無(wú)線音頻傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2012/4/13 19:34:10 訪問(wèn)次數(shù):898
作為能夠?qū)崟r(shí)傳輸音頻信號(hào)的無(wú)線傳 MBR0520LT1G 感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),除了應(yīng)具有常規(guī)的處理器模塊、無(wú)線通信模塊、能量供應(yīng)模塊外,還需要加入音頻信號(hào)處理所特有的濾波電路模塊、音頻放大模塊及音頻編解碼模塊。
1.濾波電路模塊
人耳能分辨出來(lái)的音頻信號(hào)的頻率范圍是20Hz~20kHz,在實(shí)際使用中,取300Hz~3 400Hz為通頻帶就能完全滿(mǎn)足正常語(yǔ)音通話(huà)的要求。這個(gè)頻率范圍之外的信號(hào)就是干擾信號(hào),需要加入濾波電路加以濾除。綜合考慮成本、能耗、器件大小等因素,選擇RC無(wú)源帶通網(wǎng)絡(luò)作為濾波網(wǎng)絡(luò)。圖10-40所示為多媒體音頻節(jié)點(diǎn)上的濾波網(wǎng)絡(luò)模塊電路。
圖10-40由3階RC高通網(wǎng)絡(luò)和3階RC低通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)而成。在前級(jí)的RC高通網(wǎng)絡(luò)中,電阻R取值為38Q,電容C取值為lOpiF,理論計(jì)算得到的截止頻率c=l/2兀RC=419Hz;后級(jí)的RC低通網(wǎng)絡(luò)中,電阻R取值為470Q,電容C取值為O.lyF,理論截止頻率c-l/27rRC=3 386Hz。因此,該帶通網(wǎng)絡(luò)的理論通頻帶應(yīng)為419Hz~3 386Hz。
2.音頻放大模塊
由于從駐級(jí)體話(huà)筒采集到的語(yǔ)音信號(hào)十分微弱,必須通過(guò)放大電路才能進(jìn)行后級(jí)處理。同時(shí),通過(guò)音頻編解碼芯片輸出的語(yǔ)音模擬信號(hào)也不具備足侈大的功率來(lái)驅(qū)動(dòng)喇叭還原出語(yǔ)音。因此,這里就必須加入語(yǔ)音放大電路來(lái)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的電平放大和功率放大。
這里采用通用、高效、成本低廉的LM386來(lái)作為音頻放大電路的核心芯片。其整個(gè)模塊的電路圖10-41所示。該電路能實(shí)現(xiàn)200倍的放大增益。
作為能夠?qū)崟r(shí)傳輸音頻信號(hào)的無(wú)線傳 MBR0520LT1G 感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),除了應(yīng)具有常規(guī)的處理器模塊、無(wú)線通信模塊、能量供應(yīng)模塊外,還需要加入音頻信號(hào)處理所特有的濾波電路模塊、音頻放大模塊及音頻編解碼模塊。
1.濾波電路模塊
人耳能分辨出來(lái)的音頻信號(hào)的頻率范圍是20Hz~20kHz,在實(shí)際使用中,取300Hz~3 400Hz為通頻帶就能完全滿(mǎn)足正常語(yǔ)音通話(huà)的要求。這個(gè)頻率范圍之外的信號(hào)就是干擾信號(hào),需要加入濾波電路加以濾除。綜合考慮成本、能耗、器件大小等因素,選擇RC無(wú)源帶通網(wǎng)絡(luò)作為濾波網(wǎng)絡(luò)。圖10-40所示為多媒體音頻節(jié)點(diǎn)上的濾波網(wǎng)絡(luò)模塊電路。
圖10-40由3階RC高通網(wǎng)絡(luò)和3階RC低通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)而成。在前級(jí)的RC高通網(wǎng)絡(luò)中,電阻R取值為38Q,電容C取值為lOpiF,理論計(jì)算得到的截止頻率c=l/2兀RC=419Hz;后級(jí)的RC低通網(wǎng)絡(luò)中,電阻R取值為470Q,電容C取值為O.lyF,理論截止頻率c-l/27rRC=3 386Hz。因此,該帶通網(wǎng)絡(luò)的理論通頻帶應(yīng)為419Hz~3 386Hz。
2.音頻放大模塊
由于從駐級(jí)體話(huà)筒采集到的語(yǔ)音信號(hào)十分微弱,必須通過(guò)放大電路才能進(jìn)行后級(jí)處理。同時(shí),通過(guò)音頻編解碼芯片輸出的語(yǔ)音模擬信號(hào)也不具備足侈大的功率來(lái)驅(qū)動(dòng)喇叭還原出語(yǔ)音。因此,這里就必須加入語(yǔ)音放大電路來(lái)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的電平放大和功率放大。
這里采用通用、高效、成本低廉的LM386來(lái)作為音頻放大電路的核心芯片。其整個(gè)模塊的電路圖10-41所示。該電路能實(shí)現(xiàn)200倍的放大增益。
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