談?wù)撘豢顢?shù)控嘯叫抑制系統(tǒng)的設(shè)計及調(diào)試
1 嘯叫的產(chǎn)生當(dāng)使用擴聲設(shè)備時,由于聲源和放聲的揚聲器同處于一個區(qū)域內(nèi),來自傳聲器的聲音經(jīng)電聲系統(tǒng)再由揚聲器輻射,經(jīng)室內(nèi)表面反射,再次反饋到傳聲器,這就是聲反饋。當(dāng)這種聲反饋成為正反饋,就會產(chǎn)生嘯叫。2 精工嘯叫抑制系統(tǒng)設(shè)計方案我們知道, 擴聲系統(tǒng)因聲音正反饋出現(xiàn)“嗚嗚”嘯叫時,這些嘯叫聲對應(yīng)著一些固定的頻率點。所以,很多場合會采用系統(tǒng)龐大的窄帶均衡濾波器,通過專業(yè)人員反復(fù)調(diào)試來把這些嘯叫的頻率點消除。在這里,我們的基本設(shè)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(diào)整陷波參數(shù)的窄帶陷波電路將此頻率濾除。這樣,既可實現(xiàn)系統(tǒng)嘯叫的消除,同時又避免了手動調(diào)試圖示均衡器的麻煩。在這思想指導(dǎo)下,我們設(shè)計了一種精工嘯叫抑制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)框圖如下圖1鉆攻中心 所示。系統(tǒng)主要分為三大單元:CPU 處理單元由單片機89C52構(gòu)成;濾波處理單元由精工濾波芯片MAX260 構(gòu)成;測頻單元由運放構(gòu)成比較器將音頻信號轉(zhuǎn)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(shè)計的具體實現(xiàn)細節(jié)。 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(tǒng)主要應(yīng)用于話音擴聲場合, 系統(tǒng)語音通道的帶寬范圍設(shè)計為100Hz~3400Hz。如前所述,擴聲系統(tǒng)出現(xiàn)嘯叫時,這些嘯叫聲對應(yīng)著一些固定的頻率點。測頻單元就是負責(zé)把這些嘯叫的頻率點判斷出來。由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖可知, 話音信號一路經(jīng)MAX260 濾波處理后輸出;另一路采用比較電路將話音信號轉(zhuǎn)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(shù)功能以等精度測頻方式對語音頻率進行測量監(jiān)控。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生嘯叫時,測頻單元會連續(xù)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(shè)在t0時刻系統(tǒng)開始初始化,T1、T0 分別設(shè)置成16 位的計數(shù)器、定時器來對輸入信號和時標(biāo)信號來計數(shù),它們初始值均為0。時標(biāo)信號的頻率在單片機內(nèi)固定為fc=fosc/12,fosc為單片機的晶振頻率。外部中斷 INT1 設(shè)置邊沿觸發(fā)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(chǎn)生第一次 INT1 中斷時開放TR0、TR1 計數(shù)允許,并關(guān)閉INT1 自身中斷允許。當(dāng)T0計數(shù)溢出時,可在t2時刻產(chǎn)生T0 中斷,記錄自身的中斷次數(shù) n,再次開放INT1 的中斷允許。T0 溢出中斷后將從0 開始繼續(xù)計數(shù),直到t3時刻由輸入信號產(chǎn)生第二次INT1 中斷,然后關(guān)閉 TR0、TR1 以完成一次測頻。T1 中的計數(shù)值代表了輸入信號完整的 N1 個周期。設(shè) T0 中的剩余讀數(shù)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(guān)電容有源濾波器。微處理器精確控制濾波函數(shù),在不需外部元件的情況下,就可方便的構(gòu)成各種帶通、低通、高通、陷波和全通配置;可在程序控制下設(shè)置中心頻率F0、品質(zhì)因數(shù)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(yīng)的十進制數(shù)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(jié)合音頻信號特點及單片機的工作頻率,現(xiàn)將可能出現(xiàn)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(dāng)?shù)姆诸l來產(chǎn)生相應(yīng)的時鐘頻率Fclk。本系統(tǒng)中輸入信號頻率與選用的時鐘頻率Fclk的關(guān)系如下頁表一所示。在本系統(tǒng)中采用了兩片MAX260,并將兩芯片都設(shè)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(lián)方式連接,即系統(tǒng)可動態(tài)濾除四個嘯叫頻率點。如表一可知,對應(yīng)不同頻段的嘯叫頻率點,應(yīng)給 MAX260 相應(yīng)的通道提供對應(yīng)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(shù)器74LS161分頻獲得,再由單片機控制的8選1模擬開關(guān)4051選通對應(yīng)的時鐘信號Fclk。 我們設(shè)計的系統(tǒng),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(tǒng)檢測到嘯叫頻率F0,并根據(jù)公式(a)計算出對應(yīng)的F0控制代碼NF,然后根據(jù)表一給MAX260 提供恰當(dāng)?shù)牟蓸訒r鐘Fclk,即可構(gòu)成抑制嘯叫的精工濾波器，海天精工專業(yè)生產(chǎn)鉆攻中心。2.3 CPU程序設(shè)計單片機采用89C52,在系統(tǒng)程序設(shè)置上主要有三大模塊:(1) 對系統(tǒng)使用環(huán)境進行監(jiān)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(shù)處理程序;(3) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)音量的精工衰減器PT2315的控制程序。程序采用C 語言設(shè)計,程序流程圖見圖3(注:設(shè)變量old存放歷史測頻參數(shù),變量new存放實時測頻參數(shù))。3 調(diào)試效果調(diào)試環(huán)境:十八平方左右的室內(nèi),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(diào)制在50db左右,音箱音量開******,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(yán)重,使用濾波電路后系統(tǒng)能迅速檢測到當(dāng)前使用環(huán)境的嘯叫頻點個數(shù)及對應(yīng)值,并能迅速將嘯叫現(xiàn)象抑制下來。并能使系統(tǒng)增益提高4～6db 左右。因為本系統(tǒng)只采用兩片MAX260 芯片,即最多可動態(tài)慮除4個嘯叫頻點,當(dāng)使用環(huán)境超過4 個嘯叫頻點時系統(tǒng)只能通過自動調(diào)節(jié)音量來抑制嘯叫,系統(tǒng)增益提升量較小。本文由海天技術(shù)文章 整理發(fā)表，文章來自網(wǎng)絡(luò)僅參考學(xué)習(xí)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。相關(guān)文章可查閱本站：技術(shù)文章 或本文下方 標(biāo)簽 分類 相關(guān)產(chǎn)品可查閱本站：產(chǎn)品中心精工教學(xué)論文及行業(yè)發(fā)展資訊可查閱本站：行業(yè)資訊