Материал: Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем. межвузовский сборник научных трудов

становится только при следующем включении частотомера. Устройство разработано, основываясь на аналогичном,

описанном в [4]. Схема устройства существенно изменена, исправлена ошибка формирования импульсов, подающихся на вход микроконтроллера. Дело в том, что синхронизация внешнего сигнала осуществляется с частотой тактового генератора (состояние вывода Т1 считывается по нарастающему фронту). Для обнаружения фронта внешнего сигнала необходимо, чтобы не частота была меньше допустимой, а длительность импульсов была больше периода тактового сигнала микроконтроллера, что более точно. Проще говоря, время удержания импульса на входе микроконтроллера должно быть больше периода тактового сигнала и тогда импульс будет зафиксирован. В частотомере, приведенном в [4], производится тоже деление частоты в 16 раз, но затем стоит дешифратор (видимо для полного использования логических элементов микросхемы), который при переполнении счетчика выдает импульс с длительностью такой же, как и до делителя, но частотой в 16 раз меньше. Поэтому частотомер на частотах уже выше 4 МГц работает не корректно (хотя заявлено 32 МГц). Данный недостаток исправлен в предлагаемом устройстве. Элементная база значительно изменена, например, вместо микросхемы счетчика с граничной частотой 32 МГц используется быстродействующая с граничной частотой 110 МГц. В частотомере, описанном в [4], имеется только один режим измерения (импульсы подсчитываются в течение 100 мс), для большей точности в разработанном приборе уже три режима измерения (импульсы подсчитываются в течение 100 мс, 1 с или 10 с). Программа была переписана заново, введена балластная задержка, благодаря которой на время измерения не оказывает влияние число прерываний по переполнению шестнадцатиразрядного таймера/счетчика, как это происходит в частотомере, описанном в [4], что избавляет от дополнительной погрешности. Основные технические характеристики приведены в таблице.

Таким образом, погрешность измерения практически зависит только от нестабильности кварцевого генератора. При применении температурной стабилизации эту погрешность можно свести к минимуму. Чувствительность и максимальная амплитуда входного сигнала является достаточными для большинства измерений. Что же касается верхней граничной часто-

126

ты, то её можно увеличить, используя внешний высокочастотный делитель. Применение высокочастотного делителя в составе данной конструкции не целесообразно, он должен быть выносным.

Основные технические характеристики

Исходя из вышеизложенного можно сделать заключение: во-первых, предлагаемое устройство просто схемотехнически, что позволяет собрать его в радиолюбительских условиях; во-вторых, частотомер собран на современной, но доступной и дешевой элементной базе, что позволяет использовать его в учебно-конструкторском процессе; в-третьих, исходя из основных технических характеристик можно сказать, что прибор кон-

127

курентоспособен по сравнению с частотомерами, изготовленными на предприятиях.

Литература

1.Мортон Джон. Микроконтроллеры AVR. Вводный курс /Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Додека ХХI», 2006. – 272 с.

2.Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы ATMEL, 4-е изд., стер. – М.: Издательский дом «Додека ХХI», 2007. – 560 с.

3.Хлюпин Н. Частотомер – цифровая шкала с цифровым индикатором. – Радио, 2004, № 7. С. 64, 65.

4.Хливенко И. Частотомер с ЖК индикатором. - Радио, 2006. № 9. С. 32 - 34.

5.Web-сайт компании Atmel: www.atmel.com, www.atmel.ru.

Воронежский государственный технический университет

128

УДК 621.9

Л.Н. Никитин, Н.Н. Помигуев

АНАЛИЗАТОР ДОСТОВЕРНОСТИ АУДИОИНФОРМАЦИИ

В работе представлена структурная схема и краткое описание функционирования данного прибора. Уделено внимание микроколебаниям присутствующим в человеческой речи. Представлены некоторые формы сигнала снятые с определенных участков цепи устройства. Сфера использования и предложения по применению

В настоящее время для анализа различных видов информации с успехом используется радиоэлектронная аппаратура. Представленное нами ниже позволяет создать комплекс средств для анализа достоверности звуковых явлений. Кроме того, в настоящее время производить анализ достоверности информации требуется не только в специальных учреждениях, но даже в отделах кадров, в государственных и частных предприятиях. Как владельцу, директору фирмы проверить надежность сотрудника или порядочность партнера по бизнесу, не привлекая при этом лишнего внимания? В подавляющем большинстве жизненных ситуаций традиционный детектор лжи - полиграф применить невозможно. В основе его работы лежит одновременное измерение четырех важнейших физиологических характеристик давления крови, пульса, грудного и брюшного дыхания, а также кож- но-гальванической реакции. Но при возбуждении или волнении меняется также частотный диапазон звуков речи [1].

Анализатор звука. Естественно, речь в данном случае пойдет не о спектроанализаторе всего звукового диапазона, а об его упрощенной версии, используемой только для определенного узкого диапазона частот.

Основной частотный диапазон звуков человеческой речи заключен в пределах от 90 до 2000 Гц, и в обычных ситуациях этот звук промодулирован микро-

129

вибрациями частотой от 8 до 12 Гц. Последние, как правило, маскируются другими составляющими, однако, эти микровибрации могут быть выявлены электронным путем и измерены.

В соответствии с теорией, когда человек попадает в стрессовую ситуацию, микровибрации значительно уменьшаются. Нервная система подготавливает тело к действиям в опасной ситуации: зрачки расширяются, конечности усиленно снабжаются кровью, мышцы напрягаются. А поскольку голосовые связки состоят в основном из мышц, они также напрягаются, и упомянутые выше микровибрации (тремоло) вообще прекращаются, или же их амплитуда значительно уменьшается. Поэтому, если обнаруживается изменение микровибраций, можно считать, что человек находится в состоянии стресса. Но, как уже известно, состояние стресса не эквивалентно лжи! Посмотрим на спектральное разложение волны нормального человеческого голоса (слабый стресс), показанного на рис. 1 [2].

Рис. 1. Спектральное разложение волны нормального человеческого голоса

Структурная схема портативного звукового анализатора приведена на рис. 2, а форма сигнала в некоторых точках схемы на рис. 3.

130