Інша характеристика акустичних систем – стандартний звуковий тиск, під яким розуміють звуковий тиск, який розвивається акустичною системою в точці, розміщеній по її осі на відстані 1 м, при підведенні до ас-ми електричної потужності 0,1 Вт. Підведена при цьому до акустичної системи напруга U=,

де R - номінальний електричний опір.

Одиниця вимірювання стандартного звукового тиску – ПаЧмЧ(0,1Вт)-1/2.

До активної акустичної системи входить підсилювач низької частоти з такими технічними характеристиками:

діапазон робочих частот – 20 Гц ч 20 кГц,

коефіцієнт нелінійних спотворень – 1 %,

вихідна потужність – 5 Вт,

вихідна напруга – 0,7 В,

напруга живлення – 15 В.

1.3 Опис роботи приладу по структурній схемі

Структурна схема складається з таких каскадів:

регулятор гучності;

активний регулятор тембру;

підсилювач низької частоти;

вихідний каскад;

зворотній зв’язок;

акустична система;

блок живлення.

Регулятор гучності призначений для зміни вхідної напруги, що поступає на вхід підсилювача, цим самим він захищає підсилювач від перевантажень.

Активний регулятор тембру, призначений для розширення діапазону відтворених частот.

Підсилювач низької частоти вихідного каскаду охоплений зворотнім зв’язком по напрузі, що стабілізує роботу всієї акустичної системи в цілому з меншим коефіцієнтом лінійних спотворень, зменшує залежність параметрів акустичної системи від температури.

Акустична система призначена для перетворення електричних сигналів у звукові.

Живлення схеми здійснюється від любого джерела живлення з вихідною напругою 15 В і струмом в навантаженні не менше 1,5 А. Рівень пульсацій не повинен перевищувати 20 мВ.

1.4 Обґрунтування вибору елементної бази

Завданням номер один в виборі елементної бази є вибір типу підсилюючих елементів. У активній акустичній системі в ролі підсилювачів можуть бути використані три типи підсилюючих пристроїв:

електронні лампи;

транзистори;

інтегральні мікросхеми.

Розглянемо можливість використання кожного з цих типів підсилюючих пристроїв.

Електронні лампи мають високий вхідний опір, а отже вони не споживають електроенергії від джерела вхідного сигналу. Лампи майже не змінюють свої параметри під впливом навколишнього середовища, вони мають високий коефіцієнт підсилення як по напрузі, так і по струму. Але електронні лампи для своєї роботи вимагають наявності двох джерел живлення – для анодних кіл і для кіл розжарення нитки розжарення. А це вимагає спеціального блоку живлення. Так як в основу роботи електронних ламп покладено явище термоелектронної емісії, то вони в процесі роботи сильно нагріваються. А це призводить до значних витрат електричної енергії. Крім того, із-за поступової втрати емісії параметри електронних ламп поступово погіршуються. А це вимагає введення у схему додаткових регулювальних елементів, що збільшує вартість пристрою. Крім того, лампа великих розмірів, що призведе до збільшення габаритів і знову ж таки до зростання вартості пристрою.

Транзистори позбавлені більшості вад електронних ламп. Вони можуть отримувати живлення від одного джерела живлення. В них відсутня нитка розжарення, а отже і немає втрат електричної енергії в навколишнє середовище. Загальна потужність споживання транзисторів значно менша, ніж електронних ламп. Але й вони мають деякі недоліки – значно менший вхідний опір, що призводить до споживання електроенергії від джерела вхідного сигналу. І крім того транзистори в більш значній мірі, ніж електронні лампи, змінюють свої параметри при зміні температури навколишнього середовища. Але всі ці недоліки в значній мірі окуповуються набагато меншими ніж в електронних лампах, габаритами. Та й ціни транзисторів досить низькі. Отже при виборі типу підсилюючих пристроїв я б віддав перевагу транзисторам.

Третій тип підсилюючих пристроїв – інтегральні мікросхеми. В теперішній час промисловість освоїла велику кількість найрізноманітніших інтегральних мікросхем, в тому числі і активних акустичних систем. Переваги інтегральних мікросхем в порівнянні з транзисторами і електронними лампами вже давно доказані і відомі. І якби при розробці дипломного проекту я поставив собі за мету створити промисловий зразок виробу, то я вибрав би саме мікросхеми. Але так як основною задачею дипломного проектування є підвищення мого теоретичного рівня знань, то я вирішив поєднати мікросхеми і транзистори в одному приладі – активній акустичній системі. Це дасть мені можливість познайомитись з режимами роботи підсилюючих пристроїв, їх способами ввімкнення в електричні схеми, способами розрахунку радіоелементів. З резисторів я передбачаю використовувати найбільш поширені резистори типу МЛТ. З конденсаторів я також вибираю електролітичні конденсатори типу К50-6 та інші керамічні. З змінних резисторів я вибираю резистори типу С2-3б з прямолінійною характеристикою. Всі інші радіоелементи – звичайні, які найбільш часто зустрічаються в радіолюбительських конструкціях.

2 Конструкторсько-технологічна частина

2.1 Розробка електричної принципової схеми активної акустичної системи

В моїй активній акустичній системі я вибрав активний регулятор тембру, який можна зібрати по найбільш використовуваній класичній схемі з використанням двох змінних резисторів для регулювання тембру на високих і низьких частотах. При цьому тембр середніх частот практично не змінюється. Обидва резистори в схемі даного темброблоку повинні бути ввімкнені по схемі потенціометра. Один резистор ввімкнений в одне плече регулятора тембру і змінює АЧХ підсилювача в діапазоні нижніх частот, а другий резистор ввімкнений в друге плече в діапазоні високих частот. Крім того до складу регулятора тембру ще повинні входити одна або кілька RCпапок для коректування амплітудно-частотної характеристики акустичної системи. Але так як я у своїй схемі використав активний регулятор, то повинен ще бути підсилювач. Його я думаю вибрати на мікросхемі. Для підсилення сигналу я вибрав інтегральну мікросхему К 140 УД6.

Все решта я взяв із довідників для радіоаматорів.

Враховуючи все вищесказане, мною була розроблена схема електрична принципова активної акустичної системи, яка вказана в графічній частині дипломного проекту.

2.2 Опис роботи активної