تحقیق در مورد شرح و بسط کامل مدار ضبط و پخش دیجیتالی

word قابل ویرایش
12 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

شرح و بسط کامل مدار ضبط و پخش دیجیتالی

مقدمه
روشهای مختلفی برای ضبط اطلاعات صوتی وجود دارند که مهمترین آنها عبارتند از (ضبط مکانیکی اطلاعات صوتی) و (ضبط دیجیتالی صدا بروش الکترونیکی)
روش اول قدیمی بوده و در این شیوه از ضبط صدا بصورت مغناطیسی روی نوار و یا بصورت شیارهای مکانیکی روی صفحه و یا بصورت علایم نواری روی سلونوئید فیلم بهره می‌جویند.

اما روش دوم، یعنی ضبط الکترونیکی صدا، جدید بوده و چیزی نمانده تا مراحل تکامل خود را پشت سر بگذارد و امروزه بسیار متداول شده و می‌رود تا روشهای مکانیکی قدیمی را از رده خارج کند.
چگونگی ضبط دیجیتالی صدا

همانطور که اطلاع دارید، هر سیگنال صوتی دارای چند مولفه اصلی از جمله: ارتفاع، فرکانس و شدت می‌باشد که برای حفظ اصالت صدای اصلی تمام این مولفه‌ها در هنگام ضبط صدا باید رعایت شوند.

اساس ضبط تمام سیگنالهای صوتی تبدیل آنها به اطلاعات دیجیتالی، سپس نگاهداری آنها در واحدهای حافظه می‌باشد.
«دیجیت یا دیجیتال» در زبان انگلیسی به معنای عدد، رقم و شمره می‌باشد، پس چنین می‌توان دریافت که در این روش اطلاعات مورد استفاده در تمام موارد ـ ‌اعم از صوت یا تصویر ـ نه بر اساس ولتاژ و جریان بلکه بر اساس کدهای عددی مانند صفر و یک (۰ـ ۱) تعریف می‌شوند.

واحدهای حافظه دیجیتال می‌توانند حافظه‌های غیر فرار مانند دیسکهای نوری یا مدار مجتمع EPROM یا حافظه‌های قابل ضبط مانند: دیسکهای مغناطیسی، نوارهای ضبط مغناطیسی و یا مدارات مجتمع استاتیک (پایدار) موسوم به STATIC RAM و یا حافظه‌های دینامیک (پویا) موسوم به DYNAMIC RAM باشند که مدار مورد نظر ما از این نوع بوده و اختصاص DRAM نامیده می‌شود.

در این قسمت (صفاپور) توضیحات بسیار مفصلی در رابطه با مطالبی مانند:‌ الکترونیک دیجیتال، آنالوگ، مبدل آنها به همدیگر، بیت و بایت، حافظه‌های استاتیک و دینامیک و غیره ارائه داده‌اند که توضیح آنها متناسب با این کتاب تشخیص داده نشد و حذف شدند. (مولف).
مشخصات مدار ارائه شده ضبط و پخش دیجیتالی

توسط آی سی مدار مجتمع HT8658 توسط شرکت سازنده آن:
ـ تغذیه نامتقارن ۵/۴ تا ۵/۵ ولت حداکثر.
ـ ‌الگوریتم‌بندی ADM
ـ مدار رابط داخلی برای ۴ مدار مجتمع دینامیک ۲۵۶ کیلوبایت یا ۳ مدار مجتمع حافظه دینامیک یک مگا بیت
ـ‌ دو مرحله تقویت آمپلی فایر داخلی مخصوص تقویت میکروفون.
ـ ‌فیلتر داخلی پایین‌گذر برای حذف فرکانسهای فراهم.
ـ سرعت نمونه‌برداری از سیگنال صوتی قابل تنظیم از ۱۱ کیلو بیت در ثانیه تا ۳۲ کیلو بیت در ثانیه
ـ LED نمایشگر عملکرد وضعیت مدار مجتمع
ـ قابلیت پخش اتوماتیک صدا

کاربرد مدار
جعبه‌های پیغام‌گیر ـ ‌ضبط صوتهای غیر مکانیکی ـ‌ اسباب‌بازیهای سخنگو ـ ‌ساعت سخنگو و اذان‌گو ـ ‌جواب دهنده و سکرتر تلفنی ـ دزدگیر و پیغام دهنده به پلیس و تلفنهای مورد لزوم ـ عروسک سخنگو و ده‌ها مورد مصرف ابتکاری و غیرقابل پیش‌بینی که هر کدام می‌تواند در نوع خود با تغییراتی یک پروژه دانشجوئی یا پروژه برای جشنواره‌های علمی مانند «جشنواره خوارزمی»‌ مورد استفاده قرار گیرد.
تشریح عمومی مدار

مدار مجتمع HT 8658 یک مدار مجتمع از نوع CMOS بوده دارای مقیاس مجتمع‌سازی LST می‌باشد یعنی شامل چند هزار گیت داخلی بوده و برای کاربردهای ضبط صدا ساخته شده است.

صرف نظر از قسمت (رست) ‌آن، بقیه قسمتهای آن با مدار مجتمع HT 8658 یکسان است.
بدین معنی که زمان لازم رست شدن ۵۹ حداقل ۲ ثانیه است در حالیکه برای آی سی ۵۸ حداقل ۴ ثانیه می‌باشد ساختمان داخلی این مدار مجتمع تشکیل شده از مدار رابط برای ارتباط با حافظه‌های دینامیک، آمپلی فایر، واحدهای مبدل دیجیتال به آنالوگ و بر عکس و یک فیلتر پایین گذر داخلی.
عمل نمونه‌برداری سیگنال صوتی با ۴ سرعت مختلف (۱۱ کیلو بیت ـ ‌۱۶ کیلو بیت ـ ۲۲ کیلو بیت ـ ‌۳۲ کیلو بیت) ‌در ثانیه امکانپذیر است که این مسئله زمان ضبط و پخش را از ۸ ثانیه تا ۷۰ ثانیه تغییر می‌دهد.

اما باید بدانید که هر قدر زمان نمونه برداری کمتر شود، به همان مقدار از کیفیت صدا کاسته می‌شود.
این ای سی در دو شکل مکعبی مسطح و مستطیل ۲۸ پایه بسته‌بندی شده استاندارد ارائه می‌گردد.

تنها دو نمونه از این ای سی موجود است. نوع A که در آن خروجی صدا بصورت فرکانس ارائه می‌گردد.
نوع B که خروجی آن بصورت ولتاژ است که هر دو آنها را باید به یک آمپلی فایر خارجی وصل نمود.
ترتیب پایه‌های دو نوع A، B در صفحه یک کاتالوگ این آی سی آمده است.

شرح کاربردی مدار مجتمع
برای تنظیم حالات مختلف عملکرد مدار مجتمع HT8658 برنامه‌ریزی حالات از طریق ورودی‌های ASO تا AS6 صورت می‌گیرد.
بعد از وصل مدار به تغذیه باید کلید رست برای حداقل ۴ ثانیه بصورت ممتد فشار داده شود.
در این صورت مدار مجتمع حالات تنظیم شده توسط سوئیچهای مربوطه ASO تا AS6 را برای تعیین حالت گاز خود منتقل می‌کند.
پایه‌های ASO تا ASO در حالت عادی توسط مقاومت بالا کشنده از داخل به مثبت تغذیه وصل هستند.
بنابراین در حالت عادی تمام ورودی‌ها در وضعیت (۱)‌ دیجیتالی قرار دارند و تنها در صورتی به (O)‌ دیجیتالی تبدیل می‌شوند که توسط یک مقاومت به شاسی وصل شوند.

دقت کنید!
۰ = کد صفر با اتصال شاسی به ورودی مورد نظر می‌تواند ایجاد گردد.
۱ = کد یک بدون اتصال شاشی به ورودی مورد نظر می‌توان ایجاد گردد.

X = حالت بی‌تفاوت. این حالت در جدول یعنی هر نوع حالات کلیدها در عمل تاثیر ندارند.
در هنگام تنظیم هر پارامتر، تنها ورودی مربوط را مورد توجه قرار داده، بقیه ورودیها را بی‌اثر فرض نمائید.
بعنوان مثال برای انتخاب سرعت دلخواه فقط دو ورودی AS1, ASO را در نظر بگیرید و برای انتخاب تعداد حافظه‌ها تنها دو ورودی AS3, AS2 را در نظر بگیرید.
فلوچات وضعیت نرمال (AS6=1-AS4=1)

در آغاز LED خاموش است. اگر کلید REC فشار داده شود، عملیات ضبط آغاز شده LED روشن خواهد شد. بعد از پر شدن حافظه عمل ضبط خودبخود متوقف و LED خاموش می‌شود.

