УСТРОЙСТВО СЖАТИЯ АУДИОСИГНАЛА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПО КАНАЛАМ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДАННЫХ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к устройству для достижения качественного представления звука в средах с высоким уровнем шума, в частности, к устройству для сжатия аудио-сигнала для передачи по различным каналам передачи данных, содержащих по меньшей мере один аудио-сигнала.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники известно устройство для обработки аудио-сигнала, описанное в патенте RU 2407142 C2, опубл. 20.12.2010. Данное устройство осуществляет обработку аудио-сигналов, в том числе сжатие медиа-данных, для их представления в среде с высоким уровнем шума, а также дополнительно обеспечивает способы регулировок с постоянным программированием многодиапазонного эквалайзера, которые компенсируют аномалии, ассоциированные с предполагаемой средой для прослушивания. Недостатком данного устройства является отсутствие фильтрации шумов при сжатии аудио-сигнала, вследствие чего процесс сжатия проходит недостаточно эффективно.
Данное устройство выбрано в качестве ближайшего аналога.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Технической задачей заявленной полезной модели является создание устройства для более эффективного сжатия медиа-данных.
Техническим результатом является повышение эффективности сжатия медиа-данных для передачи их по медиа-каналу за счет снижения количества шумов в аудио-сигнале.
Для достижения технического результата заявленное устройство для сжатия аудио-данных содержит последовательно соединенные: блок обработки и хранения  данных, дельта-сигма модулятор с балансировкой заряда, цифровой интегратор, цифровой фильтр низких частот, компрессор, осуществляющий сжатие упомянутого аудио-сигнала посредством ослабления высокоамплитудных характеристик аудио-сигнала и усиления низкоамплитудных характеристик аудио-сигнала, а также модуль обратной связи, вход которого подключен к выходу цифрового интегратора, фазовый детектор, подключенный к выходу модуля обратной связи, и дифференциатор, вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход – к дельта-сигма модулятору, приемопередатчик, подключенный к компрессору и двухсторонней связью к блоку обработки и хранения аудио-данных.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 - общий вид заявленного устройства.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В частности, заявленное устройство 10, приведенное на фиг. 1, содержит: блок обработки и хранения аудио-данных 1, дельта-сигма модулятор с балансировкой заряда 2, цифровой интегратор 3, цифровой фильтр низких частот 4, компрессор 5, модуль обратной связи 6, фазовый детектор 7, дифференциатор 8 и приемопередатчик 9.
При поступлении запроса от внешнего устройства на приемопередатчик 9, блок обработки и хранения данных 1 извлекает из запоминающего устройства в соответствии с запросом аудио-данные, содержащие по меньшей мере один аудио-сигнал, который необходимо преобразовать для передачи по каналу передачи данных, после чего указанные аудио-данные поступают в дельта-сигма модулятор 2 и преобразование их из цифрового вида в аналоговый аудио-сигнал осуществляется в соответствии с заданными характеристиками в рабочей полосе частот с учетом сигнала коррекции. Далее сигнал обрабатывается интегратором 3 и интегрированный сигнал от цифрового интегратора 3 поступает на цифровой фильтр 4, который обеспечивает подавление компонентов с частотами выше частоты Котельникова. Далее сигнал с фильтра 4 поступает в компрессор 5, осуществляющий сжатие аудио-сигнала посредством ослабления высокоамплитудных характеристик аудио-сигнала и усиления низкоамплитудных характеристик аудио-сигнала. Сжатый аудио-сигнал поступает на приемопередатчик 9 для его последующей передачи по выбранному каналу передачи данных в соответствии с поступившем запросом.
Для определения сигнала коррекции в устройство введены модуль обратной связи 6, фазовый детектор 7 и дифференциатор 8. Модуль обратной связи 6 представляет собой дробный делитель частот. Данный модуль принимает с выхода цифрового интегратора интегрированный сигнал, обрабатывает его в соответствии с заданным алгоритмом и передает на фазовый детектор 7 и дифференциатор 8. Алгоритм обработки интегрированного сигнала выбирается в соответствии с величиной погрешности, которую необходимо скорректировать. Фазовый детектор 7 сравнивает полученный сигнал с опорным сигналом и через дифференциатор 8 формирует сигнал коррекции на дельта-сигма модулятор 2. Методы генерирования опорного сигнала на фазовые детекторы хорошо известны из уровня техники и не раскрываются в данной заявке. В качестве примера для генерирования опорного сигнала может быть использован генератор опорного сигнала.
Приемопередатчик 9 может быть выполнен в виде модуля беспроводной связи (такой, как Wi-Fi, Bluetooth и т.д.), или устройства обеспечения проводной связи (USB, RG-59, оптическая связь, Ethernet контроллер и т.д.), и предназначен для передачи сжатого аудио-сигнала, получаемых от блока обработки и хранения аудио-данных 5, на различные устройства пользователя в соответствии с полученным ох них запросом.
Устройство представляет собой единую конструкцию, а все элементы заявленного устройства могут быть также размещены в едином корпусе, объединенные общей шиной данных.
Заявленное устройство выполняется на базе усовершенствованного вычислительного устройства, такого как, например, персональный компьютер, который включает в себя необходимый набор аппаратных средств, предназначенных для обработки данных. Таким средствами выступают процессорный блок, содержащий один или более процессоров, оперативная память и средство для хранения информации (Flash память, HDD, SSD, ROM, EEPROM и т.п.), которые образуют в заявленном решении блок обработки и хранения аудио-данных 5. Конструкция упомянутого блока 5 зависит от конкретной технической реализации сервера.
Таким образом, за счет использования в конструкции устройства дельта-сигма модулятора с балансировкой заряда с цифровым фильтром низких частот, и за счет обеспечения обратной связи для корректировки генерируемого дельта-сигма модулятором сигнала, обеспечивается снижение шумов в аудио-сигнале, вследствие чего сжатый аудио-сигнал занимают меньший объем, а следовательно повышается эффективность сжатия аудиоданных и увеличивается пропускная способность канала передачи данных.