Projek Reka Bentuk: Kawalan Nada Audio

Power Rangers RPM Episodes 1-32 Season Recap | Epic Kids Superheroes History (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Projek Reka Bentuk: Kawalan Nada Audio

Litar Elektrik AC


soalan 1

Katakan anda telah memasang sistem stereo berkuasa tinggi di dalam kereta anda, dan anda ingin membina penapis mudah untuk pembesar suara "tweeter" (frekuensi tinggi) supaya tiada kuasa bass (kekerapan rendah) dibazirkan dalam pembesar suara ini. Ubah rajah skematik di bawah dengan litar penapis pilihan anda:

Petunjuk: ini hanya memerlukan satu komponen untuk setiap tweeter!

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Soalan susulan: apa jenis kapasitor yang anda cadangkan menggunakan dalam aplikasi ini (elektrolitik, mylar, seramik, dll) "nota tersembunyi"> Nota:

Tanyakan kepada pelajar anda untuk menerangkan bentuk litar penapis apa bentuk kapasitor yang disambungkan dengan siri: pas rendah, lulus tinggi, pas band, atau perhentian band? Bincangkan bagaimana nama penapis ini harus menerangkan fungsi yang dimaksud dalam sistem bunyi.

Mengenai soalan susulan, penting bagi pelajar untuk mengenal pasti batasan praktikal jenis kapasitor tertentu. Satu perkara yang pasti, biasa (terpolarisasi) kapasitor elektrolitik tidak akan berfungsi dengan baik dalam aplikasi seperti ini!

Soalan 2

Periksa rajah skematik berikut untuk litar kawalan nada audio:

Tentukan potentiometer mana yang mengendalikan nada (frekuensi rendah) nada dan yang mengawal nada treble (frekuensi tinggi), dan menerangkan bagaimana anda membuat penentuan tersebut.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Jawapan yang paling penting untuk soalan ini adalah bagaimana pelajar anda tiba di pengenal potensiometer yang betul. Sekiranya tiada pelajar anda dapat mengetahui cara mengenal pasti potensiometer, berikan mereka tip ini: menggunakan teorem superposisi untuk menganalisis tindak balas litar ini kepada isyarat frekuensi rendah dan isyarat frekuensi tinggi. Anggapkan bahawa untuk nada bass kapasitor adalah legap (Z = ∞) dan bahawa untuk nada tiga kali ganda mereka telus (Z = 0). Jawapannya harus jelas jika mereka mengikuti teknik ini.

Teknik pemecahan masalah umum - menganalisis dua atau lebih "senario" yang melampau untuk membandingkan keputusan - adalah satu perkara yang penting untuk pelajar anda menjadi biasa. Ia sangat membantu dalam analisis litar penapis!

Soalan 3

Nota: apabila menguji tindak balas frekuensi litar kawalan nada, anda mungkin perlu menggantikan fon kepala dengan perintang bukan induktif yang sama dengan impedans, dan mengukur V di luarnya.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Gunakan perisian simulasi litar untuk mengesahkan nilai parameter yang diramalkan dan diukur.

Nota:

Sumber isyarat audio yang baik adalah bicu output fon kepala hampir semua radio, pemain media, atau peranti audio mudah alih yang lain. Pelajar seperti dapat melakukan latihan makmal yang secara langsung berkaitan dengan teknologi yang sudah diketahui oleh mereka.

Impedance yang lebih tinggi adalah fon kepala, lebih baik litar ini berfungsi, kerana gabungan potensiometer dan pencampuran resistor cenderung menghasilkan impedans keluaran yang relatif tinggi. Saya telah menggunakan fon kepala murah (32 ohm) dengan beberapa kejayaan, memandangkan nilai komponen berikut:

C 1 = 0.1 μF
L 1 = 200 mH (sebenarnya dua inductors 100 mH dalam siri)
R 1 = R 2 = 1 kΩ
R pot1 = R pot2 = 10 kΩ

Sesetengah pelajar dengan julat pendengaran terhad menghadapi kesukaran mengesan perubahan dalam nada menggunakan potensiometer 10 kΩ. Anda mungkin ingin menggunakan 100 potentiometers sebagai gantinya untuk menambah pengecilan. Mengendalikan litar seperti ini adalah sama dengan mengendalikan keran air dengan injap air panas dan sejuk. Kedua-dua tetapan bersama menentukan suhu dan aliran (nada dan kelantangan, masing-masing untuk metaforik yang mencabar).

Pelanjutan latihan ini adalah untuk memasukkan soalan penyelesaian masalah. Sama ada menggunakan latihan ini sebagai penilaian prestasi atau semata-mata sebagai makmal pembinaan konsep, anda mungkin mahu menindaklanjuti keputusan pelajar anda dengan meminta mereka untuk meramalkan akibat daripada kerosakan litar tertentu.

Jika anda bercadang untuk menggunakan latihan ini sebagai penilaian penyelesaian masalah, saya mencadangkan agar tidak merosakkan kegagalan komponen berikut, kerana mereka sukar untuk mengesan apabila sumber isyarat adalah muzik dan bukannya nada tetap frekuensi dan amplitud yang diketahui:

Kapasitor pendek (C 1 )
Induktor yang dipendekkan (L 1 )
Resistor nilai tetap yang dipendekkan (R 1 atau R 2 )

Soalan 4

Nota: apabila menguji tindak balas frekuensi litar kawalan nada, anda mungkin perlu menggantikan pemasangan pengubah / pembesar suara dengan perintang bukan induktif yang sama dengan impedans, dan mengukur V di luarnya.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Gunakan perisian simulasi litar untuk mengesahkan nilai parameter yang diramalkan dan diukur.

Nota:

Sumber isyarat audio yang baik adalah bicu output fon kepala hampir semua radio, pemain media, atau peranti audio mudah alih yang lain. Pelajar seperti dapat melakukan latihan makmal yang secara langsung berkaitan dengan teknologi yang sudah diketahui oleh mereka.

Saya telah mengalami kejayaan yang baik dengan nilai komponen berikut:

C 1 = 0.1 μF
L 1 = 200 mH (sebenarnya dua inductors 100 mH dalam siri)
R 1 = R 2 = 1 kΩ
T 1 = 1000: 8 ohm pengubah output audio
R pot = R pot2 = 10 kΩ
Speaker = unit kecil 8 Ω (diselamatkan dari radio jam lama atau peranti audio murah lainnya)

Pelanjutan latihan ini adalah untuk memasukkan soalan penyelesaian masalah. Sama ada menggunakan latihan ini sebagai penilaian prestasi atau semata-mata sebagai makmal pembinaan konsep, anda mungkin mahu menindaklanjuti keputusan pelajar anda dengan meminta mereka untuk meramalkan akibat daripada kerosakan litar tertentu.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →