วงจรลดเสียงรบกวนสเตอริโอการทำงานและการใช้งาน

เสียงสเตอริโอสร้างความวุ่นวายอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณกำลังฟังเสียงที่อ่อนแอ สถานีวิทยุ . จุดสูงสุดของเสียงพื้นหลังที่ไม่ต้องการเข้าครอบงำสัญญาณออกอากาศทำให้ไม่เป็นที่พอใจ มีเสียงรบกวนอยู่เสมอในช่วงเวลาที่เพลงหยุด บทความนี้กล่าวถึงการออกแบบและการใช้งานวงจรลดเสียงรบกวนสเตอริโอ ตัวกรองเสียงที่แตกต่างกันกลยุทธ์การกำจัดเสียงรบกวน

เสียงสเตอริโอ

วงจรลดเสียงรบกวนแบบสเตอริโอใช้เพื่อแก้ปัญหาโดยการ จำกัด จุดสูงสุดของเสียง มันจะลดทอนสัญญาณเอาท์พุตลง 45dB เมื่อสัญญาณดนตรีอินพุตอ่อนมาก

การจำแนกประเภทของเสียง

เสียงบรอดแบนด์: เสียงที่กระจายพลังงานอะคูสติกในช่วงความถี่กว้างเรียกว่าเสียงบรอดแบนด์ สเปกตรัมของเสียงรบกวนนี้มีความต่อเนื่องและราบรื่นดังนั้นจึงเรียกว่าเป็นเสียงรบกวนต่อเนื่อง

การวัดสัญญาณรบกวนนี้เรียกว่าอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (SNR) เป็นอัตราส่วนของระดับเฉลี่ยของเนื้อหาโปรแกรมกับระดับเสียงเฉลี่ย

สัญญาณรบกวนแบบ Narrowband: เสียงนี้ จำกัด อยู่ในระดับความถี่ที่แคบ เสียงประเภทนี้มีระดับคงที่และโดยปกติเกิดจากการต่อสายดินที่ไม่ถูกต้องและสายเคเบิลที่มีการป้องกันไม่ดี ประกอบด้วยความถี่เดียวเช่น 50 ถึง 60Hz

เสียงอิมพัลส์: เสียงรบกวนนี้รวมถึงเสียงแหลมเช่นการคลิกและเสียงดัง แรงกระตุ้นสัญญาณรบกวนแอมพลิจูดสูงเรียกว่าป็อปและยังคงมีอยู่เป็นระยะเวลานานมากกว่า 2 เมตร / วินาที ในทำนองเดียวกันการคลิกมีความกว้างต่ำกว่าความถี่สูงและยังคงมีอยู่เป็นระยะเวลาสั้น ๆ

เสียงดังผิดปกติ: ซึ่งรวมถึงเสียงจากการสนทนาเบื้องหลังการจราจรและฝนตก เสียงเหล่านี้เกิดจากเสียงสุ่มที่มีความถี่และความดังแตกต่างกันไป

กลยุทธ์การกำจัดเสียงรบกวน

การลดสัญญาณรบกวนก่อนบันทึก: กระบวนการลดสัญญาณรบกวนต้องการการถ่ายโอนสัญญาณที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อนาล็อกเป็นสื่อดิจิทัล . ก่อนที่จะแปลงระเบียน LP ในรูปแบบดิจิทัลให้ทำความสะอาดบันทึกเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่น

สไตลัสและตลับหมึกที่หมุนได้ควรอยู่ในสภาพดี สายเคเบิลหุ้มฉนวนคุณภาพดีช่วยลดการรบกวนของเสียงเนื่องจากไฟฟ้าได้มากขึ้น

เสียงคอมพิวเตอร์: เมื่อเราบันทึกผ่านการ์ดเสียงกระบวนการแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลจะสร้างความผิดเพี้ยนจากข้อผิดพลาดในการหาปริมาณและสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าสามารถรับจากส่วนประกอบอื่น ๆ ในคอมพิวเตอร์ได้ เครื่องบันทึกเสียงราคาถูกไม่ได้รับการป้องกันอย่างเหมาะสมซึ่งจะทำให้เกิดเสียงรบกวนมากขึ้น

กำหนดระดับที่เหมาะสม: สิ่งสำคัญคือต้องตั้งค่าระดับการบันทึกให้สูงเพื่อให้ได้ SNR ที่ดีและช่วงไดนามิกสูงสุด เครื่องมือกำจัดเสียงรบกวนจะมีประสิทธิภาพเมื่อใช้อย่างถูกต้อง

ประเภทของตัวกรองสัญญาณรบกวน

ตัวกรองใช้เพื่อทดสอบลักษณะที่ขึ้นกับความถี่ของอิมพีแดนซ์ของตัวเหนี่ยวนำหรือตัวเก็บประจุ เมื่อความถี่เปลี่ยนไปค่าของทั้งอิมพีแดนซ์รีแอคทีฟและอัตราส่วนตัวแบ่งแรงดันจะเปลี่ยนไป การดำเนินการนี้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในฟังก์ชันการถ่ายโอนอินพุต / เอาต์พุตขึ้นอยู่กับความถี่ซึ่งเรียกว่าการตอบสนองความถี่

การกรองจะดำเนินการในสามวิธี ได้แก่

• บัตเตอร์เวิร์ ธ ฟิลเตอร์
• ตัวกรอง Chebyshev
• ตัวกรองรูปไข่

บัตเตอร์เวิร์ ธ ฟิลเตอร์

ถึง ตัวกรองบัตเตอร์เวิร์ ธ เป็นวิธีการที่ดีที่สุดในการลดทอนและการตอบสนองของเฟส ไม่มีการกระเพื่อมใน passband หรือ stopband จึงเรียกว่าฟิลเตอร์แบนสูงสุด

ตัวกรองบัตเตอร์เวิร์ ธ มีความเรียบเนื่องจากมีขอบเขตการเปลี่ยนแปลงที่ค่อนข้างกว้างจากแถบสัญญาณผ่านไปยังแถบหยุดโดยมีลักษณะชั่วคราวโดยเฉลี่ย

เสาที่ปรับมาตรฐานของตัวกรองนี้ตกอยู่ในวงกลมหน่วย เสามีระยะห่างเท่ากันบนวงกลมหน่วยซึ่งหมายความว่ามุมระหว่างเสาจะเท่ากัน ตัวกรอง Butterworth เป็นแบบปกติสำหรับการตอบสนอง -3dB

ตัวกรอง Chebyshev

ตัวกรอง Chebyshev มีขอบเขตการเปลี่ยนที่แคบกว่าระหว่างแถบหยุดและแถบเฟส การเปลี่ยนแปลงที่คมชัดระหว่าง pass band และ stop band ของตัวกรองนี้ทำให้เกิดข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ที่น้อยลงและมีความเร็วในการดำเนินการที่รวดเร็วกว่าตัวกรอง Butterworth

ตัวกรองรูปไข่

ตัวกรอง Butterworth และ Chebyshev เป็นการออกแบบทุกขั้วซึ่งหมายความว่าศูนย์ของฟังก์ชันการถ่ายโอนอยู่ที่หนึ่งในสองช่วงความถี่สุดขั้วสำหรับตัวกรองความถี่ต่ำค่าศูนย์จะอยู่ที่ f = 8 หากมีการเพิ่มศูนย์ฟังก์ชันการถ่ายโอนความถี่ จำกัด ไปยังเสาตัวกรองรูปไข่

วงจรลดเสียงรบกวนสเตอริโอ

วงจรด้านล่างให้วงจรลดเสียงสเตอริโอ

วงจรลดเสียงรบกวนสเตอริโอ

วงจรลดเสียงรบกวนแบบสเตอริโอใช้ MCP6001 เป็น op-am-amp แบบจุดประสงค์เดียวที่ให้รางสำหรับอินพุตและเอาต์พุตของราง ทำงานในช่วง 1.8V ถึง 6V แอมพลิฟายเออร์นี้มี GBWP ที่ 1MHz โดยมีกระแสไฟนิ่งอยู่ที่ 100 ไมโครแอมป์

ความไวของวงจรลดเสียงสามารถควบคุมได้โดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ หากสูงกว่าการลดเสียงรบกวนจะลดลงอย่างรวดเร็วดังนั้นความไวของวงจรจึงเป็นไปได้

ดังนั้นความไวของวงจรจึงสามารถปรับให้เข้ากับแหล่งเพลงต่างๆได้ สัญญาณเสียงสูงสุดที่สามารถทำงานได้คือ 210mV โดยมีความผิดเพี้ยนน้อยกว่า 0.01%

การหน่วงเวลาของวงจรลดเสียงจะถูกกำหนดโดยใช้ค่าคงที่ของเวลา R7C4 สำหรับค่าแผนผังคือ 1 วินาที แต่สามารถเปลี่ยนแปลงได้หากจำเป็น

วงจรอิเล็กทรอนิกส์สามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าได้ตั้งแต่ 12V ถึง 30V และปริมาณการใช้กระแสไฟฟ้าจะอยู่ที่ 2 ถึง 3mA การออกแบบนี้ประกอบด้วยโซลูชันการตัดเสียงรบกวนที่ใช้งานอยู่ซึ่งระบุถึงสถาปัตยกรรม feedforward สำหรับอุปกรณ์สเตอริโอ

การใช้งาน

• วงจรลดเสียงถูกใช้ในระบบวิทยุเพื่อเอาชนะเสียงรบกวนที่เกิดจากสัญญาณไฟฟ้าผลการป้องกันที่ไม่ดี
• วงจรลดเสียงสเตอริโอถูกใช้ในระบบดนตรีต่างๆเพื่อระงับเสียงที่ไม่ต้องการ

คุณต้องการทราบรายละเอียดเกี่ยวกับการออกแบบวงจรลดเสียงรบกวนสเตอริโอหรือไม่? หากคุณสนใจในการออกแบบ โครงการอิเล็กทรอนิกส์ จากนั้นแบ่งปันมุมมองความคิดเห็นคำถามและข้อเสนอแนะของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง