無線音頻傳感器節(jié)點設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2012/4/13 19:34:10 訪問次數(shù):901
作為能夠?qū)崟r傳輸音頻信號的無線傳 MBR0520LT1G 感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,除了應(yīng)具有常規(guī)的處理器模塊、無線通信模塊、能量供應(yīng)模塊外,還需要加入音頻信號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
人耳能分辨出來的音頻信號的頻率范圍是20Hz~20kHz,在實際使用中,取300Hz~3 400Hz為通頻帶就能完全滿足正常語音通話的要求。這個頻率范圍之外的信號就是干擾信號,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)級聯(lián)而成。在前級的RC高通網(wǎng)絡(luò)中,電阻R取值為38Q,電容C取值為lOpiF,理論計算得到的截止頻率c=l/2兀RC=419Hz;后級的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
由于從駐級體話筒采集到的語音信號十分微弱,必須通過放大電路才能進行后級處理。同時,通過音頻編解碼芯片輸出的語音模擬信號也不具備足侈大的功率來驅(qū)動喇叭還原出語音。因此,這里就必須加入語音放大電路來進行語音信號的電平放大和功率放大。
這里采用通用、高效、成本低廉的LM386來作為音頻放大電路的核心芯片。其整個模塊的電路圖10-41所示。該電路能實現(xiàn)200倍的放大增益。
作為能夠?qū)崟r傳輸音頻信號的無線傳 MBR0520LT1G 感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,除了應(yīng)具有常規(guī)的處理器模塊、無線通信模塊、能量供應(yīng)模塊外,還需要加入音頻信號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
人耳能分辨出來的音頻信號的頻率范圍是20Hz~20kHz,在實際使用中,取300Hz~3 400Hz為通頻帶就能完全滿足正常語音通話的要求。這個頻率范圍之外的信號就是干擾信號,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)級聯(lián)而成。在前級的RC高通網(wǎng)絡(luò)中,電阻R取值為38Q,電容C取值為lOpiF,理論計算得到的截止頻率c=l/2兀RC=419Hz;后級的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
由于從駐級體話筒采集到的語音信號十分微弱,必須通過放大電路才能進行后級處理。同時,通過音頻編解碼芯片輸出的語音模擬信號也不具備足侈大的功率來驅(qū)動喇叭還原出語音。因此,這里就必須加入語音放大電路來進行語音信號的電平放大和功率放大。
這里采用通用、高效、成本低廉的LM386來作為音頻放大電路的核心芯片。其整個模塊的電路圖10-41所示。該電路能實現(xiàn)200倍的放大增益。
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