D题：带啸叫检测与抑制的音频功率放大器—改(另存)解析
基于频域的数字助听器中的啸叫检测与抑制
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３ １ ＷＤＬ ． Ａ分析 滤波器组
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【 摘
要 】介绍 了基 于频域 的数字助听器 中的啸叫检测和抑制 系统。用一种高效的时频域变换滤 波器 组， 用相位和
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基于频域的数字助听器中的啸叫检测与抑制
基于频域的数字助听器中的啸叫检测与抑制何艳辉;梁维谦;董保帅;张浩【摘要】介绍了基于频域的数字助听器中的啸叫检测和抑制系统.用一种高效的时频域变换滤波器组,用相位和能量两个方面的信号特征检测去判定信号是否处于啸叫状态.对啸叫语音进行频域压制从而达到抑制并消除啸叫的效果.实验结果表明,此系统性能优良.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2012(036)008【总页数】4页(P39-42)【关键词】啸叫检测;反馈抑制;加权重叠相加【作者】何艳辉;梁维谦;董保帅;张浩【作者单位】清华大学微电子学研究所,北京100084;清华大学电子工程系,北京100084;清华大学电子工程系,北京100084;中国人民解放军总后勤部军需装备研究所,北京100010【正文语种】中文【中图分类】TN912.31 引言随着人口的老龄化，助听器市场不断扩大，且随着科技的发展，数字助听器将会取代传统的模拟助听器。
数字助听器可以很方便地实现现代数字信号处理的各种先进算法，其性能是传统模拟助听器所不能比拟的。
数字助听器也存在着一些棘手的问题，声反馈就是助听器使用中的主要问题之一。
数字助听器的基本功能是对语音信号的不同频率进行相应的动态范围压扩，即对语音信号中不同的频带进行不均等的放大，而这些不均等的增益系数的设定是在助听器验配过程中根据听力损伤者的听力损伤状况决定的。
然而，对于现阶段流行的开放耳(open fit)助听器而言，它不仅对输入信号进行放大，而且存在一个从扬声器到传声器的反馈环路;当放大与反馈同时出现在一个系统中时就有可能出现正反馈现象，它会导致系统的不稳定，反映在数字助听器中就是产生啸叫。
啸叫产生时，扬声器输出的信号在某一个频率单音产生高强度的震荡现象，使佩戴者产生不舒适感。
通常情况下由于助听器的传声器距离扬声器很近，因而产生啸叫的频带都位于高频带;根据前人文献中的实验总结，啸叫频率基本位于1 500 Hz以上［1］;因此在频域啸叫检测时可以只针对此频率以上的频段进行检测，避免低频段被误检成啸叫。
电赛控制类竞赛试题分析
有
虚短
自衡特性---扰动作用破坏工况后，在无人员或调节器干预下能够自动恢复平衡。
自衡标志---能否对破坏工况的扰动施加反作用。
analyze
自动控制系统的对象特性分析
结论
电动车跷跷板无自衡
帆板控制系统有自衡。
定值控制：帆板控制系统、电动车跷跷板
大部分实际系统都是开环稳定
用高精度角度传感器测量偏 离角度，转换为线性电压输出值； 题目要求摆动幅度在正负4°内，对应输出电压为2. 45 ~2. 55伏； 分压电路和电压比 较器产生单片机检测信号，根据信号控制小车。
电赛控制类竞赛试题分析
主要内容
程序控制类题目的内容拓展 2. 算法的适当选择与实际应用
高职高专组电子设计竞赛试题归纳：
控制类
放大器类
数据采集类
电源类
信号源类
仪器仪表类
无线电类
2007 J
2009 I
2011 F
模拟路灯控制系统
帆板控制系统
电动车跷跷板
简易风洞及控制系统
1.程序控制系统 2.定值控制系统
调节规律
P（%）
Ti
Td
P
Ps
PI
1.2 Ps
0.85 Ts
PID
0.8 Ps
0.3 Ts
0.1 Ts
自动控制系统参数选择
比例承担主要的控制，积分消除余差，微分解决反应迟缓。
给定大于反馈
现场应用实例---PI
现场应用实例---PI改进
MATLAB参数选择验证
---比例系数；
---积分系数；
---微分系数；
程序控制
定值控制
定值控制
控制形式
带啸叫检测与抑制的音频功率放大器(D题)报告
2014年浙江省大学生电子设计竞赛带啸叫检测与抑制的音频功率放大器（D题）2014年8月13日摘要本设计阐述了带啸叫检测与抑制的音频功率放大器的设计过程，并给出了基本电路图。
音频功率放大器由拾音模块，啸叫检测、抑制模块和音频功率放大模块组成。
拾音模块通过全向麦克风接收声音信号并用NE5532初步放大声音信号，啸叫检测抑制模块通过STC12C5A60S2芯片电压经采样比对后通过控制输入音频功率模块的电压进而达到检测和抑制啸叫的功能。
功率放大模块使用TPA3112D1将经过啸叫抑制的信号进行功率放大输出。
关键字啸叫抑制音频放大器 STC12C5A60S2目录1系统方案 (1)1.1 拾音模块的论证与选择 (1)1.2 啸叫检测抑制模块的论证与选择..... 错误！未定义书签。
