8.5.Практическая реализация системы шумоподавления
Выше был сделан вывод, что для построения эффективной системы шумоподавления компрессор должен иметь билинейные характеристики. (см. рис. 8.21). Рассмотрим возможности реализации этого принципа на практике [5].
8.5.1. Приборы с двумя маршрутами прохождения сигнала
При компрессии с билинейными характеристиками высокоуровневые сигналы передаются напрямую. Из этого следует, что система шумоподавления должна иметь тракт, по которому звук во всем динамическом диапазоне будет проходить без изменений. Этот так называемый «главный маршрут» показан на схеме, изображенной на рис. 8.22, а. Но чтобы необходимая компрессия сигнала в других частях динамического диапазона была проведена, параллельно с главным маршрутом должен проходить обходной маршрут. Именно в нем будут присутствовать компрессор или лимитер. Причем конструкция должна быть такой, чтобы для громких сигналов на выходе системы шумоподавления сигнал с обходного маршрута был значительно слабее по сравнению с сигналом главного маршрута и, следовательно, доминирующим оказывался сигнал, не подверженный динамической обработке.
Рис. 8.22.Системашумоподавления с билинейными характеристиками: а) компрессор, б) экспандер
Если максимальное значение усиления, производимое компрессором, во всем динамическом диапазоне определено, то известно и наибольшее значение усиления при работе связки главного и обходного маршрутов. Например, на рис. 8.23 показана ситуация, когда для сигналов, уровень которых ниже определенной границы («начальной точки»), звук, передающийся по обходному маршруту, усиливается на 6 дБ. Это соответствует усилению по напряжению на две относительные единицы (другими словами, повышению напряжения в два раза). То есть при усилении уровня входного сигнала на одну относительную единицу уровень сигнала, проходящего по обходному маршруту, усиливается на две единицы, а по главному маршруту – на одну единицу. В сумме общее усиление составляет три единицы. Таким образом, если уровень входного сигнала ниже известного порога, общее усиление по напряжению составит три относительные единицы (или 9,5 дБ). Линия, соответствующая этому усилению, показана на рис. 8.23: она проходит под углом 45она 9,5 дБ выше линии передачи прямого сигнала.
Рис. 8.23. Общее усиление входного сигнала компрессором
Как только уровень сигнала достигает начальной точки, усиление в обходном тракте падает по мере возрастания уровня входного сигнала. Положим, в точке Аусиление в обходном тракте уменьшилось с 2 до 1, тогда общее усиление в этой точке составит две единицы (единица в главном тракте плюс единица во вторичном тракте) или, другими словами, 6 дБ. Пусть в точкеВусиление во вторичном тракте опустилось до 1/10, тогда общее усиление в этой точке составит 1 + 1/10 = 1,1 (или 0,8 дБ). То есть высокоуровневые сигналы будут передаваться почти без усиления, что и требовалось.
Легко понять, как будет работать экспандер, соответствующий компрессору с двумя маршрутами прохождения сигнала. Схема работы этого экспандера показана на рис. 8.22, б. На этот раз сигнал во вторичный тракт поступает с выхода, и вместо того, чтобы добавляться к выходному сигналу, он вычитается из входного. При эффективной работе системы шумоподавления условия прохождения сигнала по обходному маршруту компрессора и экспандера должны быть одинаковыми.