❶ DDS晶元AD9830主要有哪些應用電路
AD9830的原理及在中波激勵器中的應用#
陳治鵬董天臨
(華中科技大學電信系430074)
摘要
VCSMHir2IMMK
從DDS原理分析著手,著重介紹了AD9830R的特點、用途以及與其它頻率合成器的比較。最後給出了AD9830在中波激勵中的應用實例及使用中的注意事項。實驗誣明,AD9830在中波領域可得到廣泛應用。
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關鍵詞中波激勵器控制直接數字頻率合成(DDS)
1概述
中波激勵器是發射端的重要組成部分,它主要為發射機提供射頻信號源,完成信息的處理。其具體實現方法是先形成發射部分所需的各種調制信號,再將信號頻率從音頻搬移到所需的發射頻率,並初步提髙功率以驅動開關功率放大器。激勵器關鍵部分包括頻率合成、微機控制以及信號通道等部分。AD9830是ADI公司生產的直接數字頻率合成器件。它具有換頻速度快、頻率解析度高(頻率步進間隔小)、相位雜訊低、體積小、重量輕等特點,雖然它的輸出頻率范圍不是很寬,對於中波300KHZ〜3MHz頻段,用AD9830作為激勵或接收部分的頻率合成單元是非常合適的。
2直接數字頻率合成原理分析
直接數字頻合器包括系統時鍾源、相位增量計算器、相位累加器、波形查找器、數模轉換器(DAC)和低通濾波器等部分組成,其內部過程如圖1所示。
圖1DDS內部過程示意圖在實際應用中,它的計算公式為f。=K*fc/2N=A少*fc/2N,其中:fo——為輸出頻率N——為相位累加器位數K——為不變數或相位增量值(AO)fc為系統時鍾
從上式可看出,DDS實際是經過兩次變
陳治鵬等:AD9830的原理及在中波激勵器中的應用
換:位序列。這個過程一般由一個以f£作時鍾的
(1)從不變數K以時鍾ft產生量化的相N位相位累加器來實現,如圖2所示。
相位量化序列
N
c
圖2相位累加過程圖
(2)從離散量化的相位序列產生對應的正弦信號的離散幅度序列。這個過程可由EPROM波形存儲表的尋找來實現,如圖3所示。
r-rr;一~正弦幅度量化序列相位ft化序列地址數據S(n>^
1EPROM^
圖3相位轉變為椹度過程圖其中,不變數K就是相位增童,又稱頻率控制字,在CPU控制下,把量化的數字波形經D/A變換,最後通過低通濾波或帶通濾波器平滑就可得到頻率為f。=K^fc/2N=△<D^fc/2N的正弦信號。當K=1時,DDS輸出最低頻率,為fc/2N,也就是頻率解析度。所以,只要N足夠大,fe盡量小,DDS就可以得到很少的頻率間隔,AD9830的N為32。由此可見,要得到不同輸出頻率,只要在CPU的控制下改變K即可。
3各種頻合器的比較分析
目前,按頻合器的形式可分為:直接式、集成鎖相環式和直接數字式(DDS)三種。直接式是將一個高穩定度和高准確度的標准頻率經過加、減、乘、除四則運算,產生同樣穩定度和精確度的多個頻率。它的優點是換頻速度快,解析度可做到很高,可做到微秒級的換頻速度,而且相位雜訊特性好,但組合干擾信號多,不容易抑制。另外,它還有一個致命弱點是:成本髙、電路結構復雜、體積大。鎖相式頻合器具有體積小、電路簡潔、雜波抑制高的特點,還具有窄帶跟蹤濾波能力,因而頻譜可做得很好,但由於環路附加雜訊的影響,在環路帶寬內相位雜訊特性很差,在環路帶寬外則取決於VCO的相噪特性。如果要改善相位雜訊,就必須壓窄環路帶寬,因而它的換頻速度不可能做得很快。近幾年,隨著超大規模集成電路、髙速數字信號處理和高精度高速數模轉換器(DAC)技術的發展,直接數字頻率合成技術已愈加成熟,已廣泛得到應用。DDS是通過在更高頻率上累加相位來產生所需的正弦或餘弦信號。它與系統時鍾(標頻)具有同樣的頻率穩定度和精確度。因而,它具有換頻速度快,頻率解析度高,體積小和重量輕等優點。其不足之處在於:
(1)輸出頻率范圍窄。
