АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ 

Радиотехника кафедрасы

 

 

Радиотарату, электрлік акустика,

 дыбыс дабылдарын жазу және бейнелеу

050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандықтарының барлық оқу түрлерінің бакалаврлары үшін курстық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

                    

 

 

 Алматы 2009 

ҚҰРАСТЫРУШЫ: Урусова Т.А. Накисбекова Б.Р. Радиотарату, электрлік акустика, дыбыс дабылдарын жазу және бейнелеу. 050719 - Радиотехника, электроника және телекомуникация мамандықтарының барлық оқу болімінің бакалаврлары үшін курстық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар. Алматы: АЭжБИ,2009-19б. 

         Бұл әдістемелік нұсқаудың құрамында курстық жұмысты орындау барысы туралы ұсыныстар келтірілген; Есептеуде бір жағынан жиіліктер диапазоны бойынша қойылатын талаптарға сәйкес акустикалық жүйенің көлемін, ал екінші жағынан алынған акустикалық жүйенің қажетті өлшемдерін талдау, нұсқа тапсырмаларын таңдауға арналған кестелері, сонымен қатар қажетті әдебиеттер тізімі келтірілген. Әдістемелік нұсқау РЭТ мамандықтарының барлық оқу бөлімінің студенттеріне арналған.

 

  

Курстық жұмысқа тапсырма:

Келесі тапсырмаларды жасап, есептеңіз :

1 Динамикалық бастиектің акустикалық сыртын (көркемдеуін);

  2 Жеке кодтық комбинацияны келесі төрт тәсілмен кодалау: НОМ, ЖМ, ФМ, МФМ және дыбысты кодалаудың төрт әдісінен ең қолайлысын таңдау.

 

         1 Акустикалық сыртын есептеу

Есептеудің мақсаты – бір жағынан жиіліктер диапазоны бойынша қойылатын талаптарға сәйкес акустикалық жүйенің көлемін, ал екінші жағынан алынған акустикалық жүйенің қажетті өлшемдерін таңдау. Жабық акустикалық жүйелерді тез есептеу үшін графикалық әдіс ыңғайлы.

Берілген бастиек үшін 1.1 және 1.2 суреттердегі графиктер бойынша

рационалды (орынды) сырты таңдалады. 1.1 кестеден нұсқа бойынша (сынақ кітапшасының соңғы екі цифры бойынша) бастиектің түрін және оның рационалды сыртын таңдаңыз.                                                                              

 

1.1 Кесте

Нұсқа №

 

Белгіленуі

wо -рез. жиілік, Гц

Жиіліктер диапазоны, Гц

Vэ, л

Qo

Сезгіштігі. дБ/Вт

01

26

51

76

10ГДН-1

55

63…….5  000

80 

0.7

84

02

27

52

77

20ГДН-1-8

32

63…….5  000

20

0,8

84

03

28

53

78

20ГДН-1

28

30…….5  000

21

0.8

86

04

29

54

79

25ГДН-1-4

80

63…….5  000

11

0.8

83

05

30

55

80

25ГДН-3-4

55

50…….5  000

8

0.6

84

06

31

56

81

25ГДН-4-4

40

40…….5  000

31

0,5

86

07

32

57

82

25ГДН-2

40

80…….3 150

30

0.4

88

08

33

58

83

25ГДН-3-8

63

31,5….2 000

32

0.4

81

09

34

59

84

50ГДН-3-2

25

40…….5 000

31

0.4

85

10

35

60

85

25ГДН-1-4(8)

30

40…….5 000

30

0.4

84

11

36

61

86

35ГДН-1-4

30

40…….5 000

50

0.8

86

12

37

62

87

35ГДН-1-8

33

40…….5 000

45

0.5

87

13

38

63

88

75ГДН-1-4(8)

28

31,5….1  000

80

0.5

86

14

39

64

89

75ГДН-3-4

25

31,5….2  000

62

0.5

86

15

40

65

90

75ГДН-6

33

31,5….1  000

65

0.5

88

16

41

66

91

50ГДН-1

25

31,5….4  000

32

0.4

85

17

42

67

92

75ГДН-2

30

31,5….5  000

75

0.4

87.5

18

43

68

93

75ГДН-3

25

30…….1  000

73

0.4

90

19

44

69

94

75ГДН-01

28

31,5….1  000

70

0.4

86.5

20

45

70

95

25 ГДН 4-4

40

  40….5000

31 

0.4

88

21

46

71

96

50 ГДН-3

25

31.5…2000

33

0.4

85

22

47

72

97

100 ГДН-3

32

31.5…1000

82

0.5

90

23

48

73

98

20 ГДС-1-4(8)

110

200…5000

3.5

0.4

90

24

49

74

99

20 ГДС-4-8

120

200…5000

3

0.4

89

25

50

75

100

30ГДС -1

170

250…8300

4

0.4

92

                                                                 

 

 

 

1.1 сурет – Қозғалмалы жүйенің сапалылығының әртүрлі мәндеріндегі V/Vэ-дың wГР/w0-ден тәуелділік қисықтары

  

 

 

 

 

 

 

 

 1.2 сурет -  Қозғалмалы жүйенің сапалылығының әртүрлі мәндеріндегі V/Vэ-дың wГР/w0-ден тәуелділік қисықтары

 

1.1 Ашық акустикалық сырты

Бастиектің ашық акустикалық сырты дегеніміз диффузордың дыбыс шығарғыш беттің артқы жағы алдыңғы жағынан акустикалық бөлінбеген кезіндегі сырты. Ашық сырты түрінде тегіс экран (қалқан) немесе әдетте артқы жағы перфорирленген параллелепипед пішінді жәшік қолданылады. Ашық акустикалық сырты ең көп таралған және ол телевизорларда, барлық класстардағы радиоқабылдағыштарда, үнтаспалы магнитофондарда, абоненттік дыбыс зорайтқыштарда, сонымен қатар катушкалы магнитофондардың көбісінде, стационарлы радиоқабылдағыштарда және электрофондарда қолданылады. Шығарылмалы АЖ  бар жоғары сапалы дыбыс жаңғыртушы радиоаппаратурадан басқа, барлық тұрмыстық дыбыс жаңғыртушы аппаратура ашық акустикалық сырты болып табылады. Ашық АЖ-дің артықшылығы — қарапайымдылығы, сонымен қатар қолданылатын бастиегінің резонанстық жиілігіне қарағанда резонанстық жиіліктің артуы жоқ. Осы жиілікті төмендету мүмкіндігі де бар, бұл ашық АЖ-дің жабық АЖ-ден айырмашылығы. Ашық жүйенің кемшілігі –  дыбыстық диапазонның төменгі жиіліктерін жаңғырту керек кезінде, осы сыртының өлшемдері салыстырмалы түрде үлкен. Ашық сырттың ең қарапайым түрі – тегіс экран. Оның өлшемдері үлкен емес болған кезінде-ақ төменгі жиіліктердің жаңғыртуы жақсарады. Сонымен қатар орташа және әсіресе жоғары жиіліктер аймағында экран айтарлықтай әсерін тигізбейді. Экран бастиекті диффузо ұстағыштың периметрі бойынша кесілген бастиек қойылатын тесігі бар қалың тақтайша немесе қалыңдығы 10-20 мм фанера түрінде орындалу керек. Экран шаршы немесе тіктөртбұрыш пішінді болуы мүмкін. Тіктөртбұрышты экран қабырғаларының қатынасы кең аралықта жатуы мүмкін. Тіктөртбұрышты экран қабырғаларының қаланатын қатынасы 2:1 - 3:1 аралығында жатыр. Бастиекті тіктөртбұрышты экранның центріне орналастыру керек. Центрден ауытқуы АЖ-дің дыбыстық қысымын төмендетеді және жиіліктік сипаттаманың сапасын кемітеді. Шаршы экрандар үшін бастиектің орналастыру орнының сәл ауытқуы жиіліктік сипаттаманы жақсартады, себебі бастиекті симметриялы орналастырғанда, жиіліктік сипаттамада орташа жиіліктер аймағында терең түсім пайда болады. 1.3 суретте бастиектің центрден ығысуы кезіндегі жиіліктік сипаттаманың пішіні көрсетілген

Экран өлшемін анықтайық. Жаңғыртылатын диапазонның төменгі шектік жиілігінде поршенді диапазонның жұмыс аймағының жоғарғы шегіндегідей f(шек.ж) дыбыстық қысым деңгейін алуға рұқсат ететін экран керек, яғни төменгі және орташа жиіліктердегі дыбыстық қысымды түзету. Төменгі шектік жиілікті таңдау қолданылатын бастиектің сапалылығына байланысты. Q<1,93 кезінде бастиектің жиіліктегі сипаттамасының пішіні бірқалыпты өседі, ал Q>1,93 кезінде жиіліктік сипаттамасында w2 жиілігінде түсім және w1 жиілігінде шың пайда болады.

