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51mole:野战数字音响扩声系统的设计及应用

时间: 2018-12-09阅读:

摘要 本文主要介绍了某種野战数字音响扩音系统的设计及应用,首先对新型野战数字音响扩声系统进行简单的介绍,了解其特点,重点分析研究野战数字音响扩声系统的配置及使用的主要技术,最后对野战数字音响扩声系统的下一步发展方向提出了思考。

【关键词】野战 数字音响 扩声系统

1 引言

近年来随着数字化、智能化时代的到来,人们关注的焦点正在转向数字化、智能化时代。国家为推动军队建设,对军队文化装备对智能化、数字化要求也不断提高。而野战数字音响扩声系统就是在野战部队中常用的一种军队文化装备。因此在现阶段加强对于野战数字音响扩声系统的设计及应用研究具有重要的现实意义,能够更加全面的了解野战数字音响扩声系统的基本特点、组成配置以及具体的应用,从而不断完善野战数字音响扩声系统的设计,更好的满足军队文化装备设计的需求,研究更加先进更加智能的野战数字音响扩音系统。

2 野战数字音响扩声系统概述

随着技术的不断改进,部队要求对便携式数字影音系统进行升级开发,即在原产品的基础上,产品体积减小,重量减轻近一半。而且在设计过程中尤其强化对工业设计,如人机校对、使用舒适度、可靠性等提升产品附加价值主观感觉性。为此,功率放大器方案必须采用数字功率放大器,由于前期研发的数字功率放大器音色偏硬,且音量过大时,可懂度较差。为解决这一问题,我们查阅了大量的技术资料,并研究、分析了几款国际知名品牌的数字功率放大器,初步形成一个在数字功率放大器上增加一个音色补偿补丁电路。

我们需对原来的野战系列产品进行数字化改造,以减小体积、降低重量与能耗,进一步达到便携的目的。为达到这一目的,必须采用数字功率放大器,但部队领导对使用数字功率放大器后的系统产品的现场听音后,感到音质干、涩、不耐听,于是提出专项攻关要求:项目重点是主观指标,即听感,主要表现最终产品的耐听度,声音的平衡、圆润。

构建基本方案后,我们开始筛选集成电路方案,经对多种数字音频驱动电路进行筛选,最后确定选用IR公司的系列集成芯片,主要采用IRS2029芯片。并对其内部电路框图与外围电路方案进行分析,参考其提供的外围电路方案进行二次设计。创新性地通过音色补偿电路之类技术,对数字音频驱动电路的外围电路进行二次设计,增加了输出级驱动电路,使声音更加饱满有力;加入的RC串并联电路改善音色; 加入的LRC电路,滤去噪声波并补偿部分偶次谐波,中高音更加明亮、通透、圆润。

本系统中所使用的主要设备SM4600D,是我公司经过多年努力,吸取了几十年的设计理念,并结合使用了先进的D类放大器,就是大量应用数字技术---数字功率放大器、数字效果技术、数字声反馈抑制技术等等,同时也兼顾了使用习惯,音量调节、效果音量调节等保持了电位器调节的方式,使得这套系统操作非常简单,而且具有节能特点,综合效率高达80%,重量轻,外观简洁新颖,操作更加人性化。而且音响系统的体积更小、可靠性更高、音质更清晰、声指向性更强等,在加工生产中也不断地运用新材料,新技术,不断地让产品进步。

3 野战数字音响扩声系统的配置

本系统配置比较简单,由1台综合功率放大器的2只音箱组成了最基本最实用的系统,配上话筒,就可以满足连队日常的需求。信号由音源设备送到综合功率放大器SM4600D,进行前置处理以及功率放大,通过音箱线驱动音箱,就实现了整个功能。

本系统中所使用的音箱,采用了15mm中密度纤维板,使得结构更加坚固,箱体内部采用了不规则六边形设计,最大限度的减少了箱体内部的谐波振动。箱体表面使用了环保水性洒点漆,达到欧盟环保标准,有防水耐磨的特性。通过专业设计师的精心调音,是一款的非常好听的音箱。使用2.5mm2金银线作为音箱连接线,可以让声音更好的传输到音箱。

在专业音响工程设计中,声场设计最为关键,包括隔声的处理,现场噪音的降低,建筑结构的要求,声均匀度的实现声颤动,聚焦,反馈等问题的避免,室内计算等等。这些都必须要求工程设计人员要有专业的知识水平、现场设计施工经验、以及严格按照行业相关标准执行。其中对工程施工具有较高参照价值的有:GB3947《声学名词术语》;GB4959《厅堂扩声特性测量方法》;GYJ25《厅堂扩声系统声学特性指标》;SJ2112-82《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值》; GB/T15485《语言清晰度指数的计算方法》等等。

4 野战数字音响扩声系统的应用

传统的野战音响扩声系统容易出现干扰大,噪声大的情况,会干扰其他设备的使用,主要是由于器件精度等级、配对与PCB布板所致,造成其左右声道震荡频率最大相差为13K。在新型野战数字音响扩声系统设计中,高度要求器件精度,重新对PCB布板、合并采用LC滤波器及磁珠(bead)滤波器、经加时钟同步电路后此现象消失且改善了信噪比,解决了EMI电磁干扰。克服数码声项目的完成,极大地促进数字功率放大器的实际应用,进一步扩大我们为部队提供文娱与处突设备的应用范围。随着D类功放在解决抗干扰、听感音质水平、可靠性等一系列技术关键后,听感可与A/AB类媲美,产品应用开发也极大地扩展。所以行业也积极推广并加以制定规范,引领音响产业经济、节能、环保导向。

使用该野战数字音响扩声系统应用到部队处突维稳产品上,经部队领导的多次试音室听音与使用现场听音,并反复提出改进建议。 接着,对应用该电路的系统产品进行高温、高湿、高寒、高盐雾等环境试验,均顺利通过,完全满足野战部队的应用要求。

5 结语

通过本文研究可知,通过数字化改造和集成线路的改造,野战数字音响扩声系统重量轻,外观简洁新颖,操作更加人性化,而且音质得到显著提高,更加清透有力,在野战部队中应用取得良好的应用效果,受到部队领导的充分肯定,也对产业发展起到良好的引导作用。下一步,我们将应用新材料,新技术,不断升级野战数字音响扩声系统。

参考文献

[1]王文彬,陈言照.野战演出车音响扩声系统的设计及应用[J].现代电影技术,2012(09):57-60.

[2]郭丰.扩声系统设计与应用[J].电声技术,2002(08):21-26.

[3]周东宪,张林,郭清学等.野战专用音响系统电声设计探讨[J].声学技术,2015,34(02):157-161.

作者简介

潘志祥(1969-),男,四川省绵阳市人。大学本科学历。主要研究方向为军队文化扩声装备、音响行业发展方向的研究与设计。

作者单位

四川湖山电器有限责任公司 四川省绵阳市 621000

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