(2)工作頻段低時,虛假分量大,且頻率越髙,雜散分量越大。但對於中波來說,頻段在300KH〜3MHz,頻帶為2.7MHz,不寬,頻率也不髙。所以,採用DDS技術完全可行。至於如何提髙它的頻譜純度,可從如下幾個方面做文章:
①改善時鍾源的相位雜訊(由標頻決
定);
②提髙相位值的位數(由選用的DDS器件決定);
③提髙DAC的線性度和減少其雜散分
量;
④低通濾波器(LPF)的設計、電路板的布排上應避免耦合和分布參數。
4DDS部分具體設計圖
AD9830最高時鍾為50MHZ,根據奈奎斯特定律,理論上,AD9830的最高輸出頻率
為50X50%=25(MHz)。但實際上的最高輸出頻率為50X40%=20(MHz),正好適用於中波頻段。用AD9830作為頻合器的典型電路原理圖見圖4。
圖4頻合器的典型電路原理圖
每位
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6MCLKCYCLES的等待
DAC輸出
圖5AD9830內部程序流程圖
濾波器採用7階切比雪夫楠圓型低通濾波器,晶振採用標準的5M高精確度、髙穩定度、低相噪的溫補晶振,達10—數量級。電路說明:5M的標頻經過4倍頻得到20M標准信號,作為DDS系統的時鍾源,AD9830在中央CPU的控制下產生一個個的離散相位荇鞏、鬼敗熱資為別雜故"h焦故紙鴆後荇鞏。這些離散幅度序列經晶元內部DAC變換出模擬信號,最後經過一個5M的低通濾波器平滑處理,得到頻段為300KHz〜3MHz、間隔為100Hz的頻點信號。
AD9830將DAC集成在晶元內部,這樣省去了外接數模轉換器。可降低相位雜訊,提高頻譜純度。AD9830相位累加器為32位,正弦波形查找相位截取為16位,數字化波形截取為12位,DAC數據為10位。所以,可計算出頻率解析度Af=20MHz/232免0.0046566,相位雜訊下降為20X/g5/2=7.96dB,再經DDS處理,產生300K〜3MHz(稱為fg)的信號,相位雜訊改善為20X/g(fs/fg)=36.48dB〜16.48dB(£s為20M),綜合兩者,可算出輸出信號的相位雜訊比標頻改善了8.52〜28.52dB。該DDS內部程序流程如圖5所示。-激勵器的主要技術性能如下:
頻率范圍:300KH2〜3MHz頻率間隔:100Hz頻率准確度:5X10~8/
頻率穩定度:1X10_8/日
輸出幅度:在50D負載上輸出有效值
工作種類:一路下邊帶漢字或數據報邊帶響應:500〜900Hz內波動<0.5dB300〜3000Hz內波動<1.5dB載波抑制:>55dB三階互調失真:<—45dB無用邊帶抑制:>60dB諧波分量:二次諧波波動<_50dB
三次以上諧波波動<—55dB雜散抑制:>60dB
根據以上性能和功能要求,我們設計的激勵器可細劃為如下幾個部分:標頻源、直接式數字頻率合成器、控制系統、信號通道、信源處理以及供電系統等。具體系統原理如圖6所示:
圖6中,鍵盤的操作、頻點的選擇以及工作頻率方式的顯示等都由CPU統一管理,鍵盤採用輕觸薄膜開關鍵盤,用柔性線路板將引線引到鍵盤和顯示控制器上,顯示採用數碼或液晶顯示。由於80C52片內有4K的內部存儲器,故全部的控制及顯示程序可集中放到CPU的內部,也可外接EPROM。如程序放在CPU的內部,操作更簡潔、運行更安全、速度更快。缺點是硬體維修和軟體更改不方便。在軟體設計中,我們盡量避免死機和錯誤跳轉,在DDS演算法設計上,力求提高換頻時間和計算精度。其主程序和中斷子程序控制流程如圖7所示。
圖7(a)主程序流程圖
(b)中斷子程序流程圖
6結論
綜上所述,AD9830作為中波激勵或接收的頻合單元非常合適,即使在其它頻段(如短波、甚低頻、長波等),它也可以得到廣泛應用。
❷ 請問在家裡裝KTV,調音台、激勵器、混響器、無線麥克風、功放器、怎麼個接法啊麥克風聲音總調不好!
很明顯,這是因為餐廳空間小,更主要的是牆壁瓷磚使聲波反射,從喇叭發出的聲音,經過牆壁多路反射至話筒,使聲音含糊,功放器有嘯叫的趨勢,但又被防嘯叫電路抑制,音質就變得差了。你可以讓一個人拿無線話筒或用一根長話筒線到另一個房間去唱歌,把餐廳門掩上,你留在餐廳聽,看看音質是不是變好了。假如找准了就是這個原因,那就是兩個辦法了:1、搬回原來的大廳。2、在餐廳牆壁上安裝吸音材料。
拿有線話筒試試,說不定話筒電池不行了,或者無線通道出了問題。
❸ M51134低音激勵器效果如何
M51134是早期的三凌電子產品,對50-120Hz低音提升還是可以的,只不過早期的揚聲器多為羊毛盆,且電路多為模擬音頻,低音聽久了就會厭倦了,而現在音頻多為數字較多,如果配有現在的合金材料的揚聲器,大功率推動會很棒的。建議用數字低音提升的解碼電路晶元,聽低音要干凈不要濁。高音細膩,達到百聽不厭。 NJU26501是一款音頻解碼晶元,可以解碼出7.1聲道,可以輸出重低音 ,再用大功率數字功放來推就更好了。
❹ 激勵器的激勵器使用
在激勵方式進行音頻信號處理方面,有聽覺激勵器(Aural Exciter)、激勵處理軟體和激勵電路。其中專業聽覺激勵器比較適合EFP。
聽覺激勵器激發的諧波信號是經過模擬設計的,可以類比於人工混響模擬廳堂聲學特性。因此,不應簡單地把這種人工諧波的產生看作原信號「失實」並等同於失真。激勵器的設計目的是恢復音頻信號所丟失的諧波成份,有效地擴展高頻帶寬並提高信噪比,從而提高聲音還原的清晰度和表現力。而且,這些諧波的電平非常低,對信號的功率幾乎不產生影響。由於激勵器具有上述優點,利用它對信號進行處理,可以提高聲音質量。
實踐中我們採用Aphex Aural Exciter-Ⅲ-250 (簡稱Ax-Ⅲ-250)專業聽覺激勵器。Ax-Ⅲ-250為雙通道處理器,每一個通道均包括相同的兩個音頻路徑,即主信號路徑(Main Path)和旁鏈受激勵信號路徑(Sidechain Path)。主路徑把來自輸入級的音頻信號直接送到輸出級,基本上不加任何處理;旁鏈路徑則包含激勵器的所有「心臟」電路。兩路音頻信號在加法電路級上混合,混合比例由Mix功能控制。Ax-Ⅲ-250具有較強的音頻處理能力,且可以有效地消除雜訊和失真。 激勵器的主要調控參數有門限、調諧點、諧波量、音品和混合比等,它們聯動產生所要恢復的高頻諧波。Ax-Ⅲ-250的主要控制有:
(1)降噪門限(NR Threshold)。該控制提供的門限設置范圍為-60~+30dB,目的是將雜訊電平攔在激勵處理電路之外,並進行降噪。
(2)調諧點(Tune)。該控制設定旁鏈路徑中的二階高通濾波器的上升沿頻率點,並建立激勵的工作頻段,頻率控制范圍為700Hz~7kHz。
(3)峰化(Peaking)。該控制為調諧點提供一緩沖效果。其控制量由最小達到最大時,調諧點頻率的預加重逐步增大。同時,在調諧點預加重之前,還會出現一個小小的陷波,它會隨峰化控制的加大而加深。如圖1所示。
(4)零值補償(Null Fill)。零值補償控制的作用是調節一個帶通信號,此信號加到旁鏈路徑中的高通信號上,補償「相位失落」。