 

 

1.3 сурет – Тіктөртбұрышты экранның центрінде орналасқан кезіндегі

(1) және ұзын қабырғасы бойымен ығысқан кезіндегі (2) бастиектің жиіліктік сипаттамалары

Бастиекті тегіс қалқанға (щитке) орналастырғанда, оның сапалылығы өзгермейді деуге болады. Q <1,93 кезінде және экран өлшемдерін дұрыс таңдағанда жиіліктік сипаттамасының бірқалыпсыздығы тек төменірек жиіліктер аймағына түсуімен анықталады. Сондықтан Q <1,93 кезінде төменгі шектік жиілік етіп бастиектің резонанстық жиілігін w0 таңдайды.        Q>1,93 кезінде төменгі шектік жиілік етіп әдетте бастиектің жиіліктік сипаттамасының шың жиілігін w1 таңдайды (1.4 сурет, қисық 2), және осы жағдайда жиіліктік сипаттамасының бірқалыпсыздығы w2 жиілігіндегі түсіммен анықталады.

 

 

 

 

 

1.4 сурет - Екіжақты сәуле шығарғыш электродинамикалық бастиектің жиіліктік сипаттамалары

Бірақ жаңғыртылатын жиіліктердің есептік диапазоны оның Q<1,93 кезіндегі мәніне қарағанда сәл қысылады. Осы кемшілікті жою үшін жаңғыртылатын диапазонның төменгі шектік жиілігінің мәнін төмендетуге мүмкіндік беретін сол жиілікті таңдаудың басқа әдісі бар. Оның мәні мынада, төменгі шектік жиілік жиіліктік сипаттама деңгейі оның түсім деңгейіне w2 сәйкес келетін w‹ w1 жиілігінде таңдалады (1.5 сурет). Q  мәніне байланысты бұл жиілік w0-ден сәл төмен немесе жоғары болуы мүмкін. Ашық АЖ үшін бастиектің ең тиімді сапалылығы   2.4-ке тең.

1.5 сурет - Q>1,93 кезіндегі төменгі жиіліктер аймағындағы ашық акустикалық сырттың әдеттегідей жиіліктік сипаттамасы

1.6 сурет - f(шек.т)-тің Q-дан тәуелділігі

Сонымен қатар, ашық АЖ-нің төменгі шектік жиілігі f шек.т. бастиектің резонанстық жиілігіне wо сәйкес келеді.

Бірқалыпты сипаттаманы қамтамасыз ету мақсатында экран ауданы

                                                                       (1.1)

болып анықталуы мүмкін, мұндағы j <2 — 1,93 < Q < 2,5 кезіндегі Q-ға тәуелді кейбір функция, шамамен Q-ға тең;

 f(шек.т) - 2.6 сурет бойынша анықталады. Q < 1,93 кезіндегі (1.1) өрнегінің түрі

                                                                        (1.2)

Әдетте экрандар өлшемдерін (1.1) және (1.2) өрнектерінде ұсынылған өлшемдерінен кіші етіп орындайды. Онда төменгі шектік жиілікте жиіліктік сипаттаманың

                                                                        (1.3)

шамасына түсуін күту керек, мұндағы S — (2.1) және (2.2) өрнектері бойынша есептелген экран ауданы, S' — экранның нағыз ауданы.                                                                                            

Ашық корпус. Ашық акустикалық сырттың ең көп таралған түрі – артқы қабырғасында бірнеше тесігі бар немесе артқы қабырғасы мүлдем жоқ жәшік. Әдетте бастиек жәшіктің алдыңғы панеліне орналастырылады. Оның ішкі көлемі электр сұлбасының бөлшектерін орналастыру үшін қолданылады. Ашық сырттың акустикалық әсері экран әсеріне ұқсас. Жиіліктік сипаттамаға бастиек орналасқан алдыңғы қабырға ең көп әсерін тигізеді. Ашық сырттың жағындағы қабырғалары осы сипаттамаға аз әсер етеді. Сондықтан ашық сырты терең болмау керек, мүмкіндігінше сырттың алдыңғы панелін үлкейту қажет. 1.7 суретте тереңдігіне байланысты ашық сыртты АЖ-дің әртүрлі жиіліктік сипаттамалары көрсетілген. Ашық сырттың тереңдігі әдетте бастиек технологиялық артығымен (бастиек тереңдігінің 20%)орналасатындай етіп таңдалады.

 

 

 

1.7 сурет - Әртүрлі h тереңдігі кезінде ашық сыртты бастиектің жиіліктік сипаттамасы

Алдыңғы панелінің өлшемдері мүмкіндігінше үлкен болуы керек. Тек орналастыруды қолданылудың ыңғайлылығы ғана шектеу болып табылады. Бастиектің алдыңғы панелінде орналастыруға келсек, ол тегіс экрандағыдай болады. Ашық АЖ-нің жұмысына әсер ете алатын ашық сырттың тағы бір элементі бар. Бұл радиоқұрылғы сұлбасының элементтерін қорғайтын сырттың артқы қабырғасы. Ол жүйенің акустикалық параметрлерін төмендетпейтін болу керек. 1.8 суретте артқы қабырғасы әртүрлі материалдардан жасалған (қалыңдығы әртүрлі) ашық корпусты АЖ-нің жиіліктік сипаттамалары келтірілген.

1.8 сурет- Артқы қабырғасы: 2,3 – қалыңдығы 5 және 15 мм поролон қатпарларынан; 4 —қалыңдығы 3 мм электрокартоннан; 5 —поролон қатпары (20 мм) бар электрокартоннан (3 мм) жасалған және 1 — артқы қабырғасы жоқ жәшіктің ашық сыртты бастиектің жиіліктік сипаттамалары

Көріп отырғанымыздай, артқы қабырғаның материалы және қалыңдығы ашық жүйенің жиіліктік сипаттамасына қатты әсер етеді.

 

Сонымен қатар, ашық АЖ-нің акустикалық параметрлері артқы қабырғадағы перфорациялардың (тесіктердің) өлшеміне және санына да байланысты.

1.9 сурет – Ашық сыртты бастиектің артқы қабырғадағы диаметрі 20 мм саны (n) әр түрлі тесігі бар жиіліктік сипаттамалары

1.9 суретте артқы қабырғаның бетіндегі перфорация саны әр түрлі  жәшіктегі АЖ-нің жиіліктік сипаттамалары келтірілген. Перфорациялардың әсерін бағалау үшін артқы беттің перфорирлану дәрежесі термині енгізіледі, А(0)/А — бұл бірқалыпты орналастырылған тесіктердің жалпы ауданының A(0) артқы беттің ауданына A қатынасы. Артқы беттің перфорирлену дәрежесі сыртының көлемі 5 л сырттары үшін 0,1-ден кем болмау керек, ал сыртының көлемі 5 л-ден төмен сырттары үшін 0,15-0,20 болу керек.             Сыртының конфигурациясы орташа жиіліктердегі жиіліктік сипаттамасының пішініне үлкен әсерін тигізеді және сәтсіз конфигурация кезінде көптеген шыңдар мен түсімдердің пайда болуына әкеледі. Бұл 2.10 суреттегі графиктерге қарағанда анық көрінеді. Мұнда сырттың әртүрлі кофигурациялары үшін жиіліктік сипаттамалары келтірілген: сфералық (шар), куб, қиық пирамида, параллелепипед. Ең жағымды пішін – сфера. Келтірілген сипаттамаларды сырттың конфигурациясын таңдау кезінде есепке алу керек, бірақ конструктивті түсініктерге сай 1.10 суретте келтірілген параллелепипедтен басқа жағымды пішімдер сирек қолданылады. Эстетикалық түсініктерге сәйкес параллелепипед түріндегі сырттың өлшемдері жиі алдыңғы панель өлшемдерінің (ұзындығы және ені) және тереңдік өлшемінің қатынастары 2/√ 2/1.

 

 

                      

 

                                                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.10 сурет - Әр түрлі пішінді жәшіктердегі бастиектердің жиіліктік сипаттамалары (нүкте бастиектің орналасуын білдіреді)

 

1.2 Жабық акустикалық сырты

 

Жабық АЖ артықшылығы – бастиек диффузорының артқы беті сәуле шығармайды, яғни «акустикалық қысқа тұйықталу» мүлдем жоқ. Жабық АЖ кемшілігі – олардың бастиектерінің диффузорлары сырты ішіндегі ауа көлемінің қосымша қатаңдығымен жүктелген. Қосымша қатаңдығының бар болуы жабық сырттағы бастиектің қозғалмалы жүйесінің резонанстық жиілігінің wo1 өсуіне, осыдан төменнен жаңғыртылатын жиіліктер диапазонының қысылуына әкеледі. Қозғалмалы жүйенің қатаңдығын қатаңдығы s0 кейбір эквивалентті ауа көлемінің Vэ қатаңдығы арқылы өрнектеуге болады. Осыдан жабық сырттағы бастиектің резонанстық жиілігі

wo1 =wo√1+ Vэ/ V.    

Резонанстық жиілік тым жоғары болмау үшін кейде қозғалмалы жүйесі ауырлау бастиектер қолданылады. Бірақ қозғалмалы жүйенің массасының артуы АЖ сезгіштігін төмендететінін ескерту қажет.

 

Стандартты дыбыстық қысым рст

 

рст = 2,65х10 -3√ f013 V/ Q01     

етіп анықталады, мұндағы Q01 — жабық сырттағы бастиектің сапалылығы.

Төменгі жиіліктер аймағындағы жабық АЖ (ашық АЖ) жиіліктік сипаттамасының бірқалыпсыздығы олардың сапалылығымен анықталады (сурет 1.11, оң жақта). Q01< 0,707 кезінде АЖ жиіліктік сипаттамасы жиіліктің төменгі жиіліктер аймағына түсуімен бірқалыпты төмендейді және жоғарғы жиіліктерімен салыстырғанда бірқалыпсыздық резонанстық жиіліктегі wo1 түсім түрінде көрінеді. 0,707< Q01 < 1,0 кезінде жиіліктік сипаттамада w1 жиілігінде үлкен емес шың, ал wo1 резонанстық жиілікте түсім бар. Сонда жиіліктік сипаттаманың бірқалыпсыздығы w1 шыңындағы өсіммен және wo1 резонанстық жиілігіндегі түсіммен анықталады.

Q01 > 1 кезінде жиіліктік сипаттаманың бірқалыпсыздығы тек сипаттаманың көлденең бөлігіне қатысты w1 жиілігіндегі шыңмен ғана анықталады.

1.11 Сурет – сол жақта – Жабық жүйенің жиіліктік сипаттамасы,                                оң жақта – Жабық АЖ-нің жиіліктік сипаттамасының бірқалыпсыздығының Q01 – ден тәуелділігі

Жабық АЖ сапалылығына байланысты жиіліктік сипаттамасының бірқалыпсыздығы 1.11 суреттің сол жағында келтірілген. Суреттен көріп отырғанымыздай, жабық  АЖ жиіліктік сипаттамасының минималды бірқалыпсыздығы Q01 сапалылығы кезінде болады және 1,3 дБ-ға тең.       Бастиектің қажетті сапалылығы келесі шарттан табылады

Q  =   Q01  / √1+ Vэ/V.

 

Жабық АЖ арналған бастиектер сапалылығы 0,8— 1-ден аспау керек. Қарсы жағдайда, бастиек  «демпферланданған» болып кетеді. Бұл оның қозуы кезінде, яғни оған музыкалық немесе сөйлеу бағдарламасының кернеуін бергенде, бастиек берілген кернеудің тактіне сәйкес тербелумен қатар резонанстық жиілігіне жақын өзінің тербелістер жиілігімен де тербеледі деген сөз. Тыңдаушылар үшін бұл жиіліктің естілуі бағдарламаның естілуімен бірге «гуілдеу», төмен тондардың «таза еместігі» түрінде байқалады. Сонымен қатар, егер бастиек жәшікте орналасса, сыртындағы резонанстық құбылыстарға байланысты орташа және жоғары жиіліктер аймағында жиіліктік сипаттаманың бірқалыптылығы нашарлайды. Оларды жою үшін ішкі беттер (әсіресе артқы қабырғасы) дыбыс сіңіргіш материалымен қаптайды және онымен көлемінің бір бөлігін толтырады. Сол ішкі көлемді дыбыс сіңіргіш материалымен толтыру сыртындағы ауаның термодинамикалық қысу-кеңейту процесін өзгерту мақсатында да қолданылады.

 

1.3 25ГДН3-2 акустикалық бастиекті есептеу мысалы

Оның параметрлері:

           - Q0 қозғалмалы жүйенің сапалылығы                   0,4;

             -  қозғалмалы жүйенің резонанстық жиілігі, Гц      30;

             -  бастиектің эквивалентті көлемі Vэ,л                     100;

      -  жаңғырылатын жиіліктер диапазоны, Гц        20-1000;

      -  сезгіштігі, дБ/Вт                                     90.

 

Берілген акустикалық бастиек үшін fшек=40Гц шектік жиіліктегі сипаттаманың түсімі 6дБ-дан аспайтын жәшік көлемін V таңдайық.

1.1 сурет бойынша көлденең ось бойынша wГР/w0=40/30=1,33 нүктесінен «6 дБ» қисығымен қиылысқанша ординатаға тұрғызамыз, қиылысу нүктесінен V/Vэ осімен қиылысқанша абсцисса осіне параллель түзу жүргіземіз. V/Vэ=0,95 аламыз.

  Осыдан :V=0,95×Vэ, V=0,95×100=95 л

  Осы V/Vэ мәніне оң ось бойынша Ö1+V/Vэ=1,4 мәні сәйкес келеді.

  А параметрін табайық:А=2,65×10-3×Öf03×Vэ/Qo,                      

мұндағы f0- бастиектің қозғалмалы жүйесінің резонанстық жиілігі, Гц;

      V-акустикалық бастиектің эквивалентті көлемі, л;

                Qo- қозғалмалы жүйенің сапалылығы

А = 2,65×10-3 ×Ö 303  ×100/0,4 = 0,218

Акустикалық жүйемен жасалатын стандартты дыбыстық қысымын табайық

Pст=А×Ö1+V/Vэ= 0,218×Ö1+95/100=0,3 Па.

 

 2 Дыбысты кодалаудың цифрлық әдістері НОМ, ЖМ, ФМ, МФМ

 

 Тегі, аты және әкесінің атынан тұратын жеке кодалық комбинацияны дауыссыздар - «1», дауыстылар - «0» болып келетін кодалаудың төрт цифрлық әдісімен НОМ, ЖМ, ФМ, МФМ келтіру және осы әдістердің салыстырмалы сипаттамасын жасау.

2.1 Нөлге оралмайтын жазу әдісі

 

Нөлге оралмайтын жазу әдісінің екі нұсқасы бар бар. Осы әдіске сәйкес келетін жазу және жаңғырту сигналдары 2.1 суретте келтірілген.

Жазуға түсетін информацияның әрбір «бірлігіне» магниттік бастиектегі токтың өзгеруі сәйкес келеді (2.2 сурет). Тоқтың жоғарғы деңгейі Iв тасушысы қаныққанша бір бағытта магниттейді (мысалы, + Mr), ал тоқтың төменгі деңгейі Iн – қарама-қарсы бағытта (- Mr). НОМ әдісі бойынша жазу-жаңғырту құрылғысының типтік сұлбасы 2.1 суретте келтірілген.

Информация «бірліктерінің» импульстері I триггерінің санауыш кірісіне түседі. Триггердің потенциалды кірістері 2 және 3 жазу күшейткіштеріне қосылған. Олардың шығыстарынан парафазалы сигналдар магнит бастиегінің екі жарты орамаларына 4 беріледі. «Жазуды рұқсат ету » сигналы күшейткіштерді тек белгілі бір массивті жазу уақытына ғана ашады, содан кейін 2 күшейткіш жабылады. Жаңғырту кезінде тоқтың әрбір өзгерісіне магнит бастиегінен түскен импульс сәйкес келеді. Магниттелудің жалғыз құламасын жаңғырту кезінде пайда болатын импульс әртүрлі функциялармен аппроксимациялануы мүмкін. НОМ жаңғырту сигналы үзілісті болып келеді. Осы жағдайда информацияны бөліп шығару үшін амплитудалық детектирлеу әдісін қолдану керек.

Жаңғырту сигналы сызықты күшейткішпен 5 күшейтілгеннен кейін симметриялы шектеуішке 6 түседі. Шектеуіштің табалдырығы 2.2 суретте көрсетілген. Шектеуіштің шығысындағы 6 импульстер немесе 7 элементіне түседі.

 

Сурет 2.1- НОМ әдісі бойынша жазу-жаңғырту арнасы.

 

2.2 сурет - НОМ жазу әдісі

2.2 Фазалық және жиіліктік модуляция

 

ФМ және ЖМ әдістеріне сәйкес келетін жазу және жаңғырту сигналдары сәйкесінше 2.3  және  2.4 суреттерде келтірілген .  

Фазалық модуляциямен жазу кезінде цифрлық орналасудың центріндегі информацияның «нөлдеріне» Iв деңгейінен Iн деңгейіне дейін бағытындағы тоқтың өзгеруі (2.3 б сурет), ал информацияның  «бірліктеріне» қарама-қарсы (фазаның 180°-қа өзгеруі) бағытындағы тоқтың өзгеруі сәйкес келеді. Осындай кодалауды қамтамасыз ету үшін цифрлық орналасудың шекараларында қызметтік өзгеріс енгізіледі. Бұл өзгеріс «бірліктен» «нөлге» және керісінше өту кезінде пайда болмайды.

 

2.3 сурет – ФМ әдісі бойынша МЗВ арнасындағы сигналдар

Жиіліктік модуляциямен жазу кезінде жазу тоғы әрқашан цифрлық орналасу шекарасында ауысады (2.4 сурет). Сонымен қатар, информацияның «бірліктеріне» цифрлық позицияның центріндегі тоқтың өзгеруі сәйкес келеді, яғни «бірліктерді» жазу кезінде тоқтың ауысуы жиілігі 2 есе артады. Осы әдісте тоқ өзгеруінің бағыты кез келген болуы мүмкін.                        Жиіліктік және фазалық модуляция жазудың екіжиілікті сигналының пайда болуын қамтамасыз етеді. Тоқтың ауысу периоды екі мәнді ғана қабылдай алады: Т және 0,5Т, мұндағы Т – синхросерия периоды.  Жазу сигналының спектріне тұрақты құраушы енеді және айналасында сигналдың негізгі қуаты жинақталған f = 1/ T жиілігінде максимумы бар. Жаңғырлаудың ФМ және ЖМ үшін аналогтық сигналдары сәйкесінше 2.3 және  2.4 суреттерде көрсетілген.

2.4 сурет – ЖМ әдісі бойынша МЗВ арнасындағы сигналдар

 

НО және НОМ сигналдарына қарағанда, мұнда массив шегінде жаңғыртудың үзіліссіз сигналдары қалыптасады. Үзіліссіз сигналдың екі артықшылығы бар.

         Біріншіден, ол үлкен амплитудалық тербелістер кезінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді, екіншіден, осындай сигнал өз-өзін синхронизациялай алады.

Сигналдың қалыптасуы магниттік бастиегінен алынған сигналдың шыңдары бойынша орындалуы керек. Шыңдар бойынша детектирлеу нөлдік ауысу табалдырықты компараторда симметриялы шектеумен жалғасатын сигналды дифференциалдау жолымен іске асырылады.

Дифференциалдау импульс шыңына сәйкес нөл арқылы ауысудың алуын қамтамасыз етеді. Компаратордағы шектеу кезінде сигналдың тек нөлдік осіне жақын (милливольт бірліктері қашықтығында) орналасқан бөлігі ғана қолданылады.

Осыдан, сигналда бар информацияны осы сигналдың симметрия осімен қиылысу нүктелері тасымалдайды.

Информацияны ФМ және ЖМ әдістерімен жазу кезінде бір екілік белгі сигналдың толық периодымен тасымалданады. Осыдан, жаңғырылатын сигналдың информациясының сыйымдылығы НОМ-ға қарағанда екі есе кем.

2.3 Модификацияланған фазалық модуляция

 

Осы әдістің көп таралғандығы бір жағынан оның информациялық сыйымдылығы НОМ әдісінің сыйымдылығына тең екенімен (жарты периодқа бір екілік белгі), ал екінші жағынан ол өз-өзін синхронизациялай алатындығымен түсіндіріледі.МФМ әдісі бойынша жазу және жаңғыртудың уақыттық диаграммалары 2.5 суретте келтірілген.

