Proiect de proiectare: Controlul tonurilor audio

The Groucho Marx Show: American Television Quiz Show - Book / Chair / Clock Episodes (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Proiect de proiectare: Controlul tonurilor audio

AC Circuite electrice


Intrebarea 1

Să presupunem că ați instalat un sistem stereo de înaltă putere în mașină și ați vrut să construiți un filtru simplu pentru difuzoarele "tweeter" (înaltă frecvență), astfel încât să nu se piardă nici o putere de joasă frecvență (low-frequency) în aceste difuzoare. Modificați diagrama schematică de mai jos cu un circuit de filtrare la alegere:

Sugestie: acest lucru necesită doar o singură componentă per tweeter!

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Următoarea întrebare: ce tip de condensator ați recomanda să utilizați în această aplicație (electrolitic, mylar, ceramic etc.) "note hidden"> Note:

Cereți studenților să descrie ce tip de circuit filtru formează un condensator conectat în serie: low-pass, high-pass, band-pass sau band-stop? Discutați despre modul în care numele acestui filtru ar trebui să descrie funcția dorită în sistemul de sunet.

În ceea ce privește întrebarea ulterioară, este important ca studenții să recunoască limitele practice ale anumitor tipuri de condensatoare. Un lucru este sigur, condensatoarele electrolitice obișnuite (polarizate) nu vor funcționa corect într-o aplicație ca asta!

intrebarea 2

Examinați următoarea diagramă schematică pentru un circuit de control al sunetului audio:

Determinați ce potențiometru controlează tonurile de frecvență joasă (frecvență joasă) și care controlează tonurile înalte (înaltă frecvență) și explicați modul în care ați făcut aceste determinări.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Răspunsul cel mai important la această întrebare este modul în care elevii v-au ajuns la identificările corecte ale potențiometrului. Dacă niciunul dintre elevii dvs. nu a putut să-și dea seama cum să identifice potențiometrele, dați-le acest sfat: utilizați teorema superpoziției pentru a analiza răspunsul acestui circuit atât la semnalele de frecvență joasă, cât și la semnalele de înaltă frecvență. Să presupunem că pentru tonurile de bas condensatoarele sunt opace (Z = ∞) și că pentru tonurile înalte sunt transparente (Z = 0). Răspunsurile ar trebui să fie clare dacă urmează această tehnică.

Această tehnică generală de rezolvare a problemelor - analizând două sau mai multe scenarii "extreme" pentru a compara rezultatele - este una importantă pentru studenții dvs. pentru a vă familiariza. Este extrem de util în analiza circuitelor de filtrare!

Întrebarea 3

Notă: atunci când testați răspunsul de frecvență al circuitului de control al tonului, este posibil să fie necesar să înlocuiți căștile cu un rezistor neinductiv cu impedanță echivalentă și să măsurați V pe acesta.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Utilizați software-ul de simulare a circuitelor pentru a verifica valorile parametrilor prezenți și măsurați.

Note:

O bună sursă de semnal audio este mufa de ieșire pentru căști de aproape orice radio, media player sau alt dispozitiv audio portabil. Elevii doresc să facă un exercițiu de laborator care se referă direct la tehnologia pe care o cunosc deja.

Impedanța mai mare a căștilor, cu atât mai bine funcționează acest circuit, deoarece combinația de potențiometre și rezistoare de amestecare tinde să aibă ca rezultat o impedanță de ieșire relativ ridicată. Am folosit căști ieftine (32 ohmi) cu un anumit succes, având în vedere următoarele valori ale componentelor:

C 1 = 0, 1 μF
L 1 = 200 mH (de fapt două inductoare de 100 mH în serie)
R1 = R2 = 1 kΩ
R pot1 = R pot2 = 10 kΩ

Unii studenți cu limite auditive limitate au dificultăți în detectarea modificărilor de ton cu ajutorul potențiometrelor de 10 kΩ. Poate doriți să utilizați potențiometre de 100 kΩ pentru atenuarea suplimentară. Funcționarea unui astfel de circuit este asemănătoare cu funcționarea unei robineturi de apă cu supape de apă "fierbinți" și "reci": cele două setări împreună determină temperatura și debitul (tonul și volumul respectiv pentru provocările metaforice).

O extensie a acestui exercițiu este de a încorpora întrebări de depanare. Indiferent dacă utilizați acest exercițiu ca o evaluare a performanței sau pur și simplu ca un laborator de construire a conceptelor, ați putea dori să urmăriți rezultatele studenților cerându-i să prezică consecințele unor defecțiuni de circuit.

Dacă intenționați să utilizați acest exercițiu ca o evaluare de depanare, vă recomand să nu provocați următoarele defecțiuni ale componentelor, deoarece acestea sunt dificil de detectat atunci când sursa de semnal este muzică, mai degrabă decât un ton constant de frecvență și amplitudine cunoscute:

Condensator condensat (C 1 )
Inductorul presat (L 1 )
Resistorii cu rezistență redusă (R 1 sau R 2 )

Întrebarea 4

Notă: când testați răspunsul de frecvență al circuitului de control al tonurilor, este posibil să fie necesar să înlocuiți ansamblul transformator / difuzor cu un rezistor neinductiv cu impedanță echivalentă și să măsurați V între ele.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Utilizați software-ul de simulare a circuitelor pentru a verifica valorile parametrilor prezenți și măsurați.

Note:

O bună sursă de semnal audio este mufa de ieșire pentru căști de aproape orice radio, media player sau alt dispozitiv audio portabil. Elevii doresc să facă un exercițiu de laborator care se referă direct la tehnologia pe care o cunosc deja.

Am experimentat un succes bun cu următoarele valori ale componentelor:

C 1 = 0, 1 μF
L 1 = 200 mH (de fapt două inductoare de 100 mH în serie)
R1 = R2 = 1 kΩ
T 1 = 1000: 8 ohm transformator de ieșire audio
R pot = R pot2 = 10 kΩ
Difuzor = unitate mică de 8 Ω (salvată de la un radiator de ceas vechi sau de alt dispozitiv audio ieftin)

O extensie a acestui exercițiu este de a încorpora întrebări de depanare. Indiferent dacă utilizați acest exercițiu ca o evaluare a performanței sau pur și simplu ca un laborator de construire a conceptelor, ați putea dori să urmăriți rezultatele studenților cerându-i să prezică consecințele unor defecțiuni de circuit.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →