بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به حجم و نوع صدا در محیط ها و اماکن، حجم و صداي خروجی دستگاههاي صوتی مانند موبایل، تلفن ثابت، تلویزیون، رادیو ضبط، سیستم هاي آلارم و بلندگوي سالن هاي کنفرانس، می بایست با حجم و نوع صداي پیرامون دستگاههاي ذکر شده متناسب باشد که در این مقاله این موضوع مورد بررسی قرار گرفته است.
-1 مقدمه
امروزه سیستم هاي صوتی یکی از پرکاربردترین ابزار پیرامون افراد هستند که در کاربردهاي مختلف خانگی، تجاري،اداري و صنعتی به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.
با توجه به حجم و نوع صداهاي موجود در محیط هاي مختلف،حجم صداي خروجی دستگاه می بایست با حجم و نوع صداي پیرامون دستگاه متناسب باشد که این ایده به عنوان یک طرح ابداعی از مؤلفین مقاله در مقاله پیش رو بررسی گردیده وتوضیحات مربوط به قسمتهاي پیاده سازي وعملکرد،نتایج عملی بررسی ایده فوق می باشد. به عنوان یکی از کاربردهاي آن بر روي دستگاه تلفن ثابت قرار گرفته است.
-2 کاربردهاي طرح
براي روشن تر شدن کارایی طرح فوق به بیان چند کاربرد عملی می پردازیم که طرح شماتیکی و سخت افزاري که درادامه ارائه خواهد شد، شامل تنها یکی از کاربردهاي زیر می باشد .
-1-2 کاربرددر خروجی سیستم هاي آلارم
با کمک سیستم فوق می توان خروجی سیستم هاي آلارم را متناسب با حجم و نوع صداي محیط پیرامون،به صورت هوشمند تنظیم نمود، بدین صورت که جاهایی که آلودگی صوتی دائمی یا لحظه اي ممکن است مانع شنیدن صداي آژیر یا هشدار مهمی باشد این سیستم سطح صداي خروجی را به جایی می رساند که توسط متصدي قابل شنیدن باشد.
-2-2 کاربرد درتلفن همراه - موبایل -
کاربرد دیگر سیستم فوق در تلفن همراه - موبایل - می باشد.
به طورمثال هنگامی که شما در یک محیط پر ازدحام و پر سر و صدا هستید موبایل شما با کمک سیستم ابداعی فوق نوعی از صدا را به خروجی صوتی دستگاه تلفن همراه می فرستد که شما متوجه صداي زنگ دستگاه همراه خود می شوید ؛ صدایی بلندتر و در محیط خلوت و ساکت عکس عمل فوق انجام می پذیرد.این کاربردمی تواند در مورد گوشی تلفن ثابت هم مورد استفاده قرار گیرد.
-3-2 کاربرددردستگاه تلویزیون
کاربرد دیگر طرح فوق در دستگاه تلویزیون می باشد. با کمک سیستم ابداعی فوق صداي تلویزیون متناسب با نوع و صداي محیط تنظیم می گردد و شما به علت نویز و حجم زیاد صدا در محیط براي شنیدن صداي تلویزیون محدودیت کم و زیاد کردن صداي دستگاه تلویزیون را ندارید. همچنین به کمک دستگاه ابداعی فوق در یک محیط ساکت، خروجی صدا و تلویزیون سطح پایین و متناسب را به خروجی صدا می فرستد و مثلا باعث عدم آزار افراد در حال استراحت شود.
-4-2 کاربرددر سالن هاي کنفرانس فرودگاه
و اجراي موسیقی
کاربرد دیگر سیستم فوق در سالن هاي کنفرانس ، یا سالن هاي فرودگاهها یا سالن هاي اجراي موسیقی، به منظور تنظیم حجم صداي خروجی سخنران یا نوازنده با توجه به صداي محیط می باشد. این موضوع همواره براي مستمعین در سالن ایجاد اشکال می کند که طراح ابداعی فوق می تواند به حل این مشکل بپردازد.
-5-2 صرفه جوئی واستفاده بهینه ازمنبع
تغذیه الکتریکی
دردستگاههایی مانند موبایل بخش خروجی صدابه عنوان یکی از قسمتهاي اصلی مصرف کننده انرژي الکتریکی محسوب می شود با کمک سیستم ابداعی فوق می توان این مصرف رادرسطح کامل بهینه ي خود قرارداد.
-3 عملکرد
عملکردطرح بدین صورت است که ابتد توسط حسگر صوتی حجم و نوع صدا در محیط شناسایی و نمونه برداري می شود و پس از تقویت هاي اولیه و تبدیل سیگنال ورودي به داده هاي قابل فهم مداري، اطلاعات نمونه برداري شده از محیط مورد بررسی و پردازش قرار می گیرند که با این عمل پردازشگر نوع و حجم صداي خروجی دستگاه را به صورت هوشمند متناسب با محیط پیرامون آن تنظیم می کند. - شکل - 1 عملکرد کلی طرح رابه عنوان تنها یکی از ك ربرد هاي آن بر روي دستگاه تلفن ثابت نشان می دهد.
شکل :1نمایش بلوکی طرح
-4 پیاده سازي طرح
پیاده سازي طرح توسط المانهاي الکترونیکی صورت پذیرفته است،نمونه طرح به عنوان مثال بر روي دستگاه تلفن ثابت قرار داده شده است با این توضیح که ابتدا توسط مدار میکروفن به عنوان حسگر صوتی از صداي محیط نمونه برداري و سپس تقویت می شود. - شکل - 2، مدار تقویت کننده اولیه را که شامل یک میکروفن خازنی به همراه ترانزیستورهاي C945 به همراه خازن هاي نویزگیر ، می باشد را نشان می دهد.سیگنال هاي نمونه برداري شده - شکل - 3 با تقویت مناسبی که توسط مدار تقویت کننده برروي آنها انجام می پذیرد به المان قابل فهم براي
میکروپروسسور1 تبدیل می کند، - شکل. - 4سپس این خروجی به پایهADC2 - مبدل آنالوگ به دیجیتال -
میکروپروسسور AT Mega8 اعمال می شود این میکروپروسسور با توجه به بازه هایی که از قبل براي آن تعریف نموده ایم و مقایسه نمونه گرفته شده با آن، تشخیص می دهد که چه تحریک مناسبی با توجه به محیط باید به خروجی آلارم تلفن فرستاده شود،که در ادامه به توضیح چگونگی آن می پردازیم.
شکل:2 مدار تقویت کننده اولیه
شکل :3نمودار نمونه برداري ازصداي محیط توسط میکروفن
شکل4نمودار نمونه برداري دیجیتال شده ازصداي محیط توسط
میکروفن براي پردازنده به منظور تشخیص سطح صداي محیط
از طرفی چونکه تحریک مناسب براي خروجی آلارم تلفن باید هنگام زنگ خوردن تلفن باشد ، میکروپروسسور باید به طور همزمان از این که تلفن در حال استراحت است یا زنگ خوردن، مطلع شود، که این امرباتوجه به خروجی مدارمقایسه گر واسط - شکل - 5 که به پردازنده متصل است تعیین می گردد،با این توضیح که در هنگام استراحت یا زنگ خوردن خط ،شکل موج حاضر براي مقایسه توسط تقویت کننده عملیاتی3 در مدار شکل - - 5 با یک ولتاژ مرجع، متفاوت است .
که این دو ورودي به دو صورت شکل موج - شکل - 6براي خط تلفن درحالت استراحت و شکل موج براي خط تلفن درحالت زنگ خوردن می باشند،درحالت استراحت خط ،با اعمال سیگنال - شکل - 5 به ورودي پلFull Rectifier وپایه مثبت تقویت کننده عملیاتی ومتعاقب آن خروجی بافر - 4050 - 4،سطح0خواهد بود.در حالیکه درحالت زنگ خوردن به علت ریپل ناشی از زنگ زدن تلفن که مقادیر AC را روي مقادیر DC سوار می کند مقدمات بیشتري براي تشخیص این حالت نیاز است