اگر حافظه پر نشده باشد و کلید REC دوباره فشار داده شود، ضبط همانجا خاتمه می‌یابد و محتویات شمارنده مقدار حافظه M است. یعنی M آدرس حافظه ضبط شده است و بقیه هنوز خالی است که در هنگام ضبط هرگاه دوباره کلید REC فشار داده نشود، عمل ضبط تا پر شدن کامل حافظه ادامه خواهد داشت.
اگر کلید REC فشار داده نشود و همینطور کلید PLAY (پخش) هم فشار داده نشود، LED خاموش مانده اتفاقی نمیافتد.
اگر کلید PLAY فشار داده شود و قبلاً هیچ ضبطی صورت نگرفته باشد، مدار باز متوقف مانده به اول باز می‌گردد.

ولی اگر محتویات کانتر ضبط مساوی صفر نباشد، عمل پخش صدا آغاز می‌شود. سپس بار دیگر محتویات در شمارنده پخش و ضبط مقایسه می‌شوند.
اگر هر دو برابر باشد، تمامی صدای ضبط شده، پخش و عمل متوقف می‌شود. در غیر اینصورت، همچنان که پخش ادامه دارد اگر این کلید مجدداً فشار داده شود (PLAY)، عملیات پخش متوقف می‌شود و محتویات کانتر برابر با n خواهد بود.
یعنی مقدار N آدرس از حافظه پخش شده است و اگر کلید دوباره فشار داده شود، باقیمانده حافظه نیز تا زمانیکه N=M گردد، پخش خواهد شد. یعنی تمام حافظه ضبط شده یک بار بصورت کامل پخش می‌شود.

فلوچات وضعیت پخش خودکار( AS4=0-AS6=1)
در این مرحله کلیه مراحل همانند مرحله معمولی است با این تفاوت که پس از ضبط تمام حافظه و یا پس از اینکه سوییچ فشاری REC بعنوان مکث (PAUSE)‌ دوباره فشار داده شود، مدار مجتمع بصورت اتوماتیک اقدام به پخش خودکار خواهد کرد.
انتخاب سرعت ضبط و پخش

الف ـ سرعت ۳۲ کیلو بیت در ثانیه (حداکثر سرعت ـ حداکثر کیفیت ـ حداقل زمان)
برای این حالت فقط R14, R12 در محل خود مونتاژ می‌شوند. حداکثر زمان ۸ ثانیه با بهترین کیفیت ضبط خواهد بود.
ب ـ ‌سرعت ۲۲ کیلو بیت در ثانیه (سرعت نسبتاً زیاد ـ کیفیت متوسط خوب ـ حداکثر زمان ۶/۱۱ ثانیه) در این حالت کافی است فقط مقاومت R14 مونتاژ شود و R12 حذف شود.

ج ـ سرعت ۱۱ کیلو بیت در ثانیه (سرعت متوسط ـ کیفیت پائین ـ حداکثر زمان ۱۳ ثانیه)
در این حالت فقط R12 مونتاژ و R14 از مدار حذف خواهد شد.

دـ سرعت ۱۶ کیلو بیت در ثانیه (‌سرعت بسیار پایین ـ ‌کیفیت بد ـ حداکثر زمان ۱۶ ثانیه)
در این حالت هیچکدام از مقاومتهای R14, R12 مونتاژ نخواهند شد.

مدار مجتمع ۸۶۵۸ HTاز نظر سرعت نمونه‌برداری و حداکثر زمان ضبط برتری کاملی برای سی ۵۱۰۰ UM (جلد ۳) دارد. زیرا سرعت نمونه‌برداری صدا در ۵۱۰۰ حداکثر ۲۸ کیلو بیت در ثانیه و حداقل ۱۰ کیلو بیت در ثانیه است. در حالیکه ۵۱۰۰ حداکثر ۲۸ کیلو بیت در ثانیه و حداقل ۱۰ کیلو بیت در ثانیه است در حالیکه این سرعت در ۸۶۵۸ HT حداکثر ۳۲ و حداقل ۱۲ کیلو بیت در ثانیه است.

