Ⅰ 設計並測試一個音頻放大電路
設計音頻放大器,
包括前級小信號放大,
和後級功率放大兩部分電路
同時要考版慮電路的兩權級放大倍數,
失真度,
信噪比,
這和你的電源濾波、電路布線、工作點的選擇、都有較大關系。
一般來說模擬電路要設計好的話,比數字電路要難。
專業設計需要的儀器也比較多。
如:信號發生器、示波器、毫伏表、失真度測試儀、晶體管JT儀、萬用表等等。
一般來說前級使用NEC5532功放模塊很多,
不講究的話也可以使用TDA4558等做前級放大。
電腦有源音箱一般用TDA2030,LM1875==
電腦微型功放一般使用的是數字功放晶元
車載級功放模塊TDA7385,TDA7384==,
家用功放電路,使用模塊的一般都是低檔次的(傻瓜模塊等)
高檔一點的一般使用對管做甲類、乙類、甲乙類放大電路。
發燒級的一般都是膽機。(電子管放大器)
再配上一整套的發燒級Hi—Fi音響.
整個音響系統就算是完成了。
(不過發燒級的音響一整套的話,最少也要大幾萬——幾十萬
從音源——功放——音箱每一細節都非常考究!)
Ⅱ 想學學音頻電路的設計,比如功放電路應該看什麼書本人有電子電路基礎
你可以在hifidiy上看看,高手很多
Ⅲ 用運算放大器電路設計音頻信號源
音頻功率放大器典型應用電路
如圖音頻功率放大器的典型應用電路。音頻信號輸入後專,經過C2耦合屬加到放大器的反相輸入端,內部有兩個放大器,第一個放大器的增益可由增益選擇端控制,第二個放大器增益由內部兩個20kΩ電阻固定為1。以電橋差動形式輸出時,功率放大器的增益Av為2×20kΩ/20kΩ或2×40kΩ/20kΩ。當1腳為邏輯低電平時放大器微功率關斷,為邏輯高電平時放大器全功率工作。
Ⅳ 設計一個電路實現把雙聲道的音頻信號壓縮成為單聲道的音頻信號
立體聲變成單聲道只需要簡單的混音即可,無需復雜的壓縮轉換電路。混音電路網上一搜一大把,最簡單的只需幾個阻容元件就可搞定,這里就不再貼圖了。
基於你所想實現的目標,採用你所設想的方法適得其反,咱來仔細分析一下:
立體聲話筒,就需要兩個話筒,分別拾取左右聲道的信號,在傳輸過程中也必須使用立體聲傳輸才能保證立體聲效果,否則立體聲就失去了意義。
大概你是想用一條音頻信號線傳輸立體聲拾音話筒的信號,這種傳輸要看你的音頻線是幾芯信號線,如果是標准兩芯屏蔽線的話,可以兩芯分別傳輸一個聲道信號,屏蔽層共地,但如果裡面沒有獨立的兩個屏蔽層的話,傳輸距離最好別使用太遠,否則無法保證聲道分離度,因為兩芯之間會產生一些信號串擾,只能適用於聲道分離度要求不太高的使用環境。如果你的信號線是75歐之類同軸電纜,只有一條芯線,那麼只能傳輸單聲道信號了,兩個話筒的信號只需簡單的混音電路,就可以變成混合單聲道信號,但是這樣一來重放效果是聽不出立體聲效果的,因此使用立體聲話筒也就失去了立體聲的意義,最多僅能擴展話筒拾取信號的覆蓋環境而已。
如果涉及到壓縮,那就是數字電路了,模擬信號是無法進行模擬壓縮的,只能轉換為數字信號後進行壓縮,轉換為數字信號後先進行編碼處理,經過傳輸後再進行解碼還原為兩聲道模擬信號,這對於你的使用有點過於小題大作了。
Ⅳ 如何設計一個音頻信號發生電路
MATLAB有強大的音頻處理函數和強大的數據處理功能,能夠方便地產生各種波形的數據數組,同時通過音頻處理函數又可以很方便的將數據數組傳遞給聲音設備,並以特定的采樣頻率和傳輸比特位由音效卡輸出。本文以MATLAB6.5版和Waveterminal 192L音效卡為例,介紹了實現T型波信號發生器的方法。
