Технический форум
Вернуться   Технический форум > Электроника, самоделки и техника > Форум по электронике > Наши самоделки


Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 11.04.2013, 22:55   #1 (permalink)
Dikson
Member
 
Регистрация: 28.03.2013
Сообщений: 53
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 372
Unhappy Количественное сравнение мощности сигнала с двух микрофонов

Здравствуйте, форумчане! Подробно о данных. Есть 2 электретных микрофона, направленные друг от друга(в противоположных направлениях), находящихся на расстоянии 3,5 см и присоединенные к своим усилителям(реализовано на микросхеме LMV358 - сдвоенным микромощном операционном усилителе, с возможностью однополярного питания от 0 до 6В) через ФВЧ и ФНЧ(RC-фильтры) с полосой пропускания 20Гц-40Кгц, соответственно. С выходов усилителей, идентичных по коэффициенту усиления, необходимо вычислить разницу в мощности сигнала между микрофонами. Причем вычислить не логическими знаками больше, меньше или равно (коим занимается компаратор), а вычислить численное отличие с определенным шагом. К примеру Шаг 0,1В, на выходе необходимо двоичное число, равное количеству шагов отличия напряжений. Сохранность(качество и информационная составляющая) сигналов не важна, важно только насколько "громкость" на одном микрофоне, больше чем на другом и на какое значение, для дальнейшей передачи этого значения в микроконтроллер. Также важен порог срабатывания, например чтобы двоичный код на выходе существовал только при минимальном определенном уровне сигнала(шепот - не реализуется, только громкий шум или голос), во всех остальных случаях на выходе системы - красовался бы 0. Для себя выбрал 2 вероятных пути - АЦП прямого преобразования - 2 штуки, в качестве опорного брать некое напряжение(подобранное с таким значением, дабы исключить шумовые помехи и шепот), а входящие сигналы сравнивать с ним. Либо на одной АЦП, но подать в качестве опорного не некое напряжение, а сигнал со второго микрофона, т.е. непосредственно сравнить 2 сигнала, а порог срабатывания реализовать на компараторах, сигнал которых реализует отсечку по питанию АЦП. Но тут столкнулся с проблемой, если определить логическую разницу сигналов можно таким образом, то количественная составляющая будет неверной из-за верхней частоты полосы пропускания 40Мгц, звук имеет конечную скорость в однородной среде и учитывая его низкую скорость и частоту ФНЧ, на выходе с усилителей одни и те же сигналы будет сдвинут по фазе и количественное сравнение амплитуд будет не корректным. Нужна схема задержки для сравнения.


Краткая постановка задачи. Необходимо сравнить мощность двух сигналов с микрофонов и привести их разницу к количественному значению в двоичном коде. Можно реализовать на микроконтроллере, но не очень хочется. Если есть какие идеи или поправки, подскажите, глаза замылились уже и смотрят в сторону первого варианта с двумя АЦП, и других вариантов не хотят видеть, но как сделать точность измерения в пределах разумного со схемой задержки - не знаю. Может есть координально другой вариант построения вычитателя напряжений и более простой по наладке и согласованию? Спасибо.
Dikson вне форума   Ответить с цитированием

Старый 11.04.2013, 22:55
Helpmaster
Member
 
Аватар для Helpmaster
 
Регистрация: 08.03.2016
Сообщений: 0

Встречал подобные посты ранее, вы можете их прочитать

Сравнение видеокарт ноутбука
Сравнение усилителей по потребляемой мощности
Сравнение сборок

Старый 11.04.2013, 23:19   #2 (permalink)
Dikson
Member
 
Регистрация: 28.03.2013
Сообщений: 53
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 372
По умолчанию

Сейчас подумал и посчитал бредом отсечку по питанию. Вариант с одним АЦП отпадает...или реализовывать порог срабатывания не отсечкой по питанию, а чем-то другим.
Dikson вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.04.2013, 23:33   #3 (permalink)
Azziop
deleted
 
Аватар для Azziop
 
Регистрация: 23.07.2012
Сообщений: 4,803
Записей в дневнике: 2
Сказал(а) спасибо: 3
Поблагодарили 16 раз(а) в 1 сообщении
Репутация: 16289
По умолчанию

А зачем задержка? Обычного амплитудного детектора не достаточно?
Azziop вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.04.2013, 23:41   #4 (permalink)
Dikson
Member
 
Регистрация: 28.03.2013
Сообщений: 53
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 372
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Azziop Посмотреть сообщение
А зачем задержка? Обычного амплитудного детектора не достаточно?
А если попадет на спад второй сигнал? Амплитудный детектор может посчитать ранее принятый сигнал за вновь прибывший, если сравнивать сдвиги по фазе. И результат на выходе может оказаться прямо противоположным, или я ошибаюсь может.. Если только тактовый импульс подать с максимальной частотой рабочей полосы - 40мгц, и с ним уже измерять возрастание амплитуды. Однозначно интересный вариант. Спасибо. Надо все-таки посчитать возможный сдвиг фаз.

Последний раз редактировалось Dikson; 11.04.2013 в 23:50
Dikson вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.04.2013, 00:01   #5 (permalink)
Dikson
Member
 
Регистрация: 28.03.2013
Сообщений: 53
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 372
По умолчанию

Ваше сообщение, Azziop, натолкнуло на мысль об измерении сдвига фаз, можно не считать разницу мощности микрофонов, а использовать сдвиг фаз в качестве разницы расстояния микрофонов относительно источника звука, получится тоже самое, в принципе. Хотя мне кажется это посчитать будет сложнее.
Dikson вне форума   Ответить с цитированием
Ads

Яндекс

Member
 
Регистрация: 31.10.2006
Сообщений: 40200
Записей в дневнике: 0
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 55070
Старый 12.04.2013, 00:21   #6 (permalink)
Dikson
Member
 
Регистрация: 28.03.2013
Сообщений: 53
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 372
По умолчанию

В принципе могу обрисовать общую картину - поворот сервопривода в сторону источника непродолжительного и разного по частоте и амплитуде звука (20Гц-40кГц), путем сравнения двух сигналов с детекторов. Необходима интеллектуальная помощь в реализации сигнала до микроконтроллера с достаточной точностью и погрешностью не более 10 градусов поворота при расстоянии источника звука не более 3х метров от детекторов.
Dikson вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.04.2013, 23:38   #7 (permalink)
Dikson
Member
 
Регистрация: 28.03.2013
Сообщений: 53
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 372
По умолчанию

Идеи не появились, ребята? Приветствуются даже самые сумасшедшие варианты, не прошу схему, просто идею возможной реализации.
Dikson вне форума   Ответить с цитированием
Старый 13.04.2013, 00:17   #8 (permalink)
Azziop
deleted
 
Аватар для Azziop
 
Регистрация: 23.07.2012
Сообщений: 4,803
Записей в дневнике: 2
Сказал(а) спасибо: 3
Поблагодарили 16 раз(а) в 1 сообщении
Репутация: 16289
По умолчанию

Поставленная задача не совсем ясна. Особенно непонятно причем тут 40 кГц?. Данная задача не так проста и требуют специалистов в узко направленной отрасли. Здесь же в основном любители, и их знания соответствуют их личным интересам. Да и в специфических отраслях я не знаю систем определения местоположения по звуку, слишком неустойчивая работа подобных систем с большой погрешностью и ложными срабатываниями.
Azziop вне форума   Ответить с цитированием
Старый 13.04.2013, 03:37   #9 (permalink)
Dikson
Member
 
Регистрация: 28.03.2013
Сообщений: 53
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 372
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Azziop Посмотреть сообщение
Поставленная задача не совсем ясна. Особенно непонятно причем тут 40 кГц?
Задача - сделать человеческие уши). Когда кто-то свистит нам, через дорогу, мы практически безошибочно определяем положение источника свиста относительно нас, за малым исключением
, когда звуковое эхо сравнимо по мощности с источником звука. Диапазон полосы пропускания 20Гц-40кГц взял для того, чтобы отделить человеческий звук или, как называют еще, слышимую частоту, звуковую частоту (как угодно) в диапазоне 20Гц-20кГц для человеческого голоса, и 21кГц-40кГц - возможные команды управления, не слышимые человеком(в перспективе, запас карман не тянет).

Цитата:
Сообщение от Azziop Посмотреть сообщение
Данная задача не так проста и требуют специалистов в узко направленной отрасли. Здесь же в основном любители, и их знания соответствуют их личным интересам. Да и в специфических отраслях я не знаю систем определения местоположения по звуку, слишком неустойчивая работа подобных систем с большой погрешностью и ложными срабатываниями.
Я понимаю, я тоже любитель, но на этом форуме много классных ребят и девчат, которые действительно помогают решать, а чаще всего сами решают задачи, если не сравнимые с этой, то сопоставимые по сложности точно. Тем более вы уже намекнули на один из вариантов, который будет реализован на макетке и проверен осциллографом).

Предлагаю на суд второй вариант(ранее показавшийся сложным) - считать, какой из сигналов пришел раньше, затем счетчик по времени, и ждать второго сигнала. Разницу по времени прибытия выдавать микроконтроллеру. Но хотелось бы упростить задачу (и схему, соответственно) до безобразия, с учетом отсутствия чудес).
Dikson вне форума   Ответить с цитированием
Ads

Яндекс

Member
 
Регистрация: 31.10.2006
Сообщений: 40200
Записей в дневнике: 0
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 55070
Ответ

Метки
ацп, вычитатель мощности, вычитатель напряжений

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Выкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.




Часовой пояс GMT +4, время: 09:33.

Powered by vBulletin® Version 6.2.5.
Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.