基于DSP的便携式吸声系数测量仪的设计研究

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1、基于DSP的便携式吸声系数测量仪的设计研究班级：学号：姓名：车纯旻指导教师：一、毕业设计任务选择适用现场实时测量的方法，设计便携式吸声系数测量仪总体方案。设计基于DSP的测量系统电路图，包括白噪声信号发生电路、声强探头电路、信号调理电路、DSP最小系统以及显示等部分，分析讨论各部分电路的工作原理和设计关键技术。二、题目分析吸声系数材料吸收和透过的声能与入射到材料上的总声能之比，叫吸声系数（α）。式中：——入射声能；——被材料或结构吸收的声能；——被材料或结构发射的声能；r——反射系数。软硬件实现的功能主要是测量声强并进行计算和显示。三、系统硬原理框图单片机最小系统声音麦克

2、风放大器AD转换器LCD显示四、发生电路设计白噪声是指功率谱在整个频域内均匀分布的噪声。测量吸声系数需要测量不同频率下吸收和入射的声强，所以需要白噪声发生电路作为声源。白噪声信号发生器利用普通双极性晶体管9014发射结齐纳击穿时产生散粒噪声，再经过一系列处理得到白噪声信号。移相式正弦波发生电路为了进行仿真，使用移相式正弦波发生电路当作接收到的声音信号。五、声强探头电路的实现接收装置为传声器，传声器是将声音信号转换为电信号的能量转换器件。灵敏度是话筒在单位声压激励下输出电压与输入声压的比值，其单位是mV/Pa。例如：NEUMANNU89话筒的灵敏度是8mV/Pa。六、功率放

3、大电路由于发射端需要使用扬声器发射出白噪声，但三极管产生的白噪声功率较小，所以需要功率放大电路进行放大，驱动扬声器。由话筒接收到的信号功率一样很小，所以同样需要功率放大电路进行放大。六、功率放大电路LM386的1脚和8脚是增益调整引脚，其内部为一个约为1.35K的电阻，1，8脚开路的时候，增益最小约为20倍（26db），当1，8脚交流短路，增益最大，达到200倍（46db），在1，8之间串联电阻，可调整增益在20倍到200倍之间变化。具体的计算公式可参考如下：GAIN=30000/(150+((1350*R)/(1350+R)))七、A/D转换模块信号由INO口进入AD转

4、换器，AD转换器将模拟信号转换为数字信号由OUT口输出至单片机的P0口。单片机控制AD转换的开始，并将接收到的数据转换成电压值，根据下面公式计算出吸声系数。八、LCD显示模块LCD1602的E管脚接到P3.2，RS管脚接到P3.0，R/W管脚接到P3.1，通过软件设置，当E=0时，LCD1602开始工作。当R/W=0，RS=0时，单片机可以向LCD写指令，当RS=1，R/W=0时，单片机可以向LCD写数据，单片机的P2口和LCD的DB端口相连，当P2口输出数据时，通过软件程序控制，将数据进行一系列的计算，最后在LCD上显示。九、吸声系数检测系统十、总结本次毕业设计实现了以

5、下功能：1、信号发生电路；2、声强探头电路；3、信号调理电路；4、信号转换与计算；5、结果显示。本次毕业设计基本完成了任务书的要求，但由于能力有限本设计还有不足之处。谢谢各位老师欢迎老师批评指正