuchacza. Według wynalazku wprowadza się dane w sposób niesłyszalny dla słuchacza, do pasma krytycznego lub części pasma krytycznego dla zastąpienia pierwotnego sygnału o częstotliwościach akustycznych, zakładając, że poziom sygnału o częstotliwościach aku

179 960 stycznych danych jest niższy niż poziom maskowania pasma krytycznego. Dla odbioru sygnału transmitowanego jest wystarczające filtrowanie sygnału odbieranego jako funkcja pasm krytycznych dla rozdzielania sygnału o częstotliwościach akustycznych danych i przetwarzania transmitowanych danych.

Szybkość przepływu transmitowanej informacji nie jest w praktyce stała, a sygnał pierwotny, a zatem odpowiednie poziomy maskowania Nm(i) pasma krytycznego są zmienne w czasie zarówno co do częstotliwości, jak i amplitudy.

Figura 3 przedstawia urządzenie do wydzielania 5 danych, które ma wejście 6 do odbioru sygnału S' o częstotliwościach akustycznych.

Sygnał S' o częstotliwościach akustycznych jest filtrowany przez zespół dwunastu filtrów pasmowo-przepustowych FPB*₁₃ do FPB^ z obwiedniami identycznymi względem dwunastu filtrów pasmowo-przepustowych FPB*₁₃ do FPB*₂₄. Dwanaście sygnałów do S'₂₄ o częstotliwościach akustycznych jest wytwarzanych odpowiednio do składowych widma sygnału S w pasmach częstotliwości F'₁₃ do F₂₄, gdzie jest prawdopodobne, że znajdziemy dane wprowadzane przez urządzenie podobne do opisanego w odniesieniu do fig. 4.

Urządzenie do wydzielania 5 danych zawiera zespół dwunastu demodulatorów DEMOD₁₃do DEMOD₂₄, z których każdy jest związany z jednym z filtrów pasmowo-przepustowych. Po demodulacji sygnałów, sąone próbkowane w układach próbkujących EC₁₃ do EC₂₄, związanych z obwodami RC₁₃ do RC₂₄ dla wytwarzania danych binarnych.

Po próbkowaniu sygnałów o częstotliwościach akustycznych, wytwarzane dane binarne są przetwarzane w elementach rozpoznających RTB₁₃ do RTB₂₄ dla określania, czy te dane reprezentują transmitowane dane, w którym to przypadku występują bity synchronizacji słowa początkowego lub jeżeli te dane nie odpowiadająniczemu, jest dość małe prawdopodobieństwo, że bity odpowiadające bitom synchronizacji słowa początkowego mogąbyć wytworzone przez próbkowanie dowolnego sygnału o częstotliwościach akustycznych.

Figura 4 przedstawia urządzenie do wprowadzania 1 danych systemu transmisji danych. Zwykle urządzenie do wprowadzania 1 danych może być zastosowane albo w etapie sterowania końcowego transmisji radiofonicznej dźwięku lub wizji albo w etapie wytwarzania sygnału o częstotliwościach akustycznych. Urządzenie do wydzielania 5 danych zawiera na przykład układ wyświetlający odtwarzane dane, jeżeli dane są przeznaczone dla słuchacza i/lub układ pamięciowy, jeżeli dane są przeznaczone na przykład do asynchronicznego sterowania audiometrycznego. Urządzenie do wydzielania 5 danych zawiera także układ do retransmisji informacji, na przykład dla gry zdalnej telewizyjnego programu dialogowego. Sygnał o częstotliwościach akustycznych danych jest na przykład odbierany w urządzeniu do wydzielania, albo akustycznie przez prosty mikrofon umieszczony poza głośnikiem odbiornika radiowego albo elektrycznie przy użyciu właściwego łącznika, takiego jak wyjście rejestracji sygnałów akustycznych.