在旁鏈路徑中信號存在一定的時延,這會造成瞬態波形畸變,使聲音更響。同時,也會在輸出均衡曲線上的調諧點附近出現小的陷波,這種陷波會對調諧點附近頻率去加重,使得更高頻段的信號加重。這種效果常常是需要的。但有時為了補償相位失落,用零值補償控制進行去加重,從而提高聲音的表現力和真實感。
(5)諧波量(Harmonic)。調諧控制是用於調節諧波的發生量。諧波是通過旁鏈路徑中的VCA調制處理而產生的,它不會對旁鏈路徑中的信號電平產生影響。內部諧波發生器產生的諧波分量依據一套復雜的模擬運算,要考慮瞬態和穩態音質及相應的原信號幅值等。
若該控制量加大,諧波成份將按音品控制的奇偶次諧波比例得到提高。而且,所產生的諧波並非諧波失真,因為它們是智能產生的,並形成一個功率包絡,使得最終的音質提高而不是劣化。
(6)音品(Timbre)。音品控制用來設定諧波的類型和排列情況,即奇、偶次諧波的比例。偶次諧波多的聲音聽起來柔和一些,奇次諧波多的聲音聽起來尖硬一些。
(7)混合比(Mix)。混合比控制的作用是,將經過激勵增強的信號混入原信號,控制范圍從0dB(即零增益)到+14dB (表示門限之上的信號得到14dB的提升)。
此外,Ax-Ⅲ-250還提供一個單選旁鏈路徑(Solo)功能。 激勵器的接入一般有兩種形式:串接式(In-Line)和旁鏈式(Sidechain)。如圖2所示。多數場合採用串接法將激勵器接入兩個裝置之間。採用旁鏈式接法時,要使用Solo功能斷開主路徑的音頻信號,只讓純激勵信號進入混音台,在調音台上混合原信號和純激勵效果信號。這一點十分重要。這種接法相當於把激勵器的Mix控制搬到調音台上使用,而調音台本身就是一個混音台,所以操控起來更為方便、靈活,有利於精確地跟蹤控制聽覺效果。
實踐中利用一台Ax-Ⅲ-250的雙通道,同時處理EFP中的多路音頻信號。按圖3所示方法將激勵器接入音頻系統。其中CH1聲道分配給人聲使用,CH2聲道分配給音樂使用。此時聽覺激勵器處於一種旁鏈接入的形式,節目信號原流程並未改變,信號按照原有的通道傳送和混合;同時提供兩路純激勵效果,這些諧波與送入激勵器的源信號在音樂和動態方面密切相關。原信號和純激勵信號只在調音台上進行混合調配。
其具體做法是:用CH1的一套控制參數處理來自無線話筒的FM音頻或人聲,用CH2的另一套控制參數處理那些音質有待改善的音樂或其它聲音(如電聲樂隊等)。由於這些節目源的聲音質量不一致,因此要根據素材的情況決定激勵添加量,跟蹤調節混合比。
❺ 求大神指導音源,無線話筒,激勵器,功放調音一體機,音箱的連接方法
現在人壓力過大,常常喜歡到KTV里唱歌釋放壓力,但是又抽不出時間來,故在家備了一套設備,可是卻在連接安裝上踫到難題了,今天來給大家講下。
1、無線麥克風怎麼連接音響的問題
成套的無線麥克風一般有話筒一個、接收器一個、音頻線一根。話筒裡面有咪頭和發射器電池。
將無線麥克風連接音響的時候,接收機用音頻線連著接到音響的麥克風插口上,然後打開音響的卡拉OK功能,再打開話筒上的開關,調好麥克風的音量,就可以使用無線麥克風了。
2、無線麥克風連接沒聲音怎麼辦
檢查話筒是否完好,先將話筒與接收機的頻率對好,再將接收機的音量開到最大,對話筒說話時,看接收機的音量指示燈有沒有變化,如果有變化,說明話筒沒有問題。如果沒變化就是話筒的問題。
3、電池沒電
如果是話筒問題就要先考慮是不是話筒沒電了,充電電池在長時間的充電、放電後很容易被損壞,一旦電池有一節或者幾節損壞,都會影響電池的使用壽命,有時候你用著用著不到一會就沒聲音了,就要更換電池試試。如果電池沒毛病,再檢查是不是電路的問題。
4、接收機輸出問題
先檢查接收機的連接線,換一條連接線,看看有沒有輸出,如果沒有輸出就是接收機的問題,要維修接收機才可以。
5、音響問題
話筒沒聲音,有可能是音響無輸出引起的,用有線話筒試驗一下,看有線話筒有沒有聲音,如果有聲音,說明音響是沒有問題的。
❻ 激勵器與分頻器有什麼不同
分頻器是指將不同頻段的聲音信號區分開來,分別給於放大,然後送到相應頻段的揚聲器中再進行重放。在高質量聲音重放時,需要進行電子分頻處理。 它可分為兩種:
(1)功率分頻器:位於功率放大器之後,設置在音箱內,通過LC濾波網路,將功率放大器輸出的功率音頻信號分為低音,中音和高音,分別送至各自揚聲器。連接簡單,使用方便,但消耗功率,出現音頻谷點,產生交*失真,它的參數與揚聲器阻抗有的直接關系,而揚聲器的阻抗又是頻率的函數,與標稱值偏離較大,因此誤差也較大,不利於調整。
(2)電子分頻器:將音頻弱信號進行分頻的設備,位於功率放大器前,分頻後再用各自獨立的功率放大器,把每一個音頻頻段信號給予放大,然後分別送到相應的揚聲器單元。因電流較小故可用較小功率的電子有源濾波器實現,調整較容易,減少功率損耗,及揚聲器單元之間的干擾。使得信號損失小,音質好。但此方式每路要用獨立的功率放大器,成本高,電路結構復雜,運用於專業擴聲系統。
激勵器是一種諧波發生器,利用人的心理聲學特性,對聲音信號進行修飾和美化的聲處理設備。通過給聲音增加高頻諧波成分等多種方法,可以改善音質、音色、提高聲音的穿透力,增加聲音的空間感。現代激勵器不僅可以創造出高頻諧波,而且還具有低頻擴展和音樂風格等功能,使低音效果更加完美、音樂更具表現力。使用激勵器提高聲音的清晰度,可懂性和表現力。使聲音更加悅耳動聽,降低聽音疲勞,增加響度。雖然激勵器只給聲音增加了0.5dB左右的諧波成分,但實際聽起來,音量好像增加了10dB左右。使聲音的聽覺響度明顯增加,聲音圖像的立體感,以及聲音的分離度的增加;改善了聲音的定位和層次感,還可以提高重放聲音的音質,磁帶的復制率。因為聲信號在傳送和錄制過程中會損失高頻諧波成分,出現高頻雜訊。此時前者用激勵器先對信號進行補償,後者可用濾波器將高頻雜訊濾掉後,再營造出高音成分,保證重放音質。 激勵器的調節需要音響師對系統的音質和音色進行判別,再根據主觀聽音評價進行調整。
❼ 誰有音頻激勵器(音響激勵器)的原理圖
可以參考激勵器的網路詞條:http://ke..com/view/1161044.htm
下面這個是日本松下AN7060音頻前置激勵集成電路:
http://www.ic37.com/htm_tech/2008-6/49624_251456.htm
❽ 激勵器原理
激勵器的基本原理是:將音頻信號中的中高頻段選頻後送人諧波發生器,製造出該頻率的高頻諧波,並加入到原音頻信號中去,以加強原音頻信號中調頻區域的諧波分量,以改善泛音的結構。
