top of page
תכנון ובנייה של מערכת אקטיבית
דו מסלולית לניתוב אותות שמע
מציגים: דניאל זילכה ותומר קפורי
מנחה: פרופ' אלי גרשון
להסבר מוקלט
מבוא
מערכות שמע הינן מערכות טכנולוגיות מפותחות ביותר והאלקטרוניקה שלהן הינה מגוונת ביותר. בעשרות השנים האחרונות פותחו מעגלים רבים לניתוב אותות שמע על פי תפרוסת התדרים שלהן.
באופן בסיסי ניתן להפריד בין אותות שמע שונים על פי התדר שלהן על ידי שימוש במסננים פסיביים ואקטיביים [המבוססים על מגברי שרת]. ברור שניתן להגיע למסננים מורכבים יותר בשימוש האקטיבי [ניתן, למשל, להימנע משילוב של משרנים]. בפרויקט הנוכחי אנו מציגים מעגל לניתוב אותות שמע לשני ערוצים:
תדר גבוה – Tweeter[מעל ל- KHz5]
תדר נמוך – Woofer[עד ל- KHz5]
התכנון מתבסס על השילוב של מגברי שרת ואוסף רכיבים פסיביים והוא מושתת על טופולוגיות סינון מגוונות.
מטרות
פרויקט זה משמש ללימוד עקרונות הסינון האקטיבי במערכות שמע
[Audio Systems]. הפרויקט כולל שימוש בטופולוגיות סינון שונות ומשלב אותן לכדי שתי יחידות עיבוד אות שלמות.
העיקרון המנחה את המעגלים אותם בנינו, מתבסס על תאוריה של עיבוד אותות ושימוש בטכניקות של משוב שלילי וחיובי.
מטרת הפרויקט אינה רק מימוש המעגלים כי אם עריכת שינויים בגוף המעגלים כדי להנדס תכונות סינון רצויות.
פתרון מהלך הפרוייקט
בפרויקט זה השתמשנו בכלים הנדסיים מגוונים הלקוחים מתחום הבקרה האוטומטית, עיבוד אותות ושיטות תכנון באלקטרוניקה אנלוגית, השתמשנו גם בתכונות של מערכות הכוללות השהייה כדי ליצור איזון בפריסה המרחבית של אותות מתחום התדר הגבוה והתחום הנמוך.
בחנו את הביצועים של המערכת ברמת הדרגות הבודדות תוך כדי ניתוח עיוני, סימולציה ומדידת הביצועים במעבדה.
למדנו לשלב את כל המסננים הכלולים בפרויקט תוך מזעור רמות הרעש בערוצי השמע.
שיטות
ניתחנו את המעגלים באמצעות ניתוח עיוני המלווה בשימוש בתוכנה (EWB, MATLAB, ו-Simulink).
את המעגלים בנינו באמצעות תוכנת ה-EasyEDA ליצירת לוחות PBC.
בנינו את המעגלים השלמים על גבי הלוחות וחקרנו את תגובות התדר של כל הדרגות השונות.
לבסוף בנינו את המכשיר השלם ובדקנו את ביצועיו במעבדת השמע של פרופ' אלי גרשון.
סיכום ומסקנות
הצלחנו ליישם ידע הנדסי מתקדם בתכנון ובבנייה של מערכת ניתוב צלילים המבוססת על תיאוריה של בקרה אוטומטית, עיבוד אותות ומערכות מושהות בזמן (Delayed System).
בנינו את המעגלים השונים באמצעות תוכנה מקצועית, שבעצם אפשר לנו למזער את הרעש הטבעי במערכות עיבוד שמע.
bottom of page