在進行通訊和DSP等試驗過程中,信號源是不可缺少的一個工具,很多設備是使用信號源來模擬檢測實際目標,來驗證設備的功能及可靠性。通常,對於研製單一產品的廠家來說,需要某一固定的信號源即可,在市場上也可以找到性價比合適的產品。但對於某些開發人員來說,單一的信號源遠遠滿足不了要求,他們可能需要各種頻率、各種包絡和精度的信號源來驗證設計的可靠性。設計者通常很難找到完全符合要求的產品,而且價格一般也極為昂貴。此外,大多數信號源可能用一兩天,從而造成極大的浪費。因此,自己研製出符合要求、高性價比的信號源成為很多廠家的選擇。
使用硬體也可以完成過數字信號源的設計,其實現的大致思路是:先分析信號源的波形,對波形的一周期數據進行采樣,存儲到ROM中,再使用可編程邏輯器件對采樣數據進行重復讀取、A/D轉換、濾波、放大;如想監測信號質量,對輸出進行A/D轉換,反饋到可編程邏輯器件進行分析、顯示和校正。很多工程師會選擇這樣的設計思路,所得波形具有可靠性高、易於實現和精度高的優點。然而,是從選擇思路、繪制原理圖、設計電路板、製版、編程、調試和更改的整個設計周期可能達2、3個月之久,而用MATLAB和音效卡去實現則更方便有效。
設計思路和軟體實現方法
音效卡是將音頻輸入數據轉換為立體聲輸出的一種設備,輸入信號同時也設定了音效卡的采樣頻率和采樣位數,普通音效卡采樣頻率通常可選值為8,000Hz、11,000Hz、16,000Hz、22,000Hz和44,100Hz,而高性能的專業音效卡的A/D采樣頻率最高可達96,000Hz,D/A轉換頻率最高可達192,000Hz。音效卡的采樣頻率可以通過專業軟體來進行更改和設置的。音效卡輸出位數為固定值,包括8位、16位和24位,這個參數標志音效卡進行D/A轉換時的轉換精度,但要使輸出信號更接近理想值,還需要高采樣頻率來做保障。
由於輸出是一個T形波信號,具有一定的周期,在T形波以外輸出零電平,因此界面設計(見圖1)中應包括:中心頻率、T形波上升段、平穩段、下降段時間間隔,T形波信號周期、采樣頻率的選擇或輸入/輸出信號位數的選擇,以及信號發送、演示、清除、發送暫停、繼續和退出系統。其實還有很多軟體可以對音頻文件進行播放,因此又增加了一個按鈕用於產生音頻文件。將信號參數輸入完全後,可以通過信號演示按鈕對波形進行查看。對數據進行修改時,可先用信號清除按鈕清空數據,或直接對數據進行修改,對信號發送暫停或繼續也可進行控制。
a. 音頻數據的產生方法
在應用界面中,共設置了中心頻率、T形波上升段、平穩段、下降段時間間隔、T形波信號周期、采樣頻率和傳輸位共七個參數源,通過MATLAB強大的計算函數將其轉換成音效卡所能接受的音頻數據向量、D/A采樣頻率以及數據向量的寬度。
Vs:一周期信號數據向量
Vup:上升段信號數據向量,
Vstb:平穩段信號數據向量,
Vdown:下降段信號數據向量;
Vs=[Vup,Vstb,Vdown]
Vup=sin(w×Pup),
Vstb=sin(w×Pstb),
Vdown=sin(w×Pdown),
w=2×3.1416×f。
Pup:上升段信號采樣點,
Pstb:平穩段信號采樣點,
Pdown:下降段信號采樣點。
w:輸出信號的角頻率,
f:輸出信號頻率,由應用界面取得。
Pup=[0:point:tup-point]
Pstb=[tup:point:tup+tstb-point]
