Рис. 2.3 - Попередній підсилювач сигналу
Схема базується на використанні операційного підсилювача в якості активного елемента. Операційний підсилювач використовується серії ВА4558. Серія цих операційних підсилювачів має велику розповсюдженість завдяки своїм характеристикам. Для використання в розробляєму пристої цей операційний підсилювач був використаний завдяки низькому рівні власного шуму.
Операційний підсилювач включений по схемі неінвертуючого підсилювача з негативним зворотнім зв'язком. Зворотній зв'язок в операційних підсилювачах характеризує параметри підсилення та частотні характеристики схем в яких використовуються. В даній схемі елементи зворотного зв'язку підібрані таким чином, щоб проводилася частотна корекція вхідного сигналу акустичних відтворювачів.
Схема має наступні технічні характеристики:
Діапазон відтворюючих частот, Гц
20-20000
Відношення сигнал\шум, дБ, не меньше
80
Номінальна вхідна напруга, В
0,25
Коеффіцієнт гармонік в номінальному частотному діапазоні, %, не більше
0,05
Попередній мікрофонний підсилювач.
На рис 2.4. зображено мікрофонний підсилювач.
Рис 2.4 - Попередній мікрофонний підсилювач
Він має наступні технічні характеристики:
Номінальна вхідна напруга, мВ
1
Номінальна вихідна напруга, мВ
100
Відношення сигнаш\шум, дБ
60
Рабочій діапазон частот, Гц
Коефіціент гармонік, %
Максимальна вихідна напруга, В
7
Вхідний опір, кОм
Мікрофонні підсилювачі використовуються для підсилення сигналів, маючих низьке значення напруги (0,2-2 мВ), до рівня 0,1-0,3 В.
Значення ЕРС на виході мікрофону дуже низьке, тому необхідно забезпечити в мікрофонному підсилювачі мінімальний рівень шумів, приведений до входу.
Ще одна вимога до мікрофонного підсилювача - це необхідність мати запас по перевантаженню не менше 26 дБ, що зменшує вірогідність появи значних нелінійних спотворень підсилює мого сигналу.
Для забезпечення описаних потреб був використаний операційний підсилювач, тому що операційні підсилювачі мають значні показники надійності, дуже низькі значення рівня шумів, прості в експлуатації.
Операційний підсилювач серії ВА4558 (Uвх.шума = 1 мкВ) включений по схемі неінвертуючого підсилювача з негативним зворотнім зв'язком, підібраним таким чином, щоб проходила відповідна корекція частотних характеристик мікрофонного сигналу: зменшення високих частот для рівномірної частотної характеристики підсилювача.
П'яти смуговий еквалайзер
Еквалайзер виготовлений на базі мікросхеми СХА135AS фірми SONY. Схема підключення мікросхеми зображена на рис. 2.5, вона рекомендована фірмою SONY для мікросхем СХА135AS. Регулятор балансу та гучності за ненадобністю достатньо зробити на підстроючому резисторі або на постійному резисторі, зафіксував максимальне значення гучності, та оптимальне значення балансу.
Напруга живлення, В
4-10
Струм споживання, мА
8
Діапазон регулювання, дБ
-12 +14
Діпазон регулювання гучності, дБ
94 - 0
Діапазон регулювання баланса, дБ
66 - 0
Коефіцієнт гармонік,%
Відношення сигнал\шум, дБ
93
Напруга живлення мікросхеми еквалайзеру 4 - 10 В, наприклад стандарт - 9 В, напруга живлення всіх інших мікросхем в приладі - ±15В. Недоцільно робити додатковий блок живлення на 9В, тому живлення буде подаватись на мікросхему через резистор ний дільник, який буде зменшувати напругу живлення мікросхеми СХА135AS до необхідного рівня.
Рис. 2.5 - Еквалайзер п'яти смуговий
Змішувач акустичного сигналу.
На рис. 2.6. зображено акустичний змішувач двох стерео-сигналів.
Сам змішувач складається з резисторів R99 - R121, де R 107 та R108 регулятори гучності першого та другого каналів відповідно, а R117 - кроссфейдер.
Принцип роботи змішувача такий: на резисторах сигнал падає до низького рівня і після резисторів накладається один на одного, після цього отриманий змішаний сигнал низького рівня подається на підсилювач звукової частоти, де підсилюється до необхідного робочого рівня. Завдяки низьким рвням сигналів при змішуванні взаємний вплив сигналів різних каналів дуже низький, тому змішувач має добру розв'язку по каналам.
Вихідний підсилювач змішувача зроблений на базі операційного підсилювача включеного по схемі інвертуючого підсилювача, у такого підсилювача. Для змінювання коефіцієнту передачі підсилювача в зворотній зв'язок можливо вмикати змінний резистор.
Рис. 2.6 - Змішувач акустичного сигналу
Індикатор рівня сигналу (світлодіодний).
На рис 2.7 зображена схема світлодіодного індикатора рівня сигналу на 10 світлодіодах. Індикатор зроблений на мікросхемі LM3915, її напруга живлення 3 - 20 В. Максимальне значення вхідної напруги - 1,3 В, що відповідає акустичному сигналу. Світлодіоди з 1го по 6-ий повинні бути зеленими або синіми, 7,8 - жовтими, 9,10 - червоними.
На вхід подається сигнал паралельно з головним шляхом сигналу з виходів вихідних підсилюючіх каскадів.
Робочій рівень вхідного сигналу мікросхеми вибирається резисторним дільником напруги R161 R163.
Рис. 2.7 - Світлодіодний індикатор рівня сигналу
2.3 Вимоги до електричних параметрів функціональних вузлів
Мікшерний пульт складається з декількох функціональних вузлів, всі вони повинні бути за можливістю малошумлячими, та мати малий коефіцієнт нелінійних спотворень для збільшення відношення сигнал шум. Не повинно бути в пристрої сильно випромінюючіх елементів, щоб зменшити вплив випромінювання на якість сигналу, та зменшити рівень шумів пристрою.
Для уніфікації та зручності всі блоки повинні мати однакову напругу живлення, щоб не робити для кожного блоку окремі блоки живлення.
Такі вузли, як вхідні підсилювачі, повинні бути витривалі до перавантажень порядку 20 дБ.
Вузел змішування сигналів повинен бути мало залежний від параметрів вхідного опору, щоб різкі зміни параметрів сигналу одного каналу не відображались на сигналах інших каналів. Це дасть добру розвязку між каналами.
В пристрої, для регулювання загального рівня сигналів каналу, та в кросфейдері, будуть використовуватись повзункові резистори (потенціометри). Це необхідно для зручного та наглядного керуваня гучності та співвідношення потужності каналів. Вони повинні бути яісні, щоб не виникало шумів та різких звуків при регулюванні.
3. Розробка та обґрунтування конструкції пристрою
3.1 Обґрунтування вибору конструкції
Проектуємий пристрій представляє собою, перше за все, пульт керування. Оператор, завдяки такому пульту, буде здійснювати різноманітні маніпуляції з звуковими сигналами. Тому особливу увагу, при розробці конструкції пристрою, треба приділяти питанням ергономіки, щоб у пристрою був інтуїтивно зрозумілий інтерфейс, всі органи керування були легко доступні та не заважали один одному.
Так як проектуємий пристрій - пульт, панель органів керування буде зверху пристрою, як зображено на рис. 3.1.
Рис. 3.1 - Загальний вигляд корпуса мікшерного пульта
Вхідна, вихідна та ін. комутація буде знаходитись на задній панелі, це сигнальні вхідні та вихідні роз`єми, роз`єми живлення. Виняток - вихідний роз`єм для навушників, він повинен знаходитись або на панелі органів керування, але так, щоб не заважати легкому доступу о всіх органів керування, або на передній панелі.
Такий варіант конструкції продиктований тим, що пристрій не використовується сам по собі, а використовується разом з іншою апаратурою утворюючи цілу систему. Тому загальна конструкція не повинна кардинально відрізнятись від інших пристроїв для зручного збирання системи. Ця система не є стаціонарною, вона збирається перед використання, та розбирається після закінчення роботи. Загальний вигляд системи в якій буде використовуватись проектує мий пристрій зображена на рис. 3.2.
Рис. 3.2 - Загальний вигляд системи в якій використовується пульт
Всі компоненти системи розміщуються на столі, підєднуються один до одного сигнальними кабелями, підводяться кабелі живлення та вихідні сигнальні кабелі, тому зручно коли вони всі знаходяться позаду приладів. Їх легко збирати та розбирати, та вони не будуть заважати при роботі.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
