电子音频设备降噪处理电路设计分析

电子音频设备降噪处理电路设计分析

窦永侨

深圳地铁运营集团有限公司     广东省深圳市    518000

摘要：本文对电子音频设备的降噪处理电路的设计工作进行研究，就该降噪处理电路的使用环节来说，心电图信号的电压在被运算放大器放大之后能够调制振荡芯片，振荡芯片源自电压控制振荡器，通过这样的方式对心电图信号进行探听。此设备除便于使用和结构比较简单外，还有不必投入过多成本，推广价值较高。

关键词：电子音频设备；降噪处理；电路设计

引言：音频设备包括音频输入设备和音频输出设备。音频设备产品类型除多媒体控制台与数字调音台外，还有收扩音系统及中高频音响等。对音频设备来说，音质是关键判断标准，音频设备音质指标除了总谐波失真指标和采样频率指标外，还有信噪比指标和采样位数指标，以上参数将对音频设备音质起到决定性影响。

一、研究目的

在音频设备中，其降噪处理技术存在好坏之分，而优质处理器具有很高成本，元器件构成部分包括集成芯片和处理器，组成部分成本比较昂贵，所以优质处理器很难被大规模应用，这也是本文设计电子音频设备的降噪处理电路初衷所在[1]。

二、技术方案

就文章所述降噪处理电路设计而言，从组成上看，电阻部分包括第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八和第九电阻；直流电源部分包括第一、第二直流电源；电容部分包括第一、第二、第三和第四电容；其他部分除了运算放大器与扬声器外，还有振荡芯片。

展开来说：第一电阻第一端指的是降噪处理电路第一信号输入端。第二电阻第一端指的是降噪处理电路第二信号输入端。第一电阻第二端部分不仅和第四电阻第一端部分连接，还和运算放大器第二脚部分相连。第二电阻第二端部分不仅和运算放大器第三脚部分相连，还会与第三电阻第一端部分相连。与扬声器第一端进行接地的部分除第三电阻第二端部分、第六电阻第一端部分和第七电阻第一端部分外，还有第三电容第一端部分与振荡芯片第一脚部分。对运算放大器来说，其第七脚部分会和第一直流电源正极部分相连。运算放大器第四脚部分不仅与第五电阻第一端部分、第一直流电源负极部分进行连接，还与运算放大器第五脚部分相连。运算放大器第一脚部分与第五电阻第二端部分相连。第六电阻第二端部分会与运算放大器第八脚部分相连。对运算放大器第六脚部分来说，它不仅与第一电容负极部分相连，还与第四电阻第二端部分相连。振荡芯片第三脚部分与第一电容正极部分相连。振荡芯片第六脚部分不但和第九电阻第一端部分进行连接，而且和第二电容第一端部分相连。第二电容第二端部分除和第八电阻第一端部分相连外，还与第七电阻第二端部分相连。就振荡芯片第八脚部分而言，其连接部分除第二直流电源正极部分与第八电阻第二端部分外，还有第九电阻第二端。第三电容第二端部分和振荡芯片第七脚部分相连。第四电容负极部分和振荡芯片第四脚部分相连。第四电容正极部分和扬声器第二端部分相连。值得一提的是，降噪处理电路的第一及第四电容都属于极性电容。

三、设计有益效果

文章设计了针对电子音频设备的降噪处理电路，将已有技术当作比较对象，此设计音频信号电压在被放大之后能够调制振荡芯片，起到放大效果的部分是运算放大器，振荡芯片来自于电压控制振荡器。经过调制之后，可以起到很好地降噪音频作用。降噪处理电路在使用环节非常方便，该电路具有简单的结构，可以选择普通元器件进行制作，不必投入很高成本，适合进行推广和普及[2]。

四、进一步说明

在电子音频设备降噪处理电路中，对电阻部分来说，第一电阻用R1表示，第二电阻用R2表示，第三电阻用R3表示，第四电阻用R4表示，第五电阻用R5表示，第六电阻用R6表示，第七电阻用R7表示，第八电阻用R8表示，第九电阻用R9表示。对直流电源部分来说，第一直流电源用DC1指代，第二直流电源用DC2指代。对电容部分来说，C1表示第一电容，C2表示第二电容，C3表示第三电容，C4表示第四电容。对其他部分来说，运算放大器用IC1表示，振荡芯片用IC2表示，扬声器用BL表示。R1第一端是第一信号输入端，用V1N1表示。R2第一端是第二信号输入端，用V1N2指代。

R1第二端部分不但和R4第一端部分相连，而且与IC1第二脚部分进行连接。R2第二端部分不但和IC1第三脚部分相连，而且和R3第一端部分进行连接。R3第二端部分与BL第一端部分进行接地、R6第一端部分和BL第一端部分进行接地、R7第一端部分与BL第一端部分进行接地、C3第一端部分和BL第一端部分接地、IC2第一脚部分与BL第一端部分进行接地。IC1第七脚部分和DC1正极部分进行连接。IC1第四脚部分和IC1第五脚部分相连、IC1第四脚部分和R5第一端部分相连、IC1第四脚部分与DC1负极部分相连。R5第二端部分和IC1第一脚部分相连。IC1第八脚部分和R6第二端部分相连。IC1第六脚部分不仅和R4第二端部分相连，而且与C1负极部分相连。C1正极部分和IC2第三脚部分相连。IC2第六脚部分不仅和R9第一端部分相连，而且与C2第一端部分相连。C2第二端部分和R8第一端部分相连，C2第二端部分和R7第二端部分相连。对IC2第八脚部分来说，它除了与R8第二端部分相连及R9第二端部分相连外，还与DC2正极部分相连。IC2第七脚部分与C3第二端部分相连。IC2第四脚部分和C4负极部分相连。C4正极部分和BL第二端部分相连。C1部分与C4部分都属于极性电容。

文章设计的降噪处理电路能够用在心电图实验仪器中，具体可应用至音频电路。从型号上看，电路运算放大器是LM4250型号，电路振荡芯片是NE566型号。文章设计降噪处理电路可以对心电图信号电压进行探听，心电图的信号电压会被运算放大器进行放大处理，在此基础上可以调制电压控制振荡器内部的振荡芯片，工作人员能够在此基础上听清心电图传来的信号，假如需要开展遥测工作，相关人员能够选择微音器对扬声器发送的声音进行拾取。

在降噪处理电路中，对电阻部分来说，第一电阻和第二电阻分别是100Ω和400Ω，第三电阻和第四电阻分别是500Ω与2000Ω，第五电阻与第九电阻分别是27000Ω与479Ω，第六电阻、第七电阻和第八电阻相同，都是200Ω。对直流电源部分来说，第一直流电源和第二直流电源分别是6V与12V。对电容部分来说，第一电容和第二电容分别是200uf和470uf，第三电容和第四电容分别是100uf与1000uf。

文章所述降噪处理电路设计不会被实施例所局限，实施例的作用是对降噪处理电路设计原理进行说明与阐述，只要不超出本文所述降噪处理电路设计精神，降噪处理电路设计能够进行改变与改进，业内技术人员不必拘泥于此。

结束语：就已有技术来说，降噪处理技术水平参差不齐，优质处理器成本很高，很难被广泛运用，具有很大改进空间。文章研究电子音频设备的降噪处理电路组成除了第一到第九电阻、第一到第四电容和第一和第二直流电源外，还有运算放大器部分、扬声器部分及振荡芯片部分。该降噪处理电路适合在医疗实验中使用。

参考文献：

[1]王兴路,上官望义,赵坤.声发射信号降噪及在裂纹检测中的应用研究[J].机电工程,2020,37(03):303-306+331.

[2]何雪晴.基于网络搜索数据和降噪处理的旅游客流量预测研究[D].东北财经大学,2019.