Kysymys:
DC-esijännitteinen äänisignaali
jsolarski
2011-05-18 16:32:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Olen nähnyt muutamia erilaisia ​​tapoja lisätä DC-esijännitys äänisignaaliin. Olen simuloinut niitä, ja ne kaikki antavat minulle samanlaisia ​​tuloksia, mutta en voi selvittää, miksi valita A B: n tai C: n sijaan. Äänilähteeni on linjatasoinen ääni -2V - + 2V AC, joka kulkee 220uF-kytkentäkorkin läpi ja sitten alipäästösuodatin (RC, 2-napainen). ADC lukee signaalin.

Ensimmäinen tapa on käyttää jännitteenjakajaa: yksinkertainen esijännitepiiri

enter image description here

Tämä on melko itsestään selvää ja ymmärrän miten se toimii. Olen myös nähnyt saman mallin diodilla, mutta en löytänyt esimerkkiä.

Seuraava esimerkki: Kuinka lukea äänisignaalia ATMega328: lla? - kuva on peräisin endolithin vastauksesta.

enter image description here

Toinen, jonka olen nähnyt, on: En ymmärrä tätä FET-BJT-esivahvistinpiiriä

Ja kaavio on tarkoitettu esivahvistimelle, ja versioita on 2 ja molemmat lisäävät ennakkoluuloja.

enter image description here

Kysymykseni on mikä on paras käytäntö bias äänisignaaliin? Mitä muita tapoja lisätä DC-esijännitys signaaliin?

> Voinko tehdä muita parannuksia? Muut sitten vakaa Vref / voimakisko.

enter image description here

Miksi sinun täytyy kallistaa signaalia?
Pieni huomautus, sanot, että sinulla on 220 uF: n irrotuskorkki. Luulen, että tarkoitat kytkentäkorkkia.
Signaalin lukee ADC BPM-laskurille (lyöntiä minuutissa)
Huomautuksena: Käytän ensimmäistä ratkaisua ilman ongelmia, mutta piiri ei todellakaan ole korkealaatuinen, koska se on mallilentokoneessa, jossa on paljon muuta melua (moottorit, servo, tuuli jne.)
Yrität tarkoituksella eristää matalat taajuudet noilla RC-suodattimilla, eikö?
@endolith Kyllä, yritän tarkoituksella eristää matalia taajuuksia, alle 3 KHz
Kolme vastused:
endolith
2011-05-18 20:12:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Älä käytä ensimmäistä virtapiiriä. Virtalähteen melu tai piikit sekoittuvat signaaliin. Koska esijännitekohta on kytketty suoraan signaaliin, et voi suodattaa virtalähteen melua suodattamatta myös signaalia.

Käytä toista virtapiiriä. Se tuottaa keskipistejännitteen, joka on tiukasti kytketty maahan, joten tasavirtakomponentti on puolet syötöstä, mutta kondensaattori suodattaa vaihtovirtaosan (melu ja piikit). Se ei kuitenkaan ole täydellinen piiri, mutta sinun on silti liitettävä se signaaliin.

Tätä yrität tehdä:

simple DC biasing

Lähtö on sama kuin tulo, juuri siirretty ylöspäin 2,5 V: lla. Tulossa oleva vastus varmistaa, että kondensaattorin tulopuoli on jo 0 VDC: n esijännitteessä, kun ulkoinen piiri on kytketty , estämään "pop" -äänet (jos jännite hyppää yhtäkkiä 2,5 V: sta 0 V: iin). AC-kytkentäkorkin lähtöpuolella oleva vastus esijännittää kyseisen puolen DC-esijännitteeseen. Jos piirissäsi on jo puhdas, matalan impedanssin DC-esijännitelähde, yhdistä siihen. Muussa tapauksessa voit käyttää piiriä 2 generoimaan harhaa, näin:

Circuit showing DC biasing of an AC signal

(Simulaatio vie pitkän ajan päästäksesi DC-esijännitysarvo. Napsauta "Etsi DC-toimintapiste" -valikkokohtaa sen selvittämiseksi.)

DC-esijännite syntyy jännitteenjakajalla ja kondensaattorilla suodattamaan virtalähteen melu. Huomaa, että jos käytät samaa Vbias-pistettä useille signaaleille, ne voivat ylittää tämän pisteen. Suurempi esijännitekorkki vähentää ylikuulumista. Suurempi kytkentäkondensaattori parantaa matalataajuista vastetta. Tee niistä kuitenkin liian isoja, ja niiden lataaminen kestää kauan, kun käännät virtakytkintä.

Kolmas kaavio ei ole esijännityspiiri; se on mikrofonin esivahvistin.

Mitä tulee esivahvistimeen, olisiko tämä piirin esijännitys signaali, jos käyttäisin vahvistamatonta (phono) signaalia tai mikrofonia? vai pitäisikö sen mennä vain esivahvistimen läpi, joka ei puolueellista ja puolueellista signaalia suodattimen lähellä?
@jsolarski: En ymmärrä esivahvistinta koskevaa kysymystäsi. Tämä piiri on suurivahvistettu mikrofonielivahvistin. Etsitkö vain puskuroitavaa signaalia ennen kuin se menee ADC: hen?
Mitä tulee aikaisempaan kommenttiin, minun on lähetettävä uusi kysymys, kun pääsen siihen pisteeseen, huoleni on, että minulla on useita signaaleja, jotkut ovat linjatasoisia ja jotkut ovat hyvin matalan tason mikrofonituloja tai phono-tuloja. Tarvitsen vain tapaa pitää tasot samalla alueella, kun liitän eri lähteisiin.
@jsolarski: Se on kuin mikä tahansa äänisekoittimen tulo. Tarvitset jonkin verran muuttuvaa vahvistuksen hallintaa arvaamattomille matalan tason tuloille ja ehkä erillisiä liittimiä linjatasolle riippuen käytetyistä liittimistä. BPM-laskurin kannalta matala melutaso ei todennäköisesti ole niin tärkeää, joten voit käyttää vain yhtä op-amp-vahvistusvaihetta, jolla on laaja vahvistusalue. Vaihtoehtoisesti kapeampi vahvistusalue ja 20 dB: n pad-kytkin.
Sanot, että OP: n ensimmäisessä piirissä virtalähde kohenee, mutta ensimmäisessä piirissäsi virtalähde on kytketty suoraan lähtöön.Eikö kondensaattori puutu siellä?Kuinka ensimmäinen piiri suodattaa virtalähteen vaihtovirtaa (kohinaa)?
@SpaceDog Ensimmäinen piirini ei suodata virtalähteen melua.Sanoin alla, että se on vain ok "Jos piirissäsi on jo puhdas, matalan impedanssin DC-esijännitelähde"
@endolith "Tulossa oleva vastus varmistaa, että kondensaattorin tulopuoli on 0 VDC: ssä, jotta estetään hyppyjä yhteyden aikana."Voitteko selittää sitä minulle hieman enemmän?onko tämä purkaa kondensaattori?miksi se voi ponnahtaa?mitä tapahtuu, jos jätän sen?Anteeksi, jos kysymykset ovat typeriä.
@SouravGhosh Jos kyseistä vastusta ei olisi ollut ja tuloa ei vielä ollut kytkettynä, ja kytket virran päälle, kondensaattorin molemmat puolet nousevat samanaikaisesti, kunnes ne ovat Vbias = 2,5 V.laite, jonka lähtöresistanssi oli esimerkiksi 100 Ω, kytkettynä maahan, kondensaattorin tulopuoli vedetään välittömästi lähelle nollaa, jolloin kondensaattorin lähtö hyppää myös nollaan ja tuottaa pop-äänen.Sitten kondensaattori latautui hitaasti 100 Ω: n ja 10 kΩ: n vastusten läpi, kunnes tulo oli 0 ja lähtö 2,5 V
@endolith Kiitos paljon.Nyt se on aivan selvää.Kävin myös piirisimulaatiossasi, poistin tulon ja vastuksen, lasin simulointinopeutta ja varmistin tämän käyttäytymisen.Aluksi olin hämmentynyt lukiessani vastauksesi, koska ajattelin, että puhuit kondensaattorin ponnahduksesta (eli kondensaattorin tuhoutumisesta).Nyt ymmärrän, että se on "pop" -ääni, jonka saamme joskus kaiuttimen liittämisen jälkeen.
@SouravGhosh Ah, kyllä, selventän
Kellenjb
2011-05-18 18:08:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Yksinkertaisin tapa on ensimmäinen linkitetty kuva. Se tekee työn, mutta sillä on suuri vetovoima hakemuksellesi. Jos syöttöjohdoissasi on melua, melu lisätään signaaliin, jota yrität mitata.

Toinen menetelmä on melkein identtinen ensimmäisen menetelmän kanssa. Se on suuri etu ensimmäiseen menetelmään nähden, että syöttöjohtojen melulla ei ole yhtä suurta vaikutusta itse signaaliin.

Kolmas menetelmä on yli tappaa sen, mitä haluat tehdä. Se on suunniteltu antamaan suurempia teholähtöjä, mutta koska luet vain ADC: n kanssa, ei ole mitään syytä tarvita sitä.

Jos jännite, josta ADC saa referenssinsyötön, syöttää vastuksenjakajan, en näe, että tämän jännitteen kytkeminen ADC: n syöttöön on suuri ongelma. Itse asiassa, jos ADC-viitteessä esiintyy heilahtelua, luulisin, että sen liittäminen ADC-tuloon 50%: n amplitudilla olisi parempi kuin referenssiliikkeen ja tulon ei, vaikka äänisignaali heikkenisi joka tapauksessa. Jos ADC-viite on absoluuttinen jännite, jota ei ole saatavana lähtöliittimessä, esijännityksen tulisi myös olla absoluuttinen jännite (säätimestä tai mistä tahansa).
user3624
2011-05-18 18:08:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ensimmäinen piiri, yksinkertainen vastuksenjakaja, on ylivoimaisesti helpoin, nopein ja halvin ratkaisu. Se on myös ratkaisu, jota useimmat äänipiirit käyttävät. Ellet halua pro-audiotasoa, suosittelen tätä menetelmää.

"Oikea" ratkaisu olisi saada erillinen tehokisko, joka on esijännitteellä. Suorita äänisignaali DC-estokorkin läpi ja anna sitten vastus esijännitetehoon. Tällä lähestymistavalla on vähemmän kohinaa ja harmonisia vääristymiä kuin yksinkertaisella vastuksenjakajalla - vaikka suorituskykyero on tärkeä vain pro-audio-maailmassa asuville, eikä sen kanssa kannata vaivautua useimmille.

Yksi tapaus, jossa "oikea" ratkaisu on vaivan arvoinen keskimääräiselle piirille, kun ADC itse tarjoaa esijännitekiskon. Jotkut ADC: t tuottavat kyseisen jännitteen, ja sinun tarvitsee vain käyttää sitä. Tämä on mukavaa, koska saat parempaa tarkkuutta kuin mikään muu ratkaisu. Joskus minulla on kuitenkin ollut ongelmia, joissa jouduin ottamaan tämän lähdön ADC: ltä ja suorittamaan sen yhtenäisyyden vahvistamisen op-amp-pohjaisen puskurin läpi, jotta sillä olisi voimaa toimia oikein.

Kaksi muuta mainitsemasi ratkaisut toimisivat, mutta en häiritse. Ne ovat hieman näppärät eivätkä tarjoa mitään tärkeitä etuja, joita yksinkertainen vastuksenjakaja tai "oikeat" ratkaisut tarjoavat.



ⓘ
Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...