Разработка синтезатора звука - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Схемы фильтров верхних и нижних частот. Направления использования фильтров Бесселя, режекторного и полосового. Особенности использования операционного и инвертирующего суммирующего усилителей. Расчет сопротивлений и емкостей в полосовых фильтрах.


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.

ФГАОУ ВПО " Северо-восточный университет федеральный университет имени М.К.Аммосова "
по Методы и устройства формирования сигналов
фильтр полосовый сопротивление усилитель
1.7 Инвертирующий суммирующий усилитель (инвертирующий сумматор)
1.8 Генератор импульсов на транзисторах
Курсовой проект предназначен для закрепления теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины "Схемотехника", путем решения практической инженерной задачи, а именно, разработки цифрового синтезатора звука.
Синтезатор - прибор создающий (синтезирующий) звук при помощи одного или нескольких генераторов звуковых волн. Требуемое звучание достигается за счёт изменения свойств электрического сигнала (в аналоговых синтезаторах) или же методом настройки параметров центрального процессора (в цифровых синтезаторах).
Синтез музыкальных звуков: обобщенная технология создания музыкальных звуков в современных электромузыкальных цифровых синтезаторах выглядит так. С помощью цифрового устройства, использующего волновой табличный, частотно-модулированный, физического моделирования, аддитивного гармонического синтеза и другие методы, генерируется так называемый сигнал возбуждения с заданной высотой звука. Он должен иметь максимально похожие спектральные характеристики на характеристики имитируемого реального музыкального инструмента на стадии поддержки. Затем сигнал возбуждения подается на фильтры, имитирующие амплитудно-частотные характеристики излучающих звук поверхностей (корпус, дека и т.д.) реальных музыкальных инструментов и управляемые сигналом амплитудной огибающей фильтры, создающие эффект большего количества высоких частот во время стадии атаки и последующего их уменьшения. Одновременно формируется амплитудная огибающая сигнала с помощью умножения временных отсчетов сигнала на временные отсчеты образцовой для данного типа реального музыкального инструмента амплитудной огибающей. Могут быть добавлены частотное и амплитудное вибрато. Далее обычно сигнал обрабатывается электронными звуковыми эффектами реверберации и хоруса. Иногда используются и дополнительные эффекты флэнжер, pitch-shifter, speaker simulator, гармонайзер, подавитель шумов, эквалайзер и другие. Если синтезируется нескольких одновременно звучащих нот разных музыкальных инструментов, то большинство выше описанных операций в мощных цифровых устройствах выполняется для каждой ноты каждого инструмента отдельно.
ФВЧ -- электронный или любой другой фильтр, пропускающий высокие частоты входного сигнала, при этом подавляя частоты сигнала меньше, чем частота среза.
Степень подавления зависит от конкретного типа фильтра. Простейший электронный фильтр верхних частот состоит из последовательно соединённых конденсатора и резистора.
Конденсатор пропускает лишь переменный ток, а выходное напряжение снимается с резистора. Произведение сопротивления на ёмкость (RЧC) является постоянной времени для такого фильтра, которая обратно пропорциональна частоте среза в герцах.
ФНЧ -- один из видов аналоговых или электронных фильтров, эффективно пропускающий частотный спектр сигнала ниже некоторой частоты (частоты среза), и уменьшающий (подавляющий) частоты сигнала выше этой частоты.
Степень подавления каждой частоты зависит от вида фильтра.
Передаточная функция этого фильтра определяется выражением:
LC-фильтр - фильтр при подаче на который сигнала определённой частоты на вход фильтра (слева), напряжение на выходе фильтра (справа) определяется отношением реактивных сопротивлений катушки индуктивности (XL = щL); конденсатора XC = 1 / щC.
- в электронике и обработке сигналов один из наиболее распространённых типов линейных фильтров, отличительной особенностью которого является максимально гладкая групповая задержка (линейная фазо-частотная характеристика).
Фильтры Бесселя чаще всего используют для аудио-кроссоверов.
Их групповая задержка практически не изменяется по частотам полосы пропускания, вследствие чего форма фильтруемого сигнала на выходе такого фильтра в полосе пропускания сохраняется практически неизменной.
График амплитудно-частотной характеристики и групповой задержки для низкочастотного фильтра Бесселя четвёртого порядка. Спад амплитудно-частотной характеристики значительно менее крутой, чем у других линейных фильтров, однако групповая задержка практически не меняется по частотам полосы пропускания.
- электронный или любой другой фильтр, не пропускающий колебания некоторой определённой полосы частот, и пропускающий колебания с частотами, выходящими за пределы этой полосы.