激勵器主要由音頻信號的直接通道和諧波激發通道兩大部分組成。激勵器的工作過程為:輸入到激勵器的音頻信號被分別送人到兩個通道中,一路經延時線得到直接信號,直接信號不進行諧波處理,保留了音頻輸入信號的頻率特性;另一部分音頻信號則經過可調高通濾波器和諧波信號發生器所構成的「諧波激勵」電路,產生豐富、可調的諧波信號(即泛音),然後再與直接信號進行疊加;兩路疊加信號最後經信號混合放大器輸出。
可調高通濾波器用來濾除音頻信號中的低頻成分,在轉折頻率上,它具有12dB/oct左右的斜率特性,轉折頻率是可調的,以便在處理信號頻率范圍內能對某些特定頻率。
❾ 調頻發射機單激勵器和雙激勵器的區別
在激勵方式進行音頻信號處理方面,有聽覺激勵器(Aural Exciter)、激勵處理軟體和激勵電路。其中專業聽覺激勵器比較適合EFP。
聽覺激勵器激發的諧波信號是經過模擬設計的,可以類比於人工混響模擬廳堂聲學特性。因此,不應簡單地把這種人工諧波的產生看作原信號「失實」並等同於失真。激勵器的設計目的是恢復音頻信號所丟失的諧波成份,有效地擴展高頻帶寬並提高信噪比,從而提高聲音還原的清晰度和表現力。而且,這些諧波的電平非常低,對信號的功率幾乎不產生影響。由於激勵器具有上述優點,利用它對信號進行處理,可以提高聲音質量。
實踐中我們採用Aphex Aural Exciter-Ⅲ-250 (簡稱Ax-Ⅲ-250)專業聽覺激勵器。Ax-Ⅲ-250為雙通道處理器,每一個通道均包括相同的兩個音頻路徑,即主信號路徑(Main Path)和旁鏈受激勵信號路徑(Sidechain Path)。主路徑把來自輸入級的音頻信號直接送到輸出級,基本上不加任何處理;旁鏈路徑則包含激勵器的所有「心臟」電路。兩路音頻信號在加法電路級上混合,混合比例由Mix功能控制。Ax-Ⅲ-250具有較強的音頻處理能力,且可以有效地消除雜訊和失真。 激勵器的主要調控參數有門限、調諧點、諧波量、音品和混合比等,它們聯動產生所要恢復的高頻諧波。Ax-Ⅲ-250的主要控制有:
(1)降噪門限(NR Threshold)。該控制提供的門限設置范圍為-60~+30dB,目的是將雜訊電平攔在激勵處理電路之外,並進行降噪。
(2)調諧點(Tune)。該控制設定旁鏈路徑中的二階高通濾波器的上升沿頻率點,並建立激勵的工作頻段,頻率控制范圍為700Hz~7kHz。
(3)峰化(Peaking)。該控制為調諧點提供一緩沖效果。其控制量由最小達到最大時,調諧點頻率的預加重逐步增大。同時,在調諧點預加重之前,還會出現一個小小的陷波,它會隨峰化控制的加大而加深。如圖1所示。
(4)零值補償(Null Fill)。零值補償控制的作用是調節一個帶通信號,此信號加到旁鏈路徑中的高通信號上,補償「相位失落」。
在旁鏈路徑中信號存在一定的時延,這會造成瞬態波形畸變,使聲音更響。同時,也會在輸出均衡曲線上的調諧點附近出現小的陷波,這種陷波會對調諧點附近頻率去加重,使得更高頻段的信號加重。這種效果常常是需要的。
❿ 調音台效果器均衡器激勵器功放怎麼連接效果最好
這取決於,效果器、均衡器、激勵器都是對哪部分音頻進行處理。
如果是對全部聲音都處理,則把這三者,都串接在調音台與功放之音就可以了。
如果只對某一路信號進行處理,則將它串接在這路信號與調音台之音就可以了。
如果是對部分信號進行批處理,則需要並在調音台上。 這需要調音台有輔助輸出功能,且調音台的輸入路數要夠用。輸出介面要夠用。