Микрофонный усилитель оборудования дуплексной громкоговорящей связи - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Микрофонный усилитель оборудования дуплексной громкоговорящей связи

Принципы работы существующего оборудования громкоговорящей связи. Технологические, инструментальные и методические способы подавления шумов и наводок в аудиотехнике. Дифференциальный метод подключения микрофонов. Автоматическая регулировка усиления.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОБОРУДОВАНИЯ ДУПЛЕКСНОЙ ГРОМКОГОВОРЯЩЕЙ СВЯЗИ
Приведем выдержки их документа - ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ СТО 1.1.1.01.0678-2007 :
" 11.4 Оперативные переговоры - отдача и прием команд, распоряжений, передача и прием устной информации, непосредственно связанные с управлением и ведением технологических процессов при прямом устном контакте, а также с использованием имеющихся на АС технических средств оперативной связи, включая:
- резервную внутри объектовую радиосвязь;
- другие применяемые на АС технические средства связи.
11.4.8 В случае аварийной ситуации следует предоставлять преимущество применения всех средств связи оперативному персоналу, связанному с ликвидацией аварийной ситуации.
11.4.10 Применять станционную громкоговорящую связь следует для обеспечения внутренней связи при ведении технологического процесса, в случае необходимости быстрого поиска или вызова работника, передачи распоряжений (команд) оперативному персоналу, а также в случаях, когда необходимо сделать сообщение, касающееся всего оперативного персонала."
В пояснительной записке рассматриваются вопросы требований к оборудованию громкоговорящей связи относительно режима работы микрофонного входа. Анализируются условия работы, существующие технологии в области аудио техники. Предлагаются варианты структур и схемных решений микрофонного усилителя. Представлен спектр современной элементной базы для реализации усилителя. Результаты работы оформлены в виде макета варианта усилителя, приводятся его парметры.
1 . Постановка задачи обеспечения громкоговорящей связи
По данным и результатам пояснительной записки должно быть сформировано Техническое Задание (ТЗ) на целиком оборудование громкоговорящей связи и в частности на микрофонный усилитель. Здесь будут оговариваться предельные показатели, варианты реализации, т.е. формироваться информационное поле.
Специфика объекта - машинный зал АЭС, где будет эксплуатироваться оборудование, во многом определяет требования. Большинство требований прописано в соответствующих НД и ПНАЭ. Отметим, что такой объект, с точки зрения голосовой связи, можно охарактеризовать, как объект с повышенной шумовой обстановкой.
Требования к громкоговорящей связи с точки зрения реализации принципа эффекта присутствия (круглый стол, конференц-зал) - это обеспечение дуплексной связи. Немаловажным считается в этом контексте и узнаваемость говорящего по голосу и отличие отдельно говорящего среди нескольких, уровень его голоса, тональная окраска фразы.
Далее по тексту - оборудование дуплексной громкоговорящей связи, будем обозначать как ОДГС.
Производитель ОДГС вероятно заранее уже определился с комплектующими для оборудования, руководствуясь противоречивыми требованиями по обеспечению технических параметров и возможностью серийной реализации. И, тем не менее, в рамках этой пояснительной записки сформируем определенный объем информации о наиболее важном звене ОГДС- микрофоне.
Правильный выбор микрофона и правильная работа с ним зависят от характера его применения, рода деятельности, с одной стороны, и ряда психоакустических особенностей человеческого слуха и микрофонов, с другой.
Помимо чисто акустических различий - в частотном диапазоне и характеристике, в направленности и чувствительности, имеется не менее важное психоакустическое различие. Это феномен, получивший в английской литературе изящное название cocktail party effect - "эффект вечеринки". В самом деле, любой из нас по опыту знает, что если в большой компании мы беседуем с кем-либо, то речь людей, находящихся всего в полуметре от нас, мы как бы не слышим. Звуки их речи, конечно, достигают нашего слуха, но воспринимаются как шум - вербальное распознавание их слов наше сознание не производит, так как распознает речь только того, на кого направлено наше внимание. Это своего рода "отстройка от помех", производимая нашим мозгом.
Не так с микрофоном. Он улавливает и передает дальше в электроакустический тракт все звуки, которые может зарегистрировать. Более того, в отношении звукозаписи психологическая избирательность слуха не действует. Прослушав фонограмму, сделанную в многолюдном собрании, мы услышим лишь хаос голосов, из которых наш слух не сможет выбрать какой-то один.
Из этого психоакустического феномена и следует первое правило работы с микрофонами: в микрофон должны попадать только те звуки, которые нужны; всем остальным объявляется война с применением самых разных способов, средств и устройств.
При всем обилии нормируемых технических параметров микрофон - наиболее индивидуальный прибор. Отсюда и второе правило : не существует идеального микрофона, подходящего для всех источников звука и видов работы. Выбор микрофона для конкретного источника (голоса, инструмента, шума) и способа применения (запись, усиление) - дело опыта, во всех смыслах этого слова.
Микрофоны классифицируются по признаку преобразования акустических колебаний в электрические и подразделяются на электродинамические, электромагнитные, электростатические (конденсаторные и электретные), угольные и пьезоэлектрические.
Однако при всей индивидуальности и характерности микрофон - это прибор, имеющий целый ряд нормируемых параметров, по которым сравнивают и оценивают различные типы и модели. Это чисто технические - акустические и электрические - параметры. Количество их ограничено стандартами (например, ГОСТ 6495-84).
Микрофоны характеризуются следующими параметрами, конкретные значения которых должны указываться в техническом задании :
- Чувствительность микрофона -это отношение напряжения на выходе микрофона к воздействующему на него звуковому давлению при заданной частоте (как правило 1000 Гц), выраженное в милливольтах на паскаль (мВ/Па). Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.
- Номинальный диапазон рабочих частот -диапазон частот, в котором микрофон воспринимает акустические колебания и в котором нормируются его параметры .
- Неравномерность частотной характеристики -разность между максимальным и минимальным уровнем чувствительности микрофона в номинальном диапазоне частот.
- Модуль полного электрического сопротивления -нормированное значение выходного или внутреннего электрического сопротивления на частоте 1 кГц.
- Характеристика направленности -зависимость чувствительности микрофона (в свободном поле на определённой частоте) от угла между осью микрофона и направлением на источник звука.
- Уровень собственного шума микрофона -выраженное в децибелах отношение эффективного значения напряжения, обусловленного флуктуациями давления в окружающей среде и тепловыми шумами различных сопротивлений в электрической части микрофона, к напряжению, развиваемому микрофоном на нагрузке при давлении 1 Па при воздействии на микрофон полезного сигнала с эффективным давлением 0,1 Па.
Конкретные реализации типов микрофонов, их амплитудно-частотные характеристики и чувствительность широко представлены в сети Internet в виде результатов поиска по ключевому слову "микрофон".
С точки зрения механо-электрического принципа выбор невелик - в настоящее время используются только динамические и конденсаторные микрофоны. Все прочие не находят применения в профессиональной практике.
Устройство динамического микрофона аналогично устройству динамического громкоговорителя (поэтому последние часто используются и в качестве микрофона - в рациях, переговорных устройствах, то есть там, где компактность важнее качества звука). Диафрагма динамического микрофона связана с катушкой, находящейся в зазоре вокруг магнита. Продольные колебания прилегающего воздуха смещают диафрагму с катушкой относительно постоянного магнитного поля, что приводит к появлению на концах катушки переменного электрического напряжения, амплитуда и частота которого пропорциональны силе и частоте звука, воздействующего на диафрагму.
В конденсаторном микрофоне звук воздействует на мембрану, являющуюся одной из обкладок конденсатора. Этот конденсатор включен в последовательную цепь с источником постоянного тока. При звуковом воздействии на мембрану она начинает колебаться, вызывая изменение емкости, которое, в свою очередь, превращает постоянное напряжение источника в переменное. В силу ряда особенностей использования конденсатора в качестве электроакустического преобразователя конденсаторный микрофон всегда снабжается специальным усилителем, согласующим выход микрофона с входом нагрузки.
С точки зрения пространственных характеристик микрофоны делятся, прежде всего, на направленные и ненаправленные. Направленность определяется как изменение чувствительности микрофона при перемещении источника звука неизменной интенсивности относительно оси, перпендикулярной плоскости диафрагмы. Естественно, что наиболее чувствителен микрофон именно по этой оси. Однако поведение микрофона по мере отклонения источника от этой оси различно:
- в случае, если чувствительность меняется очень слабо, микрофон является ненаправленным, и его характеристика направленности графически изображается в виде круга; - если чувствительность в пределах фронтальной полусферы меняется мало, а чувствительность со стороны тыльной полусферы резко падает, микрофон является односторонненаправленным. Поскольку график характеристики направленности напоминает сердце ("крендель"), то такой микрофон называется кардиоидным; - если у кардиоидного микрофона чувствительность при отклонении от оси сильно ослабляется, образуя вытянутую кардиоиду ("грушу"), это суперкардиоидный микрофон; - в случае резкого падения чувствительности микрофона при отклонении от оси, этот микрофон является гиперкардиоидным, или остронаправленным; - Существуют также двусторонненаправленные микрофоны, график характеристики которых представляет собой "восьмерку".
При этом следует учитывать, что характеристики направленности сильно зависят от соотношения длины волны и размеров микрофона, то есть от частоты звука. В отношении низких частот направленность микрофонов проявляется меньше, в отношении высоких - больше. Собственно, такими же свойствами обладает и "самый главный микрофон" - человеческое ухо.
2. Технологии подавления шумов и наводок в аудиотехнике
Общее правило - не надо надеяться на эквалайзер! Микрофон должен хорошо звучать и без него, а если он звучит плохо, то не спасет не только эквалайзер, но и компрессор, эксайтер, энхенсер - ничто!
Микрофон является слабым источником сигналов. Поэтому эти сигналы в наибольшей степени подвержены искажениям и зашумлениям от внешних электромагнитных полей. Виды источников помех для измерительных сигналов, поступающих с датчиков, достаточно подробно рассмотрены в [2].
Вносимые шумы обычно удается существенно снизить, применяя меры борьбы с электростатическими и электромагнитными наводками от источников питания, радиостанций, механических ключей, а также с всплесками напряжения и тока, возникающими из-за процессов переключений в реактивных цепях. К таким мерам относятся: фильтрация, развязка электрических цепей, экранирование проводников и компонентов, применение ограждающих потенциалов, исключение паразитных контуров заземления, физическая переориентация проводников и компонентов, установка гасящих диодов параллельно катушкам реле и моторов, выбор как можно более низких импедансов и использование малошумящих источников питания и опорного напряжения. В табл. 1 приведены некоторые источники вносимых помех, их типичные значения и способы борьбы с ними.
Экранирование, исключение паразитных контуров заземления, изолирование источников питания
Импульсные источники питания с частотой 100 Гц
Всплески напряжения на частоте 150 Гц от трансформаторов, работающих на частоте 50 Гц
Фильтрация частоты 5-100 мГц, исключение паразитных контуров заземления и экранирование
Использование тефлоновых изоляторов
Сравнение эффективности различных способов возможно только в пределах отдельной группы. Также станет очевидным, что, в принципе, не существует одного, самого эффективного способа борьбы с шумом в аналоговом сигнале. На наш взгляд, это должно составлять комплекс мероприятий из каждой группы способов. Причем в каждой конкретной ситуации любой из рассмотренных ниже способов может оказаться как самый эффективный и единственно возможный, так и как дополнение другого более эффективного способа.
В данном разделе речь пойдет о перспективных вариантах микрофонного усилителя, в которых реализуются методические способы уменьшения шума в звуковых трактах.
По сути, обработка сигнала в сигнальном процессоре должна реализовывать основные описанные выше принципы - АРУ, распознавание речи и т.д., что может быть реализовано только с помощью адаптации к текущей шумовой обстановке.
Согласны, что материал данной пояснительной записки окончательно запутал ситуацию с реализацией ОДГС. Но считаем, что лучше иметь множество вариантов, чем ничего. На данном этапе макетирования и частичного исследования желательно получить первый несложный образец. Дополнительные испытания позволят его довести до сколь-нибудь приемлемого варианта. Этот вариант и должен войти в состав первых изделий. Как только выяснится конкурентноспособность принятых решений и реализаций, можно приступать к дальнейшему совершенствованию. Главное - есть желание и возможности, чем бить конкурентов. Как всегда рядом присутствуют отсутствие финансирования и времени (заметим, что первое порождает второе).
1. Сарычев В.В. Программируемая цифровая запись речи. Таганрог, 2005.-192 с.: Деп.ВИНИТИ 27.12.2005 N 1747 - В2005.
2. Сарычев В.В. Технологическое обеспечение измерений при автоматизации испытаний. - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. - 160 с. ISBN 978-5-8327-0316-9.
3. Самойлов Л.К., Палазиенко А.А, Сарычев В.В. Ткаченко Г.И. Дискретизация сигналов по времени. Практика и алгоритмы. Монография. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000.
4. Сарычев В.В., Клопот М.М. Устройство для подавления шума в информационном сигнале. Патент на изобретение № RU 2350022 С2 от 20.03.2009, бюл № 8
5. Сарычев В.В., Турулин И.И., Ткаченко М.Г. Программная реализация рекурсивного фильтра с конечной импульсной характеристикой (программа). Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008613841 от 12.08.08.
6. Сарычев В.В., Ткаченко М.Г. Проектирование цифровых фильтров с перестраиваемыми параметрами. Известия ЮФУ. Технические науки. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008. №4 с.204-207.
7. Сарычев В.В., Турулин И.И., Ткаченко М.Г. Программа автоматического определения телефонных номеров при обработке тональных сигналов с использованием рекурсивных фильтров с конечной импульсной характеристикой (программа). Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008615827 от 05.12.08.
Поездная радиосвязь - линейная система связи, организуемая в пределах диспетчерского участка и предназначенная для служебных переговоров. Расчет дальности связи в радиосетях ПРС-С гектометрового диапазона. Организация громкоговорящей связи на станции. курсовая работа [50,4 K], добавлен 05.03.2013
Организация поездной радиосвязи. Расчет дальности действия радиосвязи на перегоне и на станции. Радиоаппаратура и диапазон частот. Выбор и анализ направляющих линий. Организация станционной радиосвязи. Организация громкоговорящей связи на станции. курсовая работа [484,8 K], добавлен 28.01.2013
Инструментальные методы оценки параметров жизнедеятельности организмов человека и животных. Точки аускультации сердца. Частотная характеристика фонокардиограммы. Разработка и моделирование микрофонного усилителя. Процесс усиления сигнала фонокардиографа. курсовая работа [2,3 M], добавлен 10.05.2009
Технические данные аппаратуры: ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920. Расчет шумов оконечного оборудования. Расчет длины участка регенерации и составление схемы организации связи. Расчет цепи дистанционного питания. Комплектация оборудования - участки сетей. курсовая работа [1,3 M], добавлен 06.02.2008
Технические характеристики аппаратуры АКУ-30 и ИКМ-480. Параметры кабелей связи. Построение характеристики квантования. Расчет шумов оконечного оборудования. Расчет магистрального участка сети. Комплектация станционного оборудования на местной сети. курсовая работа [553,9 K], добавлен 13.05.2012
Разработка системы усиления сотовой связи. Выбор усилителя сигнала мобильной связи. Основные технические характеристики усилителя связи GSM. Выбор качественных внешней и внутренней антенн, кабеля и разъемов для системы, делителей мощности сотовой сети. реферат [442,0 K], добавлен 30.05.2016
Краткая характеристика предприятия Свердловский региональный центр связи ЛАЗ НОД-2. Состав оборудования центра связи. Определение функциональных возможностей и области применения аппаратуры оперативно-технологической связи МиниКОМ на железной дороге. отчет по практике [2,4 M], добавлен 24.02.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Микрофонный усилитель оборудования дуплексной громкоговорящей связи курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Материалы Дипломной Работы
Дипломная работа по теме Эволюция банковской системы Китая и перспективы ее развития
Источники возникновения и последствия реализации угроз информационной безопасности
Дипломная работа: Ценные бумаги. Порядок обращения и учет
Реферат по теме Карелия
Курсовая работа по теме Проектирование машины для испытаний материалов на длительную прочность при изгибе
Курсовая работа: Электроосвещение корпуса зала детской ванны плавательного бассейна в п.Советский с детальной раз
Курсовая работа: Проблемы инвестиционно-строительного комплекса
Доклад по теме Ученые, внесшие вклад в лечение и изучение сердечно сосудистой системы
Можно Познать Все Кроме Самого Себя Эссе
Добро В Сказках Сочинение
Через Какое Приложение Делать Реферат
Курсовая работа: Современные внешнеторговые отношения Китая. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Нравственные Заветы
Учет Труда И Заработной Платы Реферат
Доклад по теме Уильям Брэгг
Курсовая работа: Организация как сложная система
Курсовая работа по теме Научно-технический прогресс в экономике
Реферат: Текстильная техника западной Европы
Курсовая работа по теме Оперативна пам'ять. Технологія MMX
Происхождение права и государства - Государство и право курсовая работа
Реализация права на осуществление предпринимательской деятельности посредством государственной регистрации и лицензирования - Государство и право дипломная работа
Понятие и принципы осуществления оперативно-розыскной деятельности - Государство и право курсовая работа