1.3 音频功率放大模块的论证与选择 (2)1.4 电源模块的论证与选择 (3)2系统理论分析2.1 拾音模块的分析 (4)2.2 电源的分析 (4)2.3 啸叫抑制和检测的分析 (4)2.4 音频功率放大的分析 (5)3电路与程序设计 (5)3.1 电路的设计 (5)3.2 系统总体框图 (5)3.3拾音模块框电路原理图 (6)3.4啸叫检测和抑制模块电路原理图 (7)3.5音频放大模块电路原理图 (8)3.6电原模块电路原理图 (9)4测试方案与测试结果 (10)4.1 测试方案 (11)4.2 测试条件与仪器 (11)4.3 测试结果及分析 (11)4.3.1测试结果(数据) (11)4.3.2测试分析与结论 (11)附录：元件清单 (12)带啸叫检测与抑制的音频功率放大器（D题）【本科组】1系统方案本系统主要由拾音模块、啸叫检测抑制模块、音频功率放大模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1拾音模块论证与选择方案一：LM386。
LM386是常见的低电压功率放大器，宽电压范围4V-12V，可实现20至200电压增益，具有低失真，低静态电流消耗和外部部件较少的特点。
电声音响工程师招聘笔试题及解答(某大型国企)2025年
2025年招聘电声音响工程师笔试题及解答(某大型国企)(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、下列关于电声音响系统中扬声器功率的主要指标，哪一个与扬声器的最大额定功率概念最为接近？A、 aerial deviationB、 frequency responseC、 power handling capabilityD、 sound pressure level2、下列哪种频率通常被用作测试扬声器的指向性？A、50HzB、1kHzC、10kHzD、20kHz3、以下哪种设备在电声音响系统中用于将低电平信号放大至扬声器驱动所需的电平？A. 音频处理器B. 频率均衡器C. 功率放大器D. 声音卡4、在电声音响系统中，用于将多个音频信号混合在一起并输出到扬声器的设备是：A. 分频器B. 前置放大器C. 混音器D. 后置放大器5、电声音响工程师在调音时，为了保证音质，通常会使用哪种设备来进行精确的音频信号检测与调整？A、功放B、调音台C、均衡器D、混响器6、在电声音响系统中，为了提升远处观众的听觉体验，通常会采用哪种设备？A、低音炮B、无线麦克风C、言语强化处理器D、线阵列扬声器7、在一个立体声系统中，以下哪个部件负责将左声道和右声道的信号分开并分别传输给左右扬声器？A. 音频放大器B. 调谐器C. 分频器D. 耳机插头8、在音响设计中，以下哪种类型的扬声器通常用于低频声音的再现？A. 全频扬声器B. 高音扬声器C. 超低音扬声器D. 中音扬声器9、在音频信号处理中，下列哪种滤波器可以有效地去除信号中的高频噪声？A. 低通滤波器B. 高频滤波器C. 滤波器D. 滤波器 10、以下哪种音频采样定理是确保数字音频信号不失真重建的必要条件？A. 采样频率至少为音频信号最高频率的两倍B. 采样频率至少为音频信号最高频率的三倍C. 采样频率至少为音频信号最高频率的四倍D. 采样频率至少为音频信号最高频率的五倍二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、电声音响工程师在进行音响系统设计时，需要考虑以下哪些方面？（）A. 音频信号传输方式B. 扬声器分布与排列C. 搭建网络和计算机控制系统D. 声音的频率响应和声场分布E. 麦克风与拾音器的选择和使用2、在选择音响设备时，下面哪几个因素是电声音响工程师必须考虑的？（）A. 品牌与价格B. 音频信号处理器（DSP）的能力C. 扬声器的覆盖角度D. 电源保护与过载能力E. 设备的型号和尺寸3、以下哪些技术属于音频信号处理领域？A. 数字信号处理B. 声音合成技术C. 多轨录音技术D. 自动化混音技术E. 压缩感知技术4、在音响系统的设计过程中，以下哪些因素需要综合考虑？A. 音响设备的技术参数B. 使用环境的声音特性C. 用户的预算限制D. 音响系统的功能需求E. 施工安装条件5、以下哪些设备或技术通常用于电声音响系统的优化和调试？（）A、数字信号处理器（DSP）B、均衡器（EQ）C、反馈抑制器（Feedback Suppressor）D、音调控制器（Tone Control）E、功率放大器（Power Amplifier）6、以下关于音响系统设计原则的描述，正确的是哪些？（）A、系统设计应考虑声学环境对声音传播的影响B、音质优先，音量可根据实际需求进行调整C、系统设计应确保所有听音位置都能获得均匀的声场覆盖D、系统设计应考虑成本效益，合理配置设备E、音响系统设计应以满足观众需求为最终目标7、电声音响工程师必备的音频基础知识包括哪些方面？（）A. 信号传输特性B. 音频频率范围C. 声压级的概念D. 功率放大器的工作原理8、在选择音响系统的扬声器时，需要综合考虑哪些关键参数？（）A. 扬声器灵敏度B. 扬声器的频率响应C. 扬声器的阻抗D. 扬声器的指向性9、在电声音响系统中，以下哪些组件是用于调整音频信号平衡的关键部分？（）A. 音量控制器B. 带通滤波器C. 平衡控制器D. 高低音调节器 10、以下关于数字音频处理技术的描述，正确的是？（）A. 数字音频处理可以提高音频信噪比B. 数字音频信号不会受到传输介质的影响C. 数字音频处理可以实现无损压缩D. 数字音频处理设备的成本普遍较高三、判断题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、电声音响工程师在设计和调试音响系统时，应该优先考虑音质，而无需过多关注系统的稳定性和安全性。
大连交通大学2014年校级及以上大学生科技创新竞赛获奖情况汇总表(150406)
大连交通大学2014年校级及以上大学生科技创新竞赛获奖情况汇总表竞赛成绩指导教师参赛学生作品名称2014年全国大学生“挑战杯”创业计划大赛铜奖吕斌刘梦麒、周雅娴、包安伦、梁润哲、宋增人、何强防水卷材铺设机2014年全国普通高等学校本科大学生机械创新设计大赛二等奖葛宰林曹秀伟、陈黎阳、李俊杰、李盛阳、李冰教学用插齿滚齿机第六届全国大学生机械创新设计大赛（慧鱼组）一等奖王广欣、朱莉莉陆东浩、梁津纶、林帅、邰晨晨、王子晨举一反三——机械原理示教仪二等奖王广欣、朱莉莉汪珍、王朋、李珺、王欣立、陆东浩振振有磁——机械振动基础示教仪三等奖雷蕾、葛宰林李冰、李珺、信誉、李昱思、文怀宇轴承套冲碾工艺自动机械教具三等奖施晓春、葛宰林李强、冯彦武、李波、崔玉林、孙向阳高温零件自动控制冷却过程教具三等奖葛宰林曹秀伟、兰峰、李秋缘、丁旭齿轮加工及检测教具2014年全国节能减排科技竞赛三等奖左忠义、葛宰林李冰、刘津、宋岩、郑美琦、刘怀宇、李升军、吕浩昱基于合乘的出租车节能潜力分析2014年全国交通科技大赛二等奖左忠义李冰、潘梦然、郭云啸、刘津基于智慧城市的“门对门”有鬼管道交通系统研究三等奖左忠义刘津、王义明、郭云啸、宋明轩基于安全和效率的人形横道现行研究第十三届全国大学生机器人竞赛三等奖吕斌夏长久、冯波、张新鹏、王显亮、于建方、李亮、李文浩、李宪龙、候志如舐犊情深机器人2014年全国大学生工业设计大赛-中国设计新锐奖三等奖王丹、隋晓莹张馨元、熊泽儒沙滩淋浴器三等奖赵劲杨恩光、高嘉义、黄静静、赵琪、刘冬冬、肖磊、卢兴旺、张金鑫、蔡秀洁、马明赫智能高空停车位系统三等奖王孝坤李晓旭、苗春艳、赵翎希、卢艳丽、李博韬“快来电”移动设备充电站三等奖孙晓园焦智博、盛兴顺、兰东玉、顾家铭、宋颖、陈冠宇sunny未成年人素质培训中心三等奖张德南李尧坤、王懿、李斯加追求心灵的原生态三等奖王晗李青、秦立强、黄金桥、赵蓓、张碧芮、黄可、任建树、尹一伊、林晓薇、司广旭易途箱包有限责任公司创业策划书三等奖赵劲孙杨、戴祥祥、吕引红、邢丽、洪成文、唐博凯、张雅霖考拉电脑支架创意计划书三等奖李磊张喆、严广琪、郝珏“泰刻细”手机打车软件三等奖赵劲邢丽、李忠源、吕引洪、刘青林卡法咖啡屋三等奖靳长青马英石、严广骐、郑勇成协同学习平台三等奖李磊周乐安、刘子麟、尹建、王梦莹、张天睿、吴振、张彧明德筑梦公益创业计划书三等奖靳长青隆宏斌、严广骐、王擎天、李经纬同城快递手机软件服务平台三等奖陈少华王雷、陈硕、戴鹏程、康君妍、李强、苏辉亮校园电子DIY制作及电子服务工坊三等奖陈少华戴鹏程、李岳枫、陈硕、庄子艾、沈朝海、何江涛、朱思鹏商用厨房油烟及余热利用系统三等奖陈少华李哲、张永生、肖思雨、蔡宇、孔乾坤、黎万里北京盛大科技有限责任公司——指纹车票三等奖吕斌李亮、熊泽儒、李文浩、李宪龙、王亮、袁子豪、黄显梦、储劲大连天地人和环保科技有限公司三等奖刘薇吴可、李造璐、任相宇、刘楠、孙誉支“创新工场”摄影工作室三等奖吕斌潘浩、孙琪、赵荣彪、陆倩囡荣御家电产品开发有限公司三等奖赵劲李望博、聂磊、张兴浩、何思宏、夏中羽、林胜男、李绍震、张向捷、蔡垚、朱国源大连绘玩世界股份有限公司2014年辽宁省普通高等学校本科大学生机器人竞赛一等奖吕斌、卢琦孙宇航、李昂、李宪龙、王浩棣竞技机器人一等奖吕斌、葛宰林夏常玖、王显亮、刘云朔、王瑞东、于建方、刘全利、陈黎阳竞技机器人二等奖吕斌李亮、李文浩、王亮、岳翊杨、于俊洋、敬仙波竞技机器人2014年辽宁省普通高等学校本科大学生机械创新设计大赛一等奖雷蕾、金路葛宰林曹秀伟、陈黎阳、李俊杰、李盛阳、李冰教学用插齿滚齿机二等奖武力、金路葛宰林孙伟奇、徐乙涵、贾贵宇、王显亮、杨蕙铭小型拉伸冲击试验一体机二等奖李荣华、李新峰陈百强、李闯、张琦、苗天雨、查海恩卧式圆规二等奖李永华、金路葛宰林信誉、李想、程仲奎、文怀宇、王瑞东锻压工艺自动机三等奖施晓春、温爱玲葛宰林李想、信誉、赵赛、夏常玖、李亮机械振动分析模拟装置三等奖葛宰林、吕斌李宪龙、杜立晗、李文浩、于建方、王显亮教学用直线发电机模型2014年辽宁省普通高等学校本科大学生结构设计竞赛一等奖王生武赵宁、陈冬冬、韩萌萌INFINITE一等奖张蓬勃于双杰、尹建、耿鹏师生塔二等奖王生武覃国辉、刘小雷、马原破军逐梦2014年辽宁省普通高等学校本科大学生工业设计大赛一等奖邹雅琢、张齐绮赵晓君、张茜、佟瑶、林立、赵久鹏Z-Digger小型挖掘机一等奖陶然、王丹郭志勇BLUE忆一等奖马笑玲、王丹肖芸芸、潘强、张茜“成长的礼物”多功能婴儿床一等奖王丹、隋晓莹张馨元、熊泽儒沙滩淋浴器二等奖姚善良殷释然、王轩宇、徐萌、李玉倩、张蓓佳提词麦克二等奖邹雅琢、张齐绮张庆泉、张茜、佟瑶、林立、赵久鹏搅拌车设计二等奖陶然、葛宰林赵峰、邵文汐、赵可心剪纸流韵—餐具设计二等奖高勇、张琪夏雨、李晨歌、郭慧敏、张超凡观-中式家具设计二等奖王强郭高峰、邵文汐、田嘉珩、王冲霄城市移动餐车设计——兰蒂帕克二等奖隋晓莹、胡俊于静瑶、司广旭、赵可心墨▪道人二等奖胡俊、隋晓莹林立、杨易东、周荣辉DIGITAC投影笔二等奖陶然、张生芳郭玥彤、王帅沙漠地型混合动力概念汽车设计二等奖王丹、胡俊马丽莎、马梁毓、张茜盲人导航拐杖三等奖马笑玲、张琪赵峰、赵可心、邵文汐JANE LOVE挤牙膏器三等奖丛琳琳史婉瑛、郭帅HomeBox——折叠家具设计三等奖胡俊、张生芳马笑玲王晓璇、邵文汐、马君晖EM电动·机械两用榨汁机三等奖姚善良聂鑫、司光旭、赵雨芊、朱艳芳、苗萌萌根本停不下来三等奖张琪、明珠赵赫、黄思宇Oscar三等奖张生芳、万壮邵文汐、熊泽儒、赵晓君乘风破浪——轨道车设计三等奖王强成元凌、田嘉珩、王冲霄、邵文汐FAT MAN LIKE保健趣味性多功能餐具设计三等奖门书洋李玲、张向捷家用急救箱设计三等奖邹雅琢、张齐绮郭志勇、张茜、佟瑶、林立、赵久鹏Sun Flowers2014年辽宁省普通高等学校本科大学生计算机设计竞赛二等奖丁立佳李昊、张钊、宋睿树·心·家二等奖马海波曹乾、王通、唐周益丹街景校园三等奖丁立佳熊钟铭、王思达、李帅生命的绽放三等奖丁立佳王维玺、辛士超、李昊挣脱三等奖丁立佳王建国、李洋、熊钟铭我爱我家大连市大学生为老服务创新设计竞赛三等奖左忠义刘晶、陈洪顺、韩志轩老年人交通安全指示灯三等奖王强宋佳遇生命体征监测仪三等奖吕斌谢铖、范长江、唐飞老年人智能提醒药箱。
音响技能考试题及答案
音响技能考试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 音响系统中，负责放大信号的设备是：A. 调音台B. 均衡器C. 功率放大器D. 混音器答案：C2. 以下哪种连接线不适用于传输音频信号？A. XLRB. RCAC. HDMID. TRS答案：C3. 在音响系统中，用于控制音量大小的设备是：A. 均衡器B. 混音器C. 调音台D. 功率放大器答案：C4. 以下哪个参数不是音响系统的频率响应范围？A. 20HzB. 20kHzC. 100dBD. 80Hz答案：C5. 音响系统中，用于消除回声的设备是：A. 均衡器B. 混音器C. 反馈抑制器D. 功率放大器答案：C二、填空题（每题2分，共10分）1. 音响系统中，______（填入“调音台”）是用于调节音频信号的设备。
答案：调音台2. 音响系统中，______（填入“扬声器”）是将电信号转换为声音的设备。
答案：扬声器3. 音响系统中，______（填入“均衡器”）用于调整音频信号的频率成分。
答案：均衡器4. 音响系统中，______（填入“麦克风”）是用于捕捉声音的设备。
答案：麦克风5. 音响系统中，______（填入“功率放大器”）用于提高信号的功率。
答案：功率放大器三、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述音响系统中的信号流程。
答案：音响系统中的信号流程通常是：麦克风或乐器拾音器捕捉声音信号，通过调音台进行信号调节和混合，然后通过均衡器进行频率调整，接着信号被功率放大器放大，最后通过扬声器或耳机输出声音。
2. 音响系统中的反馈抑制器有什么作用？答案：反馈抑制器的作用是检测并消除音响系统中的啸叫声，防止声音信号在扬声器和麦克风之间形成正反馈，从而避免声音失真和干扰。
3. 音响系统中的均衡器如何影响声音？答案：音响系统中的均衡器通过调整音频信号中的不同频率成分，可以改善声音的音质，增强或减弱特定频率范围的声音，以达到更好的听觉效果。
4. 音响系统的功率放大器有什么重要性？答案：音响系统的功率放大器负责将弱信号放大到足以驱动扬声器的功率水平，确保声音信号能够清晰、有力地输出，是音响系统中不可或缺的部分。
啸叫的处理方法
1、避免啸叫：监听系统，按第一步里面的方法调好一只话筒的电平，先不加调音台的话筒均衡，调音台通道推杆放在0分贝位置（如果给舞台监听的信号是取自推子后辅助输出就这样做）。
话筒放到舞台上主要位置，打开监听输出总控（AUX)逐渐推高输出，等话筒引起某个频段啸叫后，微调AUX旋钮使啸叫稳定在某个音量水平上，然后调整对应的均衡器，使这个频段的啸叫消除，再继续提高音量，等另一个频段的啸叫产生后，再通过调节均衡器消除，依此类推，等调音台输出电平推杆或AUX 旋钮调整到正常位置（比如0dB），话筒不再产生啸叫了，OK，拉下调音台推子。
此方法用于找出声场内容易引起共振的啸叫点，然后适当降低话筒通道的电平，找个人上台对着话筒讲话，再逐渐提高话筒音量到正常位置，如果还有啸叫的，再通过均衡器消除。
操作要点：一定要控制好电平，让啸叫出现后能保持在一个稳定的水平然后再调节就比较准确。
操作一定要慢，不然一叫起来，就没办法逐个找到正确的啸叫点了。
房间内的共振点一般都在5－6个点左右，如果反馈点过多，那就需要检查音箱的摆位是否合理了。
调完监听的啸叫点后，再按照同样的方法调节主扩声系统，如果主扩声是双声道系统，先关闭一个通道，推调音台的输入推子，逐渐加大音量来找啸叫点。
调好一个通道后，关掉这个通道调另一个，两边都调好后，再把两个通道同时推起来再检查是否还有其他的啸叫点，再通过均衡器消除。
2、在啸叫问题得到解决后，进行话筒音色的调节。
人声话筒：用一只品质比较高的话筒作为参考，（我推荐使用S HUREBETA87A)，调节话筒输入通道的均衡，使使用的话筒的音色尽量接近用来参照的高品质话筒，详细方法参阅我以前发的帖子。
完成这一步后，话筒音色一般都能满足大部分演员的要求，然后让演员对话筒试音，按演员的要求，对调音台通道均衡做适当的微调即可。
带啸叫检测与抑制的音频功率放大器设计
