Регулировка и диагностика Двухканального пред-усилителя для микрофонов
Описание работы
Работа пользователя Beskonechno
Добрый день! Уважаемые студенты, Вашему вниманию представляется курсовая работа на тему: «Регулировка и диагностика Двухканального пред-усилителя для микрофонов»
Содержание
Введение. 4
1 Общее описание устройства. 7
1.1 Назначение, область применения устройства. 7
1.2 Анализ технических характеристик устройства. 8
1.3 Описание структурной схемы.. 10
1.4 Описание принципиальной схемы.. 11
1.5 Описание конструкции устройства. 14
2 Методы регулировки устройства. 19
2.1 Вспомогательные технические данные. 19
2.2 Перечень параметров, по которым производится регулировка, выбор контрольных точек. 25
2.3 Методы регулировки и настройки. 27
3 Методы диагностики устройства. 32
3.1 Выбор методики поиска неисправностей. 32
3.2 Алгоритм поиска неисправностей. 35
3.3 Таблица неисправностей устройства. 38
3.4 Возможные неисправности. 38
Заключение. 39
Список информационных источников. 40
Введение
Микрофоны широко используются для записи речи, музыки, различных шумов и звуковых эффектов, а также акустических измерений в любительской практике. В настоящее время в основном применимы два типа микрофонов: электродинамические и электростатические (конденсаторные), как с внешней поляризацией, так и электретные.
Микрофоны характеризуются большим числом электроакустических параметров, основными из которых являются чувствительность и её зависимость как от частоты (частотная характеристика чувствительности — ЧХЧ), так и от угла падения звуковой волны (характеристика направленности — ХН).
Важное значение, особенно для цифровых систем звукопередачи, имеют динамический диапазон микрофона и полный коэффициент гармонических искажений. Методы и условия измерения параметров и характеристик микрофонов изложены в отечественных стандартах и международных документах.
Чувствительность электродинамических и конденсаторных микрофонов различается более чем на порядок. Так, чувствительность электродинамических микрофонов составляет 1...2м В/Па, а конденсаторных — 10...50 мВ/Па. Звуковому давлению в 1 Па (1 Н/м2) соответствует уровень звукового давления 94 дБ. Это относительно большое значение: например, громкое пение на расстоянии 1 м оценивается уровнем 88 дБ, что соответствует звуковому давлению 0,5 Па. Даже для громкого пения выходное напряжение обычного динамического микрофона не превышает 1 мВ, а для конденсаторного — 5...25 мВ (в зависимости от размера мембраны).
Ввиду малого уровня сигналов отношение сигнал/помеха недостаточно велико для непосредственного подключения микрофона к
цифровому рекордеру или персональному компьютеру (ПК) при записи. Помехи обусловлены как наводками с частотой сети и её гармониками, так и цифровым шумом в цифровых устройствах обработки и звукозаписи сигналов.
В профессиональной звукотехнике для решения этой проблемы используют микрофонные предусилители (МПУ), увеличивающие сигналы микрофонов до единиц вольт и даже более. Существует много МПУ различных типов и моделей, выпускаемых известными фирмами. Также широко используют микшерные пульты с встроенными микрофонными усилителями и многоканальные компьютерные интерфейсы, которые обеспечивают необходимое усиление сигналов микрофонов, их обработку и преобразование в цифровую форму.
Для рядового пользователя проявляется основной недостаток таких устройств — их высокая стоимость, доходящая до нескольких десятков тысяч рублей. Чтобы начать работать со звуком, близким по качеству профессиональным записям, достаточно всего двух микрофонов с хорошими параметрами и двухканального аналогового МПУ, который можно подключить к аналоговым входам звуковой карты ПК.
Современные звуковые карты ПК обеспечивают с линейных входов весьма высокие параметры цифрового преобразования: частоты дискретизации 44,1 /48/96/192 кГц и число разрядов — 16/20/24. Вопросы же о студии и технологии записи — это тема другой статьи.
Для успешной работы балансной схемы она должна быть симметричной: выходные сопротивления микрофона относительно контактов 2 и 3 его разъёма должны быть одинаковы с высокой точностью (разброс не более +1 %). Это же относится к входным сопротивлениям микрофонного усилителя. Кроме того, пульсации фантомного напряжения питания не должны превышать 0,0001 % (48 мкВ)!
Список информационных источников
1) ГОСТ16123—88. Микрофоны. Методы измерений электроакустических параметров.
2) IEC 268-15/DIN45596: 1981-08. Sound system equipment. Part 15. Preferred matching values for the interconnection of sound system components.
3) IEC 61938: 2013-06-27. Multimedia systems — Guide to the recommended characteristics of analogue interfaces to achieve interoperability.
4) Филатов К. В., Филатов А. К. Частотные характеристики чувствительности популярных микрофонов конца XX века. — Таганрог, ТРТУ, 2003. (Деп. в ВИНИТИ № 1334- В2003).
5) Chris Woolf. Powering Microphones. Microphone Data. LTD. 2010.
6) ГОСТ 23849—79. Аппаратура радио электронная бытовая. Методы электрических низкочастотных измерений.
7) Капсюли микрофонные конденсаторные измерительные М-101, МК-265, МК-233. — URL: http:www.izmeri.ru/10.html (18.04.17).
