Характеристика восьмисмугового стерео еквалайзера

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

Термін «комп'ютер» і абревіатура «ЕОМ», прийнята в СРСР, є синонімами. В даний час словосполучення «електронна обчислювальна машина» витіснене з побутового вживання. Абревіатуру «ЕОМ» в основному використовують як правовий термін в юридичних документах, інженери цифрової електроніки, а також в історичному сенсі - для позначення комп'ютерної техніки 1940-1980-х років. Також «ЦОМ» - «цифрова обчислювальна машина».

У сучасних підсилювачах, тюнерах і магнітофонах є регулятори тембру, якими зазвичай значною мірою регулюється основна частина спектру звукових частот. Ці регулятори придатні для невеликих змін тональних значень звуко-вих програм, але вони малоефективні для виправлення недоліків гучномовців і поміщені для прослуховування.

У цьому курсовому проекті розповідається про восьмисмуговий стерео еквалайзер. Еквалайзер дозволяє в значній мірі компенсувати нерівномірність амплітудно-частотних характеристик акустичних систем, недосконалість акустичних властивостей приміщень, вікові зміни слуху, здійснювати корекцію магнітофонних записів для поліпшення їх якості. Еквалайзер підвищує якість сприйняття звуковий пограмми, тому він є невід'ємною ланкою сучасних систем високоякісного звуковідтворення.

еквалайзер пристрій помилка сервісний

ЗМІСТ

Вступ

1. Загальний розділ

1.1 Призначення та застосування 8-ми смугового еквалайзера

1.2 Технічні характеристики пристрою

1.3 Принцип роботи пристрою

2. Спеціальний розділ

2.1 Призначення ІМС еквалайзера

2.2 Технічні характеристики ІМС

2.3 Принцип роботи еквалайзера

2.4 Розрахунок надійності блоку

3 Експлуатаційний розділ

3.1 Аналіз методів контролю та діагностики

3.2 Методи контролю пристрою

3.3 Технічні засоби пошуку та усунення помилок, та пошкоджень

3.4 Вимірювальна та сервісна апаратура

1. ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ

1.1 Призначення та застосування 8-ми смугового еквалайзера

Еквалайзер, як відомо, призначений для регулювання АЧХ звуковідтворювальної апаратури. Він складається з декількох регуляторів, за допомогою яких можна змінювати коефіцієнт передачі підсилювального пристрою в досить вузьких смугах частот. Це дозволяє отримати складну форму АЧХ, яку неможливо реалізувати традиційними регуляторами тембру. В результаті у слухача з'являється можливість істотно змінювати характер відтворення звукової картини і таким чином компенсувати частотні спотворення, що вносяться джерелами звукових програм, акустичними системами і приміщеннями прослуховування.

Еквалайзери зазвичай будують на базі активних смугових фільтрів на ОУ, причому чим більше фільтрів, тим сильніше можна змінювати АЧХ. Однак істотне збільшення їх числа сильно ускладнює управління еквалайзером, тому кількість фільтрів зазвичай обмежують 8-10.

Зазвичай, регулятори тембру, як одно-дво-полосні, так і багатосмугові еквалайзери, допускають регулювання рівня визначених смугах частот. Тому, щоб. Отримати можливість відбудуватися від небажаної по-міхи або призвуки або підсилити звук певної частоти, потрібно робити якомога більше смуг еквалайзера, щоб потрібна частота точно опинилася в зоні дії одного з регуляторів.Этот же регулятор отличается тем, что он позволяет не только регулировать уровни в двух полосах (НЧ и ВЧ), но и передвигать эти полосы в достаточно широких диапазонах (НЧ - 20...500 Гц, ВЧ - 5000-20000 Гц).

Застосування еквалайзера

Еквалайзер - пристрій, компенсаційна частотну ха-рактеристики каналу, що зменшує її нерівномірність, викликану багатопроменевим розповсюдженням сигналу. При-змінюються різні типи еквалайзерів.

Еквалайзер Вітербо (Viterbi equalizer) застосований у систе-ме мобільного зв'язку GSM. Розкид надлишкової затримки в системі, в бітових інтервалах, становить n = 4-6 біт. Поетів-тому приймач формує текст повідомлення не по бітах, а по групах з n біт. Концептуальна схема пристрою по-казанна малюнку.

Рисунок 1.1 - Концептуальна схема пристрою.

Ідентифікатор оцінює характеристику каналу по виду прийнятої настроювальної послідовності і налаштовуючи-ет адаптивний фільтр, що моделює канал.

Генератор опорних сигналів формує 2n різних n - бітових послідовностей і пропускає їх через фільтр. З них вибирається послідовність, у якої відгук фільтра в найменшій мірі відхиляється від при-нятого інформаційного сигналу. Реалізується принцип оцінки переданої послідовності даних з максима-кту правдоподібністю (maximum-likelihood sequence esti-mation - MLSE).

1.2 Технічні характеристики пристрою

Діапазон відтворюваних частот, Гц ... 20 ... 50000

Допустимі відхилення амплітудно-частотної характеристики щодо рівня сигналу на частоті 1000 Гц в діапазоні частот від 20 до 50000 Гц при при фіксації регу-ром амплітудно-частотної характеристики в середньому положенні ... ± 0,5

Коефіцієнт гармонійних спотворень в діапазоні частот від 40 до 16000 Гц,% не бо-ше ... 0,03

Глибина регулювання рівня сигналу амплітудно-частотної характеристики на частотах 31,5; 75: 160; 400; 1000; 2500; 6300; 16000 Гц, дБ, не менше ... ± 15

Відношення сигнал / шум зважений, дБ, не менше ... 85

Номінальна вихідна напруга, В ... 1 ± 0,1

Крутість спаду амплітудно-частотної характеристики ФВЧ з частотою зрізу 30 ± 2 Гц, дБ / октаву ... 12 ± 1.

1.3 Принцип роботи пристрою

Він складається з восьми паралельно включених активних фільтрів на здвоєних ОУ DA2-DA5. На ОП DA1 зібраний вхідний і вихідний буферні підсилювачі. Паралельно фільтрам включений резистор R4.

Оскільки всі фільтри інвертується, а через резистор R4 сигнали проходять без інверсії, то в вихідному підсилювачі сигнали віднімаються. Завдяки цьому вирівнюється АЧХ на краях смуги пропускання фільтрів і виходить потрібний діапазон регулювання коефіцієнта передачі в кожній смузі.

Схеми фільтрів однакові, а частоти їх налаштування визначаються ємностями конденсаторів С7-1-С7-8 і С8-1-С8-8.

2. СПЕЦІАЛЬНИЙ РОЗДІЛ

2.1 Призначення ІМС еквалайзера

Рисунок 2.1 - Принципова схема еквалайзера

Призначений для користувача інтерфейс плеєра перероблений і відрізняється від попередніх пристроїв. Таку організацію плеєра можна побачити у всіх нових пристроях, побудованих на платформі S60V3 Feature раск 1 (наприклад, Nokia N76, 6290). У випадку з N95 аудіонастройки максимальні. Програмна складова точно така ж як у музичному флагмані виробника - Nokia N91. П'ять передвстановлених настройок 8-ми смугового еквалайзера з можливістю створення необмеженої кількості призначених для користувача настройок еквалайзера. Можливість регулювання балансу, розширене стереозвучання, режим loudness.

2.2 Технічні характеристики ІМС

Еквалайзери зазвичай будують на базі активних смугових фільтрів на ОУ, причому чим більше фільтрів, тим сильніше можна змінювати АЧХ. Проте істотне збільшення їх кількості сильно ускладнює

Нижче наводиться опис восьми смугового еквалайзера. Діапазон його робочих частот 20 ... 20 000 Гц, коефіцієнт передачі - 3 ... 4; частоти настроювання кожного з восьми фільтрів вказані в таблиці; добротність (відношення частоти настроювання до смуги пропускання) фільтра - 1,12; діапазон регулювання коефіцієнта передачі - _ 12,5 дБ. Принципова схема еквалайзера наведена на рис. 1. управління еквалайзером, тому кількість фільтрів звичайно обмежують 8-10.

Переміщенням движків резисторів R7 - 1-R7-8 можна змінювати коефіцієнт передачі відповідних фільтрів, а отже, і АЧХ в смузі цих фільтрів. У крайньому лівому положенні (за схемою) движка цих резисторів коефіцієнт передачі на частоті настроювання фільтрів максимальний (12,5 дБ), а в крайньому правому - мінімальний (-12,5 дБ).

Всі деталі еквалайзера, крім змінних резисторів, розміщені на друкованій платі з фольгированного текстоліту, ескіз якої показаний на рис. 2.3

Рисунок 2.2 - Еквалайзер

У еквалайзері можна використовувати постійні резистори ВС і МЛТ, конденсатори К50-6 (С5.С6) і КЛС, КМ, МБМ (інші), причому для фільтрів слід відібрати конденсатори з невеликим TKE Конденсатори С7 і С8 складені з двох-трьох, включених паралельно . Функціональні характеристики змінних резисторів повинні бути лінійними (група А), вони можуть бути як движкові, з лінійним переміщенням, так і осьові.

При використанні движкових резисторів (СПЗ-23А) можна зробити графічний еквалайзер. Положення движків цих резисторів буде наочно відображати АЧХ еквалайзера .

2.3 Принцип роботи еквалайзера

Канал зв'язку, маючи нерівномірну частотну характеристику, спотворює передається сигнал. У каналах з багатопроменевим поширенням, де спотворення можуть бути особливо великі, а просте збільшення потужності сигналу не ефективно, необхідне застосування спеціальних способів ослаблення впливу завмирань. Еквалайзер вирівнює частотну характеристику каналу. Це можливо, якщо ідентифікувати частотну характеристику каналу по його реакції на відому настроювальну послідовність і ввести в приймач фільтр з характеристикою, зворотної характеристиці каналу. Нижче розглянуто принцип роботи найпростішого еквалайзера на основі трансверсального фільтра.

Нехай при передачі, в основній смузі частот, одиночного імпульсу по багатопроменевого каналу на виході демодулятора приймача спостерігається 3 імпульсу з співвідношенням амплітуд 1: 0.5: 0.2, наступних через рівні інтервали часу Т.

Рисунок 2.3

У даному прикладі надлишкова затримка сигналу не перевищує 2Т, поточне значення відліку хk залежить тільки від поточного та двох попередніх відліків переданого сигналу, так що досить використовувати трехотводний еквалайзер. При надходженні на вхід фільтра вибірок хk = (1, 0.5, 0.2) на виході фільтра необхідно отримати вибірки yk = (1, 0, 0). Із загального вираження значень вибірок вихідного сигналу yk отримуємо систему рівнянь (1). Підставивши в неї значення вибірок сигналу хk і бажані значення вибірок yk, отримаємо систему (2).

Вирішення системи (2) b₀=1, b₁= - 0.5, b₂=0.05.

Рисунок 2.4 - Вирішення системи

Сигнал на виході фільтра виходить підсумовуванням трьох складових, зазначених на малюнку, при цьому спостерігається практично точне відновлення вихідного сигналу. Таким чином, розглянутий варіант еквалайзера моделює зворотну характеристику каналу.

В реальній ситуації, при складній формі нестаціонарної імпульсної характеристики каналу, великому часі надлишкової затримки й істотному рівні перешкод необхідно використовувати:

- Еквалайзер високого порядку в адаптивному режимі з часом адаптації, меншому часі когерентності каналу,

- Досить довгу настроювальну послідовність, щоб визначати усереднену реакцію каналу на цю послідовність і тим самим мінімізувати вплив випадкових перешкод на вибір параметрів фільтра.

2.4 Розрахунок надійності блоку

Розрахунок надійності проводиться на етапі проектування. Для розрахунку задаються орієнтовні дані. В якості температури навколишнього середовища може бути прийнято середнє значення температури усередині блоку. Для більшості малопотужних напівпровідникових пристроїв вона не перевищує 400С.

Для різних елементів при розрахунках надійності служать різні параметри. Для резисторів і транзисторів це допустима потужність розсіювання для конденсаторів допустима напруга, для діодів - прямий струм. Коефіцієнти навантажень для елементів кожного типу по напрузі можуть бути визначені за класами напруги джерела живлення. Так для конденсаторів номінальну напругу рекомендується брати в 1,5 - 2 рази вище напруги джерела живлення. Рекомендовані коефіцієнти наведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Рекомендовані коефіціенти

Найменування елемента	Контрольовані параметри	Коефіцієнт навантаження
		Імпульсний режим	Статичний режим
Транзистори	РКДОПkН = РФ/РКДОП	0,5	0,2
Діоди	IНРМАХkН = IФ/IПРТ	0,5	0,2
Конденсатори	UОБКЛkН = UФ/UОБКЛ.	0,7	0,5
Резистори	РТРАСkН = РФ/РДОП	0,6	0,5
Трансформатори	IНkН = IФ/IНДОП	0,9	0,7
З'єднувачі	IКОНТАКТАkН = IФ/IКДОП	0,8	0,5
Мікросхеми	IMAX_ВХ/ IMAX_ВХ	-	-

Коефіцієнти навантажень

Для транзисторів:

kн = РФ / РКДОП = РФ / Рн (1)

Для діодів:

kн = Iф / IПРСР = Iф / Iн (2)

Для конденсаторів:

kн = uф / Uн = Uф / (Uu * n) * 2 (3)

Для резисторів:

kн = РФ / Рн (4)

3 ЕКСПЛУАТАЦІЙНИЙ РОЗДІЛ

3.1 Аналіз методів контролю та діагностики

Сучасний етап розвитку науково-технічного прогресу характеризується широким впровадженням різних технічних пристроїв, виконаних на новій елементній базі - великих інтегральних схемах (ВІС), надвеликих інтегральних схем, мікропроцесорних (МП) ВІС, а також новими принципами побудови цифрових пристроїв (ЦП) на основі цифрових типових елементів заміни (ТЕЗ). На цій базі створені складні комплекси і системи (зв'язку, навігації, автоматичного керування, цифрової обробки сигналів, підтримки прийняття рішень і т. ін.). Це призвело до істотного ускладнення радіоелектронних засобів озброєнь (РЕЗО) як перспективних, так і тих, що експлуатуються у військах, а також до ускладнення процесів пошуку і локалізації дефектних елементів ЦП РЕЗО і жорсткості вимог до відновлення такої техніки.

Актуальність задачі технічного діагностування визначається тією обставиною, що у процесі контролю, пошуку та усунення причин відмов обслуговуючий персонал витрачає до 70% часу на локалізацію дефектних елементів, а вартість відновлювальних робіт у цілому складає до 75% усієї вартості життєвого циклу виробів. Кількість цифрових пристроїв у сучасних РЕЗО складає до 60% від усього об'єму обладнання, і саме цифрові пристрої визначають надійність такої техніки в цілому.