Эта полоса подавления характеризуется шириной BW и расположена приблизительно вокруг центральной частоты щ0 (рад/с), или
Для реальной амплитудно-частотной характеристики частоты щL и щU представляют собой нижнюю и верхнюю частоты среза. Заграждающий фильтр, предназначенный для подавления одной определённой частоты, называется узкополосным заграждающим фильтром или фильтром-пробкой.
-- линейная система и может быть представлен в виде последовательности, состоящей из фильтра нижних частот и фильтра высоких частот.
Использование ОУ как схемотехнического элемента гораздо проще и понятнее, чем оперирование отдельными элементами, его составляющими (транзисторов, резисторов и т. д.). При проектировании устройств на первом (приближённом) этапе операционные усилители можно считать идеальными. Далее для каждого ОУ определяются требования, которые накладывает на него схема, и подбирается ОУ, удовлетворяющий этим требованиям. Если получается, что требования к ОУ слишком жёсткие, то можно частично перепроектировать схему для обхода данной проблемы.
Используется как буферный усилитель, для исключения влияния низкоомной нагрузки на источник с высоким выходным сопротивлением.
(на практике -- входное сопротивление операционного усилителя: от 1 MОм до 10 TОм)
1.7 Инвертирующий суммирующий усилитель (инвертирующий сумматор)
Суммирует (с весом) несколько напряжений. Сумма на выходе инвертирована, то есть все веса отрицательны.
Входной импеданс n-го входа равен Zn = Rn (Поскольку V ? является виртуальной землей)
1.8 Генераторы импульсов на транзисторах
Релаксационный генератор - симметричный мультивибратор на двух транзисторах. Напряжение питания +U зависит от решаемой задачи и может составлять единицы - десятки вольт. Изменить полярность питающего напряжения можно, применяя транзисторы p-n-p. При R2 = R3 = R, C1 = C2 = C период следования импульсов на контактах "Выход" и "-Выход" равен 1.4 R C, а скважность (отношение длительности импульса к периоду следования импульсов) близка к 0.5 (длительность импульса равна длительности паузы). Сопротивление резисторов R1, R4 определяет нагрузочную способность генератора и может изменяться в широких пределах (десятки ом - десятки килоом). Сигналы на выходах "Выход" и "-Выход" находятся практически в противофазе. Скважность импульсов можно изменять, меняя соотношение R2 : R3 или C1 : C2.
Необходимая нам частота -- 28160 Гц (заданная частота ноты "Си"). Исходя из формулы
T=1/f=1/28160 Гц=2,9551136(36) * 10 -5 c=29,6 мкс
Так как R заранее заданно как равное 100 кОм, следовательно:
C=T/0,7*R=31,6*10 -6 /0,7*10 5 =3,143 пФ
Ставим емкость конденсатора в схеме равной 3,143 пФ
Для расчета сопротивлений и емкостей в полосовых фильтрах воспользуемся формулой T=RC
1. f=440Гц: RC=1/440=0,0022 с R=2 кОм; C=1,1 нФ b) f=400Гц: RC=1/400=0,0025 с R=2,4кОм; C=1,1 нФ;
2. a) f=880 Гц: RC=1/880=0,0011 c R= 1кОм; C=1,1 нФ; b) f=800 Гц: RC=1/800=0,0012 c R=1,1кОм; C=1,1нФ;
3. a) f=1760 Гц: RC=1/1760=0,00056 c R=100 Ом; C=5,62 нФ b) f=1600 Гц: RC=1/1600=0,00062 c R=110кОм; C=5,6 нФ;
4. a) f=3520 Гц: RC=1/3520=0,00028 c R=0,51кОм; C=5,6 нФ; b) f=3200 Гц: RC=1/3200=0,00031 c R=0,56кОм; C=5,6 нФ;
5. a) f=7040 Гц: RC=1/7040=0,00014 c R=120 Ом; C=1,1нФ; b) f=6400 Гц: RC=1/6040 =0,00015 c R=130 Ом; C=1,1 нФ;
6. a) f=14080 Гц: RC=1/14080=0,000071 c R=12кОм; C=5,6 пФ; b) f=12800 Гц: RC=1/12800=0,000078 c R=13кОм; C=5,6 пФ;
7. a) f=28160 Гц: RC=1/28160=0,000035 c R=6 кОм; C=5,6 пФ; b) f=25600 Гц: RC=1/25600=0,000039 c R=6,8 кОм; C=5,6 пФ;
фильтр полосовый сопротивление усилитель
В результате выполнения данной курсовой работы был спроектирован синтезатор звука, ознакомились с литературой по схемотехнике и работой с программным обеспечением, позволяющим проектировать цифровые схемы. Полученная схема может использоваться в качестве составной части в гораздо более сложном устройстве.
1. В.Л. Шило справочник "Популярные цифровые микросхемы", 1988 г.
2. Л.А. Мальцева, Э.М. Фромберг, В.С. Ямпольский "Основы цифровой техники", 1987 г.
3. А.С. Партин, В.Г. Борисов, "Введение в цифровую технику", 1987 г.
4. А.Н. Богатырев учебник "Электрорадиотехника", 1996 г.
5. Р.Л. Токхайм "Основы цифровой электроники".
6. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. - М.: "Солон-Р", 1999. 506.
7. Угрюмов Е. Цифровая схемотехника. - СПб.: БХВ-Петербург, 2001. 528 с.
8. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. - М.: Мир, 2001. 379 с.
9. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника - М.: Мир, 1982. 512
10. Ан П. Сопряжение ПК с внешними устройствами
Применение схемы фильтра второго порядка Саллена-Ки при реализации фильтров нижних частот, верхних частот и полосовых. Возможность раздельной регулировки добротности полюсов и частот среза как главное достоинство звеньев фильтров по заданной схеме. реферат [614,8 K], добавлен 21.08.2015
Общие амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) различных типов фильтров. Построение схемы фильтра верхних и нижних частот: активные и пассивные фильтры первого и второго порядка. Принципы действия, функции и применение полосовых и режекторных фильтров. реферат [310,8 K], добавлен 18.12.2011
Фильтры на основе операционных усилителей. Расчет полосового фильтра на операционных усилителях. Электрическая схема активного фильтра верхних и нижних частот. Усиление в полосе пропускания фильтра. Коэффициент прямоугольности для уровней затухания. курсовая работа [195,1 K], добавлен 19.11.2010
Значения элементов матриц симметричных фильтров. Синтезация принципиальной схемы фильтра верхних частот 5го порядка. Получение матрицы. Динамические перегрузки фильтров. Коэффициент динамической перегрузки. Построение структурной схемы на основе матрицы. курсовая работа [872,2 K], добавлен 04.12.2008
Сущность принципа работы, исследование амплитудных, частотных характеристик и параметров активных фильтров нижних и верхних частот, полосно-пропускающих и полосно-задерживающих фильтров на интегральном операционном усилителе, их электрические схемы. лабораторная работа [1,8 M], добавлен 10.05.2013
Определение и классификация частотных фильтров. Область применения, преимущества и передаточная функция активных фильтров верхних частот. Методы каскадной и непосредственной реализации функции цепи, резонаторное использование операционных усилителей. курсовая работа [69,9 K], добавлен 27.08.2010
Общая характеристика и принцип действия фильтров нижних частот. Схема простейшего низкочастотного фильтра. Схематическое изображение пассивного RC-фильтра нижних частот и его амплитудно-частотная характеристика. Области применения данных фильтров. презентация [3,2 M], добавлен 16.12.2013
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



Разработка синтезатора звука курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Фома Аквинский 3
Реферат по теме Философский анализ
Курсовая работа по теме Анализ финансового положения СПК "Дружба"
Сочинение На Тему Сравнение Дубровского И Троекурова
Реферат по теме Полномочия правительства РФ в сфере исполнительской власти
Методическое указание по теме Организация строительства жилых микрорайонов градостроительными комплексами
Курсовая работа по теме Нейтропные средства. Анксиолитики
Курсовая работа по теме Изучение производственной мощности предприятия
Курсовая Работа На Тему Технология Производства И Экспертиза Качества Вермишели Быстрого Приготовления
Эссе По Обществознанию Сколько Абзацев
Дипломная работа по теме Особенности изучения фауны наземных позвоночных животных урбанизированных территорий
Реферат: Принципы обучения грамматике и лексике на уроках английского языка
Суязова Итоговое Сочинение 2022
Реферат по теме Государственное и межгосударственное регулирование движения капитала
Реферат На Тему Социально-Экономическое Развитие Коломны В Xviii-Xix Вв.
Контрольные Самостоятельные Работы По Алгебре 9
Курсовая работа по теме Программирование в системе 1С: Предприятие 8
Реферат по теме Электронный рынок
Дипломные работы: Информатика, программирование.
Контрольная работа по теме Традиционный феминный образ в культуре классического Китая
Учетная политика предприятия - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Александр III "Миротворец" - История и исторические личности презентация
Защита изобретательского права - Государство и право курсовая работа