Pembe Gürültü Jeneratör

ses test için bir pembe gürültü kaynağı paha biçilmez bir araçtır. Aslında düz frekans tepkisi gürültü kaynağı ve hızlı bir şekilde hoparlör sistemleri, oda akustiği ve crossover ağlarında herhangi anormallikleri gösterecektir.

Beyaz gürültü (ses, bir TV varolmayan istasyona ayarlı olduğunda duymak) artan her oktav ile 3dB tarafından güç seviyesini yükselten bir frekans özelliğine sahip, ve tepki test için uygun değildir (ve muhtemelen gibi tweeter uçuracak iyi). 3dB / oktav filtresi ve bir beyaz gürültü kaynağı birleştirerek, 40 80Hz (örneğin) oktav güç için oktav 10kHz olarak aynıdır ‘mükemmel’ pembe gürültü, çok iyi bir yaklaşım elde edebilirsiniz 20kHz. sadece küçük bir sorun var – en temel filtre 6dB / oktav kapalı rulo, bu yüzden birden fazla filtre bölümleri kullanmak zorunda 3dB / oktav filtre oluşturmak için. bölüm sayısı filtresi nasıl olacak düz belirler ve daha iyidir.

Şekil 1 çift OPAMP’lar çeşitli kullanabileceğiniz temel bir filtre, devre şemasını gösterir. Ben RC4558 göstermiştir, ancak ekonomi için LM1458 çift op-amp kullanabilirsiniz. Orada özellikle gürültü yapmak için tasarlanmış bir şey düşük gürültü cihazı kullanılarak hiçbir nokta, bu nedenle bu op-amp amaç için gayet iyi. Bu güzel ve basit bir devre ve çoğu uygulamalar için kabul edilebilir olsa da, sınırlı bir frekans aralığına sahiptir ve geliştirilebilir – doğal karmaşıklığı pahasına. hayal olabilir daha iyi olmasına rağmen filtre, özellikle doğru ses bandı karşılamak için yeterli kesme noktaları yok.

Şekil 1
Şekil 1 – Pembe Gürültü Jeneratör Devre Şeması (Temel Filtre)

onun yayıcı-baz kavşak güzel gürültülü zener diyot oluşturur, önyargılı tersidir yani BC548 transistör bağlanmıştır. değerlerin gösterilmesi ile, ortalama gürültü çıkışı 30mV (geniş bant) hakkındadır. transistör zener gerilimi benim yaklaşık 9V çalışır, ancak 10V kadar 5V dan her yerde olabilir, biraz iffy. Bazı durumlarda, transistör yeterince gürültülü olmadığını bulmak, böylece çok gürültü yapar birini elde edene kadar birkaç deneyebilirsiniz. reddeder yeniden kullanmayın! onlar istismar edilmiş olduğundan, bir amplifikatör olarak kullanılan ve kazanç muhtemelen büyük ölçüde de azalacaktır eğer çok gürültülü olması muhtemeldir.

çok yüksek bir giriş empedansı (böylece gürültü kaynağı yüklemek için değil) sağlayan ve 11 (20.8dB) bir kazanç sahip bir amplifikatör / tampon olarak ilk op-amp sahne davranır. tampon çıkışındaki DC gerilim transistör zener de aynı (ya da çok yakın olan) olmalıdır.

pozitif akü besleme op-amp 8 pin bağlanır ve negatif 4 pin – pil kutuplarına kadar karışmaz veya op-amp ölecek.

‘NP’ olarak işaretlenmiş 10uf kapasitörler bipolar (non polarize) elektrolitik vardır. Film kapaklar kullanılabilmesine rağmen, nihai projeye maliyeti başka bir şey katkıda bulunacaktır. Polarize olmayan kapaklar nedeniyle C4 için öngörülemeyen bir kutupluluk ve hiçbir az veya C8 genelinde hiçbir DC ihtiyaç vardır, ancak gerilim onun için oldukça güvenlidir 1V altında iyi olacak boyunca (isterseniz C8 normal polarize elektrolitik kap olabilir Normal elektroşömine). Eğer merak ediyorduk durumda, gelin bunu içerecek şekilde karar eğer aşağıda gösterilen IEC filtresi tarafından kullanılan ‘Çıkış’ olarak işaretlenmiş.

İkinci aşama oldukça 20kHz frekans bandı 20Hz karşısında doğrusal bir 3dB / oktav filtre vardır. Bu ses bandında, tüm 10 oktav eşit enerjiye sahip, pembe gürültü içine beyaz gürültü dönüştürür. Bu filtre (frekanslar şemada gösterilir) sadece üç mola noktaları olmasına rağmen, çoğu uygulama için mükemmel tamam. R4, 10k olarak gösterilmiştir, ancak daha fazla (veya daha az) kazancı gerekirse değiştirilebilir. etrafında 2.2K altında R4 azaltmak etmeyin, ya da ilk opamp aşırı yüklenmesine neden olabilir.

çok uzun bunu dinlemek istediğiniz her zamankinden olacak daha üniteyi çalıştırmanız gerekir serisi (18V) 2 standart boyutta 9V alkalin pil – Çünkü transistörün nispeten yüksek zener gerilimi, besleme gerilimi biraz daha yüksek olması gerekir. Çünkü 9V pillerin sınırlı kapasitesi, hiçbir gösterge LED’i Bu devrenin geri kalanından daha fazla akım çekmek gibi, dahil edilmiştir. Her iki piller kesilmelidir olarak güç anahtarı, çift kutuplu, tek Throw (DPST) tip olmalıdır. Pillerin merkez musluk birimi için toprak (toprak) ‘dir. Bütün toprak noktaları birbirine bağlanması gerekir. Doğal olarak, birim zamanda şebeke +/- 15V besleme raylar ile (örneğin P05 kullanılarak) güç olabilir. Bu başlangıçta daha pahalı bir alternatif olsa da, IMO akülü araçlar şebeke güçten daha bir güçlük genellikle daha – özellikle sık kullanılmayan aletler için. Piller ölür ve her şeyin üzerinde aşındırıcı Goop enstrümanları (kişisel deneyim) ihtiyaç dahaki sefere sızdı.

Şekil 1A gösterilen pembe gürültü filtresi daha karmaşık, ama daha geniş bir aralık üzerinde çok daha fazla doğrusal … tam 50dB aralığında 1dB içinde 100kHz 1Hz olduğunu. Kasten böylece beklediğiniz çok daha fazla filtre bölümü vardır, mümkün olduğunca düz olacak şekilde tasarlanmıştır oldu. Gösterilen daha iyi elde etmek mümkündür, ancak bölme sayısı tehlikeli büyür. Yine, her filtre bölümü için frekans gösterilir ve her biri yaklaşık bir on kapsar.

Şekil 1A
Şekil 1A – Alternatif 3dB / Octave Filtre

Tüm devre prototip kurulu bir parça ortaya koydu ve uygun bir plastik veya metal kutu içinde monte edilebilir. Hiçbir özel önlemler doğru yolu ‘yuvarlak bağlandığından emin polarize bileşenleri (transistör, op-amp ve elektrolitik kapasitörler) sağlanması dışında, ihtiyaç vardır. bileşenlerin değerleri kritik değildir, bu nedenle standart tolerans bileşenleri boyunca ince olmalıdır. minimumda gürültü tutmak için% 1, metal film dirençler kullanımı bu devrede gerekli değildir! transistör aslında çift opamp (- kendi pinouts tamamen farklı olduğuna dikkat veya tek OPAMP’lar bir çift kullanılabilir), böylece kullanışlı olan herhangi bir küçük sinyal tipi olabilir ve.

Bunu duymak mümkün olmayacaktır, ancak klipleri eğer enerji spektrumu modifiye edilecek – Bir osiloskop ya da birine erişebilirsiniz, gürültü çıktı kırpma olup olmadığını kontrol ediniz. Orada bir ‘kapsam olmadan kontrol etmek için kolay bir yoldur ve bu şekilde kullanılan transistörlerin gürültü çıkışı biraz farklılık eğilimindedir. kırpma (ya da bunu şüpheli) görülürse, R3 ya da R4 değeri (her ikisi de 10k) artırır. (Bir ya da diğer – ikisi birden değil) değerini iki katına yarıya çıktı azaltacaktır. Orada mevcut dijital ‘sözde rastgele’ gürültü jeneratörler, ama onlar sonunda tekrar bir döngü var çünkü onları çok sevmiyorum ve bu çok sesli. Sadece analog olabilir gibi aksine, tarif birim, tamamen rastgele.

şekil 2
Şekil 2 – Temel Filtre Frekans Tepkisi

Şekil 2 temel devre elde edilen 3dB / Octave tepkisini gösterir. O (Ben bir hiç görmedim – Ben geldim herhangi daha iyi olduğu aşağıda gösterilen o başka) mükemmel değil, ama hepsi için yeterince yakın ama gereksinimlerin en titiz daha fazladır. Orada C4 ve C8 tarafından oluşturulan ilave düşük bas rolloff, ancak bu grafiğe dahil edilmemiştir. Bireysel noktalar olduğunu aşabilir, ancak hata, ses bandında üzerinde 1dB genellikle daha azdır. Konteyner eğiminde dalgalanma kabul edilebilir, ancak optimum bir filtrenin bir özelliğidir.

Şekil 2a,
Şekil 2A – Alternatif Filtre Frekans Yanıtı

Eğer eğri Gördüğünüz gibi 1Hz den 100kHz neredeyse mükemmel düz bir çizgidir. Bireysel on değerleri bir ondalık basamağa yuvarlanır edilmiştir çünkü toplam kadar katmayan – Her on yıl için zayıflama de gösterilir. Tek tek on yıl için, (örneğin, 400 Hz arasında 4kHz veya 27Hz den 270Hz kadar) bir hata 1 dB’den daha az olduğu, ve çoğu durumda 0.5dB daha az olacaktır. O kadar küçük hatalar sadece hayatın bir parçası olan, mükemmel bir pembe gürültü özelliğine sahip herhangi bir gürültü sinyal alabilmek için neredeyse imkansızdır. Ekstra kırılma noktası frekansları ekleme daha kötü hale aslında yukarıda gösterilen tepki, düzelmezse. Decade aralığı optimum yakın olduğu görülmektedir. Filtre yamaç dalgalanma küçük bir miktar (bu çizilen tepki görünür) vardır. Bu, tüm 3dB / oktav filtreleri bir özelliğidir, ancak bir o gösterildiği gibi iyi olduğunu yayınlanan bulamayacaksınız. Ben standart komponent değerleri basit bir kaskad kullanır, özellikle de tepki ile oldukça memnunum. C4 etkisi hiçbir etkiye sahip, iyi düşük frekansın altında olduğuna dikkat edin. ya tepkisi üzerinde hiçbir etkisi olmayacaktır (isterseniz veya daha fazla) 100uF de C8 ile.

Tam bant genişliği gerekmiyorsa düşük frekans filtresini silmek için mükemmel kabul edilebilir, ancak filtre bileşenleri sadece kaldırılamaz. Mevcut 1.8M direnci (R8) 1 M ile değiştirilir, ve 1 M + 100nF filtresi (Rf1 ve CF1) daha sonra kaldırılır. gösterildiği gibi, yüksek frekans sonunda CF7 kalmalıdır.

20Hz altında frekanslar yüksek genlik olabilir ve bir yüksek geçiş filtresi kullanılmadığı sürece kolayca amplifikatör kırpma ve / veya aşırı koni ötelemeye neden olabilir uyarılmalıdır. Sinyal amplifikatöre ancak filtre üzerinden tweeter’i bağlıysa, neredeyse tiz imha edilecek garanti edilir. Filtre 1Hz altında en iyi artırmak tutar – bu 0.1Hz (25dB boost) bir maksimum vardır, ama C4 0.16Hz altında bir şey sınırlayacaktır – hala bir potansiyel tehlikeli derecede düşük frekans.


IEC Pink Noise Filtreler
Çünkü çok düşük frekanslarda ve zarar verici yüksek frekanslarda yüksek enerji potansiyeli, IEC pembe gürültü jeneratörler ile kullanılabilecek bir standart filtre tanımlamıştır. IEC 60268-1 22.4Hz ve 22.4kHz arasında büyük ölçüde düz olan bir filtre tanımlar.

Gerekli yanıt aşağıda gösterilmiştir. Eğer bant sınırlı pembe gürültü belirten herhangi IEC standardına test eğer bu filtreyi uygulamak gerekebilir, ancak uygulama çok önemlidir eğer son birim resmi makam onaylı ve kalibre almak olurdu. gürültü jeneratör ve filtre birkaç kez inşaat maliyeti maliyeti bu hizmet bekliyoruz.

Şekil 3,
Şekil 3 – IEC Pembe Gürültü Filtresi Tepki

Nihai filtrenin tepkisi kırmızı ve yeşil izleri sınırlanan alanda kalması için kararlıdır. Bu öngörülebilir son tepki verir, ama çoğu zaman standart kuruluşları ile olduğu gibi, aşırı komplikasyon şeyler belirtilen şekilde gereksiz olduğunu. Sadece (gösterildiği gibi) gerekli filtre yamaçlarında sağlamak ve -3dB frekansları belirlemek için çok basit olacaktır. değerler doğru hesaplanır, yanıt otomatik olarak gerekli eğriyi uyacaktır.

