内容发布更新时间 : 2024/12/22 22:21:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
2014年TI杯大学生电子设计竞赛
D题:带啸叫检测与抑制的音频功率放大器(本科)
王韬 谭文 方向宏
2014.8.15
啸叫抑制系统报告
一、摘要
本文基于TI的D类功放TPA3112D1,以前置全向麦克风采集语音信号,
通过信号提取,滤波,功率放大等处理,通过8欧姆5W喇叭输出声音,并通过啸叫声频率检测电路反馈,由高阶程控陷波器LTC1068-25,完成啸叫检测、啸叫抑制以及功率计算等功能,系统效率较高。 关键字:D类功放 啸叫声频率检测 程控陷波器
Based on TI's Class-D amplifier TPA3112D1, in front the whole collection to the microphone voice signal by signal extraction, filtering, power amplification and other processing, by 8 ohm 5W speaker output sound and frequency detection circuit by howling feedback from higher-order programmable notch filter LTC1068-25, complete howling detection, howling suppression and power calculation functions, higher system efficiency.
二、题目描述
2.1 任务
基于TI的功率放大器芯片TPA3112D1,设计并制作一个带啸叫检测与抑制功能的音频放大器,完成对台式麦克风音频信号进行放大,通过功率放大电路送喇叭输出。电路示意图如图1所示。
2.要求
(1)设计并制作图1中所示的“拾音电路”和“功率放大电路”,构成一个基本的音频功率放大器。要求: (25分)
a)在输入音频信号有效值为20mV时,功率放大器的最大不失真功率(仅考虑限幅失真)为5W,误差小于10%;
b)在输入音频信号有效值为20mV时,可以程控设置功率放大器的输出功率,功率范围为50mW~5W;
c)功率放大器的频率响应范围为200Hz ~ 10kHz。
(2)系统采用12V直流单电源供电,所需其他电源应自行制作。 (10分) (3)在功率放大器输出功率为5W时,电路整体效率≥70%。 (10分) (4)将台式麦克风与喇叭相隔1m背靠背放置,见图2(a),使用电脑播放音乐作为音频信号源。音频功率放大器能通过麦克风采集信号,经功率放大电路送喇叭输出,输出的音频信号清晰。 (5分)
(5)设计并制作图1所示的啸叫检测电路和啸叫抑制电路,完善音频功率放大器。要求: (15分)
a)在不进行啸叫抑制时(图1的选择开关K1连接A端,K2连接C端),将麦克风与喇叭相隔1m面对面放置,见图2(b),从小到大调整功率放大器的输出功率,直到产生啸叫时停止;
b)啸叫检测电路能实时监测所产生啸叫,并计算啸叫的频率。实时显示啸叫频率和相应的功率放大器输出功率;