Модуль фільтрів для боротьби з акустичним зворотним зв'язком. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Акустичні системи

 Коментарі до статті

У статті автором запропоновано нескладний блок режекторних фільтрів, призначений для роботи у складі модульного пульта мікшера ("Радіо", 2003, № 2, 3) системи звукопідсилення. Цей блок дозволяє придушити паразитний акустичний зв'язок між мікрофонами та акустичною системою без помітного погіршення якості. Як уже вказувалося в першій статті, набір модулів, що змінюється, істотно розширює сферу застосування цього малогабаритного пульта для звукозапису і звукопідсилення.

Найбільші неприємності при звукопідсиленні зазвичай завдає виникнення акустичного зворотного зв'язку ("feedback"), і боротьбі з нею присвячено велику кількість публікацій. Для придушення цього ефекту існує безліч пристроїв, що мають свої недоліки та переваги. Але було б дивно рекомендувати встановлення в простий аматорський пульт дорогих цифрових фільтрів або пристрої зсуву спектра частот. Тому зупинимося на простіших варіантах.

Вважається, що найчастіше акустична "зав'язка" виникає в діапазоні частот 125 Гц... 4 кГц, в першу чергу, на частотах підвищеної чутливості мікрофонів і акустичних систем при їх невдалому розташуванні або наявності відображень звуку в приміщенні. Зрозуміло, що зриву генерації у системі звукоусиления необхідно або зменшити посилення, або змінити фазу сигналу. При зниженні загального посилення втрачається сенс звукопідсилення. Можна застосувати простий пороговий шумоглушник і зменшити посилення тільки сигналів з низьким рівнем, але цей спосіб застосовується, якщо потрібно підсилити голос лише однієї людини. Але звуки, джерела яких знаходяться далі від мікрофона, пригнічуватимуться; далеко не завжди це припустимо. Отже, потрібно знижувати посилення сигналу лише з тієї частоті, де виникла " зав'язка " . Це можна зробити за допомогою режекторних фільтрів, що перебудовуються. Щоб не вносити помітних частотних спотворень у сигнал, фільтри, що загороджують, повинні бути вузькосмуговими.

Вважається, що "вирізання" смуги частот із спектру сигналу шириною менше 0,1 октави зовсім непомітно навіть при прослуховуванні симфонічної музики, а на мові цілком допустимо збільшити цю смугу до 0,2...0,3 октави. На практиці з таким завданням успішно справляються третьоктавні графічні еквалайзери, але дуже вони громіздкі. Значно зручніше використовувати параметричні еквалайзери або вузькосмугові режекторні фільтри, що перебудовуються. Зазвичай вузькосмугові фільтри мають дуже велике згасання на частоті налаштування, але з їхньої амплітудно-частотних характеристик (АЧХ) випливає (крива 1 на рис. 1), що зменшення посилення на 4...5 дБ відбувається при досить широкій смузі, а це вже завдає помітної шкоди якості звучання.

Для усунення "зав'язки" немає необхідності вносити велике згасання. Тому при роботі можна було б не використовувати частину АЧХ режекторного фільтра: якщо у верхній частині частотної характеристики фільтра "відрізати" 20...30 дБ, то і смуга редекції стане дуже вузькою і загасання, що вноситься фільтром, залишиться цілком достатнім. Найпростіше таке завдання вирішити, якщо замість фільтра використовувати вузькосмуговий підсилювач, що перебудовується, і в потрібній пропорції змішати (сумувати) сигнал з фільтра в протифазі з основним сигналом. Ця "пропорція" та забезпечить формування потрібної частини АЧХ. Крива 2 на мал. 1 показує АЧХ вузькосмугового підсилювача, налаштованого на частоту 100 Гц, а крива 3 відповідає характеристиці фільтра, знятої на виході суматора

У модулі використовують два таких фільтри (рис. 2), зібраних на мікросхемах DA2 і DA3.

(Натисніть для збільшення)

Схеми фільтрів абсолютно однакові і відрізняються лише номіналами конденсаторів С15, С17 та С20, С21. Перший можна перебудовувати в смузі частот 50...750 Гц, а другий - у смузі 0,5...7 кГц. За бажання можна змінити добротність та коефіцієнт посилення смугового підсилювача [2]. Ці параметри визначають наступні співвідношення опорів резисторів у фільтрах:

Q = R17/R18;

K = R17/R16.

Потрібно мати на увазі, що при дуже вузькій смузі частот, що вирізуються, важко налаштуватися на частоту "зав'язки" і дуже легко збити налаштування. При широкій смузі фільтра помітні на слух частотні спотворення, що вносяться ним. Підстроювальні резистори R15 і R27 (СПЗ-19а) дозволяють вибрати частину АЧХ, що використовується, установкою пропорції підсумовування сигналів. Слід пам'ятати, що з перебудові частоти фільтрації коефіцієнт посилення смугового підсилювача дещо змінюється. Кожен із фільтрів включають при необхідності тумблерами SA1, SA2. Іноді виникає необхідність включати обидва фільтри.

У модулі додатково передбачений фазовий фільтр, що перебудовується, з ОУ DA1.3. Його схема значно простіша, але, змінюючи фазу сигналу, з великою ймовірністю можна отримати виникнення генерації на іншій частоті. Насправді для усунення високочастотної "зав'язки" краще вибрати конденсатор С6 ємністю 2200 пФ, а низькочастотної - збільшити її до 0,01 мкФ. Крім того, ОУ DA1.4, включений як інвертор фази, дозволяє за допомогою тумблера SA3 змінювати фазу тракту посилення відразу на 180°. Інші ОУ (DA1.1, DA1.2) працюють відповідно у вхідному та вихідному каскадах. ОУ вихідного каскаду одночасно виконує функцію суматора.

При включенні блоку фільтрів у пульт після вхідної лінійки потрібно подати сигнал безпосередньо виведення 13 DA1. Замість елементів С1, R1 встановлюють перемички, оскільки подібний ланцюжок вже є на виході вхідної лінійки.

Зі схеми видно, що тумблери дозволяють за бажанням включити і відключити будь-яку ланку. Фазові фільтри вимикаються тумблером SA4 (у положенні "OFF" режим "обходу"), а тумблер SA3 перемикає сигнал або інверсію фази сигналу, або плавне регулювання зміни фази.

Конструкція модуля фільтрів аналогічна конструкції модулів аматорського пульта мікшера [1].

Креслення друкованої плати представлено на рис. 3 а розмітка передньої панелі модуля показана на рис. 4.

У конструкції використовують мікросхеми TL084 (TL074, К1401УД4). Усі конденсатори фільтрів повинні бути плівкові, наприклад, К73-17

У практиці роботи такий блок практично завжди дозволяє усунути акустичну зворотний зв'язок. Регулювання фільтра необхідно виконувати в процесі перевірки працездатності системи перед початком заходу і після цього вже не переміщати акустичні системи та мікрофони. До речі, в апаратурі зі значно більш складними цифровими фільтрами, якщо змінити взаєморозташування мікрофона та АС, автоматично здійснюється переналаштування фільтрів заново.

література

1. Кузнєцов Е. Аматорський модульний мікшерний пульт. – Радіо, 2003, № 2, с. 12-15; №3, с. 10-12.
2. Хоровіц П., Хілл У. Мистецтво схемотехніки. - М: Мир, 1993.

Автор: Е.Кузнєцов, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Акустичні системи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Нові можливості WiFi-модуля SPWF01SA.11 30.12.2014 Компанія STMicroelectronics випустила нову версію вбудованого програмного забезпечення (firmware) для WiFi-радіомодулів SPWF01SC.11 та SPWF01SA.11. В оновленому firmware v3.3 введено нові можливості з управління процесом передачі даних, усунуто наявні помилки та підвищено загальну довготривалу стійкість роботи модуля. Основні нововведення (щодо версії 3.0): - автоматичне закриття з'єднання та перехід у командний режим при втраті мережі; - керована затримка між отриманням останнього символу UART і відправкою буфера; - інформаційне повідомлення про втрату частини даних, що приймаються внаслідок переповнення буфера; - у режимі Socket Client можна віднімати очікувані дані навіть у разі закриття сокета сервером; - новий низькорівневий драйвер WiFi-радіо із підвищеною стабільністю роботи; - Підтримка режиму IBSS; - Регулювання вихідної потужності; - можливість встановлення статичної IP-адреси в режимі mini-AP при вимкнених DHCP/DNS; - розширено можливості управління портами вводу-виводу (GPIO); - Додано підтримку UDP Socket Server; - Внутрішнє Firmware побудоване на базі FreeRTOS v8.0.1. Оновлення внутрішнього програмного забезпечення здійснюється через основний інтерфейс керування модулем (UART) за допомогою Windows-програми. Нова прошивка (SPWF01S-141106-0950875-RELEASE-main.bin) та необхідний інструментарій для її завантаження надаються за запитом.

Інші цікаві новини:

▪ Дизельний дим шкодить серцю та судинам

▪ Верблюжа молочна ферма

▪ Потужний графеновий матеріал для високоефективних суперконденсаторів

▪ Вовняна тканина з пам'яттю форми

▪ Лазерний передавач радіочастотних хвиль

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Параметри, аналоги, маркування радіодеталей. Добірка статей

▪ стаття Людина з боку. Крилатий вислів

▪ стаття Хто краще виконує роль нічного світила: Місяць щодо Землі чи Земля щодо Місяця? Детальна відповідь

▪ стаття Велобайдарка. Особистий транспорт

▪ стаття Високолінійний амплітудний модулятор. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Паперові кільця. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024