Реферат: Разработка эквалайзера
Название: Разработка эквалайзера Раздел: Рефераты по радиоэлектронике Тип: реферат | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ñîäåðæàíèå 1. Òåõíè÷åñêîå çàäàíèå. 1.1. Íàèìåíîâàíèå è îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ. 1.2. Îñíîâàíèå äëÿ ðàçðàáîòêè. 1.3. Òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ. 2. Äîêóìåíòû ýñêèçíîãî ïðîåêòà. 2.1. Ââåäåíèå. 2.2. Íàçíà÷åíèå è îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ. 2.3. Îáîñíîâàíèå ñòðóêòóðíîé ñõåìû. 3. Äîêóìåíòû òåõíè÷åñêîãî ïðîåêòà. 3.1. Îáîñíîâàíèå ñõåìîòåõíè÷åñêèõ ðåøåíèé. 3.2. Ðàñ÷åòû, ïîäòâåðæäàþùèå ðàáîòîñïîñîáíîñòü èçäåëèÿ. 3.3. Ïîðÿäîê íàñòðîéêè èçäåëèÿ. 4. Ñïèñîê ëèòåðàòóðû. 1. Òåõíè÷åñêîå çàäàíèå 1.1. Íàèìåíîâàíèå è îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ èçäåëèÿ. Ðàçðàáàòûâàåìûé ãðàôè÷åñêèé ýêâàëàéçåð ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ñîãëàñîâàíèÿ ýëåêòðîàêóñòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ áûòîâîãî àóäèîêîìïëåêñà, â ÷àñòíîñòè, àêóñòè÷åñêîé ñèñòåìû è àêóñòè÷åñêîãî îôîðìëåíèÿ ïîìåùåíèÿ ìåòîäîì ðåãóëèðîâêè ôîðìû àìïëèòóäíî-÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è â ðàáî÷åì äèàïàçîíå ÷àñòîò. 1.2. Îñíîâàíèå äëÿ ðàçðàáîòêè. Îñíîâàíèåì äëÿ ðàçðàáîòêè ÿâëÿåòñÿ çàäàíèå, âûäàííîå êàôåäðîé ðàäèîïðèåìà è îáðàáîòêè ðàäèîòåõíè÷åñêîé èíôîðìàöèè. 1.3. Òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ.
2. Äîêóìåíòû ýñêèçíîãî ïðîåêòà 2.1. Ââåäåíèå.  ñîâðåìåííûõ óñèëèòåëÿõ, òþíåðàõ è ìàãíèòîôîíàõ èìåþòñÿ ðåãóëÿòîðû òåìáðà, êîòîðûìè îáû÷íî â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè ðåãóëèðóåòñÿ îñíîâíàÿ ÷àñòü ñïåêòðà çâóêîâûõ ÷àñòîò. Ýòè ðåãóëÿòîðû ïðèãîäíû äëÿ íåáîëüøèõ èçìåíåíèé òîíàëüíûõ çíà÷åíèé çâóêîâûõ ïðîãðàìì, íî îíè ìàëîýôôåêòèâíû äëÿ èñïðàâëåíèÿ íåäîñòàòêîâ ãðîìêîãîâîðèòåëåé è ïîìåùåíèé äëÿ ïðîñëóøèâàíèÿ. Ïîñêîëüêó àìïëèòóäíî-÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà îáû÷íîãî ãðîìêîãîâîðèòåëÿ èìååò çíà÷èòåëüíóþ íåðàâíîìåðíîñòü â ðàçëè÷íûõ òî÷êàõ çâóêîâîãî äèàïàçîíà, ýêâàëàéçåð, â ñèëó ñâîèõ îñîáûõ ÷àñòîòíûõ õàðàêòåðèñòèê, â áîëüøåé ñòåïåíè ñïîñîáåí âíåñòè íåîáõîäèìóþ êîððåêöèþ, ÷åì îáû÷íûå ðåãóëÿòîðû òåìáðà. Ýêâàëàéçåð ïîçâîëÿåò â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè ñêîìïåíñèðîâàòü íåðàâíîìåðíîñòü àìïëèòóäíî-÷àñòîòíûõ ÷àðàêòåðèñòèê àêóñòè÷åñêèõ ñèñòåì, íåñîâåðøåíñòâî àêóñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîìåùåíèé, âîçðàñòíûå èçìåíåíèÿ ñëóõà, îñóùåñòâëÿòü êîððåêöèþ ìàãíèòîôîííûõ çàïèñåé äëÿ óëó÷øåíèÿ èõ êà÷åñòâà. Ýêâàëàéçåð ïîâûøàåò êà÷åñòâî âîñïðèÿòèÿ çâóêîâîé ïðîãðàììû, ïîýòîìó îí ÿâëÿåòñÿ íåîòúåìëåìûì çâåíîì ñîâðåìåííûõ ñèñòåì âûñîêîêà÷åñòâåííîãî çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ. 2.2. Íàçíà÷åíèå è îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ. Ýêâàëàéçåð ãðàôè÷åñêèé äåñÿòèïîëîñíûé ïðåäíàçíà÷åí äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ñîñòàâå áûòîâîãî çâóêîâîñïðîèçâîäÿùåãî êîìïëåêñà àïïàðàòóðû âûñøåé è ïåðâîé ãðóïï ñëîæíîñòè. 2.3. Îáîñíîâàíèå ñòðóêòóðíîé ñõåìû. Ñóùåñòâóþò äâà îñíîâíûõ òèïà ýêâàëàéçåðîâ: ïàðàìåòðè÷åñêèå è ãðàôè÷åñêèå.  êà÷åñòâå áàçîâîé â ðàçðàáàòûâàåìîì ïðîåêòå âûáðàíà ñõåìà ãðàôè÷åñêîãî ýêâàëàéçåðà, ïîñêîëüêó íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ïðè ðàâíûõ ìàòåðèàëüíûõ çàòðàòàõ íà èçãîòîâëåíèå ïàðàìåòðè÷åñêèé ýêâàëàéçåð îáåñïå÷èâàåò ëó÷øèå âîçìîæíîñòè ðåãóëèðîâêè, ÷åì ãðàôè÷åñêèå, ýêñïëóàòàöèÿ ïàðàìåòðè÷åñêîãî ýêâàëàéçåðà òðåáóåò âûñîêîé êâàëèôèêàöèè ïîëüçîâàòåëÿ. Ãðàôè÷åñêèå ýêâàëàéçåðû äåëÿòñÿ íà äâà îñíîâíûõ òèïà ïî ñïîñîáó êîððåêöèè ñèãíàëà: - óñòðîéñòâà ñ ôèëüòðàìè â öåïè ïðÿìîãî ñèãíàëà; - óñòðîéñòâà ñ ôèëüòðàìè â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè.  êà÷åñòâå áàçîâîé âûáðàíà ñõåìà ñ ôèëüòðàìè â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè, òàê êàê äëÿ óñòðîéñòâà ñ ôèëüòðàìè â öåïè ïðÿìîãî ñèãíàëà ðåðóëèðîâêà â îäíîì êàíàëå âûçûâàåò èçìåíåíèå ïàðàìåòðîâ äëÿ äðóãîãî êàíàëà, ÷òî óõóäøàåò òåõíè÷åñêèå è ýêñïëóàòàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè. Äëÿ íàèáîëåå ïîëíîé êîððåêöèè ÷àñòîòíûõ èñêàæåíèé, âíîñèìûõ â çâóêîâîé ñèãíàë ÀÑ è àêóñòè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ïîìåùåíèé ïðîñëóøèâàíèÿ, íåîáõîäèì, êàê ìèíèìóì, äåñÿòèïîëîñíûé ýêâàëàéçåð [4]. Äëÿ óñòðàíåíèÿ âçàèìíîãî âëèÿíèÿ ðàçðàáàòûâàåìîãî óñòðîéñòâà è ïðåäûäóùèõ êîìïîíåíòîâ áûòîâîãî àóäèîêîìïëåêñà öåëåñîîáðàçíî íà âõîäå óñòàíîâèòü áóôôåðíûé êàñêàä, êîòîðûé ìîæíî ñîâìåñòèòü ñ ôèëüòðîì âåðõíèõ ÷àñòîò ñ ÷àñòîòîé ñðåçà 20 Ãö (ðîêîò-ôèëüð, êîòîðûé îñîáåííî àêòóàëåí ïðè ïðîñëóøèâàíèè ãðàìçàïèñåé). Òàêèì îáðàçîì, âûáðàíà ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà: äåñÿòèïîëîñíàÿ ñ ôèëüòðàìè â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè è áóôôåðíûì êàñêàäîì íà âõîäå. 3. Äîêóìåíòû òåõíè÷åñêîãî ïðîåêòà 3.1. Îáîñíîâàíèå ñõåìîòåõíè÷åñêèõ ðåøåíèé. Ïîñòðîèòü äåñÿòèïîëîñíûé ýêâàëàéçåð íà áàçå îáû÷íûõ íèçêîäîáðîòíûõ ïîëîñîâûõ ôèëüòðîâ ñëîæíî. Èç-çà ðàçáðîñà íîìèíàëîâ ðåçèñòîðîâ è êîíäåíñàòîðîâ ïîëó÷èòü òî÷íîå ñîîòâåòñâèå ðåàëüíûõ è ðàñ÷åòíûõ ïàðàìåòðîâ è À×Õ òàêèõ ôèëüòðîâ î÷åíü òðóäíî. Ïðè ýòîì, ÷òîáû íàñòðîèòü äåñÿòèïîëîñíûé ýêâàëàéçåð ñ òî÷íîñòüþ ±10% ïî âñåì êàíàëàì, íåîáõîäèì íå òîëüêî ïðåäâàðèòåëüíûé ïîäáîð íîìèíàëîâ ýëåìåíòîâ äî ñáîðêè, íî è äîïîëíèòåëüíàÿ èõ êîððåêöèÿ óæå â ãîòîâîì ôèëüòðå. Íà ïðàêòèêå êàæäûé ôèëüòð ïðèõîäèòñÿ íàñòðàèâàòü â ìàêåòíîì âàðèàíòå è òîëüêî ïîñëå ýòîãî óñòàíàâëèâàòü íà þáùóþ ìîíòàæíóþ ïëàòó. Òàêàÿ íàñòðîéêà îòíèìàåò ìíîãî âðåìåíè, òðåáóåò âûñîêîé êâàëèôèêàöèè, ñïåöèàëüíûõ ïðèáîðîâ è áîëüøîãî ÷èñëà èñïîëüçóåìûõ äëÿ ïîäáîðà ýëåìåíòîâ, ÷òî â èòîãå ïðèâîäèò ê óäîðîæàíèþ óñòðîéñòâà â ïðîöåññå ïðîèçâîäñòâà. Òàêèì îáðàçîì, ïðèìåíåíèå îáû÷íûõ íèçêîäîáðîòíûõ ôèëüòðîâ íåöåëåñîîáðàçíî. Ðàññìàòðèâàåìîå ñõåìîòåõíè÷åñêîå ïîñòðîåíèå ôèëüòðà ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü îïòèìàëüíûå ïàðàìåòðû (íåîáõîäèìîå ïðîèçâåäåíèå óñèëåíèÿ íà ÷óâñòâèòåëüíîñòü, ìèíèìàëüíûé øóì è ìàêñèìàëüíûé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí [3]).  êà÷åñòâå àêòèâíûõ ýëåìåíòîâ ñõåìû ïðèìåíÿþòñÿ ìèêðîñõåìû Ê157ÓÄ2, êîòîðûå ñîäåðæàò ïî äâà ÎÓ, ÷òî óìåíüøàåò ãàáàðèòíûå ðàçìåðû èçäåëèÿ. Íà ñõåìå ïîêàçàí òîëüêî îäèí ÷àñòîòíûé êàíàë, îñòàëüíûå åìó èäåíòè÷íû. 3.2. Ðàñ÷åòû, ïîäòâåðæäàþùèå ðàáîòîñïîñîáíîñòü èçäåëèÿ. Ïðèâåäåì ïðèíöèïèàëüíóþ ñõåìó ôèëüòðà, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè ýêâàëàéçåðà: Ðèñ. 3.1 Âûñîêîäîáðîòíûé ôèëüòð. Ñõåìà ýëåêòðè÷åñêàÿ ïðèíöèïèàëüíàÿ. Îñíîâíûå ðàñ÷åòíûå ïàðàìåòðû ôèëüòðîâ ðàçðàáàòûâàåìîãî óñòðîéñòâà [3]: Ðàññìàòðèâàåìîå ñõåìîòåõíè÷åñêîå ïîñòðîåíèå ôèëüòðà ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü îïòèìàëüíûå ïàðàìåòðû (íåîáõîäèìîå ïðîèçâåäåíèå óñèëåíèÿ íà ÷óâñòâèòåëüíîñòü, ìèíèìàëüíûé øóì è ìàêñèìàëüíûé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí [3]), â òîì ñëó÷àå, åñëè åìêîñòü Ñ1=Ñ2=Ñ, à ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ ðàâíû R0=1/(2·p·fð·Ñ). Ðåçèñòîð R5 îáåñïå÷èâàåò òðåáóåìóþ äîáðîòíîñòü. Åãî ñîïðîòèâëåíèå îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì [3]: R5=R0 ·Qð . Òî÷íûé ïîäáîð R0 íå òðåáóåòñÿ, äîñòàòî÷íî âûáðàòü ðåçèñòîð ñî ñòàíäàðòíûì íîìèíàëîì Rd, áëèçêèì ê R0. Ðàçíîñòü ìåæäó ýòèìè ñîïðîòèâëåíèÿìè ìîæíî ñêîìïåíñèðîâàòü, ïîäîáðàâ íîìèíàë ðåçèñòîðà R4 ðàâíûì (R0)2/Rd. Èñõîäÿ èç îïèñàííûõ âûøå çàâèñèìîñòåé ìîæíî ðàñ÷èòàòü ïàðàìåòðû ôèëüòðîâ ýêâàëàéçåðà. Âûáåðåì äåñÿòü ðåçîíàíñíûõ ÷àñòîò ôèëüòðîâ ãðàôè÷åñêîãî ýêâàëàéçåðà, ïðè÷åì êàæäàÿ ïîñëåäóþùàÿ ÷àñòîòà âäâîå áîëüøå ïðåäûäóùåé: 30, 60, 120, 240, 480, 960, 1920, 3840, 7680 è 15360 Ãö. Ðàñ÷èòàåì ôèëüòð äëÿ ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòû 30 Ãö: R0=1/(2·p·fð·Ñ). Âûáåðåì Ñ=1 ìêÔ. Òîãäà R0=1/(2·p·30·1·10-6); R0=5305.32. Âûáèðàåì çíà÷åíèå ñîïðîòèâëåíèé ðåçèñòîðîâ, ðàâíîå 5.1 êÎì. Àíàëîãè÷íî ðàñ÷èòûâàåì îñòàëüíûå ôèëüòðû. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïðèâåäåíû â òàáëèöå 3.1. Òàáëèöà 3.1
Àíàëèç ïðèâåäåííûõ âûðàæåíèé fð, Qð è Êð ïîêàçûâàåò, ÷òî ðåçîíàíñíóþ ÷àñòîòó è äîáðîòíîñòü ìîæíî ðåãóëèðîâàòü ñîîòâåòñòâåííî ðåçèñòîðàìè R4 è R5, èñêëþ÷èâ ïîäáîð íîìèíàëîâ äðóãèõ ïàññèâíûõ ýëåìåíòîâ. Ïðåäåëû ðåãóëèðîâêè ïåðâîãî ïàðàìåòðà ±400% (äàëüíåéøåå èõ ðàñøèðåíèå ìîæåò ïîâëå÷ü çà ñîáîé ñàìîâîçáóæäåíèå ôèëüòðà íà ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòå), âòîðîãî - 0...20 (âåðõíåå çíà÷åíèå îãðàíè÷åíî âõîäíûì ñîïðîòèâëåíèåì ÎÓ). Çàâèñèìîñòü ÷àñòîòû îò èçìåíåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðà R4 ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 3.2. Ðèñ. 3.2 Ðåãóëèðîâêà ÷àñòîòû ôèëüòðà ðåçèñòîðîì R4. Çàâèñèìîñòü äîáðîòíîñòè îò èçìåíåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðà R5 ïðèâåäåíÿ íà ðèñ. 3.3. Ðèñ 3.3 Ðåãóëèðîâêà äîáðîòíîñòè ôèëüòðà ðåçèñòîðîì R5. Ðåãóëèðîâî÷íûå õàðàêòåðèñòèêè ýêâàëàéçåðà, ïðèâåäåííû íà ðèñ. 3.4. Ðèñ 3.4 Ðåãóëèðîâî÷íûå õàðàêòåðèñòèêè ýêâàëàéçåðà. Àìïëèòóäíî-÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà áóôôåðíîãî êàñêàäà ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 3.5. Ðèñ 3.5 Àìïëèòóäíî-÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà áóôôåðíîãî êàñêàäà. Äàííûå ðàñ÷åòû áûëè ïðîèçâåäåíû äëÿ ôèëüòðà ñ ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòîé 960 Ãö ñ ïîìîùüþ ÑÀÏÐ MICRO-CAP III ôèðìû Spectrum Software. 