Pdown=[tup+tstb:point:tup+tstb+tdown-point]
Pt=[Pup,Pstb,Pdown]
point=1/fspl,為采樣頻率的倒數,中括弧及內部數據表示由起始時間到結束時間以point為間隔而產生的數據向量,Pt為采樣時間點。
b. 對T型波信號進行演示和信號清除
這兩個功能分別由信號演示和信號清除兩個按鈕來完成,信號演示的實現方法是將采樣時間點一周期信號數據向量使用plot函數,以二維圖形的形式將信號顯示在坐標軸上。坐標軸設置為自動調節,圖形界面設置為系統菜單模式,這樣可以方便對信號進行編輯、縮放和其它管理。信號清除只是在回調子函數中將中心頻率、T形波上升段、平穩段、下降段時間間隔和T形波信號周期這5個文本框清零,並對坐標軸進行一個預設設置,因此所顯示的信號在座標軸中就會消失。
c. 對T型波信號進行發送、暫停和繼續控制
信號發送是採用MATLAB「sound」函數,該函數的輸入參量是音頻數據向量、采樣頻率和轉換位數,數據產生方法如上所述。由於信號是連續發送,因此需要使用一個循環對產生的音頻信號向量反復讀取發送,需要注意的是在函數sound後面需要加一個pause(T)語句,T的單位為秒,為一個信號的周期。加該語句是由於MATLAB是連續執行循環段語句的,並不管音效卡是否已執行完一周期信號的D/A轉換。發送暫停和發送繼續是由一個全局變數對信號發送進行控制,當此全局變數為1時,發送繼續,否則發送禁止,但應用此方法的缺點是信號並不能在暫停的時間點繼續發送,而是從新的周期開始重復讀取音頻信號向量。
d. 輸出波形文件和退出系統
這個功能由輸出文件按鈕來完成,是應用MATLAB的wavwrite函數將音頻信號轉換成.wav文件,文件中也包含了采樣頻率和數據寬度選項,增加此項的目的是為了能讓更專業的音頻處理軟體對信號進行分析。通過執行應用程序和MATLAB的退出操作,使用「quit」命令退出系統。採用MATLAB的一點不足就是不能將所有的M文件轉換成能脫離MATLAB而獨立運行的應用程序。
音效卡輸出波形分析
下面採用界面預設參數輸出信號,即信號周期為29.5kHz,上升段時間為15ms,平穩段時間為70ms,下降段時間為15ms,周期為1s,也可以推算出每周期有900ms是沒有信號輸出。對信號的采樣波形如圖2所示,經過儀器分析,時間誤差可達到小於0.1ms。
對周期信號的傅立葉頻譜分析如圖3所示,信號的能量主要集中在29.5kHz的窄帶范圍內,是符合設計要求的。
信號的信噪比分析:通過對輸出0伏值段分析即可判斷信號信噪比和噪音信號類型,從而找出消除噪音的方法。對噪音波形進行局部放大,可看出此噪音為頻率大於1M的鋸齒波,波形如圖4所示。
音效卡輸出噪音分析
Waveterminal 192L音效卡的輸出信號峰峰值為6V,而噪音信號的峰峰值為40mV,因而信噪比為20log(6000/40)=43.5dB,當數據寬度為8位時,D/A精度為1位;數據寬度為16位時,D/A精度為9位;數據寬度為24位時,D/A精度為17位。而Waveterminal 192L音效卡的信噪比為104位,因此,噪音信號主要為電腦本身、電腦輻射和環境噪音。電腦本身的噪音主要來自於主機電源,音效卡的電源信號取自計算機主板,因此主機電源的噪音會引入音效卡。另外,接收T型波的設備,如被檢驗設備和示波器等,往往就放在主機旁邊,主機的高頻輻射會通過機箱縫隙而形成噪音。環境噪音是最容易被忽視的一個部分,因為這是一個頻率僅有50赫茲的噪音分量,對於低頻輸出信號會有很大的影響。
降低噪音的解決方法
a. 通過消除雜訊源來減小噪音分量
通過上述分析可知,噪音源主要來自於電腦本身、電腦輻射和環境噪音。選擇信噪比較高的主機電源將會對消除噪音源起到重要作用。另外,測試設備再利用信號源時應盡量與主機保持1米以外的距離,以減少電磁輻射對設備的影響。對於環境噪音,當信號頻率與50赫茲相差很大時可以忽略環境噪音對設備的影響,但當信號頻率接近50赫茲時,應對被檢測設備採取適當的屏蔽措施。
b. 採用濾波消除音效卡輸出的噪音
經實驗測定,音效卡輸出的噪音大於1MHz,因此對於29.5kHz的T形波來說,通過濾波可以輕易地將噪音濾掉,同時還應考慮到環境噪音的影響,因此使用帶通濾波器會得到更好的效果。當然,是否採取措施減小噪音,還應根據試驗的要求決定,對於要求特別嚴格的信號源來說,靠MATLAB和音效卡也是難以實現的。
本文小結
採用MATLAB和音效卡來實現信號源,使設計者能快速實現多種方案,對信號源進行採集、分析和處理都帶來了極大的方便。MATLAB有豐富的數據處理函數,可提供任意形式的數據源,同時也有很多音頻處理函數支持音效卡的運行。MATLAB強大的圖形可視化功能可以做出友好的操作界面。使用這種方法實現信號源的不足是受采樣頻率的限制、噪音的影響較大,因此實際應用時還需使用專門的濾波儀器對輸出信號進行處理。所以,用這種方案實現信號源,更適合與對輸出信號質量要求不是很高,又需要在很短時間內得到一種或多種信號源的技術人員。
參考文獻:
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【5】 Hou Boting, Gu Xin,VHDL program and digital logic electronics design, XiAn electeonics science institute,1997.
Ⅵ 求設計一個音頻功率放大電路。。
淘寶【功率放大器套件】,有多種散件組裝可選(有圖)。
Ⅶ 在使用AD設計電路原理圖過程中,音頻輸出電路如下
R8是一個0歐電阻,也就是沒有阻抗,接到P1接頭的外殼上,相當於將接頭的外殼接地,版因此權R8無意義!而C11和R7則構成了一個低通濾波器,輸入信號經過這個簡單的RC濾波之後,進入運算放大器U4,這里你的運放引入了一個深度負反饋,也就是說這里沒有信號的放大作用,但是這種運放組態具有輸入阻抗高,輸出阻抗低的特點,隔離了信號源和負載,對信號起到了緩沖作用,提高了帶載能力!如果不接這個運放,就可能發生後級負載(也就是你的的AD轉換器)輸入阻抗於前級信號源輸入阻抗不匹配問題!
你說到後級由於要對信號做AD轉換,所以由C11和R7構成的這個低通濾波器要對輸入信號做限制帶寬的濾波,以免做AD轉換時發生頻譜混疊問題!
這個解釋清楚嗎?
Ⅷ 音頻功放電路設計
你用2N3904這種小功率三極體也能實現2瓦的功率放大?
起碼的用2SB649,2SD669這套對管版,最好用2N2955,2N3055這套對管(這個權是大功率管,理論上20W輸出都沒問題,不過前面要加小功率三極體,以達林頓管形式驅動)
Ⅸ 模擬電路 音頻功率放大器設計
電源電壓Vcc
±6V18V±
輸出峰值電流3.5A
功率帶寬(-3dB)BW
為10Hz140KHz
靜態電流ICCO(電源電流)
<60μA
諧波失真
<0.5%