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Publicação
Projeto de um altifalante digital
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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| 2.78 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Devido ao crescente desenvolvimento das nanotecnologias, estando associadas a
melhoria da eficiência energética assim como mais processamento de dados e a redução
dos custos, esta dissertação possibilita todo o enquadramento com sistemas modernos ao
nível do áudio digital.
Tendo como base esta perspetiva, esta dissertação apresenta um sistema de áudio
completo desde a fonte do sinal digital no PC até ao sinal analógico no altifalante. O
sistema é constituído pelos seguintes módulos: a interface do utilizador no PC, o Processador
Digital de Sinais (DSP), o amplificador digital e os altifalantes. O sistema é baseado
na amplificação de classe D controlada por um modulador sigma delta (ΣΔM) digital.
São abordadas as técnicas utilizadas e os cuidados a ter em conta em cada módulo,
tendo como principal objetivo uma boa qualidade de áudio.
Diferentes arquiteturas ΣΔM são primeiramente analisadas por simulações para validar
a estabilidade e a funcionalidade, seguidamente são implementadas ao nível físico
no protótipo para qualificar algumas medições elétricas e testes acústicos básicos.
Depois de selecionados os ΣΔM mais promissores, o sistema foi avaliado pela análise
de alguns testes elétricos de alto nível assim como gravações do sinal de áudio em
um ambiente de estúdio controlado. Os resultados acústicos são comparados com um sistema
de estúdio com reconhecimento no mercado.
As medições finais do protótipo revelaram valores do rendimento de até 72%, a
SNR na saída do amplificador digital de 73 dB através da leitura com o Audio Precision
ATS-2, com uma THD de -75 dB e uma gama dinâmica (DR) de 75 dB. A tensão de
alimentação pode ir dos 5 aos 12 Volt, utilizando uma metodologia H-bridge na saída do
amplificador, e podendo ser aplicada uma carga mínima de 4 Ohm.
O sistema desenvolvido demonstra-se promissor e possibilita melhorias através de
otimização de cada elemento em particular, desde adicionar capacidades ao DSP através
de novo firmware, ou melhorar a potência do amplificador digital consoante os requisitos
da aplicação.
Descrição
Palavras-chave
Áudio digital Modulador Sigma-Delta (ΣΔM) Conversor digital- digital (DDC) Amplificador digital Amplificador classe D