Şekil 4,
Şekil 4 – Pink Noise şematik Filtre

Şekil 4 ihtiyaçlarına uygun mu filtrenin bir uygulamasını göstermektedir. giriş U1B (Şekil 1 ‘veya 1A) pim 7 doğrudan alınır. birinci aşama 22.7Hz bir -3dB sıklıkta bir 12dB / oktavlık yüksek geçiş filtresi ve bu 19.6kHz için ayarlanmış bir 18dB / oktav düşük geçiş filtresi tarafından takip edilir.

Farklı bileşen değerlerinin minimum sayıda gerektirecek kadar kasten tasarladık ve tüm değerler elde edilebilir çünkü devrenin bir parçası, gerçekten isimli bunun daha karmaşık görünüyor. gerektiği gibi seri olarak kapaklar ve paralel 2.7nF kullanarak, imkansız değerler için gereksinim tamamen kaldırılır. 3.0k direnç E24 serisinin standart bir değer – ne yazık ki bunlar için herhangi bir seçim oldu.

Gösterildiği gibi, yedek opamp (U3B) vardır. Bu kısa pimleri 6 ve 7 ile bağlantılı ve pim 5 toprağa iade edilmelidir. Doğal olarak gerekirse bir şey için opamp kullanabilirsiniz, ancak ben yararlı bir şey gelmiyordu. gerekli ya da seviye kontrolü sonra çıkış tampon eğer ek kazanım aşaması olarak kullanılabilir.

Şekil 5,
Şekil 5 – Pink Noise Filtre Tepki

Bu (yakın) Şekil 4’te gösterilen filtre devresinin frekans tepkisi – aslında nedeniyle revize bileşen değerleri çok az değişti. Bu IEC 60268-1 gereksinimlerini karşılayan, ama daha da önemlisi pembe gürültü testinin yapılması insanların ihtiyaçlarını karşılamak gerekir.önemli out-of-bant enerjisini ortadan kaldırarak, testler zarar hoparlör veya amplifikatörler azaltılmış şansı, daha güvenilir ve öngörülebilir olacaktır.


Bir Gürültü Generator kullanarak

senin preamp jeneratörü bağlayın ve ses seviyesi (65dB hakkında), normal konuşma düzeyi ile ilgili ulaşana kadar yavaş yavaş seviye kontrolü ilerlemek. Dikkatle gibi saf gürültü gibi gelmiyor düşük hum ya da sinyal yok gibi görünüyor bir noktaya (bazen ‘suckout’ olarak anılacaktır), ya da bir şey olarak ses, herhangi bir ‘tonalite’ dinleyin. Bu muhtemelen biraz pratik alacak – Bir grafik ekolayzır kullanışlı varsa, bu zirveleri tanıtmak için harika bir yoldur ve onlar gibi ses duymak için dips.

iyi bir kulaklık seti sayesinde dinleme deneyin ve hoparlörler ve oda akustiği ile karşılaştırmak, sen sonucu sürpriz olabilir. Bir keresinde bir mühendis onun gürültü jeneratör uğultu geliyordu nerede olduğunu öğrenmek için çalışan bir hikaye okuyun. Bu gürültü jeneratör hiçbir uğultu vardı çıktı, ama o bir kötü tasarlanmış hoparlörden bas rezonansı işitme – pembe gürültü testlerinden şaşırtıcı sonuçlar elde edebilirsiniz!

alternatif filtre kullanmak ve 1Hz aşağı yanıt almak için, normal kapaklar daha büyük kullanırsanız, bu hiçbir sesli çıkışı ile çok büyük koni geziler neden olacağını unutmayın. Bu Bacalı hoparlör muhafazaları özellikle doğrudur, bu yüzden son derece dikkatli hoparlör zarar vermemesini sağlamak için gereklidir.

IEC filtresi kullanılarak için söylenecek çok şey var. Bu karmaşıklığı ve bazı maliyet ekler, ama grup sınırlı gürültü sinyal muhtemelen çok daha kullanışlı sesli spektrumun dışında çok fazla enerji içeren sınırsız gürültü kaynağı daha fazladır. Eğer ikisi de böylece Doğal olarak, bir anahtar içerebilir.

Bir Cevap Yazın