單通道聲音定位硬件電路設(shè)計原理圖解析

1. 單聲道的放大電路

單通道聲音放大電路的原理圖。同相放大電路，電壓增益：G a i n = 1 + R 6 R 4 = 1 + 150 4.7 = 32.9 Gain = 1 + {{R_6 } over {R_4 }} = 1 + {{150} over {4.7}} = 32.9Gain=1+R4R6=1+4.7150=32.9

實驗中MIC放大電路

放置在實驗面包板上的放大電路元器件及其連線圖。

面包板上的實驗電路

雙通道音頻放大電路

將運放修改成雙運放，采用低壓運算放大器 LMV358。實驗所使用的轉(zhuǎn)接小板是為了能夠快速在面板板上搭建實驗電路。它的管腳功能定義如下：

雙運放LMV358實驗小板

實驗所使用的外部電阻電容取值與前面的單聲道電路配置相同。電壓增益仍然選擇33倍左右。
具體的MM表報電路如下圖所示：

搭建完畢的雙聲道音頻放大采集面包板實驗電路

錯誤更正：

后來發(fā)現(xiàn)在放大后的信號中存在著比較明顯的50Hz及其諧波的干擾，以及受到單片機上的LED閃爍的影響。后來通過對上來電阻上增加一個電阻、電容濾波電路，可以有效的將原來存在的噪聲去除。

很重要！?。?！

前面增加電源去耦電阻電容

2. 測試雙通道接收信號的情況

使用上述電路對

雙通道同時接受附近藍牙音箱發(fā)送的Chirp信號

處不測試，兩個聲道的音頻放大倍數(shù)不相同。左右兩個聲道輸出的方差分別是79748， 23134，相差四倍左右，對應(yīng)的峰峰值相差2倍左右。

V a c _ L = 15 m V , ????? V a c _ R = 25 m V V_{ac\_L} = 15mV,,,,,,V_{ac\_R} = 25mVVac_L=15mV,Vac_R=25mV

將左聲道的運放放大倍數(shù)，增加。即將原來電路中的R 4 R_4R4由原來的4.7kΩ OmegaΩ，減少到2.2kΩ OmegaΩ，此時它的放大倍數(shù)在：G a i n = 1 + R 6 R 4 = 1 + 150 2.2 = 69.18 Gain = 1 + {{R_6 } over {R_4 }} = 1 + {{150} over {2.2}} = 69.18Gain=1+R4R6=1+2.2150=69.18
下面是修改后重新采集到的雙聲道接收到的Chirp音頻信號。

雙通道同時接受附近藍牙音箱發(fā)送的Chirp信號

3. 處理左右聲道聲音延遲的算法

采集兩個聲道的數(shù)據(jù)算法： 在實驗中，會發(fā)現(xiàn)通過單片機的調(diào)試系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的時候，往往會出現(xiàn)大概率的丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，所以在下面的代碼中，getdist2()函數(shù)中，對于雙通道的數(shù)據(jù)通過函數(shù) stm32cmdata(…)接受數(shù)據(jù)的時候，需要通過100次的循環(huán)，接收，直道接收到的數(shù)據(jù)的長度等于2048（這是在單片機程序中設(shè)定的數(shù)據(jù)緩存區(qū)的長度）。

編輯：hfy