Жазу сигналы келесі ереже бойынша қалыптасады. Информацияның «бірлігіне» әрқашан осы «бірлік» орналасатын цифрлық позицияның басындағы жазу тоғының өзгеруі сәйкес келеді. Информацияның «нөліне» осы «нөл» орналасатын цифрлық позицияның центріндегі тоқтың өзгеруі сәйкес келеді. Егер жазылатын информацияның келесі белгісі «бірлік» болса, онда «нөл» тоқтың ауысуына әкелмейді.

Осылайша, егер жазуға үзіліссіз «бірліктер» не «нөлдер» түсіп жатса, онда тоқтың өзгерулері 1Т аралығында орналасады. «Бірліктерден» «нөлдерге» және керісінше ауысуына әрқашан 1,5 Т-қа тең өзгерістер арасындағы интервал сәйкес келеді.

 

2.5 сурет -MФМ әдісі бойынша  МЗВ арнасындағы сигналдар

 

Сонымен, 101 кодтық тізбегі кезінде 2T-ға тең интервал пайда болады. Осы үш жағдайға fо/2; fо/3 және fо/4 жиіліктердегі максимумдары бар лездік спектрлер сәйкес келеді, мұндағы fо/2-екілік белгілердің үзіліссіз тізбегіне сәйкес келетін жиілік. Осы себебінен МФМ әдісін үш жиілікті деп атайды.

Жаңғырту сигналы 2.5 в суретінде көрсетілген. Бұл сигнал ФМ және ЖМ сигналдары сияқты үзіліссіз және өз-өзін синхронизациялайды. Егер жазу ажыратумен жүргізілетін болса, оған шыңдық детектирлеу әдісін толығымен қолдануға болады. Ажырату жоқ болса МФС сигналы НОМ сигналы сияқты болады.

Жаңғырту құрылғысындағы МФМ сигналын өңдеу операциялардың типтік тізбегінен тұрады: дифференциалдау, симметриялы шектеу, шектелген сигналдың фронттары бойынша импульстерді қалыптастыру. Синхронизация сигналымен салыстырғанда фазалық ауытқулардан және басқа себептерден (детектирлеу терезесі) информация импульстерінің максимал болатын ығысуы теориялық түрде + 0,25Т-ға тең.  МФМ жазу әдісі ФМ және ЖМ әдістерінің негізгі артықшылықтарына ие: жаңғырту сигналдарының үзіліссіздігі және өз-өзін синхронизациялау. Осы үш әдістің сигналдарының фазалық ауытқуларына бірдей. Сонымен бірге МФМ жазу сигналының жиілігі ФМ және ЖМ әдістеріне қарағанда екі есе кем. Сондықтан жаңғырту сигналының спектрінің ені де информацияның бірдей тактілік жиілігі кезінде екі есе азайтылған. Жаңғырту сигналының периоды информацияның екі битін тасымалдайды. Осыдан, арнаның өткізу жолағы бірдей болған кезінде МФМ әдісі ФМ және ЖМ әдістеріне қарағанда жазудың екі есе үлкен тығыздығын алуға мүмкіндік береді.

НОМ әдісіне қарағанда МФМ әдісі бір кемшілікке ие: детектирлеу терезесі екі есе кіші. Бұл информацияны жаңғырту сигналдарынан бөліп шығару кезіндегі белгілі бір қиыншылықтарға әкеледі және НОМ әдісін қолданғанда алынатын жазу тығыздығын алуға мүмкіндік бермейді.

Мазмұны   

Курстық жұмысқа тапсырма

 

1 Динамикалық бастиектің акустикалық сыртын есептеу

 

  1.1 Ашық акустикалық сырты

 

  1.2 Жабық акустикалық сырты

 

  1.3 Параметрлері берілген 25ГДН3-2 акустикалық бастиектің есептеу мысалы

 

2 Дыбысты кодалаудың цифрлық әдістері НОМ, ЖМ, ФМ, МФМ

 

Әдебиеттер тізімі                                          

 

Әдебиеттер тізімі 

1.Бытовые акустические системы. В.К. Иофе,  М.В. Лизунков.- М.: Горячая линия –  Телеком, 2002.

         2. Цифровая запись сигналов звука и изображения: Учебное пособие. Т.А.Урусова.- АИЭС, 2005.