Рішення задачі контролю технічного стану, пошуку і локалізації дефектних елементів цифрових ТЕЗ з мікропроцесорними ВІС представляється можливим за умови комплексного використання методів, що сполучили б у собі переваги детермінованих методів (висока достовірність діагностування) і методів, які використовують параметри енергодинамічного процесу (глибина пошуку дефектів до логічного елементу). У роботі пропонується новий, що відповідає зазначеним вимогам, метод діагностування цифрових ТЕЗ з використанням параметрів енергодинамічного процесу (ЕДП). Ідея методу полягає в комплексному використанні двох джерел діагностичної інформації (ДІ) і різнорідних груп діагностичних параметрів, обробці цієї ДІ у часовій і частотній областях, прийнятті рішення про технічний стан ТЕЗ з використанням теорії нечітких множин. Метод призначений для діагностування широкого класу цифрових ТЕЗ із глибиною пошуку дефектних елементів до функціонального вузла (елементу, що не відновлюється) з заданою достовірністю.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відповідності з планом наукової роботи та планом науково-дослідної роботи “Діагностика”, які виконувались у Військовому інституті Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Основними керівними документами, які визначили напрямок наукових досліджень, являються: Закон України “Про наукову і науково-технічну діяльність” №1977-ХII від 13.12.1991 р., Закон України “Про основи державної політики у сфері науки і науково-технічної діяльності” № 284-XIV від 01.12.1998 р., Концепція наукової роботи у Збройних Силах України, введена в дію наказом Міністра оборони України № 154 від 07.05.1997 р., Положення про наукову і науково-технічну діяльність у Збройних Силах України, введене в дію наказом Міністра оборони України № 90 від 04.04.2000 р. В цих документах з метою реалізації завдань першого та другого етапів Державної програми будівництва і розвитку Збройних Сил України та Державної програми розвитку озброєння і військової техніки підкреслюється необхідність зосередження тем науково-дослідних робіт, спрямованих на вдосконалення процесів ремонту, подовження ресурсу і модернізації наявного озброєння і військової техніки.

3.2 Методи контролю пристрою

Діагностику еквалайзера не можливо провести за допомогою програмного забезпечення. Контроль та діагностика проводиться за допомогою апаратного забезпечення.

Пристрій для діагностики - осцилограф.

3.3 Технічні засоби пошуку та усунення помилок, та пошкоджень

Осцилограф (лат. oscillo - качаюся грец. Гсбцщ - пишу) - прилад, призначений для дослідження (спостереження, записи; також вимірювання) амплітудних і часових параметрів електричного сигналу, що подається на його вхід, або безпосередньо на екрані або записується на фото стрічки.

Сучасні осцилографи дозволяють розгортати сигнал гігагерцовими частот. Для розгортання більш високочастотних сигналів можна використовувати електронно-оптичні камери.

Використовуються в прикладних, лабораторних і науково-дослідних цілях, для контролю / вивчення електричних сигналів - як безпосередньо, так і одержуваних при впливі різних пристроїв / середовищ на датчики, перетворюють ці дії в електричний сигнал.

Для роботи з осцилографом попередньо необхідно провести калібрування його каналу (каналів). Калібрування проводиться після прогрівання приладу (приблизно хвилин 5). Калібратор вбудований в більшість осцилографів. Для калібрування високочастотних моделей бажано мати шнур з двома роз'ємами (на вихід калібратора і на вхід осцилографа) інакше можливі спотворення сигналу. Для низькочастотних моделей можливо просто торкнутися щупом виходу калібратора. Далі ручку вольт / справ. ставиться так, щоб сигнал калібратора займав 2-4 поділу на екрані (тобто, якщо калібратор 1 вольт, - то на 250 мілівольт). Після цього канал включається на змінну напругу і на екрані з'явиться сигнал. Далі, в залежності від частоти калібратора, ручка розгортки ставиться в положення при якому видно не менше 5-7 періодів сигналу. Для частоти 1 кілогерц частота розгорнення при якій кожен період займає одне ділення екрану дорівнює 1 мс (одна мілісекунда). Далі необхідно переконатися, щоб сигнал протягом цих 5-7 періодів потрапляв точно по розподілам екрану. Для аналогових осцилографів нормується як правило ± 4 поділки від центру екрану, тобто протягом восьми поділів повинен збігатися точно. Якщо не збігається, слід повертати ручку плавної зміни розгортки домагаючись збігу. Заодно перевіряється амплітуда (розмах) сигналу - вона повинна співпадати з тим, що написано на калібратори. Якщо не збігається, то необхідно домогтися збігу, повертаючи ручку плавної зміни чутливості вольт / справ. Необхідно пам'ятати, що якщо встановлено чутливість каналу в 250 мілівольт, то сигнал в 1 вольт займає при правильному підборі 4 поділу. Після калібрування прилад буде показувати сигнал точно. Тепер можна не тільки дивитися, а й вимірювати сигнали.

Припустимо, є пристрій на виході якого наперед відомий по напрузі сигнал. Чутливість вертикального відхилення (Вольт / справ) встановлюється так, щоб відображений на екрані сигнал не виходив за рамки екрану, щуп встановлюється в потрібне місце на платі, після чого на екрані з'явиться досліджуваний сигнал. При необхідності розгортка перемикається в позицію зручну для спостереження. Якщо сигнал перевищує допустиму документацією осцилографа, то необхідно скористатися дільником з коефіцієнтом розподілу 1 / 10 або 1 / 100 та дотримуватися правил електробезпеки. Можна вимірювати амплітуду та частоту сигналу підраховуючи розподілу по вертикалі і горизонталі. Деякі моделі осцилографів оснащені системою яка підсвічує частина променя і вимірює час цього підсвіченого ділянки, це зручно при вимірюванні частоти або періоду - вручну виставляється довжина підсвіченого ділянки, наприклад, на початок і кінець одного або декількох періодів сигналу і на цифровому табло зчитується значення в мілісекундах або інший часовий одиниці. Амплітуда сигналу вимірюється аналогічно.

3.4 Вимірювальна та сервісна апаратура

До основними параметрами відносяться:

Значення коефіцієнтів відхилення, похибка коефіцієнта відхилення або пов'язана з ним похибка вимірювання напруги.

Значення коефіцієнтів розгортки, похибка коефіцієнта розгортки або пов'язана з ним похибка вимірювання часових інтервалів.

Параметри перехідної характеристики (ПХ), включаючи:

час наростання;

викид;

нерівномірність;

час встановлення.

Параметри входу каналу вертикального відхилення, включаючи:

активне вхідний опір;

вхідна ємність;

КСХН;

допускається сумарне значення постійного і змінного напруги.

Параметри синхронізації, включаючи:

діапазон частот;

граничні рівні;

нестабільність.

До додаткових параметрів належать:

Параметри АЧХ, включаючи:

смуга пропускання;

нормальний діапазон частот;

розширений діапазон частот;

опорна частота.

Коефіцієнт розв'язки між каналами.

Для цифрових осцилографів до додаткових параметрів можна віднести:

Частота дискретизації.

Довжина внутрішньої пам'яті.

Але і це був би не повний список всіх параметрів. Нижче розглянемо деякі основні та додаткові параметри, стосовно до цифрових осцилографа.

ВИСНОВОК

Екваламйзер (англ. Equalizer, EQ) -- пристрій, що поєднує в собі декілька фільтрів, призначених для корекції спектральних властивостей (тембру) акустичного сигналу. Початково еквалайзер виконував функції пристрою, що компенсує нерівномірність тієї чи іншої ділянки тракту підсилення і перетворення звукового сигналу. Звідси і назва (дослівно з англійської -- «вирівнювач»).

В цій курсовій роботі я ознайомився з 8-ми смуговим еквалайзером. Навчився засобам експлуатації та ремонту пристроя.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1)Касметлиєв В. - Багатосмугові регулятори тембру.

2)Галченков Л. - П`ятисмугові активні елементи.

3)Баранов В.Н. - Застосування мікроконтролерів.

4)Баширов С.Р. - Застосування мікроконтролерів.

5)Доброневський - Засоби Радіоелектроніки.

Размещено на Allbest.ru

...