3.3. Ïîðÿäîê íàñòðîéêè èçäåëèÿ. Ïåðåä íàëàæèâàíèåì ýêâàëàéçåðà îòêëþ÷àþò åãî ôèëüòðû îò ÎÓ DA1, çàòåì ïîäàþò íà íèõ íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ è ïðîâåðÿþò ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå íà èõ âûâîäàõ. Åñëè â êàêîì ëèáî ôèëüòðå îíî ïðåâûñèò ±20 ìÂ, çàìåíÿþò ñîîòâåòñòâóþùèé ÎÓ. Òàê ïîñòóïàþò è â ñëó÷àå ñàìîâîçáóæäåíèÿ ôèëüòðà, ðàçóìååòñÿ, ïðîâåðèâ ïðåäâàðèòåëüíî ïðàâèëüíîñòü ìîíòàæà. Ïîñëå ýòîãî íà âõîä êàæäîãî èç ôèëüòðîâ ïîî÷åðåäíî ïîäàþò ñèíóñîèäàëüíûé ñèãíàë ñ ÷àñòîòîé, ðàâíîé ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòå ôèëüòðà, è, ïîäêëþ÷èâ ê åãî âûõîäó ìèëèâîëüòìåòð ïåðåìåííîãî òîêà èëè îñöèëëîãðàô, ðåçèñòîðîì R12 íàñòðàèâàþò ôèëüòð ïî ìàêñèìóìó íàïðÿæåíèÿ íà åãî âûõîäå. Äëÿ óñòàíîâêè òðåáóåìîé îïòèìàëüíîé äîáðîòíîñòè ôèëüòðîâ Qð=1,4, êîòîðàÿ âûáðàíà èç óñëîâèÿ ìèíèìóìà øóìîâ, íà èõ âõîäû òàêæå ïîäàþò ñèíóñîèäàëüíûé ñèãíàë ñ ÷àñòîòîé, ðàâíîé ðåçîíàíñíîé. Èçìåðèâ íàïðÿæåíèå íà âûõîäå ôèëüòðà, óâåëè÷èâàþò èëè óìåíüøàþò ÷àñòîòó âäâîå è ðåçèñòîðîì R8 óñòàíàâëèâàþò íà âûõîäå ôèëüòðà â÷åòâåðî ìåíüøåå íàïðÿæåíèå. Ïîñëå íàñòðîéêè ôèëüòðà ïåðåìåííûå ðåçèñòîðû R8 è R12 ìîæíî çàìåíèòü ïîñòîÿííûìè, ïîäîáðàâ èõ ñîïðîòèâëåíèå ñ òî÷íîñòüþ ±3%. Ïðîâåäÿ ýòó îïåðàöèþ äëÿ âñåõ ôèëüòðîâ, ñîåäèíÿþò èõ ñ ÎÓ DA1 è ðåçèñòîðàìè R5. 4. Ñïèñîê ëèòåðàòóðû 1. Ãàë÷åíêîâ Ë., Âëàäèìèðîâ Ô. Ïÿòèïîëîñíûé àêòèâíûé.-Ðàäèî, 1982, ¹ 7, ñ. 39-42. 2. Çûêîâ Í. Ìíîãîïîëîñíûå ðåãóëÿòîðû òåìáðà.-Ðàäèî, 1978, ¹ 5, ñ. 40-41. 3. Ìîøèöå Ã., Õîðí Ï. Ïðîåêòèðîâàíèå àêòèâíûõ ôèëüòðîâ.-Ì.: Ìèð, 1984. 4. Ñóõîâ Í.Å., Áàòü Â.È. Òåõíèêà âûñîêîêà÷åñòâåííîãî çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ.-Êèåâ: Òåõíèêà, 1985. 5. ÃÎÑÒ 24388-88. Óñèëèòåëè ñèãíàëîâ çâóêîâîé ÷àñòîòû. Îáùèå òåõíè÷åñêèå óñëîâèÿ. 6. ÃÎÑÒ 24838-87. Àïïàðàòóðà ðàäèîýëåêòðîííàÿ áûòîâàÿ. Âõîäíûå è âûõîäíûå ïàðàìåòðû. 7. ÃÎÑÒ 24863-87. Ìàãíèòîôîíû áûòîâûå. Îáùèå òðåáîâàíèÿ.
|