Thiết kế mạch lọc âm thanh đơn giản

Một hệ thống âm thanh được thiết kế để nhận tín hiệu âm thanh (qua micro), ghi âm thanh vào một số bộ nhớ, truyền âm thanh (qua các kênh truyền thông có dây hoặc không dây), và tái tạo tín hiệu âm thanh (qua loa). Vì vậy, các mạch âm thanh thực hiện xử lý tín hiệu để biểu diễn âm thanh dưới dạng tín hiệu điện, thao tác với các tín hiệu điện (âm thanh) như khuếch đại, lọc hoặc trộn, tái tạo âm thanh từ các tín hiệu âm thanh, lưu trữ âm thanh vào các tệp máy tính hoặc tái tạo âm thanh từ một tệp âm thanh. Sơ đồ khối sau đây có thể biểu diễn một hệ thống âm thanh tổng quát.

Giống như micro hoặc nguồn âm thanh và loa, các bộ lọc âm thanh cũng là khối xây dựng cơ bản của một hệ thống âm thanh. Các bộ lọc âm thanh thực chất là các bộ khuếch đại hoặc mạch thụ động có đáp ứng tần số riêng biệt. Chúng có thể khuếch đại hoặc suy giảm một dải tần số từ đầu vào âm thanh. Điều này khác với một bộ khuếch đại âm thanh đơn giản hoặc nguồn đầu vào, không có chức năng phụ thuộc tần số. Bất kỳ bộ khuếch đại âm thanh đơn giản nào cũng khuếch đại toàn bộ tín hiệu âm thanh đầu vào bất kể tần số của nó, hoặc một nguồn âm thanh cung cấp tín hiệu âm thanh bất kể các tần số trong tín hiệu.

Bằng cách khuếch đại hoặc suy giảm một dải tần số cụ thể trong tín hiệu âm thanh, bạn có thể tăng cường sáng tạo âm sắc đầu vào âm thanh. Bộ chéo âm thanh và bộ cân bằng cũng là các loại bộ lọc âm thanh. Bộ chéo âm thanh là một bộ lọc điện tử được sử dụng để chia tín hiệu âm thanh đầu vào thành các dải tần số khác nhau để gửi đến các trình điều khiển khác nhau (Twitter, Dải trung và Loa trầm). Bộ cân bằng âm thanh là một bộ lọc điện tử được sử dụng để khuếch đại tín hiệu âm thanh theo một hàm phụ thuộc tần số. Vì vậy, đầu ra từ một bộ cân bằng có các mức khuếch đại khác nhau cho các tần số khác nhau. Bộ chéo và bộ cân bằng đóng một vai trò quan trọng trong các thiết bị âm thanh. Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ thảo luận về các loại bộ lọc khác nhau và các thuật ngữ liên quan đến chúng.

Bộ lọc âm thanh là gì?

Các bộ lọc âm thanh là các mạch điện tử được thiết kế để khuếch đại hoặc suy giảm một dải tần số nhất định. Điều này giúp loại bỏ nhiễu không mong muốn từ tín hiệu âm thanh và cải thiện âm sắc của âm thanh đầu ra. Các bộ lọc đóng một vai trò quan trọng trong viễn thông và điện tử âm thanh.

Các bộ lọc là một loại bộ khuếch đại hoặc mạch thụ động đặc biệt có đầu ra phụ thuộc tần số. Các bộ lọc có thể được phân loại theo nhiều cách, như cấu trúc, đáp ứng tần số hoặc cả hai.

Dựa trên cấu trúc, các bộ lọc âm thanh được phân loại như sau:

1) Bộ lọc thụ động
2) Bộ lọc tích cực

Các thuật ngữ Thụ động và Tích cực thường được sử dụng trong bối cảnh liên quan đến các thành phần điện tử. Một thành phần cần nguồn điện để hoạt động được gọi là thành phần tích cực như transistor và OPAMP. Những thành phần điện tử không yêu cầu bất kỳ nguồn điện nào để hoạt động được gọi là thành phần thụ động như điện trở, tụ điện và cuộn cảm.

Bộ lọc thụ động – Một bộ lọc thụ động được thiết kế bằng các thành phần thụ động như điện trở và tụ điện hoặc điện trở và cuộn cảm. Tính trở của tụ điện và cuộn cảm phụ thuộc vào tần số cho phép xây dựng các bộ lọc bằng cách kết hợp điện trở-tụ điện, điện trở-cuộn cảm hoặc điện trở-tụ điện-cuộn cảm. Các bộ lọc này không yêu cầu bất kỳ nguồn điện nào để hoạt động, vì vậy chúng được gọi là bộ lọc thụ động.

Bộ lọc tích cực – Các bộ lọc tích cực được thiết kế bằng cách sử dụng các thành phần tích cực như transistor hoặc khuếch đại toàn thứ. Các transistor hoặc khuếch đại toàn thứ yêu cầu một nguồn điện DC để làm phân cực. Bằng cách sử dụng các thành phần tích cực, không còn cần phải sử dụng cuộn cảm để xây dựng bộ lọc. Điều này làm giảm kích thước và chi phí của mạch và cải thiện hiệu suất của bộ lọc. Vì các bộ lọc này yêu cầu một nguồn phân cực DC cho các thành phần tích cực của chúng, nên chúng được gọi là bộ lọc tích cực.

Thiết kế mạch lọc âm thanh đơn giản ?

Mạch bộ lọc nhiễu âm thanh này là một bộ lọc thông dải cho dải tần số âm thanh. Nó lọc các tín hiệu không mong muốn thấp hơn hoặc cao hơn các tần số âm thanh.

Thiết kế mạch lọc âm thanh đơn giản

Nó có 2 bộ lọc: một bộ lọc thông thấp và một bộ lọc thông cao trong cấu hình xếp chồng.

Cả hai bộ lọc đều là bộ lọc bậc hai với khả năng lọc 24 dB/octave. Tần số cắt 3 dB là 11,8 Hz và 10,7 kHz.

Đặc tính thông dải có thể được thay đổi bằng cách thay đổi giá trị của các tụ điện và điện trở. Nếu bạn muốn tăng tần số cắt dưới, bạn phải giảm giá trị của C1 đến C4. Để hạ tần số cắt dưới, bạn phải tăng giá trị.

Nếu bạn muốn giảm tần số cắt trên, bạn phải tăng giá trị của R5 đến R8 và giảm nó để tăng tần số cắt trên.

Danh sách linh kiện :