Zvukové rozhraní pro průmyslový počítač
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Obsahem diplomové práce je návrh a realizace zvukového rozhraní pro průmyslový počítač včetně změření realizovaného prototypového vzorku. Práce se zabývá jak návrhem analogových vstupně - výstupních obvodových částí, tak i digitálních podpůrných částí. V návrhu je využito sigma - delta A/D a D/A převodníků, které jsou realizovány na dvou samostatných deskách plošných spojů. Všechny signálové trasy v navrhovaném zapojení jsou řešeny symetricky. V návrhu jsou využity moderní obvodové prvky, jako například plně symetrické operační zesilovače, předzesilovače s elektronicky řiditelným ziskem, stabilizátory s nízkým šumem, obvody pro kompenzaci napěťové nesymetrie, prvky potlačující kolísání hodinového signálu a další. Teoretická část obsahuje specifikaci vybraných zvukových pojmů užívaných ve zvukové technice a zabývá se problematikou definicí úrovní a jednotek používaných ve zvukové technice. Dále jsou zde uvedeny kritéria výběru vhodných obvodových prvků a výpočty stěžejních součástek. Práce rovněž uvádí obvodovou simulaci jednotlivých funkčních bloků. Praktická část zahrnuje vedle návrhu kompletního obvodového schématu A/D a D/A převodníků také návrh desek s plošnými spoji, jejich realizaci, osazení a oživení včetně změření funkčních prototypů. Navržené zařízení má široké aplikační využití. Je ho možno použít nejenom v průmyslových počítačích, ale také v dedikovaných zvukových převodnících, měřících kartách, mixážních pultech, přepojovacích polích, v aktivních reproduktorových soustavách, embedded systémech a dalších obdobných aplikacích.
The scope of my master thesis is a designing computer sound interface including measurement of audio performance. This work is concerning both design analog front - ends and digital support circuits. The sigma delta Analog to Digital (ADC) and Digital to Analog (DAC) converters is included in this conception. Those converters has been made into two separate printed circuit boards. All signal paths in this circuitry are utilizing differential mode that are quoted as balanced among audio engineers. Modern circuit components are used in this design, such as fully differential operational amplifiers, electronically controlled gain preamplifiers, low drop linear stabilizers with low noise level, DC component suppression circuits and low jitter active components. Theoretical part of this thesis contains specification of choosed sound defitions, questioning audio program loudness leveling. Further criteria of suitable active and passive components are included. In this thesis the simulations of fundamental circuits block are meant likewise. Practical part involve complete layout of printed circuit boards of and prototyping. Designed prototype device has wide application usage. It is intended to use not only as industrial computers, but also as dedicated sound converters, measurement cards, mixing consoles, switching matrixes, active loudspeakers, embedded systems.
The scope of my master thesis is a designing computer sound interface including measurement of audio performance. This work is concerning both design analog front - ends and digital support circuits. The sigma delta Analog to Digital (ADC) and Digital to Analog (DAC) converters is included in this conception. Those converters has been made into two separate printed circuit boards. All signal paths in this circuitry are utilizing differential mode that are quoted as balanced among audio engineers. Modern circuit components are used in this design, such as fully differential operational amplifiers, electronically controlled gain preamplifiers, low drop linear stabilizers with low noise level, DC component suppression circuits and low jitter active components. Theoretical part of this thesis contains specification of choosed sound defitions, questioning audio program loudness leveling. Further criteria of suitable active and passive components are included. In this thesis the simulations of fundamental circuits block are meant likewise. Practical part involve complete layout of printed circuit boards of and prototyping. Designed prototype device has wide application usage. It is intended to use not only as industrial computers, but also as dedicated sound converters, measurement cards, mixing consoles, switching matrixes, active loudspeakers, embedded systems.
Description
Citation
STAROŇ, M. Zvukové rozhraní pro průmyslový počítač [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Telekomunikační a informační technika
Comittee
prof. Ing. Zdeněk Smékal, CSc. (předseda)
Ing. Robert Vích, DrSc. (místopředseda)
doc. Ing. Otto Dostál, CSc. (člen)
Ing. Jaromír Hrad, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Karásek, Ph.D. (člen)
Ing. Hicham Atassi, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2011-06-09
Defence
Ověřoval jste nějak, zda do audio signálů neproniká rušení z číslicových obvodů? Lze tyto údaje vyčíst z naměřených výsledků, které uvádíte v přílohách práce?
- Rušení bude pronikat vždy. K vyčítání lze použít SNR.
Na deskách obvodů je hned několik různých zemí. Testoval jste, jaký vliv na výsledné parametry má volba bodu jejich vzájemného propojení? Nebo jsou výsledky uvedené v práci naměřeny již při jejich optimálním propojení?
- Uvedené výsledky jsou změřeny při optimálním propojení zemí.
Ve vašem zařízení jsou budiče linky a další prvky, které jste použil pro potlačení rušení z digitálních obvodů. Testoval jste, zda jsou v zařízení opravdu nezbytné? Zhorší se dsahované parametry (odstup signálu od šumu apod.) pokud je vyřadíte či přemostíte?
- Použité oddělovací obvody jsou v zapojení nezbytné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení