DC biasing ses sinyali

Bir ses sinyaline DC yanlılığı eklemenin birkaç farklı yolunu gördüm. Onları simüle ettim ve hepsi bana benzer sonuçlar veriyor, ancak neden A veya B'yi veya C'yi seçtiğini anlayamıyorum. Ses kaynağım 220uF bağlantı kapağından geçen bir Line Level Audio -2V ila + 2V AC olacak ve düşük geçiş filtresi (RC, 2 kutuplu). Sinyal bir ADC tarafından okunacaktır.

İlk yol bir Gerilim bölücü kullanmaktır: Basit Eğilimli Devre

resim açıklamasını buraya girin

Bu oldukça açıklayıcı ve nasıl çalıştığını anlıyorum. Aynı tasarımı bir diyot kullanarak da gördüm, ancak bir örnek bulamadım.

Sonraki örnek: ATMega328 kullanarak bir ses sinyali nasıl okunur? - resim endolitin cevabından.

resim açıklamasını buraya girin

Gördüğüm bir diğeri: Bu FET-BJT preamp devresini tam olarak anlamıyorum

Şematik bir pre-amp içindir ve 2 versiyon vardır ve her ikisi de bir sapma ekler.

resim açıklamasını buraya girin

Sorum şu: Bir ses sinyaline önyargı eklemek için en iyi uygulama nedir? Sinyale DC sapması eklemenin diğer yolları nelerdir?

Düzenleme / Güncelleme: Cevaplara bakmak - ikincisini kullanmak, uygulamam için en iyi şekilde, böyle bir şey kullanmak gibi görünecektir. Yapabileceğim başka iyileştirmeler var mı? Kararlı Vref / güç rayları hariç.

resim açıklamasını buraya girin

audio dc bias

— jsolarski
kaynak

Küçük not, 220 uF ayırma kapağınız olduğunu söylüyorsunuz. Sanırım bir bağlantı kapağından bahsediyor olabilirsiniz.

— Kellenjb

Sinyal bir ADC tarafından okunacak, bir BPM sayacı için (dakika başına vuruş) Ve Kellenjb, kuplaj kapağını düzeltiyorsunuz ve ayırmıyor - sabit

— jsolarski

Not olarak: İlk çözümü sorunsuz olarak kullanıyorum, ancak devrem kesinlikle yüksek sadakat değil, çok fazla gürültüye sahip bir model uçakta olduğu gibi (motorlar, servo, rüzgar vb.)

— Thomas O

Kasıtlı olarak bu RC filtreleriyle düşük frekansları izole etmeye çalışıyorsunuz, değil mi?

— endolit

@endolith Evet 3KHz altında, düşük frekansları izole etmeye çalışıyorum

— jsolarski

Yanıtlar:

İlk devreyi kullanmayın. Güç kaynağındaki gürültü veya ani yükselişler sinyalinizle karışacaktır. Sapma noktası doğrudan sinyale bağlı olduğundan, sinyali filtrelemeden güç kaynağı gürültüsünü filtreleyemezsiniz.

İkinci devreyi kullanın. Toprağa sıkıca bağlı bir orta nokta voltajı üretir, bu nedenle DC bileşeni beslemenin yarısıdır, ancak AC bileşeni (gürültü ve sivri uçlar) kondansatör tarafından filtrelenir. Bu tam bir devre değil, yine de onu sinyalinize bağlamanız gerekiyor.

Yapmaya çalıştığınız şey bu :

basit DC kutuplama

Çıkış, giriş ile aynıdır, sadece 2.5 V yukarı kaydırılır. Giriş üzerindeki direnç, bağlantı sırasında patlamaları önlemek için kapasitörün giriş tarafının 0 VDC'de olmasını sağlar. AC bağlantı kapağının çıkış tarafındaki direnç, bu tarafı DC öngerilim gerilimine doğru bastırır. Devreniz zaten temiz, düşük empedanslı bir DC öngerilim voltaj kaynağına sahipse, buna bağlayın. Aksi takdirde, önyargı oluşturmak için devreyi 2. kullanabilirsiniz böyle :

AC sinyalinin DC kutuplamasını gösteren devre

(Simülasyon, DC sapma değerine ulaşmak için uzun bir zaman alır. Yerleştirmek için "DC çalışma noktasını bul" menü girişine basın. )

DC bias voltajı, güç kaynağı gürültüsünü filtrelemek için bir voltaj bölücü ve kapasitör tarafından üretilir. Birden fazla sinyal için aynı Vbias noktasını kullanırsanız, bunların bu noktadan geçebileceğini unutmayın. Daha büyük önyargı başlığı çapraz karışmayı azaltır. Daha büyük kuplaj kapasitörü, düşük frekans tepkisini artırır. Ancak onları çok büyük yapın ve güç anahtarını çevirdiğinizde şarj edilmesi uzun zaman alacaktır.

3. diyagram bir sapma devresi değildir; bir mikrofon ön amplifikatörü.

— Endolit
kaynak

Amplifikatöre gelince, yükseltilmemiş (fono) bir sinyal veya mikrofne kullanıyor olsaydım bu devre sapması sinyal verir mi? veya sadece filtrenin yakınındaki sinyali saptırmayan ve önyargılamayan bir ön amplifikatörden mi geçmelidir?

— jsolarski

@jsolarski: Preamp hakkındaki sorunuzu anlamıyorum. Bu devre yüksek kazançlı bir mikrofon elemanı ön yükseltecidir. Sadece ADC'ye girmeden önce sinyali tamponlamak mı istiyorsunuz?

— endolit

önceki yorumumla ilgili olarak, o noktaya geldiğimde başka bir soru göndermem gerekecek, endişem birden fazla sinyalim var, bazıları hat seviyesi ve bazıları çok düşük seviye mikrofon girişleri veya fono girişleri olacak. Farklı kaynakları takarken seviyeleri aynı aralıkta tutmanın bir yoluna ihtiyacım var.

— jsolarski

@jsolarski: O zaman herhangi bir ses mikseri girişi gibi olacak. Öngörülemeyen düşük seviye girişler için bir miktar değişken kazanç kontrolüne ve kullanmak istediğiniz konektörlere bağlı olarak hat seviyesi için ayrı jaklara ihtiyacınız olacaktır. Bir BPM sayacı için düşük gürültü muhtemelen o kadar önemli değildir, bu nedenle geniş bir kazanç aralığına sahip tek bir op-amp kazanç aşaması kullanabilirsiniz. Alternatif olarak, daha dar bir kazanç aralığı ve 20 dB ped anahtarı.

— endolit

OP'nin ilk devresinde güç kaynağı gürültüsü artacak, ancak ilk devrenizde çıkışa doğrudan bağlı güç kaynağı var. Orada bir kapasitör eksik değil mi? İlk devre güç kaynağı AC'yi (gürültü) nasıl filtreler?

— SpaceDog

En basit yöntem bağlandığınız ilk görüntüdür. İşi yapacak, ancak başvurunuz için büyük bir geri çekilme var. Besleme hatlarınızda herhangi bir gürültü varsa, gürültü ölçmeye çalıştığınız sinyale eklenecektir.

İkinci yöntem, birinci yöntemle hemen hemen aynıdır. İlk yönteme göre büyük avantaj, besleme hatlarındaki gürültünün sinyalin kendisi üzerinde büyük bir etkisi olmayacağıdır.

Üçüncü yöntem, yapmak istediğiniz şey için fazla öldürmektir. Daha yüksek güç çıkışları vermek için tasarlanmıştır, ancak sadece bir ADC ile okuduğunuz için ihtiyacınız olan bir neden yoktur.

— Kellenjb
kaynak

ADC'nin referansını aldığı voltaj, direnç bölücüyü beslerse, bu voltajın ADC'yi besleyen sesle birleştirilmesinin çok sorun olacağını görmüyorum. Gerçekten de, ADC referansında herhangi bir tereddüt varsa, ADC girişine% 50 genlikle bağlanması, ses hareketinin her durumda bozulmasına rağmen, referans hareketine ve girişe sahip olmaktan daha iyi olacağını düşünürüm. ADC referansı bir çıkış piminde bulunmayan mutlak bir voltajsa, sapmanız da aynı şekilde mutlak bir voltaj olmalıdır (bir regülatörden veya herhangi bir şeyden).

— supercat

İlk devre, basit direnç bölücü, en kolay, en hızlı ve en ucuz çözümdür. Ayrıca çoğu ses devresinin kullandığı çözümdür. Pro-audio performans seviyeleri istemiyorsanız, bu tavsiye ettiğim yöntemdir.

"Doğru" çözüm, ön gerilimde ayrı bir güç rayına sahip olmak olacaktır. Ses sinyalinizi bir DC engelleme başlığından geçirin, ardından önyargı güç rayına bir direnç verin. Bu yaklaşım, basit direnç bölücüden daha az gürültü ve harmonik bozulmaya sahiptir - performans farkı sadece pro-audio dünyasında olanlar için önemlidir ve çoğu için rahatsız edilmeye değmez.

"Doğru" çözümün ortalama devre için soruna değdiği bir durum, ADC'nin kendisinin ön gerilim voltaj rayını sağlamasıdır. Bazı ADC'ler bu voltajı verir ve tek yapmanız gereken bunu kullanmaktır. Bu hoş bir şey çünkü diğer çözümlerden daha iyi hassasiyet elde edebilirsiniz. Ancak bazen, ADC'den bu çıktıyı alıp bir birlik kazancı op-amp tabanlı tampon aracılığıyla çalıştırmak zorunda kaldım, böylece düzgün çalışması için sürücü gücüne sahiptim.

Bahsettiğiniz diğer iki çözüm işe yarayacaktır, ama rahatsız etmem. Biraz sersemler ve basit direnç bölücünün veya "doğru" çözümlerin sağladığı önemli faydaları sunmazlar.