談論一款數控嘯叫抑制系統的設計及調試
1 嘯叫的產生當使用擴聲設備時,由于聲源和放聲的揚聲器同處于一個區域內,來自傳聲器的聲音經電聲系統再由揚聲器輻射,經室內表面反射,再次反饋到傳聲器,這就是聲反饋。當這種聲反饋成為正反饋,就會產生嘯叫。2 精工嘯叫抑制系統設計方案我們知道, 擴聲系統因聲音正反饋出現“嗚嗚”嘯叫時,這些嘯叫聲對應著一些固定的頻率點。所以,很多場合會采用系統龐大的窄帶均衡濾波器,通過專業人員反復調試來把這些嘯叫的頻率點消除。在這里,我們的基本設計思想是,用一個自動檢測頻率的電路把嘯叫頻率點找出來,然后再用一個可即時自動調整陷波參數的窄帶陷波電路將此頻率濾除。這樣,既可實現系統嘯叫的消除,同時又避免了手動調試圖示均衡器的麻煩。在這思想指導下,我們設計了一種精工嘯叫抑制系統,其結構框圖如下圖1鉆攻中心 所示。系統主要分為三大單元:CPU 處理單元由單片機89C52構成;濾波處理單元由精工濾波芯片MAX260 構成;測頻單元由運放構成比較器將音頻信號轉換為測頻用的脈沖信號。下面我主要討論一下測頻單元、精工濾波處理單元及 CPU 程序設計的具體實現細節。 鉆攻中心 請選擇 海天精工2.1 測頻單元由于器件限制,本系統主要應用于話音擴聲場合, 系統語音通道的帶寬范圍設計為100Hz~3400Hz。如前所述,擴聲系統出現嘯叫時,這些嘯叫聲對應著一些固定的頻率點。測頻單元就是負責把這些嘯叫的頻率點判斷出來。由系統結構框圖可知, 話音信號一路經MAX260 濾波處理后輸出;另一路采用比較電路將話音信號轉換成脈沖信號同時送入單片機的INT1 和T1 引腳,利用INT1 中斷、T1計數功能以等精度測頻方式對語音頻率進行測量監控。當系統發生嘯叫時,測頻單元會連續檢測到同樣的頻率。采用單片機進行等精度測頻原理簡介:如右圖2所示,設在t0時刻系統開始初始化,T1、T0 分別設置成16 位的計數器、定時器來對輸入信號和時標信號來計數,它們初始值均為0。時標信號的頻率在單片機內固定為fc=fosc/12,fosc為單片機的晶振頻率。外部中斷 INT1 設置邊沿觸發方式, 開放INT1 和T0 的中斷允許。在t1 時刻,輸入信號的跳變沿產生第一次 INT1 中斷時開放TR0、TR1 計數允許,并關閉INT1 自身中斷允許。當T0計數溢出時,可在t2時刻產生T0 中斷,記錄自身的中斷次數 n,再次開放INT1 的中斷允許。T0 溢出中斷后將從0 開始繼續計數,直到t3時刻由輸入信號產生第二次INT1 中斷,然后關閉 TR0、TR1 以完成一次測頻。T1 中的計數值代表了輸入信號完整的 N1 個周期。設 T0 中的剩余讀數為N2',則被測信號的頻率由下式計算:Fx=N1/[12 ×(65536 ×n+N2')/fosc] 高速加工中心請選擇 海天精工2.2 精工濾波處理單元本單元中,濾波器采用了MAXIM 公司推出的 CMOS 雙二階通用開關電容有源濾波器。微處理器精確控制濾波函數,在不需外部元件的情況下,就可方便的構成各種帶通、低通、高通、陷波和全通配置;可在程序控制下設置中心頻率F0、品質因數Q 和濾波器的工作方式。濾波器中心頻率F0的控制代碼可通過下式計算:NF=2 ×Fclk/(F0 ×3.14)-64 ————(a)Fclk為輸入時鐘頻率,NF為中心頻率F0控制代碼,對應的十進制數為0～63之間。MAX260 在實際使用時,要保證時鐘頻率Fclk/ 中心頻率F0 對比精度在1％。結合音頻信號特點及單片機的工作頻率,現將可能出現的嘯叫頻率按頻段劃分,并利用單片機ALE引腳輸出的時鐘信號進行適當的分頻來產生相應的時鐘頻率Fclk。本系統中輸入信號頻率與選用的時鐘頻率Fclk的關系如下頁表一所示。在本系統中采用了兩片MAX260,并將兩芯片都設置為工作方式一,采用陷波輸出通道即引腳HP。兩片 MAX260 共有四個陷波通道,以串聯方式連接,即系統可動態濾除四個嘯叫頻率點。如表一可知,對應不同頻段的嘯叫頻率點,應給 MAX260 相應的通道提供對應的采樣時鐘信號Fclk。不同頻段的采樣時鐘信號Fclk由單片機ALE引腳的輸出信號通過2片計數器74LS161分頻獲得,再由單片機控制的8選1模擬開關4051選通對應的時鐘信號Fclk。 我們設計的系統,晶振頻率fosc＝12MHz, 則 ALE 引腳的輸出信號頻率fALE=2MHz。綜上所述,只要系統檢測到嘯叫頻率F0,并根據公式(a)計算出對應的F0控制代碼NF,然后根據表一給MAX260 提供恰當的采樣時鐘Fclk,即可構成抑制嘯叫的精工濾波器，海天精工專業生產鉆攻中心。2.3 CPU程序設計單片機采用89C52,在系統程序設置上主要有三大模塊:(1) 對系統使用環境進行監控捕捉嘯叫頻點的測頻程序;(2) 對檢測到的嘯叫頻點進行陷波處理的MAX260 控制參數處理程序;(3) 調節系統音量的精工衰減器PT2315的控制程序。程序采用C 語言設計,程序流程圖見圖3(注:設變量old存放歷史測頻參數,變量new存放實時測頻參數)。3 調試效果調試環境:十八平方左右的室內,無任何消音裝飾材料。器材: 高靈敏度駐極體話筒、精工濾波電路板、20W 有源電腦音箱一對。將精工濾波電路的話筒放大增益調制在50db左右,音箱音量開最大,話筒正對音箱并離音箱0.5米左右,不使用精工濾波電路時嘯叫嚴重,使用濾波電路后系統能迅速檢測到當前使用環境的嘯叫頻點個數及對應值,并能迅速將嘯叫現象抑制下來。并能使系統增益提高4～6db 左右。因為本系統只采用兩片MAX260 芯片,即最多可動態慮除4個嘯叫頻點,當使用環境超過4 個嘯叫頻點時系統只能通過自動調節音量來抑制嘯叫,系統增益提升量較小。本文由海天技術文章 整理發表，文章來自網絡僅參考學習，本站不承擔任何法律責任。相關文章可查閱本站：技術文章 或本文下方 標簽 分類 相關產品可查閱本站：產品中心精工教學論文及行業發展資訊可查閱本站：行業資訊