Na figurze 4 jest przedstawione urządzenie do wprowadzania 1 danych, a informację w tym przypadku stanowiądane binarne. W celu transmisji danych w sygnale o częstotliwościach akustycznych programu radiowego lub telewizyjnego, zastępuje się w pewnych pasmach częstotliwości sygnał przez modulację cyfrową. Ta transmisja jest korzystnie dokonywana przy poziomie niższym niż poziomy maskowania pasm częstotliwości w celu zapewnienia niesłyszalnego charakteru transmitowanej informacji i również, gdy poziomy maskowania są wystarczająco wysokie dla zapewnienia zadowalającego współczynnika sygnału do szumu względem kanału transmisji radiofonicznej.

Transmitowane dane są na przykład zorganizowane w ramki, składające się ze słowa początkowego i określonej liczby słów danych. Również może być wybrana ramka, zawierająca słowo początkowe, zmienną liczbę słów danych i słowo końcowe.

Urządzenie do wprowadzania 1 danych, pokazane na fig. 4, zawiera wejście 2 do odbioru transmitowanego, pierwotnego sygnału S o częstotliwościach akustycznych, na przykład piosenki, głosu właściciela itd., wejście 3 do odbioru wprowadzanych danych D i wyjście 4 do dostarczania sygnału wyjściowego S' o częstotliwościach akustycznych, wytwarzanego z pierwotnego sygnału S o częstotliwościach akustycznych i danych D.

179 960

Sygnał S o częstotliwościach akustycznych jest filtrowany przez zespół dwunastu filtrów pasmowo-przepustowych FPB'₁₃ do FPB'₂₄, korzystnie złożonych, odbierający na wejściu sygnał S o częstotliwościach akustycznych. Przetwarzanie analityczne sygnału S ułatwia obliczanie amplitud. Każdy złożony filtr wytwarza na wyjściu część rzeczywistąR'₁₃ do R₂₄ i część urojoną Γ₁₃ do 1₂₄ sygnału S o częstotliwościach akustycznych w paśmie częstotliwości F₁₃ do F₂₄, które przez nie przechodzi. Zespół złożonych filtrów pasmowo-przepustowych FPB'₁₃ do FPB₂₄ umożliwia eliminację składowych sygnału S o częstotliwościach akustycznych w pasmach częstotliwości F₁₃ do F₂₄ dla wprowadzenia danych. Te pasma częstotliwości F₁₃ do F₂₄ są pasmami zawartymi w pasmach krytycznych B₁₃ do B₂₄. Element obliczający OACj amplitudę oblicza amplitudy A', gdzie j jest wskaźnikiem liczby całkowitej od 13 do 24 dla sygnałów R' i I' dostarczanych przez filtry pasmowo-przepustowe FPB’₁₃ do FPB'₂₄.

Sygnał S o częstotliwościach akustycznych jest także filtrowany przez zespół dwunastu filtrów pasmowo-przepustowych FPB₅ do FPB₂₄, korzystnie złożonych, odbierających na wejściu sygnał S o częstotliwościach akustycznych. Każdy złożony filtr wytwarza na wyjściu część rzeczywistą R₅ do R₂₄ i część urojoną I₁₃ do I₂₄ sygnału S o częstotliwościach akustycznych w paśmie częstotliwości, przez które przechodzi. Zespół złożonych filtrów pasmowo-przepustowych FPB₅ do FPB₂₄ umożliwia obliczenie poziomów maskowania pasm krytycznych B₁₃ do B₂₄, dokonywane przez element obliczający OAC₂ amplitudę Aj, gdzie i jest wskaźnikiem liczby całkowitej od 5 do 24 dla sygnałów R, i I, dostarczanych przez filtry pasmowo-przepustowe FPB₅ do FPB₂₄. Amplitudy są dostarczane do procesora obliczającego ON dla obliczania poziomów maskowania Nm(13) do Nm(24).

Amplitudy A'₁₃ do A₂₄ i poziomy maskowania Nm(13) do Nm(24) są dostarczane do elementu sterującego OC, który porównuje je dwa w danym czasie dla określenia, czy występują dwie amplitudy A^ i A'₂ mniejsze niż poziomy maskowania Nm(jl) i (Nm(j2), gdzie jl i j2 są dwoma różnymi wskaźnikami liczb całkowitych pomiędzy 13 i 24. Jeżeli ma miejsce ten przypadek, występujące najmniej dwa pasma częstotliwości Εμ i F_j2 w widmie częstotliwości akustycznych, dla którego sygnał Sjest niesłyszalny. Sygnał Sjest wówczas filtrowany dla eliminacji tych składowych widma w tych dwóch pasmach częstotliwości F jj i Fj₂. W celu dokonania tego, składowe rzeczywiste R\ i R₂ są odejmowane od sygnału S w dwóch pasmach częstotliwości F j i Fj₂ pierwotnego sygnału S. Dwie składowe R\ i R₂ sądostarczane przez układ multipleksujący MUXP, odbierający składowe R'₁₃ do R₂₄. Każda z tych składowych jest ważona, tak, że dwie składane RJ i R'_j2 są usuwane. Układ multipleksujący MUXP jest sterowany przez element sterujący OC. Składowe rzeczywiste R\ = i R'₂ = R'_j2 są następnie odejmowane od sygnału S, który został opóźniony dla wzięcia pod uwagę czasu wymaganego do przejścia przez filtry FPB₁₃do FPB₂₄ i układ multipleksujący MUXP, w dwóch sumatorach SM1 i SM2, tak, że jest wytwarzany sygnał S'_M = S - R\ - R₂ o częstotliwościach akustycznych. Ten sygnał S'_M o częstotliwościach akustycznych jest subiektywnie identyczny dla odbierającego go słuchacza, jak sygnał S.

Zespół utworzony z filtrów pasmowo-przepustowych FPB₁₃ do FPB₂₄ dołączonych do układu multipleksującego MUXP i sumatorów SM1 i SM2 działa jak adaptacyjny filtr środkowo-zaporowy względem sygnału S. Pasma częstotliwości F,, i Fj₂ sąprzystosowane do umożliwienia wprowadzenia danych D.

Zwykle sąprzede wszystkim dopasowywane dane binarne D. Ta operacja dopasowywania j est w każdym przypadku niezależna od uwalniania pasm częstotliwości F w sygnale S o częstotliwościach akustycznych. Transmitowane dane D są dopasowywane w układzie dopasowującym MFB, tak, żeby były transmitowane w wymaganej postaci ramki, to jest przez wprowadzenie słów początkowych i ewentualnie końcowych, kodów redundancyjnych itd. Następnie są wytwarzane dwa sygnały Sj i S₂ o częstotliwościach akustycznych danych przy pomocy modulatora MOD. Zastosowana modulacja cyfrowa jest na przykład modulacją kwadraturową z kluczowaniem przesunięcia fazowego QPSK, dopasowanymi danymi, kodowanymi NRZ bez powrotu do zera, modulującymi fazę dwóch nośnych częstotliwości, zawartych w pasmach częstotliwości F_n i Fj₂, korzystnie odpowiadających częstotliwościom środkowym zastosowanych pasm częstotliwości Fj i i Fj₂, co umożliwia zastosowanie całkowitych szerokości tych pasm do transmisji

179 960 sygnałów S₃ i S₂ o częstotliwościach akustycznych danych. Ten etap modulacji wymaga znajomości, poprzez element sterujący OC, pasm częstotliwości uwolnionych w widmie sygnału S.

Równolegle z uwalnianiem pasm częstotliwości Fj, i Fj₂, poziomy maskowania Nm(13) i Nm(24) są dostarczane przez procesor obliczający ON do układu multipleksującego MUXN, który wytwarza na wyjściu dwa poziomy Nin - Nm(j 1) i N'm = Nm(j2). Dla uwzględnienia modulacji wybranej do wytwarzania sygnałów Sj i S₂, ze współczynników N'm i N'm są wytwarzane dwa współczynniki Ν' i N, przy zastosowaniu układu CAG automatycznej regulacji wzmocnienia. Następnie są wytwarzane przy pomocy dwóch mnożników Ml i M2 dwa sygnały o częstotliwościach akustycznych danych: 8\ = N' * S] i S'₂ - N' * S₂. Przez zsumowanie sygnałów S'_b S ₂ i w sumatorach SM3 i SM4 wytwarzany jest na wyjściu 4 sygnał ^=8- (Rj + R'₂) + (S', + S'2). Sygnał S' zawiera zarówno słyszalne składowe o częstotliwościach akustycznych pierwotnego sygnału S o częstotliwości akustycznej, jak i dane D reprezentowane przez sygnały S'₁ i S'₂, które są niesłyszalne.

Po wytworzeniu sygnału S', jest on modulowany w zwykły sposób, zgodnie ze znanymi technikami, przed transmisją do odbiorników słuchaczy. Jeżeli wzmocnienie wprowadzane do sygnałów S, i S₂ jest tylko proporcjonalne do poziomów maskowania j]-go i j₂-go pasma częstotliwości Fi F_j2, poziom amplitudy sygnałów 8\ i S ₂ może być większy niż poziomy amplitud składowych sygnału S, które zostały usunięte.

Korzystnie pasma częstotliwości F₁₃ do F₂₄ mają taką samą szerokość dla zapewnienia stałej szybkości przepływu transmitowanych danych bez względu na pasma F₁₃ do F₂₄ stosowane do transmisji. Jest stosowany taki sam typ modulacji bez względu na pasma uwalniane w sygnale S. W pokazanym przykładzie możliwość transmitowania danych w ostatnich dwunastu pasmach krytycznych jest zapewniona od pasma krytycznego B₁₃, przy f_c = 1860 Hz, do pasma krytycznego B₂₄, przy f_c = 13750 Hz. Ta informacja jest transmitowana w dwóch pasmach, każde umieszczone w jednym z dwunastu pasm krytycznych. Im większa jest liczba pasm częstotliwości F' stosowanych równocześnie, tym większa jest szybkość przepływu transmitowanych danych. Urządzenie do wprowadzania danych wykorzystuje wszystkie uwalniane pasma częstotliwości Fj, pomimo tego równoczesne użycie zmniejszonej liczby pasm Fj umożliwia zmniejszenie prawdopodobieństwa zakłócenia pierwotnego sygnału o częstotliwościach akustycznych, jeżeli ten sygnał zmienia się w dużym stopniu od jednego momentu do drugiego, chociaż to prawdopodobieństwo jest małe ze względu na tymczasowe maskowanie ludzkiego ucha.

Niezależnie od pasma lub pasm krytycznych, do których dane są wprowadzane, pasmo lub pasma częstotliwości Fj, stosowane jako pasma krytyczne, mają szerokość mniejszą lub równą szerokości danych pasm krytycznych.

W pokazanym przykładzie pierwszy zespół filtrów pasmowo-przepustowych składa się z filtrów pasmowo-przepustowych FPB^ do FPB'₂₄ z szerokościami pasm równymi 280 Hz przy -3 decybelach. Ta szerokość odpowiada szerokości pasma krytycznego użytecznego do wprowadzania danych, które ma najmniejszą szerokość będącą szerokością trzynastego pasma krytycznego. Zakłada się, że częstotliwości nośne stosowane do wytwarzania sygnałów o częstotliwościach akustycznych sąrówne częstotliwościom środkowym pasm krytycznych. Jest więc mało powodów do stosowania transmisji danych w dolnych pasmach krytycznych, gdy ich szerokości są mniejsze, co ogranicza maksymalną dopuszczalną szybkość przepływu.

Zespół filtrów pasmowo-przepustowych FPB'₁₃ do FPB'₂₄ jest uzyskiwany przez wielostopniowe filtrowanie, zapewniając przez to stały czas propagacji i ograniczoną liczbę operacji. Drugi zespół filtrów pasmowo-przepustowych F₅ do F₂₄ jest uzyskiwany z odtwarzalnych filtrów pasmowo-przepustowych, to jest filtrów takich, że suma filtrowanych sygnałów wyjściowych jest taka sama, jak sygnał wyjściowy przed filtrowaniem, których obwiednie odpowiadają pasmom krytycznym. Innymi słowy, interesujące jest obliczanie tak dokładnie, jak to jest możliwe, poziomów maskowania pasma krytycznego dla zapobiegania wytwarzaniu sygnałów o częstotliwościach akustycznych danych, które mogłyby być słyszalne.

Informacja binarna jest na przykład grupowana w słowa trzydziestodwubitowe. Transmitowana ramka zawiera na przykład słowo początkowe, kodowane przez trzydzieści dwa bity i słowo danych trzydziestodwubitowe. Słowo początkowe składa się na przykład z pierwszych

179 960 dziesięciu bitów, zawierających zbocze prowadzące, stosowane w urządzeniu do odbioru, przy czym następne dwadzieścia trzy bity tworzą słowo synchronizacji. Słowo danych składa się na przykład z trzech bajtów reprezentujących dane i ostatniego bajta redundancji dla kodu korekcji błędu, jeżeli taki kod jest stosowany. Ta organizacja ramek informacji odpowiada transmisji informacji w ramkach czasowych sygnału o częstotliwościach akustycznych, trwających 256 milisekund, co odpowiada czasowi wymaganemu do transmisji sześćdziesięciu czterech bitów, to jest dwóm ramkom danych. Umożliwia to uzyskanie maksymalnej szybkości przepływu danych binarnych 500 bitów na sekundę.

Ramki danych są transmitowane, przy założeniu, że poziomy maskowania pasm krytycznych stosowanych do wprowadzania danych są większe niż minimalny poziom energii zapewniający odporność na zakłócenia powodowane przez kanał.

Korzystne jest nie uwalniać pasm częstotliwości w pierwotnym sygnale o częstotliwościach akustycznych, gdy nie ma żadnych danych do transmisji. W tym celu jest wystarczające usunięcie sygnałów wytwarzanych na wyjściu układu multipleksującego MUXP. Nawet jeżeli poziom maskowania pierwotnego sygnału zmienia się szybko i znacznie, nie ma żadnego niebezpieczeństwa zakłócenia pierwotnego sygnału przez tłumienie częstotliwości słyszalnych. Po dokonaniu transmisji danych jest przeprowadzane progresywne usuwanie sygnałów wyjściowych układu multipleksującego MUXP, w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa słyszalności.

Jeżeli poziom maskowania pierwotnego sygnału o częstotliwościach akustycznych zmniejsza się i słowo początkowe było transmitowane, transmisja będzie kontynuowana dla ułatwienia przetwarzania danych na poziomie urządzenia do odbioru. Jeżeli dane sąkodowane przez trzydzieści dwa bity, to nie jest bardzo kłopotliwe ze względu na tymczasowe maskowanie słyszalności.

Jeżeli transmitowane dane nie są danymi cyfrowymi, lecz danymi analogowymi, takimi jak na przykład zapis muzyczny, urządzenia do wprowadzania i wydzielania danych zostają do tego przystosowane, w szczególności nie jest potrzebne zastosowanie urządzeń do modulacji, demodulacji i próbkowania, które są zastąpione przez elementy do przetwarzania danych wprowadzanych do częstotliwości dla dostosowania częstotliwości danych do częstotliwości uwalnianych w urządzeniu do wprowadzania danych.

Figura 5 przedstawia części urządzenia do wprowadzania danych z fig. 4, wyszczególniając zespół sterowania 7, zespół eliminacji 8 i zespół wprowadzania 9 danych. Zespół sterowania 7 zawiera filtry pasmowo-przepustowe FPB'_n do FPB₂₄, element obliczający OAC_t i element sterujący OC do określania w co najmniej jednym paśmie częstotliwości FĄ do F₂₄ amplitudy A'j₃ do A ₂₄ sygnału S o częstotliwościach akustycznych i do porównywania tej amplitudy z poziomem maskowania słyszalności Nm(13) do Nm(24), związanym z tym pasmem częstotliwości. Zespół sterowania 7 ma pierwsze wejście dołączone do wejścia 2 do odbioru pierwotnego sygnału S o częstotliwościach akustycznych i drugie wejście do odbioru sygnału poziomu maskowania słyszalności Nm(13) do Nm(24), związanego z pasmem częstotliwości.

Zespół eliminacji 8 służy do eliminacji składowych częstotliwościowych sygnału S o częstotliwościach akustycznych w tym paśmie częstotliwości, jeżeli amplituda sygnału jest mniejsza niż poziom maskowania słyszalności pasma. Zespół eliminacji 8 zawiera element opóźniający τ, układ multipleksujący MUXP i sumatory SM1, SM2 oraz ma pierwsze wejście dołączone do wejścia 2 do odbioru sygnału S o częstotliwościach akustycznych, drugie wejście dołączone do układu sterowania 7 dla odbioru części rzeczywistej sygnału akustycznego w paśmie częstotliwości oraz trzecie wejście dołączone wyjścia do układu sterowania 7.

Zespół wprowadzania 9 danych do tego pasma częstotliwości, przy poziomie niższym lub równym poziomowi maskowania słyszalności pasma częstotliwości zawiera układ dopasowujący MFB, modulator MOD, układ multipleksujący MUXN, układ CAG automatycznej regulacji wzmocnienia i sumatory SM3, SM4 danych oraz ma pierwsze wejście dołączone do wyjścia układu sterowania 7, drugie wejście dołączone do wejścia 3 do odbioru wprowadzanych danych, trzecie wejście dołączone do wyjścia układu eliminacji 8 i czwarte wejście do odbioru poziomu maskowania słyszalności Nm(13) do Nm(24), związanego z pasmem częstotliwości.

179 960

A A

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. System radiofonicznej transmisji danych, wykorzystujący własności ucha ludzkiego, w paśmie sygnału o częstotliwościach akustycznych, znamienny tym, że zawiera zespół sterowania (7) do określania w co najmniej jednym paśmie częstotliwości F₁₃ do F₂₄ amplitudy (A'₁₃ do A₂₄) sygnału (S) o częstotliwościach akustycznych i do porównywania tej amplitudy z poziomem maskowania słyszalności (Nm(13) do Nm(24)), związanym z tym pasmem częstotliwości, który to zespół sterowania (7) ma pierwsze wejście dołączone do wejścia (2) do odbioru pierwotnego sygnału (S) o częstotliwościach akustycznych i drugie wejście do odbioru sygnału poziomu maskowania słyszalności (Nm(13) do Nm(24)), związanego z pasmem częstotliwości, zespół eliminacji (8) składowych częstotliwości sygnału (S) o częstotliwościach akustycznych w tym paśmie częstotliwości, jeżeli amplituda sygnału jest mniejsza niż poziom maskowania słyszalności pasma, który to zespół eliminacji (8) ma pierwsze wejście dołączone do wejścia (2) do odbioru sygnału (S) o częstotliwościach akustycznych, drugie wejście dołączone do układu sterowania (7) dla odbioru części rzeczywistej sygnału akustycznego w paśmie częstotliwości oraz trzecie wejście dołączone do wyjścia układu sterowania (7) oraz zespół wprowadzania (9) danych do tego pasma częstotliwości, przy poziomie niższym lub równym poziomowi maskowania słyszalności pasma częstotliwości, który to zespół wprowadzania (9) danych ma pierwsze wejście dołączone do wyjścia układu sterowania (7), drugie wejście dołączone do wejścia (3) do odbioru wprowadzanych danych, trzecie wejście dołączone do wyjścia układu eliminacji (8) i czwarte wejście do odbioru poziomu maskowania słyszalności (Nm(13) do Nm(24)), związanego z pasmem częstotliwości.
2. System według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół sterowania (7) zawiera filtr pasmowo-przepustowy (FPB'₁₃ do FPB'₂₄), mający wejście dołączone do wejścia (2) sygnału o częstotliwościach akustycznych, element obliczający (OACj) do określania amplitudy sygnału akustycznego w paśmie częstotliwości F₁₃ do F₂₄, który to element obliczający (OAC,) ma dwa wejścia dołączone do wyjść filtrów pasmowo-przepustowych (FPB^ do FPB^) i element sterujący (OC) do dokonywania porównania amplitudy z poziomem maskowania słyszalności (Nm(13) do Nm(24)), związanym z pasmem częstotliwości, który to element sterujący (OC) ma wejście dołączone do wyjścia elementu obliczającego (OACj), natomiast zespół eliminacji zawiera układ multipleksujący (MUXP) do wyboru składowej częstotliwości do eliminacji, który to układ multipleksujący (MUXP) ma pierwsze wejście dołączone do pierwszego wyjścia filtru pasmowo-przepustowego (FPB^/ ₁₃ do FPB'₂₄) i drugie wejście dołączone do wyjścia zespołu sterowania (7), element opóźniający (τ), mający jedno wejście dołączone do wejścia (2) sygnału (S) o częstotliwościach akustycznych i pierwszy sumator (SM1), mający pierwsze wejście dołączone do wyjścia elementu opóźniającego (τ) i drugie wejście dołączone do wyjścia układu multipleksującego (MUXP) dla eliminacji składowej częstotliwościowej, a zespół wprowadzania (9) danych zawiera układ dopasowujący (MFB), mający pierwsze wejście dołączone do wejścia (3) danych (D), drugie wejście dołączone do elementu sterującego (OC) i wyjście dołączone do wejścia modulatora (MOD), mnożnik (Ml), mający pierwsze wejście dołączone do wyjścia modulatora (MOD) i drugie wejście dołączone do wyjścia układu (CAG) automatycznej regulacji wzmocnienia, który jest dołączony do układu multipleksującego (MUXN) odbierającego poziom maskowania słyszalności, związany z pasmem częstotliwości F₁₃ do F₂₄ i dołączony do elementu sterującego (OC) i sumator (SM3), mający pierwsze wejście dołączone do mnożnika (Ml) i drugie wejście dołączone do pierwszego sumatora (SM1).
3. System według zastrz. 2, znamienny tym, że zawiera drugi filtr pasmowo-przepustowy, mający wejście dołączone do wejścia (2) sygnału (S) o częstotliwościach akustycznych i dwa wyjścia dołączone do elementu obliczającego (OAC1) dla określania amplitudy sygnału akustycznego w drugim paśmie częstotliwości F_]3 do F₂₄, przy czym element sterujący (OC) jest przystosowany do porównywania tej amplitudy i drugiego poziomu maskowania (Nm(13) do

179 960

Nm(24)), związanego z drugim pasmem częstotliwości, a pierwsze i drugie pasma częstotliwości są oddzielnymi pasmami częstotliwości F^!, F'₂, drugi filtr pasmowo-przepustowy jest dołączony także do drugiego wejścia układu multipleksującego (MUXP), mającego drugie wyjście dołączone do drugiego sumatora (SM2) dołączonego do wyjścia pierwszego sumatora (SM1) i drugi sumator (SM2) jest dołączony do trzeciego sumatora (SM3) dołączonego do czwartego sumatora (SM4), mającego jedno wejście dołączone do modulatora (MOD) i jedno wejście dołączone do układu (CAG) automatycznej regulacji wzmocnienia.
4. System według zastrz. 1, znamienny tym, że pasmo częstotliwości F₁₃ do F₂₄ jest w zakresie pasma częstotliwości odniesienia B_J3 do B₂₄.
5. System według zastrz. 4, znamienny tym, że pasmo częstotliwości F_l3 do F₂₄ ma częstotliwość środkową taką samą jak częstotliwość środkowa pasma odniesienia.
6. System według zastrz. 5, znamienny tym, że w zakresie pasm odniesienia B_J1; B_j2 są wprowadzone oddzielne pasma częstotliwości F^ do Fj₂.
7. System według zastrz. 6, znamienny tym, że oddzielne pasma częstotliwości F^ do Fj₂mają częstotliwość środkową taką samą, jak częstotliwość środkowa pasma odniesienia Bj], B_j2, w którym są one wprowadzone.
8. System według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że oddzielne pasma częstotliwości F_jtdo F j₂ mają taką samą szerokość.
9. System według zastrz. 8, znamienny tym, że szerokość oddzielnych pasm częstotliwości Fj! do Fj₂ jest równa szerokości pasma odniesienia Bj_b Bj₂, w którym są one wprowadzone, mając najmniejszą szerokość.

* * *