Опыт реализации ЭМОС по смещению. Часть 2

Александр Ракитский, г. Ижевск

Часть 1

Возможные перспективы применения ЭМОС по смещению

Рисунок 8.

Блок обеспечения работы датчика смещения и обработки сигнала смещения выполнен в виде отдельного узла (рис. 8) и в его состав входят:

• фазоопережающее звено для коррекции сигнала смещения с датчика смещения (рис. 6);
• блок питания для светодиода датчика смещения +(2.2...2.7) В, рис. 9, схема заимствована из [18];
• блок питания ±15 В (рис. 10) для питания операционных усилителей фазоопережающего звена;
• блок питания +24 В для фотодиодов датчика смещения (рис. 11);
• трансформатор питания – ТПП 225-220-50.

Рисунок 9.

Усилитель мощности звуковой частоты изготовлен по рекомендациям [23], схема не приводится. Вообще, усилитель может быть любым, если обладает достаточным качеством.

Рисунок 10.

Громкоговоритель – закрытый ящик размерами 750×330×330 мм, толщина стенок – 15 мм, материал – ДСП, изнутри оклеен ковриком туриста. Излучающая головка – электродинамический громкоговоритель 8ГДН-1РРЗ.

Рисунок 11.

Сумматор-вычитатель заимствован из [19], схема предсталена на рис. 12. Выбор этого узла был сделан из-за неопределенности, которая может возникнуть при определении фазы сигнала смещения, полярности при подключении громкоговорителя, изменения фазы из-за появления новых промежуточных каскадов и т.д. Кроме этого, есть возможность поэкспериментировать.

Рисунок 12.

Блок питания усилителя мощности звуковой частоты ±27 В и для операционных усилителей ±15 В показан на рис. 13.

Рисунок 13.

Предварительный усилитель сделан под стерео-сигнал, схема – на рис. 14.

Рисунок 14.

1. Датчик смещения не связан механически и гальванически с электроакустическим преобразователем и не влияет на его работу. Поэтому возможно применение ЭМОС по смещению для широкого круга громкоговорителей, как по размерам, так и по принципам преобразования сигнала, например, громкоговорителей, колеблющаяся часть которых является в прямом смысле неприкасаемой – электростатических (толщина колеблющейся пленки 5...10 мкм), изодинамических, конденсаторных и т.д., при условии воспроизведения ими низкочастотного диапазона.
    
2. Увеличение отношения сигнал/шум сигнала смещения возможно путем наращивания числа датчиков – амплитуды сигналов складываются как амплитуды, а шумы – как квадраты. Это позволяет для 4-х параллельно включенных датчиков поднять отношение сигнал/шум в 2 раза, для 8-ми датчиков – практически в три раза, расширяя (в разумных пределах) частотный диапазон, охватываемый ЭМОС по смещению.
    
3. Организация ЭМОС по смещению для нескольких излучателей в одном акустическом оформлении при установке на каждом излучателе датчиков определения смещения и суммировании сигналов смещения от каждого в общий сигнал. Это, в свою очередь, дает возможность осуществить групповую синхронизацию излучателей в соответствующем звуковом диапазоне, заставляет их работать как единое целое, даже при наличии разбросов по характеристикам излучателей относительно друг друга.
    
4. Датчик смещения и блок обеспечения работы датчика смещения и обработки сигнала смещения могут быть выполнены в универсальном виде, при этом устройство по обработке сигнала смещения – в цифровом виде, с хранением в памяти вариантов подключения к различным акустическим агрегатам, легко адаптированным к поступающим сигналам.
    
5. Было бы заманчиво применить ЭМОС по смещению для улучшения работы громкоговорителя с ортогональными потоками [11], т.к. впервые на электродинамический громкоговоритель не влияет (или почти не влияет) акустическое оформление.

К сожалению, из-за ограниченности имеющихся под рукой приборов (старый осциллограф С1-65, тестер, самодельные генератор звуковой частоты и фазометр) и условий исследования (в моем распоряжении нет безэховых камер, навороченных помещений, крутых фирменных стендов и т.д. и т.п., да и где их взять – Удмуртия!) я привел в статье только те результаты, которые были мне по силам. Работа только начинается и, я надеюсь, другие авторы (впрочем, как и журналы) смогут пойти дальше по исследованию возможности применения ЭМОС по смещению.

Стоимость датчика смещения и блока обеспечения работы датчика и обработки сигнала смещения обошлись мне в 278 росс. рублей по ценам сентября 2007 года сети магазинов “Радио” в г. Ижевск.

Фото 1.	Внутренний вид акустической системы. Стрелкой 1 показан датчик определения смещения. Имеется и предварительный усилитель (стрелка 2), но можно обойтись и без него.

Фото 2.	На фото показан внешний вид усилителя мощности звуковой частоты и блока питания на ±27 В и ±15 В. Стрелкой 1 указан сумматор-вычитатель, стрелкой 2 – предварительный усилитель, стрелкой 3 – генератор тональных импульсов (в статье не указан).

Фото 3.	На фото показан блок обеспечения работы датчика смещения и обработки сигнала смещения. Стрелкой 1 указано фазоопережающее звено, стрелка 2 – модуль питания +24 В , стрелка 3 – модуль питания+2,4 В.

Фото 4.	На фото 4 стрелкой показан внешний вид датчика определения смещения.

Литература