166544. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés villamos jelek feldolgozására, különösen hangvisszaadás céljára
9 166544 10 A találmányban alkalmazott frekvencia—idő transzformáció az alábbiak szerint valósítható meg. Vizsgáljuk a V^E'sinot sinus hullámot, amit mágnesszalagra rögzítettünk. Ha a szalagot az eredetinek c-szeres sebességével játsszuk vissza, az eredmény V=E-sincot (1) ahol c a kompressziós viszony. Ha c=»l, az idő a beszéd bármely szakaszára komprimált, ha c < 1, az idő e tényezővel expandált, ahol e = 1/c. Ha ezután a jelet egy késleltető vonalra visszük, ahol a vonal késleltetése d szerint időarányosan növelhető úgy, hogy hatására a jel átlagosan c' késleltetést szenvedjen, ami a vonalon átmenő hullám bármely pontjának késleltetését jelenti, akkor (1) egyenlet V=E-sin(c-c')wt, (2) alakúvá válik. Az eredeti jel helyreállítható, ha a késleltetés c't=c't(heIyreáuitandó) =(c-l)t, (3) 20 így: c'=-(c + l) lesz a vonal átlagos késleltetési viszonya, amit megkapunk, mint a késleltető vonal végső és kezdeti késleltetési érték összegének felét, és ezt megszorozva t idővel kapjuk a teljes c' • t késleltetést. A 2 (a) ábra adott jelminta kimenő idő tout összefüggését mutatja a megfelelő idő tin függvényében. így a 4-es meredekségű I vonal az eredeti frekvencia vagy előadási sebesség négyszeresének megfelelő jelet ábrázol 1/4 periodicitással, míg az egységnyi meredekségű II vonal ábrázolja az eredő, helyreállított vagy változatlanjelet. Azért, hogy ilyen jelet (amit a 4-es meredekségű I vonal ábrázol) átalakítsunk l-es meredekségű, II vonalnak megfelelővé a kívánt frekvenciacsökkenéssel, szükségszerű a bemenő jel c • tin növekvő késleltetése c't vagy (c — l)t-vel, amit a III vonal mutat. így a Tin jel tömbjének ordinátája metszi III-at c'Tin ordináta értéknél, és ez az érték cTin pontnál megnövelve T in idő abszcisszáját I vonalon, a jelet a II vonalon Tout értékéig késlelteti. IV vonal illusztrálja azt a dt késleltestést, ami a késleltető vonal hatására jött létre. Ilyen típusú késleltető vonal a t; pillanatnyi jelet lineárisan növekvő d*t-vel késlelteti tin —t ont intervallumban a IV vonal szerint. Ahogy azt a t = T időben a jel vége mutatja, a kezdeti késleltetés fele dTin, és a végkésleltetés dTout átlagos késleltetést eredményez ä IV vonalon, ez szükséges a helyreállításhoz. Ebből: c'Tin = dTin +dT Q , (c-l)Tin =-(T in +cT in ) . _c-l c + 1 Sokkal általánosabban a helyreállítás a tin bemenő jel kumulált, az (5) egyenlet szerinti késleltetésével megvalósítható to.,l f(t) •dt=C'tin =(0-1)1, (5) 25 35 40 45 50 55 Lineárisan változtatott késleltető vonallal, ha a késleltetés változási tényező d, f(t)=d-t és To,,. c'Tj^ic-DT,, í T T t • dt (6) w. 10 15 _dl~ t2 1 T °" 1 _ d 2|_T0 ut ~~Ti n J Tin 2 d (c2 - DTÜ (c-DTi, amiből (4) egyenletet kaphatjuk: Ezek szerint így ha: és ha: c'Tln =-(c + l)T Il d=2-c + 1 (7) c&l, 0Sd<2, c<l, -2<d<0. A 2 (b) ábra a megfelelő összefüggéseket mutatja jel expanzió esetére. Ie vonal 1/4 meredekséggel az eredeti előadási sebességű vagy frekvenciájú jel egynegyedének megfelelően. Azért, hogy átalakítsuk ezt a II vonalnak megfelelően 1 meredekségűvé a hozzátartozó frekvencia 30 növekedéssel, a bemenő jelet ct,-„ = (^=4^) szerint csökkenő mértékben kell késleltetni 3 c't = (^•H.) értékkel, a c'Toat kezdeti késleltetéshez képest. Ez a c't' késleltetés a jelet bármely pontban a II vonal megfelelő ordinátájára tolja el. IVe egyenes mutatja a késleltető vonal hatására létrejött dt' késleltetést. Az ilyen késleltető vonal a pillanatnyi jelet lineárisan csökkenő d • t' összeggel késlelteti a tin —t ont intervallumon belül, amint IVe egyenesen látható. Ezek szerint a kezdeti jel t = 0 esetére a kezdeti késletetés fele — d • Tin és a végső késleltetés — d • Tout a IV e egyenesen — c'Tin átlagos késleltetést eredményez. így ,T _ dT in +dT oot Clin — * l-e -Í.T, (T '" + V) d=2 l-e 1+e Az időkésleltetés lineáris növelése nem tarthat a végtelenségig, a késleltető vonalat időről időre eredeti hosszára kell visszaállítani. Ha ezt a folyamatot perio-60 dikus intervallumokban megismételjük, feltéve, hogy ez az intervallum hosszabb, mint a jel legalacsonyabb frekvencia összetevőjének periódusa, az eredeti jel tömbjeit (c — c')co szögfrekvenciával fogjuk visszajátszani és a többit kirekesztjük. Amikor (3) egyenlet tel-65 jesül, a rendszer úgy működik, mintha az eredeti 5
