Hangszóróátvitel mérése és kompenzációja

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Bank Balázs Lajos
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A különböző hangszórók esetén a legtöbb esetben a minél jobb hangminőség elérése a cél. Szinte minden háztartásban találkozhatunk hangszórókkal, hangfalakkal, Hi-fi rendszerekkel, amelyeknél elvárja a felhasználó, hogy tisztán és szépen szóljanak a hangok. Ahhoz, hogy ezt elérjék, a hangszórótervezés során a mérnökök célja az, hogy a hangszóró frekvenciamenete minél egyenletesebb legyen az emberi hallástartományon belül. Egy kész eszköz frekvenciamenetének kompenzálásánál természetesen csak valamilyen külső, elektronikus kiegyenlítés merülhet fel megoldásként. Ekkor a hangszóróra kerülő jelet kell megszűrnünk, olyan módon, hogy az eredő, kompenzált átvitel kijavítsa a hangszóró frekvenciamenetének hibáit. Manapság célszerű ennek a kivitelezéséhez digitális jelfeldolgozási módszereket alkalmazni, a kompenzáló szűrőt DSP-n, jelfeldolgozó processzoron megvalósítani.

A kompenzáció során célszerű csak a hallható hibákat, egyenetlenségeket csökkenteni, de fontos arra is figyelni, hogy az az adott mérési pontból számított szűrő ne okozza a frekvenciamenet további torzulását, a hallható hibák növekedését más pontokban, hiszen nem az a célunk, hogy csak egy pontban legyen jobb a hang minősége, hanem az, hogy a teljes lehallgatási tartományban. Ehhez csak az átviteli függvény fő jellegét kell kompenzálni, mivel a részletek nagymértékben függnek a mérési pozíciótól. Ezt úgy érhetjük el, ha a mért átvitel logaritmikusan simított változata szerint tervezünk kompenzáló szűrőt.

A dolgozatban bemutatom egy hangszóró frekvenciamenetének kiegyenlítését, melyhez a különböző számítási és tervezési feladatokat MATLAB segítségével oldom meg. Áttekintem az átviteli függvény méréséhez használható mérőjeleket, illetve a különböző, kompenzálásra alkalmazható szűrőtípusokat. Ezután megvizsgálom az átvitel oktávsávos simításának alkalmazási előnyeit, majd kiválasztom a szükséges simítás mértékét. Megtervezem a cél átviteli függvény frekvenciamenetét, figyelembe véve az emberi hallás, és a kompenzálni kívánt hangszóró tulajdonságait. A kiválasztott szűrőtípust, a FIR szűrőt idő-, és frekvenciatartománybeli módszerek segítségével is megtervezem. Összehasonlítom a tervezési módszerek eredményeit, valamint megvizsgálom a kompenzálás hibáját különböző paraméterek mellett. A kiválasztott szűrőt Analog Devices Sharc DSP-n implementálom, valós idejű rendszeren ellenőrző méréseket végzek, majd objektív és szubjektív módon is értékelem az eredményeket.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.