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音信號電路

發布時間:2022-06-19 09:12:16

Ⅰ 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。

Ⅱ 音頻放大電路的原理是什麼

輸入音源信號轉成電信號經過電容放大(功放)電信號經過分流電路轉成音信號通過輸出(音箱)發生

Ⅲ 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:

【1】 Shi Xiaohong, Zhou Jia, master GUI graph interface, Peking univ. press,2003.

【2】 Xue Dingyu, Chen Yangquan, System Simulation technology and application based on MATLAB/simulink, Tsinghua press, 2002.

【3】 Fan Yingle, Yang Shengtian, Li Tie, simulink application in detail of MATLAB, people's post-electronics press,2001.

【4】 James R.Armstrong F.Gail Gray,VHDL Design representation and Synthesis(Second Edition),China Machine Press,2002.

【5】 Hou Boting, Gu Xin,VHDL program and digital logic electronics design, XiAn electeonics science institute,1997.

Ⅳ 音頻信號放大電路

已經無語,LM324是兩運放,LM358是四運放!!!
LM324是四運放,LM358是雙運放,這個沒搞清還來建議。

正常情況下,音頻信號你可以直放用運放放大給ADC轉換。但是在對稱OCL結構中,由於信號相對地線時會有負信號,所以LM324的電源就要用雙電源,但這時運放會輸出負壓,而ADC在這種普通應用中都是單端結構。 如果采樣只採音頻交流成份,那LM324的輸入用交流耦合直接完成,要果要正能測試直流電壓,那就用個精密全波整流,然後給ADC轉換。

Ⅳ 實現音頻信號數字化最核心的硬體電路是什麼

實現音頻信號數字化最核心的硬體電路是A/D轉換器,即音頻編解碼器。

A/D轉換的作用是將時間連續、幅值也連續的模擬量轉換為時間離散、幅值也離散的數字信號,因此,A/D轉換一般要經過取樣、保持、量化及編碼4個過程。D/A(數字/模擬)轉換器是編碼端把模擬音頻信號轉換成數字信號,解碼端把讀取的數字音頻信息轉換成模擬音頻信號輸出,供功率放大重放。

(5)音信號電路擴展閱讀:

注意事項:

在使用視頻編解碼器廠家的解碼器時,請不要將任何重物放在視頻編解碼器上面,以免重壓之下造成外殼的變形,而導致解碼器內部零件的擠壓損壞。同時視頻編解碼器廠家也提醒大家,不要讓粉塵、細小顆粒物質、液體順著機殼的縫隙進入到編解碼器的內部。

為了能夠延長視頻編解碼器的使用壽命和質量,大家要定期使用軟毛刷子對編解碼器的電路板、接插件、機箱風機、機箱等部位進行除塵,需要注意的是在進行機體清潔工作前請大家先將編解碼器的電源關閉並拔掉電源。

Ⅵ 音頻信號發生器電路應該是什麼樣子的 啊 什麼原理啊

20Hz---20kHz的頻率范圍的聲音人耳朵都可以感知到,所以可以說能產生這個頻段的震盪信號的電路都可以稱為
音頻信號發生器
。所以你要看到的電路應該是多種多樣。
RC振盪電路
就是典型的,但是產生的
信號頻率
需在音頻范圍。

Ⅶ 伴音電路是怎樣組成的

伴音電路是指伴音信號經過的通路。嚴格地說,從天線接收信號到揚聲器發出聲音的所有伴音信號經過的電路都屬於伴音電路,而習慣上所說的伴音電路是指第二伴音中頻以後伴音信號單獨經過的通路。

伴音電路主要由伴音解調電路、音頻切換電路、音效處理電路、音頻功放電路等幾部分組成。伴音解調電路用於將第一伴音中頻信號解調為第二伴音中頻信號或音頻信號;音頻切換電路用來對電視音頻信號和外部音頻信號(如AV音頻、S端子音頻、Ypbpr音頻、VGA音頻等)進行切換;音效處理電路用來對音頻信號進行美化處理(如環繞立體聲、重低音處理等),使聲音優美、動聽;音頻功放電路用來對音頻信號進行功率放大,以推動揚聲器工作。圖中,用虛線框框起的部分稱為音頻處理電路,在實際電路中,這三部分(伴音解調、音頻切換、音效處理)經常集成在一起或部分(如音頻切換和音效處理)集成在一起;圖中的虛線箭頭表示從前端電路過來的信號,可以是第二伴音中頻信號SIF2,也可以是經過解調的電視音頻信號TVAUDIO,具體是哪種信號,視前端電路的功能而定。

Ⅷ 用運放設計語音信號放大器電路圖

第三章
音頻放大器的設計功率放大器不僅僅是消費產品(音響)中不可缺少的設備,還廣泛應用於控制系統和測量系統中。3.1
設計要求1.輸出功率:20w。2.負載阻抗:8ω。3.通頻帶δfs:
為20hz–20khz。4.音調控制要求:1khz(0db),10khz(±12db),100hz(±12db)5.靈敏度:話筒輸入:5mv。
線路輸入:0.775v。3.2
設計過程1.
擬定總體方案:
甲類功放的主要優點就是電路簡單易行,非線性失真小,適用於小功率的線性音頻放大器,現在甲類功放主要用在高檔功放產品中。而乙類功放與甲類功放最主要的不同點就是靜態電流小,因此無信號時消耗功率小,可獲得較高的效率;但是,乙類功放在工作時,由於兩只晶體管交替導通與截止,因而,在兩管輸出信號波形的銜接處,會產生交越失真;而且功放管在從反偏到零偏再轉為正偏轉換時,隨著信號頻率升高,輸出信號就會在時間上延遲,出現所謂的開關轉換失真。因此,在實際hi-fi高保真放音系統中,一般不採用乙類功放,而採用線性失真小的甲類功放或甲乙類功放。甲乙類功放是通過改變偏置的方法來減少交越失真,它將甲類功放的高保真度與乙類功放折衷,從而在一定程度上解決了上述效率高與失真大之間的矛盾。而且甲乙類功放的效率可達到78.5%
,故本次設計採用甲乙類功放。通過對設計要求和設計方案的分析,本課題覺得採用lm1875作為功率放大器。

Ⅸ 實現音頻信號數字化最核心的硬體電路是

實現音頻信號數字化最核心的硬體電路是C、數字編碼器。

信號的數內字化就是將連續變化的模擬容信號轉換成離散的數字信號,一般需要完成采樣、量化和編碼三個步驟。

采樣——是指用每隔一定時間間隔的信號樣本值序列,代替原來在時間上連續的信號,也就是在時間上將模擬信號離散化。

量化——是用有限數量的近似原來連續變化的幅度值,把模擬信號的連續幅度變為數量有限、有一定間隔的離散值。

編碼——則是按照一定的規律,把量化後的離散值用二進制數碼表示。



(9)音信號電路擴展閱讀:

音頻信號處理系統由音頻錄放磁頭組件、音頻記錄電路、音頻重放電路及相應的介面等部分組成。由於音頻信號的頻帶寬度相較於視頻信號低很多,而且音頻信號處理的原理與磁帶錄音機一樣。

因此音頻的錄放磁頭也採用和磁帶錄音機工作原理一樣的固定放式,當磁帶穩定運動並從磁頭劃過時將音頻信號記錄在磁帶的一側邊緣上。

一些錄像機為了改善音頻信號的幅頻特性,以達到高質量的音頻錄放效果,也會採用和視頻磁頭一樣的設計,將音頻磁頭設置到磁鼓上並隨之轉動。

Ⅹ 音頻信號控制輸出,電路要簡單

這樣的電路要經過測試。還有,功放輸出的信號要要去掉峰值再穩壓,聲音斷後開始計時(用1電容和大電阻並聯即可)

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