AF時の干渉抑制。スキーム、説明

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AF干渉抑制。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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学校の物理の授業では「干渉」について話しているようです。について。位相が異なる XNUMX つの同一の波を加算すると、ある場所では最大値が得られ、他の場所では最小値が得られます。そこでは、これについて光波の例を使用して説明しています (観察しやすい)。しかし、音も波であり、それよりはるかに長いだけです。また、干渉の原理を利用して、位相法を使用して可聴周波数での干渉を「粉砕」することもできます。

1 つのダイナミックマイクを取り上げ、それらの巻線を並列かつ位相をずらして接続してみましょう (図 XNUMX)。

AF抑制

オプションとして、マイクを位相をずらして直列に接続することもできます。これは、入力信号レベルの調整を導入するときにさらに便利です（可変抵抗器が「干渉」マイクと並列に接続され、並列回路の場合、レギュレータはマイクと直列に接続する必要があります)。

同じレベルと位相の音響振動が両方のマイクに当たった場合、理想的には超音波入力に信号が存在しないはずです (マイクによって音響から電気に変換された信号は相互に補償されます)。マイクの 2 つ (VM1 など) がノイズ源 (ファンなど) に向けられ、もう 2 つ (VM2) が自分のほうに向けられ、そこに向かって話す場合、信号レベル (有用および干渉) は、両方のマイクからの干渉信号の振幅を等しくして、有用な信号が追加のマイク VMXNUMX に入るのを防ぐというタスクが発生します。したがって、VMXNUMX 回路には、有用な信号から保護するだけでなく、レベルレギュレータが必要です。

[2] では、生産現場やトランシーバーなどの大音量警報システムなどの入力における不要な信号を抑制できるトランジスタデバイスの図が示されています。 (図2)。

同じブロック図 (図 1) を使用して、音響干渉抑制デバイスを IC (図 3) 上に組み立てます。そのプロトタイプは [3] で説明されています。

音響信号（有用信号および干渉信号）は、エレクトレットマイクロホンからオペアンプの異なる入力（反転および非反転、それぞれ図2のDA3のピン1および3）に送られます。オペアンプの出力は、結果として得られる信号 (代数的に加算されたもの) を生成します。両方の入力の信号レベルが等しい場合、オペアンプの出力は（理想的には）ゼロになるはずです。このデバイスを操作する際の課題は、有用な信号と干渉信号を可能な限り分離することです。これらの信号はそれぞれ独自のマイクに作用し、可能であれば他の信号に影響を与えないようにする必要があります（特に有用な信号が干渉マイクに入力される）。。有効信号のマイク入力を通過する干渉信号の残りは、オペアンプで補償されます（マイクからの干渉信号の振幅が有効信号と等しく設定されている場合）。

デバイスの説明 (図 2) [2] では、この動作をトランジスタ VT2 のベース回路の分圧器の抵抗 R1 に割り当てることが推奨されていますが、これは歪みの発生を伴います (分圧器は電圧を設定します)。トランジスタの直流動作点）。歪んだ干渉信号は補償することができません。なぜなら、有用な信号の出力において干渉信号は歪んでいないからです。干渉チャネルの歪んだものとは形状が異なります。このスキームは、歪みを分析する場合などに歪みを特定するのにより適しています。

図 3 のデバイスでは、アンプの位相周波数特性とオペアンプのゲインを維持するために、この推奨事項も使用する必要があります。エレクトレットマイクの DC 電源を妨げないように、抵抗 10 ～ 100 kΩ の直列接続された可変抵抗器と十分に大きな容量 (数マイクロファラッド) のコンデンサの RC チェーンが並列に接続されます。彼ら。

音響干渉抑制装置は、両方のチャネルの干渉信号が時間的に一致する場合にのみ効果的に機能します。常圧の大気中での音波の伝播速度は約 330 m/s です。ご覧のとおり、特に周波数が増加すると波長が減少するため、マイクロフォンのノイズをマイクロフォンからの有用な信号に帰することには意味がありません。したがって、180 つの指向性マイクロホンを同軸上に並べて、異なる方向 (たとえば XNUMX 度の角度) に向けて取り付ける方がよいでしょう。補助マイクを干渉信号の発生源に向けることによって、有用な信号内の干渉の部分を大幅に減らすことができ、干渉チャネルで単純な振幅制御を使用することによって、干渉をほぼ完全に抑制することができます。

アマチュア無線家は、機器の冷却ファンの「退屈な」騒音に悩まされることがよくあります。提案装置を用いることでその騒音を低減することができます（図3）。このデバイスは、厚さ 4 ～ 1 mm、寸法 1,5x35 mm の片面 17 本線のガラス繊維ラミネートで作られたプリント基板上に配置されます。その図は図 4 に示されており、その位置は図 5 に示されています。部品を図XNUMXに示します。ボードは両面グラスファイバーで作ることもでき、その場合は部品側のフォイルがスクリーンとして機能します。

マイクとしては、少なくともある程度の指向性を持つエレクトレット (MKE-3、MKE-84-1 など) またはダイナミック (R1 と R2 が必要ない) を使用できます。それらのボディは互いに同軸に固定されており、異なる方向 (信号と干渉の方向) に向けられています。干渉源への方向をより正確に特定するには、マイクを多関節接続することが望ましいです。マイクカプセルは共通のシールドハウジング内に配置されます。必要に応じて、デカップリングコンデンサ (最大 1000 pF の容量) または LC 回路がカプセルと並列に接続されます。振幅調整が必要な場合は、ポテンショメータを干渉チャネルのマイクに並列に接続します。ただし、上で述べたように、これにより干渉チャネルの周波数応答が変化します。

回路には従来の小型部品（MLT-0,125抵抗、リード間距離5mmのコンデンサ）とSMD（R6、R7、C3）を併用しています。後者は印刷されたトラックの側面に取り付けられます。このデバイスでは、KR140UD708 オペアンプまたは低電圧 KR140UD1208 を使用できます (ここでは、抵抗が 8 ～ 180 kOhm の抵抗器を IC のピン 360 から共通線に接続する必要があります)。抵抗 R5 を変更することにより、オペアンプのゲインが調整されます (図に示されているオペアンプのゲインは 1 です)。

文学

V.ベセディン。私たちは干渉と戦います。 - KB および VHF、2008 年、No. 8.9。
Klaus Spies、WB9YBM、Rolf Spies、N9BRL 著。エレクトレットコンデンサーマイクによるノイズキャンセリング。 - QST。 2000 年 38 月、pp. 39…XNUMX。
ジョンビーチ (G8SEQ)。ノイズキャンセリングマイク。 - スプラット 95。

著者: V.Besedin、UA9LAQ、チュメニ

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