8) NJM2122M Datasheet. - URL: www. all-datasheet.com/datasheet-pdf/7268/NJRC/NJM2122M.html (18 04 17).
Содержание
Введение. 4
1 Общее описание устройства. 7
1.1 Назначение, область применения устройства. 7
1.2 Анализ технических характеристик устройства. 8
1.3 Описание структурной схемы.. 10
1.4 Описание принципиальной схемы.. 11
1.5 Описание конструкции устройства. 14
2 Методы регулировки устройства. 19
2.1 Вспомогательные технические данные. 19
2.2 Перечень параметров, по которым производится регулировка, выбор контрольных точек. 25
2.3 Методы регулировки и настройки. 27
3 Методы диагностики устройства. 32
3.1 Выбор методики поиска неисправностей. 32
3.2 Алгоритм поиска неисправностей. 35
3.3 Таблица неисправностей устройства. 38
3.4 Возможные неисправности. 38
Заключение. 39
Список информационных источников. 40
Введение
Микрофоны широко используются для записи речи, музыки, различных шумов и звуковых эффектов, а также акустических измерений в любительской практике. В настоящее время в основном применимы два типа микрофонов: электродинамические и электростатические (конденсаторные), как с внешней поляризацией, так и электретные.
Микрофоны характеризуются большим числом электроакустических параметров, основными из которых являются чувствительность и её зависимость как от частоты (частотная характеристика чувствительности — ЧХЧ), так и от угла падения звуковой волны (характеристика направленности — ХН).
Важное значение, особенно для цифровых систем звукопередачи, имеют динамический диапазон микрофона и полный коэффициент гармонических искажений. Методы и условия измерения параметров и характеристик микрофонов изложены в отечественных стандартах и международных документах.
Чувствительность электродинамических и конденсаторных микрофонов различается более чем на порядок. Так, чувствительность электродинамических микрофонов составляет 1...2м В/Па, а конденсаторных — 10...50 мВ/Па. Звуковому давлению в 1 Па (1 Н/м2) соответствует уровень звукового давления 94 дБ. Это относительно большое значение: например, громкое пение на расстоянии 1 м оценивается уровнем 88 дБ, что соответствует звуковому давлению 0,5 Па. Даже для громкого пения выходное напряжение обычного динамического микрофона не превышает 1 мВ, а для конденсаторного — 5...25 мВ (в зависимости от размера мембраны).
Ввиду малого уровня сигналов отношение сигнал/помеха недостаточно велико для непосредственного подключения микрофона к
цифровому рекордеру или персональному компьютеру (ПК) при записи. Помехи обусловлены как наводками с частотой сети и её гармониками, так и цифровым шумом в цифровых устройствах обработки и звукозаписи сигналов.
В профессиональной звукотехнике для решения этой проблемы используют микрофонные предусилители (МПУ), увеличивающие сигналы микрофонов до единиц вольт и даже более. Существует много МПУ различных типов и моделей, выпускаемых известными фирмами. Также широко используют микшерные пульты с встроенными микрофонными усилителями и многоканальные компьютерные интерфейсы, которые обеспечивают необходимое усиление сигналов микрофонов, их обработку и преобразование в цифровую форму.
Для рядового пользователя проявляется основной недостаток таких устройств — их высокая стоимость, доходящая до нескольких десятков тысяч рублей. Чтобы начать работать со звуком, близким по качеству профессиональным записям, достаточно всего двух микрофонов с хорошими параметрами и двухканального аналогового МПУ, который можно подключить к аналоговым входам звуковой карты ПК.
Современные звуковые карты ПК обеспечивают с линейных входов весьма высокие параметры цифрового преобразования: частоты дискретизации 44,1 /48/96/192 кГц и число разрядов — 16/20/24. Вопросы же о студии и технологии записи — это тема другой статьи.
Для успешной работы балансной схемы она должна быть симметричной: выходные сопротивления микрофона относительно контактов 2 и 3 его разъёма должны быть одинаковы с высокой точностью (разброс не более +1 %). Это же относится к входным сопротивлениям микрофонного усилителя. Кроме того, пульсации фантомного напряжения питания не должны превышать 0,0001 % (48 мкВ)!
Список информационных источников
1) ГОСТ16123—88. Микрофоны. Методы измерений электроакустических параметров.
2) IEC 268-15/DIN45596: 1981-08. Sound system equipment. Part 15. Preferred matching values for the interconnection of sound system components.
3) IEC 61938: 2013-06-27. Multimedia systems — Guide to the recommended characteristics of analogue interfaces to achieve interoperability.
4) Филатов К. В., Филатов А. К. Частотные характеристики чувствительности популярных микрофонов конца XX века. — Таганрог, ТРТУ, 2003. (Деп. в ВИНИТИ № 1334- В2003).
5) Chris Woolf. Powering Microphones. Microphone Data. LTD. 2010.
6) ГОСТ 23849—79. Аппаратура радио электронная бытовая. Методы электрических низкочастотных измерений.
7) Капсюли микрофонные конденсаторные измерительные М-101, МК-265, МК-233. — URL: http:www.izmeri.ru/10.html (18.04.17).
8) NJM2122M Datasheet. - URL: www. all-datasheet.com/datasheet-pdf/7268/NJRC/NJM2122M.html (18 04 17).
