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        野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

        2018-03-22 11:44:14潘志祥
        電子技術(shù)與軟件工程 2018年3期
        關(guān)鍵詞:野戰(zhàn)

        摘要 本文主要介紹了某種野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)音系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用,首先對新型野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行簡單的介紹,了解其特點(diǎn),重點(diǎn)分析研究野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的配置及使用的主要技術(shù),最后對野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的下一步發(fā)展方向提出了思考。

        【關(guān)鍵詞】野戰(zhàn) 數(shù)字音響 擴(kuò)聲系統(tǒng)

        1 引言

        近年來隨著數(shù)字化、智能化時代的到來,人們關(guān)注的焦點(diǎn)正在轉(zhuǎn)向數(shù)字化、智能化時代。國家為推動軍隊(duì)建設(shè),對軍隊(duì)文化裝備對智能化、數(shù)字化要求也不斷提高。而野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)就是在野戰(zhàn)部隊(duì)中常用的一種軍隊(duì)文化裝備。因此在現(xiàn)階段加強(qiáng)對于野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,能夠更加全面的了解野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本特點(diǎn)、組成配置以及具體的應(yīng)用,從而不斷完善野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì),更好的滿足軍隊(duì)文化裝備設(shè)計(jì)的需求,研究更加先進(jìn)更加智能的野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)音系統(tǒng)。

        2 野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)概述

        隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),部隊(duì)要求對便攜式數(shù)字影音系統(tǒng)進(jìn)行升級開發(fā),即在原產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,產(chǎn)品體積減小,重量減輕近一半。而且在設(shè)計(jì)過程中尤其強(qiáng)化對工業(yè)設(shè)計(jì),如人機(jī)校對、使用舒適度、可靠性等提升產(chǎn)品附加價值主觀感覺性。為此,功率放大器方案必須采用數(shù)字功率放大器,由于前期研發(fā)的數(shù)字功率放大器音色偏硬,且音量過大時,可懂度較差。為解決這一問題,我們查閱了大量的技術(shù)資料,并研究、分析了幾款國際知名品牌的數(shù)字功率放大器,初步形成一個在數(shù)字功率放大器上增加一個音色補(bǔ)償補(bǔ)丁電路。

        我們需對原來的野戰(zhàn)系列產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化改造,以減小體積、降低重量與能耗,進(jìn)一步達(dá)到便攜的目的。為達(dá)到這一目的,必須采用數(shù)字功率放大器,但部隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)對使用數(shù)字功率放大器后的系統(tǒng)產(chǎn)品的現(xiàn)場聽音后,感到音質(zhì)干、澀、不耐聽,于是提出專項(xiàng)攻關(guān)要求:項(xiàng)目重點(diǎn)是主觀指標(biāo),即聽感,主要表現(xiàn)最終產(chǎn)品的耐聽度,聲音的平衡、圓潤。

        構(gòu)建基本方案后,我們開始篩選集成電路方案,經(jīng)對多種數(shù)字音頻驅(qū)動電路進(jìn)行篩選,最后確定選用IR公司的系列集成芯片,主要采用IRS2029芯片。并對其內(nèi)部電路框圖與外圍電路方案進(jìn)行分析,參考其提供的外圍電路方案進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。創(chuàng)新性地通過音色補(bǔ)償電路之類技術(shù),對數(shù)字音頻驅(qū)動電路的外圍電路進(jìn)行二次設(shè)計(jì),增加了輸出級驅(qū)動電路,使聲音更加飽滿有力;加入的RC串并聯(lián)電路改善音色; 加入的LRC電路,濾去噪聲波并補(bǔ)償部分偶次諧波,中高音更加明亮、通透、圓潤。

        本系統(tǒng)中所使用的主要設(shè)備SM4600D,是我公司經(jīng)過多年努力,吸取了幾十年的設(shè)計(jì)理念,并結(jié)合使用了先進(jìn)的D類放大器,就是大量應(yīng)用數(shù)字技術(shù)---數(shù)字功率放大器、數(shù)字效果技術(shù)、數(shù)字聲反饋抑制技術(shù)等等,同時也兼顧了使用習(xí)慣,音量調(diào)節(jié)、效果音量調(diào)節(jié)等保持了電位器調(diào)節(jié)的方式,使得這套系統(tǒng)操作非常簡單,而且具有節(jié)能特點(diǎn),綜合效率高達(dá)80%,重量輕,外觀簡潔新穎,操作更加人性化。而且音響系統(tǒng)的體積更小、可靠性更高、音質(zhì)更清晰、聲指向性更強(qiáng)等,在加工生產(chǎn)中也不斷地運(yùn)用新材料,新技術(shù),不斷地讓產(chǎn)品進(jìn)步。

        3 野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的配置

        本系統(tǒng)配置比較簡單,由1臺綜合功率放大器的2只音箱組成了最基本最實(shí)用的系統(tǒng),配上話筒,就可以滿足連隊(duì)日常的需求。信號由音源設(shè)備送到綜合功率放大器SM4600D,進(jìn)行前置處理以及功率放大,通過音箱線驅(qū)動音箱,就實(shí)現(xiàn)了整個功能。

        本系統(tǒng)中所使用的音箱,采用了15mm中密度纖維板,使得結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固,箱體內(nèi)部采用了不規(guī)則六邊形設(shè)計(jì),最大限度的減少了箱體內(nèi)部的諧波振動。箱體表面使用了環(huán)保水性灑點(diǎn)漆,達(dá)到歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),有防水耐磨的特性。通過專業(yè)設(shè)計(jì)師的精心調(diào)音,是一款的非常好聽的音箱。使用2.5mm2金銀線作為音箱連接線,可以讓聲音更好的傳輸?shù)揭粝洹?/p>

        在專業(yè)音響工程設(shè)計(jì)中,聲場設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵,包括隔聲的處理,現(xiàn)場噪音的降低,建筑結(jié)構(gòu)的要求,聲均勻度的實(shí)現(xiàn)聲顫動,聚焦,反饋等問題的避免,室內(nèi)計(jì)算等等。這些都必須要求工程設(shè)計(jì)人員要有專業(yè)的知識水平、現(xiàn)場設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)、以及嚴(yán)格按照行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。其中對工程施工具有較高參照價值的有:GB3947《聲學(xué)名詞術(shù)語》;GB4959《廳堂擴(kuò)聲特性測量方法》;GYJ25《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)》;SJ2112-82《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)的優(yōu)選電氣配接值》; GB/T15485《語言清晰度指數(shù)的計(jì)算方法》等等。

        4 野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的應(yīng)用

        傳統(tǒng)的野戰(zhàn)音響擴(kuò)聲系統(tǒng)容易出現(xiàn)干擾大,噪聲大的情況,會干擾其他設(shè)備的使用,主要是由于器件精度等級、配對與PCB布板所致,造成其左右聲道震蕩頻率最大相差為13K。在新型野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,高度要求器件精度,重新對PCB布板、合并采用LC濾波器及磁珠(bead)濾波器、經(jīng)加時鐘同步電路后此現(xiàn)象消失且改善了信噪比,解決了EMI電磁干擾。克服數(shù)碼聲項(xiàng)目的完成,極大地促進(jìn)數(shù)字功率放大器的實(shí)際應(yīng)用,進(jìn)一步擴(kuò)大我們?yōu)椴筷?duì)提供文娛與處突設(shè)備的應(yīng)用范圍。隨著D類功放在解決抗干擾、聽感音質(zhì)水平、可靠性等一系列技術(shù)關(guān)鍵后,聽感可與A/AB類媲美,產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)也極大地?cái)U(kuò)展。所以行業(yè)也積極推廣并加以制定規(guī)范,引領(lǐng)音響產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保導(dǎo)向。

        使用該野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)用到部隊(duì)處突維穩(wěn)產(chǎn)品上,經(jīng)部隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的多次試音室聽音與使用現(xiàn)場聽音,并反復(fù)提出改進(jìn)建議。 接著,對應(yīng)用該電路的系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行高溫、高濕、高寒、高鹽霧等環(huán)境試驗(yàn),均順利通過,完全滿足野戰(zhàn)部隊(duì)的應(yīng)用要求。

        5 結(jié)語

        通過本文研究可知,通過數(shù)字化改造和集成線路的改造,野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)重量輕,外觀簡潔新穎,操作更加人性化,而且音質(zhì)得到顯著提高,更加清透有力,在野戰(zhàn)部隊(duì)中應(yīng)用取得良好的應(yīng)用效果,受到部隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的充分肯定,也對產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到良好的引導(dǎo)作用。下一步,我們將應(yīng)用新材料,新技術(shù),不斷升級野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]王文彬,陳言照.野戰(zhàn)演出車音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].現(xiàn)代電影技術(shù),2012(09):57-60.

        [2]郭豐.擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電聲技術(shù),2002(08):21-26.

        [3]周東憲,張林,郭清學(xué)等.野戰(zhàn)專用音響系統(tǒng)電聲設(shè)計(jì)探討[J].聲學(xué)技術(shù),2015,34(02):157-161.

        作者簡介

        潘志祥(1969-),男,四川省綿陽市人。大學(xué)本科學(xué)歷。主要研究方向?yàn)檐婈?duì)文化擴(kuò)聲裝備、音響行業(yè)發(fā)展方向的研究與設(shè)計(jì)。

        作者單位

        四川湖山電器有限責(zé)任公司 四川省綿陽市 621000

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