音频信号的平衡与非平衡传输(图)

音频信号的平衡与非平衡传输(图)

一、信号的平衡传输

平衡传输是一种应用非常广泛的音频信号传输方式。它是利用相位抵消的原理将音频信号传输过程中所受的其他干扰降至最低。它需要并列的三根导线来实现,即接地、热端、冷端。所以平衡输入、输出插件必须具有3个脚位,如卡农或大三芯插件(如图)。

如卡农或大三芯插件

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传输线当然也得是2芯1屏蔽层的线,由于热端信号线和冷端信号线在同一屏蔽层内相对距离很近,所以在传输过程中受到的其他干扰信号也几乎相同。然而被传输的热端信号和冷端信号的相位却相反(如图),所以在下一级设备的输入端把热端信号和冷端信号相减,相同的干扰信号被抵消,被传输信号由于相位相反而不会损失。所以在专业的场合和传输距离比较远的时候通常使用平衡传输方法。

被传输的热端信号和冷端信号的相位却相反

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二、信号的非平衡传输

非平衡传输只有两个端子信号端与接地端,在要求不高和近距离信号传输的场合使用,如家庭音响系统。这种连接也常用于电子乐器、电吉他等设备。

三、DI盒

DI原意为直接输入,是为电吉他直接输入调音台所设计的。一般调音台的平衡输入端是为600ohm的动圈话筒设计的,而电吉他的输出阻抗却在100Kohm以上而且不是平衡输出。所以就用DI盒解决此问题,所以DI盒具有阻抗匹配和非平衡信号转平衡信号两个功能。如果电吉他和调音台之间接有效果器而且传输距离不是很远,那么效果器的输出可直接输入调音台的LINEIN而不需要再接DI盒。

常用图例符号解析

常用图例符号 第一节 常用仪表、控制图形符号 根据国家标准HG 20505-92《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》,参照GB2625-81国家标准,化工自控常用图形及文字代号如下。 一、图形符号 1.测量点 测量点(包括检出元件)是由过程设备或管道符号引到仪表圆圈的连接引线的起点,一般无特定的图形符号,如图1(a )所示。 图1测量点 图(a) 图(b) 测量点 测量点 若测量点位于设备中,当有必要标出测量点在过程设备中的位置时,可在引线地起点加一个直径为2mm 的小圆或加虚线,如图1(b )所示。必要时,检出元件或检出仪表可以用表2所列的图形符号表示。 2.连接线图形符号 仪表圆圈与过程测量点的连接引线,通用的仪表信号线和能源线的符号是细实线。汉有必要标注能源类别时,可采用相应的缩写标注在能源线符号之上。例如AS-0.14为0.14MPa 的空气源,ES-24DC 为24V 的直流电源。 当通用的仪表信号线为细实线可能造成混淆时,通用信号线符号可在细实线上加斜短划线(斜短划线与细实线成45°角)。 仪表连接线图形符号见表1。

表1 仪表连线符号表 气压信号线6 电信号线或 短划线与细实线成45°角,下同 导压毛细管8液压信号线 9电磁、辐射、热、光、声波等信号线(有导向)10电磁、辐射、热、光、声波等信号线(无导向)11内部系统链(软件或数据链)1机械链 13二进制电信号 14二进制气信号 15 当有必要区分信号线的类型时 3.仪表图形符号 仪表图形符号是直径为12mm (或10mm )的细实线圆圈。仪表位号的字母或阿拉伯数字较多,圆圈内不能容纳时,可以断开,如下图2(a )所示。处理两个或多个变量,或处理一个变量但有多个功能的复式仪表,可用相切的仪表圆圈表示,如图2(b )所示。当两个测量点引到一台复式仪表上,而两个测量点在图纸上距离较远或不在同一图纸上,则分别用两个相切的实线圆圈和虚线圆圈表示,见图2(c )所示。 其他仪表或功能图形符号见表2 4.表示仪表安装位置图形符号 表示仪表安装位置的图形符号见表3

音频信号光纤通信.

音频信号光纤传输实验 实验目的 1.了解音频信号光纤传输的方法、结构及选配各主要部件的原则。 2.熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及其主要特性的测试方法。 3.学习分析音频信号集成运放电路的基本方法。 4.训练音频信号光纤传输系统的调试技术。 实验仪器 YOF-A音频信号光纤传输技术实验仪、光功率计、多波段收音机、音箱 实验原理 一、系统的组成 图1示出了一音频信号光纤传输系统的结构原理图,它由半导体发光二极管LED及其调制、驱动电路组成的光信号发送部分、传输光纤部分和由硅光电池、前置电路和功放电路组成的光信号接收三个部分组成。 图1 光纤传输系统原理图 塑料光纤很柔软,而且可以弯曲,加工很方便。在光信息处理技术、光学计量、短距离数据传输等方面已获得较好的应用。本系统中,我们采用的传输光纤是进口低损耗多模塑料光纤,它的纤维直径是lmm,芯径为990μm,包层厚度为5μm。半导体发光二极管是采用发光亮度很高的可见红色光发光二极管作为光源,光电转换采用高灵敏的硅光电池作为转换元件,整个传输过程一目了然。 为了避免或减少谐波失真,要求整个传输系统的频带宽度要能复盖被传信号的频谱范围,对于语音信号,其频谱在300--3400Hz的范围内。由于光导纤维对光信号具有很宽的频带,故在音频范围内,整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。

二、半导体发光二极管(LED)的结构及工作原理 光纤通讯系统中对光源器件在发光波长、电光功率、工作寿命、光谱宽度和调制性能等许多方面均有特殊要求。所以不是随便哪种光源器件都能胜任光纤通讯任务,目前在以上各个方面都能较好满足要求的光源器件主要有半导体发光二极管(LED)和半导体激光器(LD)。光纤传输系统中常用的半导体发光二极管是一个如图2所示的N-p-P三层结构的半导体器件,中间层通常是由直接带隙的GaAs(砷化镓)p型半导体材料组成,称有源层,其带隙宽度较窄,两侧分别由AlGaAs的N型和P型半导体材料组成,与有源层相比,它们都具有较宽的带隙。具有不同带隙宽度的两种半导体单晶之间的结构称为异质结,在图2中,有源层与左侧的N层之间形成的是P-N异质结,而与右侧P层之间形成的是p-P异质结,敌这种结构又称N-p-P双异质结构,简称DH结构。当给这种结构加上正向偏压时,就能使N层向有源层注入导电电子,这些导电电子一旦进入有源层后,因受到右边p-P异质结的阻挡作用不能再进入右侧的P层,它们只能被限制在有源层内与空穴复合,导电电子在有源层与空穴复合的过程中,其中有不少电子要释放出能量满足以下关系的光子: (1) 其中h是普朗克常数,是光波的频率,E 1是有源层内导电电子的能量,E 2 是导电电子与空穴复合后处于价键束缚状态时的能量。两者的差值Eg与DH结构中各层材料及其组份的选取等多种因素有关,制做LED时只要这些材料的选取和组份的控制适当,就可使得LED的发光中心波长与传输光纤的低损耗波长一致。所以为了减少损耗,LED发光波长应与传输光纤的低损耗波长一致,在实际通讯系统中,LED发出的光介于可见光的边远区域。 图2 半导体发光二极管的结构及工作原理 光纤通讯系统中使用的半导体发光二极管的光功率为光导纤维的尾纤输出功率,出纤光功率与LED驱动电流的关系称LED的电光特性,为了避免和减少非线性失真,使用时应先给LED一个适当的偏置电流I,其修正等于这一特性曲线线性部分中点对应的电流值,而调制信号的峰一峰值应位于电光特性的直线范围内。对于非线性失真要求不高的情况,也可把偏置电流选为LED最大允许工作电

音频信号高保真传输条件

音频设备间的匹配及信号传输的高保真 前言 日常我们在演播厅录制电视节目,常常碰到音频设备间有关阻抗的匹配、传输方式的匹配、动态范围的匹配等问题,有的不注意造成声音失真甚至损坏音频设备,因此正确地了解广播电视音频设备间所接收、传递音频信号的阻抗电子以及动态线路,合理地进行设备间的匹配是十分必要的。 一、音频设备间的匹配问题 (1)阻抗的匹配 阻抗的匹配要求音频前、后级设备彼此的输入、输出阻抗相等或近似,若阻抗值相关太大时,只能用前段设备的低阻抗输出与后段高阻抗输入相配接,切不可用前段的高阻抗输出与后段低阻抗输入相配接。在任何情况下只能是后者(输入)的阻抗高于前者(输出)的阻抗。如:音频频率放大器与音箱(又称扬声器或喇叭)的配接问题如果配接不正确,音频功率放大器就不能高保真地传输出最大功率,这不仅使音箱的声频功率减小产生畸变,而且会损坏音频功率放大器。通常音频功率放大器的额定输出功率至少要等于音箱的额定功率,最大不超过音箱额定功率的2-3倍,一般音频功率放大器的最大输出功率要大于音箱瞬时功率的1.2-2倍。 目前国内生产的音箱功率放大器按其输出方式可分为定阻式和定压式两种,一般小功率的声频功率放大器的定阻输出为主,大功率的定压输出为主,因此它们与音箱的配接方式也稍有不同。 (2)定阻输出的连接(阻抗匹配) 按照前面所述,阻抗匹配的要求是:全部音箱的总阻抗等于或稍大于音频功率放大的输出阻抗。定阻式音频功率放大器的输出阻抗有低阻输出(2Ω、4Ω、8Ω、16Ω、32Ω)和高阻输出(100Ω、250Ω)两种,低阻输出的音频功率放大器可直接与音箱配接。对阻抗、功率不一样的多只音箱,可以用下面串、并联公式计算出它们的总阻抗后,再与音频功率放大器配接。 (串)Z总=Z1+Z2+……+Zn (并)1/Z总=1/Z1+1/Z2+……+1/Zn 在实际工作,经常遇到两只音箱的并联情况,这时计算总阻抗 Z总=(Z1×Z2)/(Z1+Z2) 若所配音箱的阻抗相等,则其总阻抗为:(n:音箱的只数) (串)Z总=nZ分 (并)Z总=Z分/n 串联电路中标称阻抗低的音箱获得的功率低。 并联电路中标称阻抗低的音箱获得的功率高。 如果阻抗不匹配应使用匹配变压器,其圈数比: Z输出=(Z1÷Z2)2×Z负载 Z1、Z2分别为变压器初级和次级绕组的圈数。 定阻式音频功率放大器的负载太轻时,会使音箱的声音产生畸变,音频输出变压器也容易击穿。若负载太重,音频功率放大器的功放模块容易损坏。 (3)定压输出的连接(电压匹配) 电压匹配要求每个音箱分配的音频功率等于或稍小于组合音箱的标称功率。定压式音频功率放大器的输出电压有20V、30V、120V、240V等几种,为了保证音箱功率的准确分配,音箱的标称阴抗应满足: V =√W×Z V:音箱功率放大器的输出电压 W:音箱额定功率

音频技术实验报告

实验编号:四川师大《声音媒体技术》实验报告 2017年11月5日计算机科学学院级班实验名称:声音信号的编辑处理 姓名:学号:指导老师:实验成绩: 实验录音系统的连接和使用 一.实验目的及要求 (1)掌握录音系统的连接方法; (2)熟悉录音系统相应设备的功能,并熟练使用; (3)掌握录音系统功率匹配、阻抗匹配的原理; 二.实验内容 (1)利用阻抗匹配、功率匹配原理,实现录音系统连接; (2)熟练掌握阻抗匹配、功率匹配实现录音系统连接的工作原理; (3)熟悉录音系统各类设备的操作使用; 三.实验主要流程、步骤(该部分如不够填写,请另加附页) 1.利用阻抗匹配、功率匹配原理,实现录音系统连接。 (1)老师介绍调音台的各输入与输出端子的功能,以及其控制按钮的名称和作用。 (2)用转换头将电容式话筒连接到调音台,电容式话筒的插头插在1和2路录音孔中,(遵循阻抗匹配原理,一定要注意传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同,即传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状态); (3)再把监听耳机的插头插在监听插口。 (4)把调音台的输出端用连接线与电脑的主机连接,给电脑传送音频信号,(遵循阻抗匹配原理,电脑的功率要和传输线的输出功率匹配); (5)最后连接电源线 (6)MONITOR是总监听音量旋钮,调节该通路在监听线路中的音量大小。.通过调节HIGH、MIDDLE、LOW三段均衡器旋钮来调节声音大小打开电脑进行调试,测试录音能否正常工作。 2.熟练掌握阻抗匹配、功率匹配实现录音系统连接的工作原理。 (1)阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗相适配,得到最大功率输出的一种工作状态,阻抗匹配则传输功率大,内阻等于负载时,输出功率最大,此时阻抗匹配。 (2)设备输出功率要与负载阻抗一致。 3.熟悉录音系统各类设备的操作使用。 (1)POWER ON是调音台开关,当 ON 的一边被按下时,调音台便接通电源; (2)MIC是麦克风输入接口,LINE是高电平输入接口,MONITOR是监听输出接口; (3)电容式话筒的敏感度及其高,在录制声音史应该对准说话的人; (4)在调音台每一路输入通道上都有一组均衡旋钮,HIGH是高频,MID是中频,LOW是低频,高中低频率旋钮向左(顺时针)旋时,对应的频段就会得到提升,反之衰减。 四.实验结果的分析与评价(该部分如不够填写,请另加附页 1.阻抗匹配的方法有两种,一种是改变阻抗力,另一种是调整传输线的长度。 2.调音台可对输入的不同电平不同阻抗的音源信号进行放大、衰减、动态调整等,用附 带的均衡器对信号各频段进行处理,调整各通道信号的混合比例后,对各通道进行分配并送至各个接收端,控制现场扩声信号及录制信号。 3.调音台的输入信号大体上分为低阻话筒信号输入和高阻线路信号输入两种。 4.调音台输入插口基本可以分为3种:TRS,XLR,RCA。

基于MATLAB的语音信号采集与处理

工程设计论文 题目:基于MATLAB的语音信号采集与处理 姓名: 班级: 学号: 指导老师:

一.选题背景 1、实践意义: 语音信号是一种非平稳的时变信号,它携带着各种信息。在语音编码、语音合成、语音识别和语音增强等语音处理中无一例外需要提取语音中包含的各种信息。语音信号分析的目的就在于方便有效地提取并表示语音信号所携带的信息。所以理解并掌握语音信号的时域和频域特性是非常重要的。 通过语音相互传递信息是人类最重要的基本功能之一.语言是人类特有的功能.声音是人类常用工具,是相互传递信息的最重要的手段.虽然,人可以通过多种手段获得外界信息,但最重要,最精细的信息源只有语言,图像和文字三种.与用声音传递信息相比,显然用视觉和文字相互传递信息,其效果要差得多.这是因为语音中除包含实际发音容的话言信息外,还包括发音者是谁及喜怒哀乐等各种信息.所以,语音是人类最重要,最有效,最常用和最方便的交换信息的形式.另一方面,语言和语音与人的智力活动密切相关,与文化和社会的进步紧密相连,它具有最大的信息容量和最高的智能水平。 语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科,处理的目的是用于得到某些参数以便高效传输或存储;或者是用于某种应用,如人工合成出语音,辨识出讲话者,识别出讲话容,进行语音增强等. 语音信号处理是一门新兴的学科,同时又是综合性的多学科领域,

是一门涉及面很广的交叉学科.虽然从事达一领域研究的人员主要来自信息处理及计算机等学科.但是它与语音学,语言学,声学,认知科学,生理学,心理学及数理统计等许多学科也有非常密切的联系. 语音信号处理是许多信息领域应用的核心技术之一,是目前发展最为迅速的信息科学研究领域中的一个.语音处理是目前极为活跃和热门的研究领域,其研究涉及一系列前沿科研课题,巳处于迅速发展之中;其研究成果具有重要的学术及应用价值. 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数值计算的方法对信号进行采集、抽样、变换、综合、估值与识别等加工处理,借以达到提取信息和便于应用的目的。它在语音、雷达、图像、系统控制、通信、航空航天、生物医学等众多领域都获得了极其广泛的应用。具有灵活、精确、抗干扰强、度快等优点。 数字滤波器, 是数字信号处理中及其重要的一部分。随着信息时代和数字技术的发展,受到人们越来越多的重视。数字滤波器可以通过数值运算实现滤波,所以数字滤波器处理精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活不存在阻抗匹配问题,可以实现模拟滤波器无法实现的特殊功能。数字滤波器种类很多,根据其实现的网络结构或者其冲激响应函数的时域特性,可分为两种,即有限冲激响应( FIR,Finite Impulse Response)滤波器和无限冲激响应( IIR,Infinite Impulse Response)滤波器。 FIR滤波器结构上主要是非递归结构,没有输出到输入的反馈,系统函数H (z)在处收敛,极点全部在z = 0处(因果系统),因而只能

施工图常用符号及图例大全(收藏备查)

施工图常用符号及图例大全(收藏备查) 一、识图 1、先读首页图:从首页图中的图纸目录中,可以了解到该套房屋施工图由那几类专业图纸组成、各专业图纸有多少张,每张图纸的图名及图号。 2、阅读设计总说明:从中可了解设计的依据、设计标准以及施工中的基本要求,也可了解到图中没有绘出而设计人员认为应该说明的内容。 3、建筑施工图——结构施工图——设备施工图顺序逐张阅读。 4、在各类专业图纸阅读中,基本图和详图要对照阅读,看清楚各专业图纸表示的主要内容。 5、如果建筑施工图和结构施工图发生矛盾,应以结构施工图为准(构件尺寸),以保证建筑物的强度和施工质量。 二、建筑符号 1、定位轴线 (1)作用 定位轴线是施工中墙身砌筑、柱梁浇筑、构件安装等定位、放线的依据。 规定:主要承重构件,应绘制水平和竖向定位轴线,并编注轴线号;对非承重墙或次要承重构件,编写附加定位轴线。 (2)定位轴线的编号 横向定位轴线编号用阿拉伯数字,自左向右顺序编写; 纵向轴线编号用拉丁字母(除I、O、Z),自下而上顺序编写;

平面图上定位轴线的编号,宜标注在图样的下方与左侧,在两轴线之间,有的需要用附加轴线表示,附加轴线用分数编号; 对于详图上的轴线编号,若该详图同时适用多根定位轴线,则应同时注明各有关轴线的编号,如下图所示:

2、索引符号与详图符号 详细表示某些重要局部,需要另绘制其详图进行表达。 对需用详图表达部分应标注索引符号,并在所绘详图处标注详图符号。 3、标高符号 标高是标注建筑物高度方向的一种尺寸形式,以米为单位。 绝对标高:以青岛附近黄海平均海平面为零点测出的高度尺寸,它仅使用在建筑总平面图中。 相对标高:以建筑物底层室内地面为零点测出的高度尺寸。 建筑标高:指楼地面、屋面等装修完成后构件的表面的标高。如楼面、台阶顶面等标高。

LED可见光音频信号传输系统设计

LED可见光音频信号传输系统设计 摘要:LED具有调制特性良好的优点,可以使LED光源在照明的同时传输音频信号,本设计发射端利用三极管将音频信号放大后驱动LED发光,LED 的发光强度受音频的调制,接收端利用光敏二极管接收调制信号,功率放大器进行功率放大,最后将音频信号输出,实现无失真音频传输。 标签:LED;调制;放大;音频传输 引言 LED具有高亮度、低功耗、灵敏度高、调制特点好等优点,利用这些特性可以实现在照明的同时,把信号调制到LED光中进行传输。实现利用可见光为信息载体,不使用光纤等有线传输介质,在空气中直接传送光信号的通信方式,即可见光通信技术(Visible Light Communication,VLC) 利用LED高速调试的特性将音频信号调制到LED可见光上进行信息传输,这传输方式减少了电磁辐射对环境的影响,适合对电磁信号敏感的区域使用。在当前节能和环保两大主题的前提下,随着世界各国对白光照明光源的大力推广,以及其光谱特性、一特性、调制特性等性能的提高,基于白光可见光通信正在逐渐发展起来。 1 系统设计 系统整体由发射端和接收端两部分组成,发射端由MP3或音频信号发生器输入音频信号,通过三极管放大电路将音频信号放大,并驱动LED发光。接收端将光信号转化为电信经放大电路放大,再由功率放大器进行功率放大,从扬声器输出。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 2 电路设计 (1)电源设计。电源输入电压为220V工频交流电,三端稳压器采用电子设备中常用的线性稳压集成电路LM7812和LM7912。电路如图2所示,电路图中LM7812和LM7912接有一大一小两个滤波电容,大电容低频滤波,小电容高频滤波。跨接于LM7812和LM7912输入输出端的二极管D4、D5可以保护三端稳压器不被反向浪涌电流的冲击而烧毁。 (2)发射端设计。发射端电路如图3所示,当音频信号由A、B端输入,经耦合电容C1的隔直作用后会在三极管的基极加上一组和音频信号一样变化的电流,在由三极管的放大作用,驱动两个LED。因LED的发光强度与电流的大小成正比,所以LED的发光强度与音频信号的幅度大小同步调制,实现音频信

音频功率放大器实验报告

一、实验目的 1)了解音频功率放大器的电路组成,多级放大器级联的特点与性能; 2)学会通过综合运用所学知识,设计符合要求的电路,分析并解决设计过程中遇到的问题,掌握设计的基本过程与分析方法; 3)学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试,学会Altium Designer使用进行PCB制版,最后焊接做成实物,学会对实际功放的测试调试方法,达到理想的效果。 4)培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1)设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,所设计的电路满足以下基本指标: (1)频带宽度50Hz~20kHz,输出波形基本不失真; (2)电路输出功率大于8W; (3)输入阻抗:≥10kΩ; (4)放大倍数:≥40dB; (5)具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz 处有±12dB的调节范围; (6)所设计的电路具有一定的抗干扰能力; (7)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分: (1)增加电路输出短路保护功能; (2)尽量提高放大器效率; (3)尽量降低放大器电源电压; (4)采用交流220V,50Hz电源供电。 2)实物要求 正确理解有关要求,完成系统设计,具体要求如下: (1)画出电路原理图; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出;

(5)PCB文件生成与打印输出; (6)PCB版图制作与焊接; (7)电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分,如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1)前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD 唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低噪声的晶体管,另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小,而且它几乎与静态工作点无关,在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下,

语音信号采集与回放系统

电子与信息工程学院 综合实验课程报告 课题名称 语音采集及回放系统设计 专 业 电子信息工程 班 级 07电子2班 学生姓名 Y Y Y 学 号 07002 指导教师 X X X 2010年 7月 5日

1 总体设计方案介绍: 1.1语音编码方案: 人耳能听到的声音是一种频率范围为20 Hz~20000 Hz ,而一般语音频率最高为3400 Hz。语音的采集是指语音声波信号经麦克风和高频放大器转换成有一定幅度的模拟量电信号,然后再转换成数字量的全过程。根据“奈奎斯特采样定理”, 采样频率必须大于模拟信号最高频率的两倍,由于语音信号频率为300~3 400 Hz ,所以把语音采集的采样频率定为8 kHz。从语音的存储与压缩率来考虑,模型参数表示法明显优于信号波形表示法[4]。但要将之运用于单片机,显然信号波形表示法相对简单易实现。基于这种思路的算法,除了传统的一些脉冲编码调制外,目前已使用的有VQ技术及一些变换编码和神经网络技术,但是算法复杂,目前的单片机速度底,难以实现。结合实际情况,提出以下几种可实现的方案。 (1)短时平均跨零记数法该方案通过确定信号跨零数,将语音信号编码为数字信号,常用于语音识别中。但对于单片机,由于处理数据能力底,该方法不易实现。 (2)实时副值采样法采样过程如图2.1所示。 图2.1 采样过程 具体实现包括直存取法、欠抽样采样法、自相似增量调制法等三种基本方法。其中第三种实现方法最具特色,该方法可使数据压1:4.5,既有M ?调制的优点,又同时兼有PCM编码误差较小的优点,编码误差不向后扩散。 1.2 A/D、D/A及存储芯片的选择 单片机语音生成过程,可以看成是语音采集过程的逆过程,但又不是原封不动地恢复原来的语音,而是对原来语音的可控制、可重组的实时恢复。在放音时,只要依原先的采样直经D/ A 接口处理,便可使原音重现。 (1)A/D转换芯片的选择根据题目要求采样频率f s=8K H Z,字长=8位, 可选择转换时间不超过125s的八位A/D转换芯片。目前常用的A/D转换实现的

建筑施工图常用符号及图例

房屋的建造一般需经设计和施工两个过程,设计工作又分为初步设计和施工图设计阶段。但对一些技术上复杂而又缺乏设计经验的工程,还应在初步设计基础上增加技术设计(或称扩大初步设计)阶段,以此作为协调各工种的矛盾和绘制施工图的准备。不同的设计阶段对图纸有不同的要求,施工图是要求从满足施工要求的角度出发,提供完整翔实的资料。所以,我们把按照“国标”的规定,用正投影方法画出的一幢拟建房屋的内外形状和大小,以及各部分的结构、构造、装修、设备等内容,并达到能够指导施工的图样称为房屋施工图。 建筑方面的施工图又分为两类:一类是建筑施工图(简称“建施”),主要表示建筑物的总体布局,外部造型、内部布置、细部构造、装修和施工;另一类是结构施工图(简称“结施”),主要表示承重构件结构的布置、构件类型及构造和做法等。在这两类图纸中又各自分成两种表达形式:一种是表示整体的图纸,以此来反映建筑物的全貌;另一类则是表示局部,反映各个细部的具体做法。 建筑施工图表示整体的图纸有:总平面图、施工总说明、平面图、立面图、剖面图。表示局部的图纸有建筑详图,如楼梯详图、门窗详图等。 结构施工图中,表示整体的图纸有:基础平面图、楼层结构平面图、屋顶结构平面图等。表示细部的图纸有:基础详图、钢筋混凝土梁、板、柱等结构详图、屋架详图等。 在房屋建造中,一套完整的施工图,根据其专业内容或作用的不同,包括如下内容:

(1)图纸目录。 (2)设计总说明。 (3)建筑施工图。 (4)结构施工图。 (5)建筑装修图。 (6)设备施工图(简称“设施”),本书不做讨论。 阅读施工图时,应按先整体后局部,先文字说明后图样,先图形后尺寸等原则依次仔细阅读。 一、房屋的组成及其作用 房屋建筑一般可分为民用建筑和工业建筑两大类。各种使用功能的房屋,尽管他们在使用要求、空间组合、外形处理、结构形式、构造方式以及规模大小各有特点,但其基本的组成内容是相似的,构成他们的基本构配件通常有:基础、墙(柱、梁)、楼板层和地面、屋面、楼梯和门、窗等。如图3-1。 基础是房屋最下面与地基相接触的承重构件,起着支撑房屋的作用,并将整个建筑物荷载传于地基。 楼房的第一层称为首层(或称一层或底层),往上称二层、三层……顶层,这是由楼板分隔而成的。屋面、楼板是房屋的水平承重构件,它将楼板上的各种荷载传递到墙或梁上去,再由墙或梁传给基础。屋面是房屋顶部的围护和承重构件。

实验一音频信号光纤传输技术实验

音频信号光纤传输技术实验 [目的要求] 1.熟悉半导体电光/光电器件的基本性能。 2.了解音频信号光纤传输的结构。 3.学习分析集成运放电路的基本方法。 4.了解音频信号在光纤通信的基本结构和原理 [仪器设备] 1.ZY120FCom13BG3型光纤通信原理实验箱。 2.20MHz双踪模拟示波器。 3.FC/PC-FC/PC 单模光跳线 4.数字万用表。 5.850nm光发端机和光收端机 6.连接导线 7.电话机 [实验原理] 一.半导体发光二极管结构、工作原理、特性及驱动、调制电路光纤通讯系统中,对光源器件在发光波长、电光效率、工作寿命、光谱宽度和调制性能等许多方面均有特殊要求。所以不是随便哪种光源器件都能胜任光纤通讯任务,目前在以上各个方面都能较好满足要求的光源器件主要有半导体发光二极管(LED)、半导体激光二极管(LD),本实验采用LED作光源器件。 图 1 半导体发光二极管及工作原理 光纤传输系统中常用的半导体发光二极管是一个如图所示的N-P-P三层结构的半导体器件,中间层通常是由GaAs(砷化镓)p型半导体材料组成,称有源层,其带隙宽度较窄,两侧分别由GaAlAs的N型和P型半导体材料组成,与有源层相比,它们都具有较宽的带隙。具有不同带隙宽度的两种半导体单晶之间的结构称为异结。在图(1)中,有源层与左侧的N层之间形成的是p-N 异质结,而与右侧P层之间形成的是p-P异质结,故这种结构又称N-p-P双异质结构。当给这种结构加上正向偏压时,就能使N层向有源层注入导电电子,这些导电电子一旦进入有源层后,因受到右边p-P异质结的阻挡作用不能再进入右侧的P层,它们只能被限制在有源层与空穴复合,导电电子在有源层与空穴复合的过程中,其中有不少电子要释放出能量满足以下关系的光子:

音频信号的光纤传输+实验报告

音频信号光纤传输实验 摘要: 实验通过对LED-传输光纤组件的电光特性的测量,得出了在合适的偏置电流下,其具有线性。验证了硅光电二极管可以把传输光纤出射端输出的信号转变成与之成正比的光电流。 Abstracf The experimental transmission through the LED-fiber components of the electro-optical properties Measuring obtained at the right bias current, with its linear. Verification of the silicon photodiode fiber can transmit a radio-signal output into with the current proportional to the light. 一.前言: 1.实验的历史地位: 光纤自20世纪60年代问世以来,其在远距离信息传输方面的应用得到了突飞猛进的发展,以光纤作为信息传输介质的“光纤通信”技术,是世界新技术革命的重要标志,也是未来信息社会各种信息网的主要传输工具。随着光纤通信技术的发展,一个以微电子技术,激光技术,计算机技术呵现代通信技术为基础的超高速宽带信息网将使远程教育.远程医疗.电子商务.智能居住小区越来越普及.光纤通信以其诸多优点将成为现代通信的主流,未来信息社会的一项基础技术和主要手段. 2.实验目的 了解音频信号光纤传输系统的结构 熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法 了解音频信号光纤传输系统的调试技能 3.待解决的几个主要问题: 声音是一种低频信号,你可能有这样的经历,当你说话的声音较低时,只有你旁边的人可以听见你的声音,要让声音传的远些你必须大声喊。这说明了低频信号的传播受周围环境的影响很大,传播的范围有限。为了解决上述的问题,在通信技术中一般是使用一个高频信号作为载波利用被传输的信号(如音频信号)对载波进行调制。当信号到达传输地点时需要对信号进行解调,也就是将高频载波滤掉,最终得到被传输的音频信号。随着通信容量的增加和信息传递速度的加快,上述传播过程的缺陷也暴露了出来,主要为以下几点: 1信号间的干扰; 2 对接手端和发射端阻抗匹配要求较高; 3 传播速度受到一定的限制。 专家们一致认为解决上述问题的关键是利用光作为信号的载体,也就是所说的光纤通信。本实验的目的就是去了解光纤传输系统的结构,以及半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法。 二. 实验介绍 1.实验原理

语音信号的采集和播放

语音信号的采集和播放 随着数字信号处理算法在DSP上的实现,基于DSP处理器的语音处理也得到了更广泛的应用。语音信号具有随机性强、应用广泛和实时性要求高等特点。DSP较其他类型处理器处理速度快、运算能力强的特点使它在语音处理方面的应用优势显著。语音信号的处理包括信号采集、处理、传输、存储和播放等一系列过程。其中,语音信号的采集、传输和播放属于语音信号的控制,满足一般的标准操作即可;而语音信号的处理和存储与应用类型有很大的联系,不同的应用要求的处理和存储算法也不一样。 语音信号的采集和播放是语音信号处理的基础,在基于DSP的语音处理系统中,DSP通过控制APD芯片采集和播放语音信号,再通过DSP实现各种语音处理算法。在TI各个系列DSP芯片中,16位的C54XX因其指令简单、接口连接方便而在语音处理系统中得到广泛应用。 1 实现目标 系统要求使用DSP和APD芯片实现语音信号的采集,然后将语音信号存储到DSP的RAM中,最后实现语音信号的播放。 2 硬件实现 2.1 解决思路 系统采用的主处理器是TMS320VC5402,利用芯片提供的多通道缓冲串口McBSP实现与APD芯片的连接。

系统采用的TLC320AD50的APD芯片采集和播放语音信号。AD50使用过采样技术提供APD和DPA的高分辨率低速信号转换。该器件包括两个串行的转换通道,在DPA之前有内插滤波器,APD 之后有抽取滤波器,由此可以降低AD50的本底噪声。在AD50正常工作以前,必须对它进行初始化。初始化的主要工作是配置AD50的四个控制寄存器CR1,CR2,CR3和CR4。控制寄存器的读写是通过二次通信来实现的。AD50启动二次通信有硬件和软件两种方式,硬件方式相对容易实现,DSP通过内部寄存器将XF引脚置高,进而控制与其连接的FC引脚到高,然后向McBSP串口写16位的控制字,低8位是AD50的控制寄存器初始化字,高8位选择要初始化的寄存器及操作。软件方式则是当AD50工作于15位模式时,将DSP输出到AD50的数据的D0位置1,即可进行二次通信。系统采用的是硬件实现的方式,在二次通信中,D0~D7为写入控制寄存器的数据或从寄存器读出的数据,D8~D12的内容决定选择哪个控制寄存器,D13决定是读操作还是写操作。D8~D13位确定的具体操作情况如表1所示。 表1 D8~D13位确定的具体操作情况