آی سی ۵۱۰۰ همراه یک حافظه ۶۲۲۵۶ که دارای حداکثر حافظه است، فقط می‌تواند بین ۹ تا ۲۶ ثانیه صدا ضبط کند و مدار پیچیده‌تری هم دارد.
در حالیکه این مدت برای ۸۶۵۸ HT بین ۹۴ تا ۲۷۲ ثانیه خواهد بود.

فرکانس ضبط شده در ۵۱۰۰ حداکثر فرکانس قابل ضبط HZ 1280 می‌باشد در حالیکه در مدار مجتمع ۸۶۵۸ HT این مقدار برابر HZ1408 تا HZ 4096 می‌باشد که کیفیت صدای ضبط شده را برتر می‌سازد.
چنانکه قبلاً دیدیم، مقدار سرعت نمونه برداری بطور مستقیم در فرکانس صدای ضبط شده موثر است و در نتیجه هر قدر این سرعت بیشتر باشد، صدای واقعی‌تری نسبت به صدای اصلی بدست خواهد آمد. اما در سرعت‌های پایین‌تر، هر چه زمان ضبط اطلاعات بیشتر باشد، اما صدای ضبط شده نیز دچار کاهش کیفیت خواهد شد.
ساده‌ترین مدار ضبط و پخش دیجیتالی
در این قسمت ساده‌ترین مدار ضبط و پخش دیجیتالی با آی سی ۸۶۵۸ HT که همراه فقط یک مدار مجتمع حافظه به شماره ۴۱۲۵۶ و یک مدار مجتمع کوچک صوتی به شماره ۸۲۰ TBA به همراه تعدادی قطعات الکترونیکی متفرقه ساخته می‌شود به نظر شما می‌رسد.
حداکثر زمان ضبط و پخش در این مدار ۱۶ ثانیه بوده و برای مصارفی چون:‌ جعبه‌های پیام‌گو ـ عروسک سخنگو ـ ساعت سخنگو ـ دزدگیر ـ ‌سکرتر تلفنی و غیره کافی خواهد بود و نقشه‌های ضمیمه برای ازدیاد زمان ضبط و پخش در پایان خواهد آمد.
طرز مونتاژ مدار

ابتدا فیبر مدار چاپی را آماده کرده سپس به ترتیب زیر شروع به مونتاژ قطعات نمائید:
ـ ‌چهار عدد سیم اتصال جامپر (J) ‌مدار را در محل مربوطه لحیم نمائید و چون سه عدد از این جامپرها در زیر IC! قرار گرفته است، قبل از هر کار باید به لحیم آنها مبادرت شود.

ـ مقاومتها را در محل خود و با توجه به مقدار آنها قرار داده لحیم کنید در حالیکه R11 تا R14 را فعلاً مونتاژ نخواهید کرد.
مقدار مقاومت R1 را حدودw1 انتخاب کنید و دقت کنید موقع مونتاژ به فیبر نچسبیده با آن فاصله داشته باشد.
ـ ‌کلیه خازنها را با رعایت صحیح قطبین آنها در محل مربوطه لحیم کنید.
ـ دو عدد دیود را در محل خود و با رعایت جهت کاتد و آند لحیم کنید. DZ1 یک عدد دیوززنر W1 و V1/5 می‌باشد و D2 یک عدد LED از نوع ۳ میلیمتری به رنگ قرمز می‌باشد.

ـ میکروفون خازنی را با رعایت جهت صحیح به مدار لحیم کنید. قطب منفی میکروفون به بدنه میکروفون وصل شده است که باید به شاسی مدار چاپی (oV) منتقل شود.
دقت کنید میکروفون را از بهترین نوع و حتی‌الامکان مارک ژاپنی انتخاب کنید.
ـ پتاتسیومتر ۲۰ یاk 22 ا در محل مربوطه به p1 لحیم کنید.

ـ بلندگوی W1ـ ۸ اهم را به محل SP که با k1 نشان داده شده است اتصال دهید.
ـ ‌سه عدد سوییچ فشاری S3, S2, S1 کوچک را که از نوع دو پایه هستند به محلهای مربوطه لحیم کنید.

برای اطمینان از سلامت هر سه IC مخصوصا IC1 حتما زیر آنها از سوکت استفاده کنید.
حال قبل از اتصال باطری مدار و استفاده از آن در رابطه با اتصال مقاومتهای R11 تا R14 که حالات مختلفی را ایجاد خواهند کرد به مطالب زیر توجه کنید:‌
انتخاب حالت کار Ic سخنگو

۱ـ وضعیت پخش معمولی :
در این وضعیت هر بار کلید PLAY فشار داده شود، در صورتیکه صدا قبلاً ضبط شده باشد، به همان شکل پخش می‌شود.
و می‌توان مانند ضبط صوت معمولی در حین پخش با فشار مجدد کلید، عمل پخش متوقف شده و با فشار مجدد دوباره از همان نقطه که متوقف شده بود شروع به پخش کرد.
در این حالت کلید ضبط REC نیز عناصر مانند کلید پخش عمل می‌کند و می‌توان با قطع و وصل آن چند جمله کوتاه را بطور جداگانه ضبط کرد.
برای انتخاب این حالت باید هیچکدام از دو مقاومت R13 , R11 مونتاژ نشوند.
۲ـ ‌وضعیت پخش خودکار:

در این حالت هرگاه در هنگام ضبط صدا کلید REC دوباره فشار داده شود، قسمتی از حافظه که ضبط شده پخش خواهد شد.
حال اگر دوباره کلید REC فشرده شود، عمل ضبط ت اتمام کامل حافظه انجام خواهد گرفت و بعد از آن دبون نیاز به فشار کلید PLAY دوباره پخش خواهد شد. برای انتخاب این حالت R11 مونتاژ و R13 حذف می‌شود.
۳ـ ‌وضعیت تکرار اتوماتیک حافظه:

در این حالت اگر کلید REC فشرده شود، عملیات ضبط بدون امکان توقف مجدد، تا پایان حافظه انجام گرفته و سپس بطور اتوماتیک همانند اکوی تکرار دایماً تکرار می‌شود و فقط با فشار کلید RESET متوقف می‌شود.
برای انتخاب این حالت باید هر دو مقاومت R11 و R13 مونتاژ شوند.

مرحله نهایی و بهره‌برداری از مدار:
ـ ‌تغذیه مدار را که بین v6 تا V12 می‌تواند باشد بطور صحیح به محل مربوطه وصل کنید.
ـ ‌کلید (S3)RESET را به مدت حداقل ۴ ثانیه فشار دهید تا D1 شروع به چشمک زدن نماید.

ـ کلید ‌(S2)REC را فشار داده از طریق صحبت در میکروفون شروع به ضبط نمائید.
در این حالت LED نوری دائماً‌ روشن خواهد بود.

ـ با فشار کلید (S1) PLAY صدای ضبط شده را پخش نمائید.
ـ ‌هرگاه کلید S3 را به مدت کمتر از ۴ ثانیه فشار دهید، محتویات شمارشگر صفر خواهد شد اما با فشار مجدد کلید S1 عملیات پخش از نقطه اول حافظه شروع به پخش خواهد کرد.

ـ قطع و وصل مجدد تغذیه مدار مجتمع سخنگو به طور اتوماتیک باعث RESET مدار می‌شود و اگر بخواهید هنگام قطع برق محتویات آن پاک نشود، یا باید از باطری تغذیه استفاده کنید و یا بوسیله یک عدد دیود ۱N4002 در خط مثبت تغذیه و اتصال باطری کتابی v9 به آن بعنوان برق اضطراری خواهد بود، از این کار جلوگیری کنید.

ـ ‌با تغییر وضعیت p1 می‌توان شدت صوت مورد نظر را تنظیم کرد که در این صورت در خروجی K1 بجای بلندگو، می‌توانید از یک آمپلی فایر خوب و قوی بهره‌مند شوید.
ـ استفاده از بلندگوی خوب بزرگ و مرغوب، بر کیفیت صدای پخش شده می‌افزاید.
ـ در این مدار مرغوبیت میکروفون خازنی خیلی اهمیت دارد و بنده بعد از استفاده از سه نوع میکروفون خازنی مختلف تقریباً داشتم از صدای این مدار ناامید می‌شدم! که میکروفون پشت سبز ژاپنی واقعی نجاتم داد و متوجه شدم بیشترین ایراد مربوط به میکروفون مورد استفاده بستگی دارد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 12 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد