Қарапайым және арзан сандық аудио тарату: 4 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Мен лазерлік мылтықты жасағаннан бері мен лазерді дыбысты жіберу үшін модерациялау туралы ойладым, не ойын -сауық үшін (балалар интеркомы), не мүмкін, неғұрлым күрделі лазерлік мылтық үшін деректерді беру үшін, бұл қабылдағышты анықтауға мүмкіндік береді. оны кім ұрды. Бұл нұсқаулықта мен аудио таратуға назар аударамын.

Көптеген адамдар аналогты дыбыстық сигналды лазер диодының қуат көзіне қосу арқылы аналогты модуляцияланған тарату жүйесін құрды. Бұл жұмыс істейді, бірақ оның бірнеше елеулі кемшіліктері бар, негізінен, дыбысты қабылдау кезінде сигналды күшейте алмау. Сонымен қатар сызықтық өте нашар.

Мен лазерді импульстік ені модуляциясы (PWM) жүйесі арқылы сандық түрде модуляциялағым келді. Лазерлік мылтық жобасында қолданылатын арзан лазерлік диодтар қалыпты жарықдиодқа қарағанда жылдамырақ, секундына миллиондаған импульске жететін етіп модуляциялануы мүмкін, сондықтан бұл өте ыңғайлы болуы керек.

1 -қадам: Принципті растау (таратқыш)

Үшбұрышты немесе аралау тісті генераторды қолдана отырып және оның шығысын оп-күшейткіші бар сигнал кірісімен салыстыра отырып, біршама жақсы таратқышты құруға болады. Дегенмен, жақсы желілікке жету өте қиын, ал компоненттердің саны тез өседі, ал динамикалық диапазон жиі шектеулі болады. Сонымен қатар, мен жалқау болуға рұқсат бердім.

Біршама бүйірлік ойлау мені PAM8403 деп аталатын D-сыныпты өте арзан аудио күшейткішке нұсқады. Мен бұны лазерлік мылтық жобасында нағыз дыбыс күшейткіш ретінде қолдандым. Ол дәл біз қалаған нәрсені жасайды, импульстің ені аудио кірісті модуляциялайды. Қажетті сыртқы компоненттері бар шағын тақталарды eBay -ден 1 евродан төмен сатып алуға болады.

PAM8404 чипі-бұл H-көпірінің толық шығысы бар стерео күшейткіш, демек ол екі сымды да динамикке Vcc (плюс) рельсіне немесе жерге қосады, бұл бір сымды жүргізумен салыстырғанда шығыс қуатын тиімді түрде төрт есе арттырады. Бұл жоба үшін біз тек бір арнаның екі шығыс сымының біреуін қолдана аламыз. Толық үнсіздікте шығыс шамамен 230 кГц квадраттық толқынға жетеді. Дыбыстық сигналдың модуляциясы шығудың импульстік енін өзгертеді.

Лазерлік диодтар шамадан тыс токқа өте сезімтал. Тіпті 1 микросекундтық импульс оны толығымен жоя алады. Көрсетілген схема бұған жол бермейді. Ол лазерді VCC -тен тәуелсіз 30 миллиамппен басқарады. Дегенмен, диодтардың шамалы ғана ажыратылуы бар, әдетте транзистордың кернеуін 1,2 вольтке дейін қысқартады, лазерлік диод бірден жойылады. Мен екі лазерлік модульді осылай үрледім. Мен лазер драйверін нан тақтасына салмауды ұсынамын, бірақ оны ПХД кішкене бөлігіне немесе еркін түрде лазерлік модульдің артқы жағындағы шөгілетін түтікке дәнекерлеуге кеңес беремін.

Таратқыш дегенге қайта келу. PAM8403 шығысын лазерлік драйвер тізбегінің кірісіне қосыңыз және таратқыш дайын! Жанған кезде лазер визуалды түрде қосылады және ешқандай модуляцияны оптикалық түрде анықтау мүмкін емес. Бұл шын мәнінде мағынасы бар, себебі сигнал 230 кГц тасымалдаушы жиілігінде қосылу/өшіру күйінің 50/50 пайызын құрайды. Кез келген көрінетін модуляция сигналдың көлемі емес, сигналдың нақты мәні болар еді. Тек өте төмен жиіліктерде ғана модуляция байқалады.

2 -қадам: Принципті растау (ресивер, күн ұяшығының нұсқасы)

Мен ресивердің көптеген теріс принципті PIN фото диодтары, біржақты емес нұсқалары және т.б сияқты көптеген принциптерді зерттедім. Әр түрлі схемалардың әр түрлі артықшылықтары мен кемшіліктері болды, мысалы жылдамдық пен сезімталдық, бірақ бәрінен бұрын күрделі болды.

Енді менде бақшада күн сәулесінен қуат алатын ескі IKEA Solvinden шамы болды, ол жаңбырдың әсерінен жойылды, сондықтан мен екі кішкентай (4х5 см) күн батареясын құтқардым және модуляцияланған қызыл лазер диодын көрсете отырып, қанша сигнал шығарылатынын сынап көрдім. олардың бірінде. Бұл таңқаларлық жақсы ресивер болып шықты. Қарапайым сезімтал және жақсы динамикалық диапазон, күн сәулесінен тіпті жарқын жарықпен жұмыс істейді.

Әрине, eBay -де осындай шағын күн батареяларын іздеуге болады. Олар 2 еуродан төмен сатылуы керек.

Мен оған басқа PAM8403 D класының қабылдағыш тақтасын жалғадым (ол тұрақты ток компонентінен де құтылды) және оған бекітілген қарапайым динамикті қостым. Нәтиже әсерлі болды. Дыбыс өте қатты және бұрмалаусыз болды.

Күн батареясын пайдаланудың кемшілігі - олар өте баяу. Сандық тасымалдаушы толығымен жойылады және бұл сигнал ретінде өтетін нақты демодуляцияланған дыбыс жиілігі. Артықшылығы - демодулятор мүлде қажет емес: күшейткіш пен динамикті қосыңыз, сонда сіз кәсіппен айналысасыз. Кемшілігі - цифрлық тасымалдаушы болмағандықтан және оны қалпына келтіру мүмкін болмағандықтан, қабылдағыштың жұмысы жарық қарқындылығына толық тәуелді және дыбыс жарық шамдары сияқты дыбыстық жиілік диапазонында модуляцияланған барлық жарық көздерімен бұрмаланатын болады., теледидарлар мен компьютер экрандары.

3 -қадам: тест

Мен сәулені оңай көру үшін және күн батареясының максималды сезімталдығына ие болу үшін таратқыш пен қабылдағышты түнде шығардым, сәттілік болды. Сигнал 200 метр қашықтықтан оңай алынды, онда сәуленің ені 20 см аспайды. Дәл емес коллиматор линзасы бар 60 центтік лазерлік модуль, тазартылған күн батареясы және екі күшейткіш модулі үшін жаман емес.

Кішігірім бас тарту: Мен бұл суретті жасаған жоқпын, оны әйгілі іздеу сайтынан алдым. Сол түні ауада аздап ылғалды болғандықтан, сәуле артқа қараған кезде сәуле осылай көрінді. Өте керемет, бірақ бұл нүктенің жанында.

4 -қадам: Ойдан кейін: цифрлық қабылдағыш құру

Сандық қабылдағышты құру, PIN -диодтың нұсқасы

Айтылғандай, жоғары жиілікті PMW сигналын регенерацияламай, адасқан сигналдар өте естіледі. Сондай-ақ, PMW сигналы бекітілген амплитудаға дейін қалпына келтірілмесе, қабылдағыштың дыбыс-шу коэффициенті қабылдағыш лазер сәулесінің қанша түсетініне тікелей байланысты. Егер PMW сигналының өзі жарық сенсорының шығысында жеткілікті түрде қол жетімді болса, онда бұл жарық сигналдарын сүзу өте оңай болуы керек, себебі модуляция жиілігіндегі барлық нәрсе адасқан деп есептелуі керек. Осыдан кейін, қалған сигналды күшейту PWM сигналын қалпына келтіруі керек.

Егер цифрлық қабылдағыш әлі салынбаған болса, бірақ оны детектор ретінде BWP34 PIN диодын қолдану арқылы жасауға болады. Түсіру аймағын ұлғайту үшін линзалар жүйесі туралы шешім қабылдауға тура келеді, өйткені BWP34 -те 4х4 мм шамасында өте кішкентай саңылау бар. Содан кейін сезімтал детекторды жасаңыз, шамамен 200 кГц -ке орнатылған жоғары өту сүзгісін қосыңыз. Сүзуден кейін сигнал күшейтіліп, бастапқы сигналды мүмкіндігінше жақсы қалпына келтіру үшін кесілуі керек. Егер мұның бәрі жұмыс істейтін болса, біз негізінен сигналды қалпына келтірдік, себебі ол PAM чипі арқылы шығарылды және оны шағын динамикке тікелей беруге болады.

Мүмкін, кешірек!

Әр түрлі көзқарас, кәсіби!

Мұнда ұсынылғаннан әлдеқайда үлкен қашықтықта (бірнеше ондаған шақырым) жарық өткізетін адамдар бар. Олар лазерді пайдаланбайды, себебі монохроматикалық жарық мультроматикалық жарыққа қарағанда вакуумсыз қашықтықта қашықтықта тез өшеді. Олар жарықдиодты кластерлерді, үлкен френель линзаларын пайдаланады және әрине, таза ауаны және ұзақ көру сызықтарын табу үшін үлкен қашықтықтарға саяхат жасайды: оқыңыз: таулар. Интернеттен табуға болатын қызықты нәрселер.