根据相关资料得知,在扬声器-房间-麦克风构成的声学闭合通道声信号增强系统中[1],由于扬声器到传声器的正反馈路径的存在,当系统在增益增大到一定量时,就会出现不稳定现象,这便是回声啸叫。
回声啸叫的发生,会导致传声器通路音量无法调大或出现声音振铃现象,严重影响整个声信号系统的正常工作,甚至会导致系统中的功率放大器和音响由于信号强度过大而烧毁损坏[2]。
因此,如何在音频功放系统中有效抑制啸叫发生,是扩音设备领域的一个重要问题[3-5]。
本文采用陷波法来实现啸叫抑制。
陷波法是一种比较有效的方法,它的原理是检测放大的声音信号频率,一旦发现出现啸叫时,立即将这个频率上的信号进行陷波,破坏自激产生的条件,从而来消除啸叫。
1系统总体设计1.1系统硬件电路设计概述系统要实现功能需要的硬件电路可以概括为拾音放大电路设计、有源带通滤波电路设计、啸叫检测电路设计、啸叫抑制电路设计、TDA7297功率放大电路设计和单片机外围电路。
如图1所示,整个系统分为六个模块,其中,拾音放大电路、有源带通滤波电路、TDA7297功率放大电路及单片机外围电路等电路由+5V电源提供工作电压,啸叫检测电路由+3.3V电源提供工作电压,啸叫抑制电路由±5V电源提供工作电压。
拾音放大电路和有源带通滤波电路OPA2134运算放大器进行一级放大和信号滤波,啸叫检测电路采用比较器芯片LM393将啸叫信号转化为可测量的方波信号,啸叫抑制电路采用可编程通用有源滤波器芯片MAX262组成陷波电路,功放电路采用TDA7297芯片实现功率放大功能。
系统采用ST公司基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器STM32F103RCT6进行编程。
图1系统硬件框图1.2系统软件设计概述根据整个方案的设计要求,在这里软件主要围绕三方面展开。
如图2所示,我们知道需要测量由啸叫检测电路转化而来的方波信号,所以在这里就需要利用STM32F103RCT6的定时器输入捕获功能,测量比较器方波从而计算啸叫频率。
音频功率放大器的测试方法
音频功率放大器的测试方法摘要伴随着社会的不断发展和电子技术的不断创新，音频功率放大器这一电子器件的应用也越显广泛和重要。
对此，本文基于某公司所提出的数模混合集成电路测试系统，设计一种全新的音频功率放大器测试方案，从介绍该功率放大电路所需要的测试指标着手，分析测试电路板的设计方式、特点等。
力求为今后的音频功率放大器的设计与测试提供理论性依据。
关键词音频功率放大器；设备测试；测试方法引言音频功率放大器是集成电路当中非常重要的一个环节和部件，其测试质量直接决定着整个电路的设计、生产以及应用过程。
集成电路的测试方式可以简单分为数字与模拟两种类型。
其中，模拟电路因为输入输出的信号是连续的，所以电路当中的各种参数也是连续的，所建立的故障模型也就相对较为复杂，很难设计标准的测试方式。
而模拟集成电路的测试方式相对而言比数字集成电路的测试要复杂，并且故障没有规律可以寻找，但因为模拟集成电路的研发时间非常长，所以测试仪器也相对较多。
1 测试指标和测试版的设计本文研究主要是基于某公司所生产的BC3196D数模混合集成电路测试系统进行优化设计，根据该企业所设计的音频功率放大器，设计在封装之后的成品所需要的测试标准，并按照测试的要求介绍电路板的设计方案[1]。
模拟集成电路的测试系统基本上都是借助通过计算机连接测试机，将测试机接入到集成电路当中，获取电路所形成的波形等模块，从而明确被测件的工作状况[2]。
系统当中的各种信号都可以通过矩阵或直接连接到被测电路当中，按照被测件所具备的工作状况以及加工情况，可以将其分为封装之后的成品测试以及晶圆测试。
封装测试也可以被分为两种，一种是直接对所设计电路板借助电缆和测试机的连接来进行测试，这一种连接是由人工直接进行。
另一种是测试系统和机械手进行连接，采用机械手来代替测试当中探针台所做的测试工作。
无论是哪一种电路成品测试，其测试流程都是：①测试要求的分析；②测试电路板的设计；③测试程序的研发；④电路测试。
国赛电赛信号组讲座
目录
01 团队 02 模块准备
03 电赛题训练 04 校赛演练 05 国赛实战
国赛实战
国赛的比赛时间通常都为4天三夜，在奇数年的8、9月份进行。 国赛题目往往偏重于指标性能，题目的变化性不会很大，但是指标会 明显提升，如13年的D题“射频宽带放大器”的发挥部分要求宽带达 到100MHz。创新题型可能会有，就像13年的G题“手写绘图板”， 初看还以为是控制题，实则是一个微弱信号类题型，换汤不换药。省 赛题型则在学术性题目的前提下往往会加入更多的创新题型，如14年 的D题“带啸叫检测与抑制的音频功率放大器”，啸叫一词之前都没 怎么听说过，但仔细看看，只是在之前的知识的基础上再加一个FFT 的音频啸叫检测功能，硬件电路只是以前的模块的组合，最多有些改 动。所以参加过比赛的同学都知道，硬件和程序模块都准备得很充分 的话，比赛就相对容易些，要克服的只是赛题中的难点。
团队
这就是好伙伴、好团队的合作氛围， 你的每一份努力和付出都会给队友带来非 常大的鼓励，都会加快电赛准备的进程。 所以大家一旦确定好要做好比赛，就要做 一个好组员，与队友之间要互相督促、互 相鼓励，为电赛做好充分的准备。
目录
01 团队 02 模块准备
03 电赛题训练 04 校赛演练 05 国赛实战
目录
01 团队 02 模块准备
03 电赛题训练 04 校赛演练 05 国赛实战
校赛演练
校赛的复赛和决赛通常在5、6月份进行，校 赛复赛是对国赛的一次演练，以三人一个小组为 单位参加比赛，有规定的比赛时间，完成相应的 实物制作，按要求撰写电赛报告，相应的测评流 程。校赛决赛则是模拟国赛中的决赛，要求完成 模拟电路方面的制作，通常涉及到简单的信号产 生、滤波电路，主要是考察硬件员的模拟电路设 计、制作和调试的能力，在国赛中得分在满分的 一半以下时，就会失去评定国家奖的机会。
D题：带啸叫检测与抑制的音频功率放大器--谭文 王韬方向宏
2014年TI杯大学生电子设计竞赛D题：带啸叫检测与抑制的音频功率放大器（本科）王韬谭文方向宏2014.8.15啸叫抑制系统报告一、摘要本文基于TI的D类功放TPA3112D1，以前置全向麦克风采集语音信号，通过信号提取，滤波，功率放大等处理，通过8欧姆5W喇叭输出声音，并通过啸叫声频率检测电路反馈，由高阶程控陷波器LTC1068-25，完成啸叫检测、啸叫抑制以及功率计算等功能，系统效率较高。
关键字：D类功放啸叫声频率检测程控陷波器Based on TI's Class-D amplifier TPA3112D1, in front the whole collection to the microphone voice signal by signal extraction, filtering, power amplification and other processing, by 8 ohm 5W speaker output sound and frequency detection circuit by howling feedback from higher-order programmable notch filter LTC1068-25, complete howling detection, howling suppression and power calculation functions, higher system efficiency.二、题目描述2.1 任务基于TI的功率放大器芯片TPA3112D1，设计并制作一个带啸叫检测与抑制功能的音频放大器，完成对台式麦克风音频信号进行放大，通过功率放大电路送喇叭输出。
电路示意图如图1所示。
2．要求（1）设计并制作图1中所示的“拾音电路”和“功率放大电路”，构成一个基本的音频功率放大器。
要求：（25分）a）在输入音频信号有效值为20mV时，功率放大器的最大不失真功率（仅考虑限幅失真）为5W，误差小于10％；b）在输入音频信号有效值为20mV时，可以程控设置功率放大器的输出功率，功率范围为50mW～5W；c）功率放大器的频率响应范围为200Hz ~ 10kHz。
话筒拾音的啸叫抑制
话筒拾音的啸叫抑制话筒拾音的啸叫抑制无论是上万人的大型体育场，还是家庭自娱的卡拉OK，只要是有话筒拾音的音响系统，就必然存在回授啸叫的问题。
话筒拾音的啸叫现象，实际上是扩声系统中扬声器的声场反馈到传声器上，当其反馈系数大于1时会产生自激振荡。
实际上，反馈系数即使不大于1，只要接近于1时，扩声系统就会出现如下的问题。
（1）由于扩音声场进入话筒时，有一定的延时效应，声场与直达声之间的叠加，会产生明显的梳状滤波。
此效应在反馈系数接近1时（即系统音量开大到接近啸叫）尤其明显。
其表现为扩音声场比原声场的音感狭窄。
（2）扬声器声场的延时反馈，会使整个系统形成一连串的延时回声，并且这种回声将加重梳状滤波效应，产生明显畸变的混响拖尾，这就是人们所说的“刚响失真”。
扩声系统的最大不自激放音响度，称为传声增益。
我们要做的也就是在系统不自激的前提下，提高扩音响度；其次则是减弱刚响失真和梳状滤波效应对扩音音质的影响。
达到此目的，比较有效的方法有调整话筒、移频、调相、延时以及频率均衡等五种。
调整话筒对于扬声器的直接反馈声场来说，其传声增益为传声增益=20lgD0－20lgDs＋20lgD1－20lgD2式中，D0为话筒与听众之间的距离，DS为声源与话筒之间的距离，D1为扬声器与话筒之间的距离，D2为扬声器与听众之间的距离。
从上式可以看出，增大D0和D1或减小DS和D2，都可以提高话筒的传声响度。
具体地讲，就是话筒距扬声器越远越好。
如果有可能，话筒应安置在扬声器辐射方向的背面，这在大响度扩音场合当中是非常必要的，但此时的节目返送就十分有必要了。
如果话筒有可能被拿着四处走动，建议扬声器应安置在人无法靠得很近的地方，例如，吊在空中很高的位置。
缩短扬声器与听众的距离，可以在实际上提升扩音的响度。
当然，为了在大范围内给出足够响度的声场，此时就需要大量的扬声器均匀分布在听众区内，并且要使用指向范围很宽的近场音箱，这种音箱的辐射距离不会很远，话筒稍微离远点就能避免系统啸叫。
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2014年TI杯竞赛陕西赛区设计报告封面参赛队编号（参赛学校填写）学校编号组（队）编号选题编号0 5 1 6 D说明1.本页作为竞赛设计报告的封面和设计报告一同装订；2. “参赛队编号”由参赛学校编写，其中“学校编号”应按照巡视员提供的组委会统一编排的编号填写，“组（队）编号”由参赛学校根据本校参赛队数按顺序编排，“选题编号”由参赛队员根据所选试题编号填写，例如：“0105B”或“3367F”。
5. 本页允许各参赛学校复印。
带啸叫检测与抑制的音频功率放大器（D题）本科组摘要本系统为一个基于TPA3112D1的带啸叫检测与抑制的音频功率放大器，由拾音电路、啸叫检测电路、啸叫抑制电路、功率放大电路组成，拾音电路通过台式麦克风完成对音频信号的输入，由LM386进行放大，再经过由TLC2274C构成的带通滤波器完成对所需频率响应信号的截取；啸叫是一种回授音，不可控，话筒拾音的音响系统，都有反馈啸叫的可能。
话筒啸叫的危害很大，需要进行必要的检测和抑制，抑制可以从过载量，距离，角度，频率这四个方面考虑；功率放大电路由基于TI的功率放大器芯片TPA3112D1组成，对所得的频率响应信号进行放大，可通过MSP430G2553对数字电位器进行编程从而控制输出功率。
整个系统完成了对台式麦克风音频信号进行放大，通过功率放大电路送喇叭输出，达到了设计要求，工作可靠。
关键字：TPA3112D1 LM386 TLC2274C 啸叫检测与抑制MSP430G2553目录一、方案论证 (1)1.拾音电路的论证与选择 (1)1.1前级放大电路的论证与选择 (1)1.2 带通滤波电路的论证与选择 (1)2.啸叫检测电路的论证与选择 (2)3.啸叫抑制电路的论证与选择 (2)4.功率放大电路的论证与选择 (2)二、理论分析与计算 (3)1.前级放大电路的分析 (3)2.带通滤波器的分析与计算 (5)3. 功率放大电路的分析 (6)三、电路与程序设计 (7)1.电路的设计 (7)1.1 系统总体框图 (7)1.2 前级放大电路原理图 (7)1.3 带通滤波电路原理图 (8)1.4 功率放大电路原理图 (9)1.5 电源电路原理图 (9)2.程序的设计 (10)2.1 程序功能描述与设计思路 (10)2.2 程序流程图 (10)四、测试方案与测试结果 (11)1.测试方案 (11)1.1 硬件测试 (11)1.2 硬件软件联调 (11)2.测试条件与仪器 (12)3.测试结果及分析 (12)3.1 测试结果（数据） (12)3.2 数据分析 (13)五、结论 (13)1.设计总结 (13)2.心得体会 (13)六、参考文献 (14)附录 (15)附录1：电路原理图 (15)附录2：波形图 (17)附录3：源程序 (20)一、方案论证本系统主要由拾音电路、啸叫检测与抑制电路、功率放大电路组成，如下图，下面分别论证这几个模块的选择。
1. 拾音电路的论证与选择1.1 前级放大电路的论证与选择方案一：分立三极管VT8050。
选用VT8050中功率管，其功率大，可直接将音频信号放大，但其放大的是电流信号，本系统需要放大电压信号，故不适合本系统。
方案二：TLC2274C 放大。
TLC2274C 内含四运放，使用起来比较方便，但由TLC2274C 构成的前级放大电路，经测试效果不是很好。
方案三：LM386放大。
LM386是一种音频集成功放，具有自身功率低、电压增益可调整、外接元件和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机中，实际测试效果也不错，可以使用。
综合以上三种方案，选择方案三。
1.2 带通滤波电路的论证与选择方案一：由电容和电阻构成的无源带通滤波器，其电路简单，但带负载能力差。
啸叫检测 啸叫抑制 拾音电路 接信号源 功率放大电路 A B K1 音频功率放大器 K2 D C R L 8 V o方案二：由LM324构成的带通滤波器，输入信号先经低通滤波，再经高通滤波，完成所需频段的频率响应，但其仿真效果不是很好。
方案三：TLC2274C构成带通滤波电路，信号经二级低通滤波，再经二级高通滤波，其效果不错。
综合以上三种方案，选择方案三。
2. 啸叫检测电路的论证与选择方案一：由于啸叫时整个系统输出功率将达到峰值，电压也将长时间停留在一个较高的值，可以通过电压实现啸叫检测，但由于耗能较大不予考虑。
方案二：通过频率检测来实现啸叫的检测，如果单片机检测高频波则启动判断，此方案不仅实现了频率的实时显示，又将啸叫检测加入其中，并未增加其他多余电路，通过实际的方案论证，此方案可以满足设计要求。
综合以上两种方案，选择方案二。
3. 啸叫抑制电路的论证与选择方案一：将啸叫通过一个反向比例放大器再用加法运算放大器按照一定比例添加到输入端，能量相互抵消以后即可减弱啸叫，但由于啸叫采样较为复杂，无法使用一只全向麦克风来采样到理想的啸叫，所以此方案无法满足设计要求。
方案二：通过降低输出功率来减小音响与话筒的相互作用，通过单片机通过调节数字电位器来控制TPA3112的PLIMIT脚的值来控制功率输出，将功率控制在不产生啸叫的范围之内，此方案会对最后的功率输出产生一定的影响，但是由于控制迅速有效并且不外加电路不会产生额外的功耗所以选用此方案。
综合以上两种方案，选择方案二。
4. 功率放大电路的论证与选择方案一：LM3886放大电路。
在额定工作电压下最大可达68W的连续不失真平均功率，同样具有比较完善的过压过流过热保护功能，最可贵的是它具有自动抗开关机时的电流冲击的功能，使扬声器能够安全的工作，但由于题目选型限制要求，不适合本系统。
方案二：TPA3112D1放大电路。
经过实际应用测试后，效果非常好，可以使用。
综合以上两种方案，选择方案二。
二、理论分析与计算1. 前级放大电路的分析电子学中放大的目的在于将微弱的变化信号放大成较大的信号，放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图：电压放大倍数u A ：io u U U A =，u A 是复数，反映了输出和输入的幅值比与相位差。
io u U U A =，i U 和o U 分别是输入和输出电压的有效值。
LM386内部电路如图1：图 1 LM386内部电路第一级差分放大电路（双入单出），第二级共射放大电路（恒流源作有源负载），第三级OTL 功放电路，输出端应外接输出电容后再接负载。
电阻R7从输出端连接到T2的发射极形成反馈通道，并与R5和R6构成反馈网络，引入深度电压串联负反馈。
LM386的电压放大倍数：1.当引脚1和8之间开路时2/65U U U U f R R f ≈+=；2.当引脚1和8之间外接电阻R 时可调整增益在20倍到200倍之间变化；3.当引脚1和8之间对交流信号相当于短路时20027≈≈R R A u ；4.在引脚1和5之间外接电阻，也可改变电路的电压放大倍数；结论：电压放大倍数可以调节，调节范围为20~200。
LM386引脚图如图2所示：图2 LM386引脚图 R R R R A u 657)//(2+≈ 2. 带通滤波器的分析与计算 带通滤波器是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备。
比如RLC 振荡回路就是一个模拟带通滤波器。
也就是说带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带阻滤波器的概念相对。
一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路(RLC circuit)。
这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生。
一个理想的带通滤波器应该有一个完全平坦的通带，在通带内没有放大或者衰减，并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉，另外，通带外的转换在极小的频率范围完成。
实际上，并不存在理想的带通滤波器。
滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。
这通常称为滤波器的滚降现象，并且使用每十倍频的衰减幅度的dB 数来表示。
通常，滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好，这样滤波器的性能就与设计更加接近。
在频带较低的剪切频率f1和较高的剪切频率f2之间是共振频率，这里滤波器的增益最大，滤波器的带宽就是f2和f1之间的差值。
中心频率fo ：通带频率范围的中心频率点，在中心频率上滤波器对信号的抑制作用最弱，所以信号通过滤波器的损耗，即插入损耗最小（插损最小点）。
品质因数Q ：Bf o Q = , B 为带通滤波器的带宽截止频率fc ：CRpifc***21由所给的截止频率范围可算出相关参数。
3. 功率放大电路的分析PLIMIT控制参数和程序通过TPA3112技术手册可知PLIMIT的典型电压值为6.95V时输出功率为最大值，0.77V时输出功率为最小值，本系统通过数字电位器进行分压，控制PLIMIT 的电压为6.95V、1.87V、1.50V、1.15V、0.77V五个功率档位。
由于数字电位器本身的设计不能达到理想的0Ω即最小增益，本系统采用两个电磁继电器来控制前级放大来实现50mW的最低功率和5W的最高功率。
由于继电器在仅使用MSP430单片机的情况下无法使用，所以采用一个S8050三极管进行扩流，如图3：图 3 继电器驱动电路图中R1为2K，R2为5.1K，二极管使用1N4148。
三、电路与程序设计1. 电路的设计1.1 系统总体框图系统总体框图如图4所示：图4 系统总体框图1.2 前级放大电路原理图前级放大电路由LM386实现，电路图如图5：信号输入前级放大 带通滤波 功率放大 信号输出啸叫抑制啸叫检测图5 LM386前级放大电路1.3 带通滤波电路原理图带通滤波电路由TLC2274C先经过低通滤波，再经过高通滤波组成，其电路图如图6(a)和图6(b)：图6(a) 低通滤波图6(b) 高通滤波1.4 功率放大电路原理图功率放大电路由TPA3112D1及其外围电路组成，其原理图如图7：图7 TPA3112D1功率放大电路1.5 电源电路原理图电源电路由+12V直流单电源输入，经过7805三端稳压芯片，为整个系统提供+5V电源，确保电路的正常稳定工作。
这部分电路比较简单，其电路图如图8：图8 稳压电源电路2. 程序的设计2.1 程序功能描述与设计思路1. 程序功能描述本程序用来调节数字电位器，通过调节数字电位器的阻值来控制功率放大器的输出功率，使输出功率范围为50mW～5W，从而满足题目需要。
2. 程序设计思路本程序通过按键来对数字电位器进行调节，每按一下按键程序响应一次来程控数字电位器增加或减少一定的步距，从而有不同的输出功率。
2.2 程序流程图程序流程图如图9所示：开始输入是否键入判断执行命令输出结束图9 程序流程图四、测试方案与测试结果1. 测试方案1.1 硬件测试将硬件电路按模块进行测试，测试前确保连线供电正确。