光纤音频信号传输技术实验

TKGT-1型音信号传输仪器 评 价 报 告 学院:工业制造学院 专业:测控技术与仪器 班级:2010级2班 报告人:邱兆芳 学号:201010114201

光纤音频信号传输技术实验 1.引言 随着Internet网络时代的到来,人们对数据通讯的带宽、速度的要求越来越高,光纤通讯具有频带宽、高速、不受电磁干扰影响等一系列优点,正在得到不断发展和应用。通过使用THKGT-1型光纤音频信号传输实验仪做音频信号光纤传输实验,让学生熟悉了解信号光纤传输的基本原理。同时学生可以了解光纤传输系统的基本结构及各部件选配原则,初步认识光发送器件LED的电光特性及使用方法,光检测器件光电二极管的光电特性及使用方法,基本的信号调制与解调方法,完成光纤通讯原理基本实验。 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载波,以光导纤维为传输媒质的一种通信方式,由发送电端机将待传送的模拟信号转换成数字信号,再由发送光端机将电信号转换成相应的光信号,并将它送入光纤中传输至接收端。接收光端机将传来的光信号转换成相应的电信号并进行放大,然后通过接收电端机恢复成原来的模拟信号。 光纤广泛应用于各种工业控制、分布式数据采集等场合,特别适合电力系统自动化、交通控制等部门。 通过本实验的学习,在了解光导纤维的基本结构和光在其中传播规律的基础上,要建立起光导纤维的数值孔径、光纤色散、光纤损耗、集光本领等基本概念。 [实验目的] 1.学习音频信号光纤传输系统的基本结构及各部件选配原则。 2.熟悉光纤传输系统中电光/光电转换器件的基本性能。 3.训练如何在音频光纤传输系统中获得较好信号传输质量。 [实验仪器] THKGT-1型光纤音频信号传输实验仪,函数信号发生器,双踪示波器。 [实验原理] 光纤传输系统如图1所示,一般由三部分组成:光信号发送端;用于传送光信号的光纤;光信号接收端。光信号发送端的功能是将待传输的电信号经电光转换器件转换为光信号,目前,发送端电光转换器件一般采用发光二极管或半导体激光管。发光二极管的输出光功率较小,信号调制速率相对低,但价格便宜,其输出光功率与驱动电流在一定范围内基本上呈线性关系,比较适宜于短距离、低速、模拟信号的传输;激光二极管输出功率大,信号调制速率高,但价格较高,适宜于远距离、高速、数字信号的传输。光纤的功能是将发送端光信号以尽可能小的衰减和失真传送到光信号接收端,目前光纤一般采用在近红外波段0.84μm、1.31μm、1.55μm有良好透过率的多模或单模石英光纤。光信号接收端的功能是将光信号经光电转换器件还原为相应的电信号,光电转换器件一般采用半导体光电二极管或雪崩光电二极管。组成光纤传输系统光源的发光波长必须与传输光纤呈现低损耗窗口的波段、光电检测器件的峰值响应波段匹配。本实验发送端电光转换器件采用中心发光波长为0.84μm的高亮度近红外半导体发光二极管,传输光纤采用多模石英光纤,接收端光电转换器件采用峰值响应波长为0.8~0.9μm的硅光电二极管。下面对各部分作进一步介绍。

音频信号的两种传输方式

音频信号的两种传输方式 前言 音频信号有两种传输方式,即平衡式(XLR)与非平衡式(RCA)。关于两种传输模式究竟孰优孰劣,这个问题长久以来都有争论。萝卜青菜各有所爱,今天我们就来谈谈这两种传输方式。(如有不同观点,欢迎在文末留言~) 在讨论两种传输方式之前,我们先来了解下音频信号,因为你首先得知道你要传输的到底是个什么东西吧? 音频信号 音频信号是(Audio)带有语音、音乐和音效的有规律的声波的频率、幅度变化信息载体。 根据声波的特征,可把音频信息分类为规则音频和不规则声音。其中规则音频是我们熟悉的语音、音乐和音效。规则音频是一种连续变化的模拟信号,可用一条连续的曲线来表示,称为声波。另一种不规则音频就没规律可言了,噪音之类的都是。 一.信号的平衡传输(XLR)

平衡传输是一种应用非常广泛的音频信号传输方式。它是利用相位抵消的原理,将音频信号传输过程中所受的其它干扰降至最低。 平衡式音源输出(公头)、功放前级输入(母头)端口都是使用三个脚位的连接插件,平衡传输线里的三芯,一芯传输正半波(正相)信号,一芯传输的是负半波(反相)信号,最后一芯是地线。 平衡式连接必须注意的问题 1、它需要并列的三根导线来实现,即接地、热端、冷端。所以平衡输入、输出插件必须具有3个脚位,如卡农或大三芯插件(如图)。 2、传输线当然也得是2芯1屏蔽层的线,由于热端信号线和冷端信号线在同一屏蔽层内相对距离很近,所以在传输过程中受到的其他干扰信号也几乎相同。然而被传输的热端信号和冷端信号的相位却相反,所以在下一级设备的输入端把热端信号和冷端信号相减,相同的干扰信号被抵消,被传输信号由于相位相反而不会损失。所以在专业的场合和传输距离比较远的时候通常使用平衡传输方法。 3、器材之间的平衡式连接必须还要注意一个问题,就是美国与欧洲的规格完全不同:三芯中除接地外,正、负两芯美规与欧规是相反的(美规1地2正3负,欧规1地2负3正)。

音频信号采集与传输

《信号与系统》 ——综合性设计性实验报告标题:音频信号采集与传输 组长:学号 成员:学号 学号 学号 实验时间:2011年6月20日星期一第1、2节2011年6月27日星期一第1、2节实验地点:电子信息楼617 实验课室: 机械与电气工程学院 电子信息工程系 信息工程专业 教师:胡晓

目录 1、课题设计流程 (3) 2、课题设计理论基础 (3) 2.1信号的采集 (3) 2.2频谱分析 (3) 2.3 调制与解调 (3) 2.4 高斯白噪声 (4) 2.5 滤波 (4) 3、课题设计(程序) (4) 4、课题设计效果(效果图) (6) 5、课题设计总结 (7) 6、心得体会 (7)

1、课题设计流程 用matlab录制音频文件 ?→ ?)(f t频谱分析?→ ?调制? ? ? ?→ ?加入高斯白噪声解调?→ ?滤 波?→ ?扬声器 2、课题设计理论基础 2.1信号的采集 用matlab录制5秒mic声音,y = wavrecord(5*fs,fs,'int16'),其中采样率为44100,时长为5*fs,然后用wavplay(y,fs);语句播放出来,再写成以xinhao_test01命名的wav文件。Y也可以直接用windows自带的录音工具进行录音,并直接读取[y,fs,bits]=wavread('xinhao_test01.wav'),然后对声音进行回放sound(y,fs),感觉效果。 2.2频谱分析 快速傅里叶变换原理: 在matlab的信号处理工具箱中函数FFT用于快速傅里叶变换,此次实验调用FFT函数的一种格式y=fft(x,N),其中x是序列,y是序列的FFT,N为正整数,函数执行N点的FFT,由于实验中fs=44100,所以取N=2^16,由于经过fft求得的y一般是复序列,所以用其幅值进行分析,可以用函数abs(y)进行计算复向量y的幅值。由于用matlab自带的FFT快速傅里叶变换得到的幅频图的横坐标是从1到1/2fs,是从低频到高频,再由1/2fs到1,是从高频到低频,实验中用语句Y0(2^N/2+1:2^N)=Y(1:2^N/2),Y0(1:2^N/2)=Y(2^N/2+1:2^N)(其中N=16)。这样就可以将幅频图变成横坐标原点是低频,向坐标的正负端频率逐渐递增的形式,这是平常傅里叶变换得到的幅频图横坐标。

音频信号光纤传输技术

音频信号光纤传输技术实验 实验目的 1.熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法 2.了解音频信号光纤传输系统的结构及选配各主要部件的原则 3.学习分析集成运放电路的基本方法 4.训练音频信号光纤传输系统的调试技术 实验仪器 YOF—B型音频信号光纤传输技术实验仪(由四川大学物理系研制); 音频信号发生器; 示波器; 数字万用表 实验原理 一.系统的组成 图(1)给出了一个音频信号直接光强调制光纤传输系统的结构原理图,它主要包括由LED及其调制、驱动电 路组成的光信号发送器、传输光纤和由光电转换、I—V变换及功放电路组成的光信号接收器三个部分。光源器件L ED的发光中心波长必须在传输光纤呈现低损耗的0.85μm、1.3μm或1.5μm附近,本实验采用中心波长0.85μm附近的GaAs半导体发光二极管作光源、峰值响应波长为0.8~0.9μm的硅光二极管(SPD)作光电检测元件。为了避免或减少谐波失真,要求整个传输系统的频带宽度能够覆盖被传信号的频谱范围,对于语音信号,其频谱在300~3400Hz的范围内。由于光导纤维对光信号具有很宽的频带,故在音频范围内,整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。 此电路的工作原理如下: 音频信号经IC1放大电路传到LED调制电路。W2调节发光管LED工作(偏置)电流,音频电流调制此工作电流,并经LED转换成音频调制的光信号,经光纤传至光电二极管SPD 再复原成原始音频电流信号,经由IC2构成的I—V变换电路转换成电压信号,最后通过功率放大电路输出声音功率信号,推动扬声器发出声音。这样就完成了音频信号通过光纤的传输过程。 二、半导体发光二极管的驱动、调制电路

音频信号的两种传输方式

音频信号的两种传输方式 、八 刖言 音频信号有两种传输方式,即平衡式(XLR)与非平衡式(RCA)。关于两种传输模式究竟孰优孰劣,这个问题长久以来都有争论。萝卜青菜各有所爱,今天我们就来谈谈这两种传输方式。(如有不同观点,欢迎在文末留言?)在讨论两种传输方式之前,我们先来了解下音频信号,因为你首先得知道你要传输的到底是个什么东西吧? 音频信号 音频信号是(Audio)带有语音、音乐和音效的有规律的声波的频率、幅度变化信息载体。 根据声波的特征,可把音频信息分类为规则音频和不规则声音。其中规则音频是我们熟悉的语音、音乐和音效。规则音频是一种连续变化的模拟信号,可用一条连续的曲线来表示,称为声波。另一种不规则音频就没规律可言了,噪音之类的都是。 平衡传输是一种应用非常广泛的音频信号传输方式。它是利用相位抵消的原理, 将音频信号传输过程中所受的其它干扰降至最低。

平衡式音源输出(公头)、功放前级输入(母头)端口都是使用三个脚位的连接插件,平衡传输线里的三芯,一芯传输正半波(正相)信号,一芯传输的是负半波(反相)信号,最后一芯是地线。 平衡式连接必须注意的问题 1、它需要并列的三根导线来实现,即接地、热端、冷端。所以平衡输入、输 出插件必须具有3个脚位,如卡农或大三芯插件(如图)。 2、传输线当然也得是2芯1屏蔽层的线,由于热端信号线和冷端信号线在同一屏蔽层内相对距离很近,所以在传输过程中受到的其他干扰信号也几乎相同。然而被传输的热端信号和冷端信号的相位却相反,所以在下一级设备的输入端把热端信号和冷端信号相减,相同的干扰信号被抵消,被传输信号由于相位相反而不会损失。所以在专业的场合和传输距离比较远的时候通常使用平衡传输方法。 3、器材之间的平衡式连接必须还要注意一个问题,就是美国与欧洲的规格完全不同:三芯中除接地外,正、负两芯美规与欧规是相反的(美规1地2正3负, 欧规1地2负3正)。 音源与功放平衡接口的规格不同,能否连接使用? 可以,但声音是反相的(喇叭向后振动,此时声场变窄,声音稍显发闷)。 能不能发出正常的声音?

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