Giáo trình Hệ thống âm thanh (Nghề Điện tử dân dụng - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ (Năm 2017)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Hệ thống âm thanh (Nghề Điện tử dân dụng - Trình độ: Trung cấp)" được biên soạn với mục tiêu giúp sinh viên trình bày được cấu tạo chức năng, nguyên lý hoạt động và phân tích được những nguyên nhân hư hỏng trong hệ thống âm thanh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hệ thống âm thanh (Nghề Điện tử dân dụng - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ (Năm 2017)

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ........................................................................................... 1 LỜI GIỚI THIỆU .......................................................................................................... 4 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ........................................................................................ 5 BÀI 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG ÂM THANH ..................................... 10 1. Khái niệm chung về âm thanh. ............................................................................. 10 2 Khái quát về hệ thống âm thanh. .............................................................................. 12 3. Sơ đồ khối hệ thống âm thanh. ................................................................................. 13 4 Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của hệ thống âm thanh. ................................................ 14 5. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: ......................................................................................... 16 6. BÀI TẬP: ................................................................................................................. 16 1 Kết cấu mạch điện khối nguồn cung cấp: ................................................................. 17 2 Sơ đồ khối, chức năng - nhiệm vụ các khối: .............................................................. 17 3 Sơ đồ mạch điện nguyên lý: ..................................................................................... 17 4.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: .......................................................................................... 21 BÀI 3 MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẦU VÀO .................................................................. 22 1 Chức năng, nhiệm vụ, của mạch khuếch đại đầu vào. ................................................ 22 2 Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện .......................................................................... 22 3.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: .......................................................................................... 23 4. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: ......................................................................................... 24 5. Kiểm tra, đánh giá : .................................................................................................. 24 BÀI 4 MẠCH KHUẾCH DẠI PHA TRỘN ................................................................. 25 1 Chức năng, nhiệm vụ của mạch khuếch đại pha trộn: ............................................... 25 2 Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động . .................................. 25 3.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: .......................................................................................... 27 1. Mạch trộn âm dùng linh kiện rời rạc........................................................................ 27 2. Mạch trộn âm dùng IC. ............................................................................................ 27 4. Kiểm tra, đánh giá. ................................................................................................... 28 BÀI 5. MẠCH ECHO – KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU ECHO ......................................... 29 1 Chức năng, nhiệm vụ của mạch ECHO, khuếch đại ECHO: ...................................... 29 2 Sơ đồ khối của mạch tạo hiệu ứng vang Echo: .......................................................... 29 3 Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động mạch ECHO. ............... 30 4 Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động ................................... 30 5.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: .......................................................................................... 31 6. Kiểm tra, đánh giá. ................................................................................................... 32 BÀI 6 MẠCH PHÂN ĐƯỜNG TÍN HIỆU STEREO .................................................. 33 1 Chức năng, nhiệm vụ của mạch phân đường tín hiệu STEREO. ................................ 33 2 .Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động .................................... 34 3.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: .......................................................................................... 34 6. Kiểm tra, đánh giá. ................................................................................................... 35 2
BÀI 7 MẠCH ĐIỀU CHỈNH ÂM SẮC ...................................................................... 37 1 Chức năng, nhiệm vụ của mạch điều chỉnh âm sắc: ................................................... 37 2 Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động. .................................... 37 3.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: .......................................................................................... 38 4. Kiểm tra, đánh giá. ................................................................................................... 38 BÀI 8 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT .............................................................. 39 1 Chức năng, nhiệm vụ của mạch khuếch đại công suất. .............................................. 39 2 . Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động ................................... 41 3 Sơ đồ mạch điên, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động .................................... 42 4 Sơ đồ mạch điên, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động .................................... 45 5.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: .......................................................................................... 50 6. Kiểm tra, đánh giá. ................................................................................................... 50 BÀI 9 SỬA CHỮA MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHỨC NĂNG ......................................... 51 1 Nhiệm vụ, cách sử dụng của mạch điều khiển chức năng bằng vi xử lý. .................... 51 2 Cấu tạo, và nguyên lý hoạt động mạch điều khiển chức năng bằng vi xử lý. .............. 52 3.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: .......................................................................................... 57 4 . Kiểm tra, đánh giá. .................................................................................................. 57 BÀI 10 PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG ÂM THANH. 58 1 .Phân tích hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng cơ bản của hệ thống âm thanh. ......... 58 2 . Phương pháp sửa chữa tổng thể một hệ thống âm thanh. ......................................... 58 3.PHẦN MỞ RỘNG: ................................................................................................... 59 3
LỜI GIỚI THIỆU Hệ Thống Âm Thanh là một trong những mô đun cơ sở của nghề Điện tử dân dụng được biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng và ban hà nh năm 2017 của trường Cao đẳ ng nghề Cầ n Thơ dành cho nghề Điện tử dân dụng dành cho hệ Trung cấp. Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu, trong mỗi bài ho ̣c đều có thí dụ và bài tập tương ứng để áp dụng và làm sáng tỏ phầ n lý thuyết. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo cá c giáo trình hiện có và cập nhật những kiến thức mới có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế. Nội dung giáo trình được biên soạn với lượng thời gian đào tạo 120 giờ gồm có: Bài 01 MĐ17-01 Khái niệm chung hệ thống âm thanh Bài 02 MĐ17-02 Mạch điện khối nguồn cung cấp Bài 03 MĐ17-04 Mạch khuếch đại đầu vào Bài 04 MĐ17-05 Mạch khuếch đại pha trộn Bài 05 MĐ17-07 Mạch ECHO - khuếch đại tín hiệu ECHO Bài 06 MĐ17-08 Mạch phân đường tín hiệu STEREO Bài 07 MĐ17-09 Mạch điều chỉnh âm sắc Bài 08 MĐ17-11 Mạch khuếch đại công suất Bài 09 MĐ17-14 Sửa chữa mạch điều khiển chức năng bằng vi xử lý Bài 10 MĐ17-16 Hiện tượng, nguyên nhân và phương pháp chẩn đoán hư hỏng của hệ thống âm thanh Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những thiế u só t. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ điề u chỉnh hoàn thiện hơn. Cầ n Thơ, ngày tháng năm 2018 Tham gia biên soạn Chủ Biên Phan Hoài Loan 4
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN tên mô đun: HỆ THỐNG ÂM THANH Mã mô đun: MĐ 17 Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 56 giờ; Kiểm tra: 04 giờ) Vị trí, tính chất của mô đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí sau khi sinh viên học xong các mô-đun/ môn học Linh kiện điện tử; Mạch điện tử cơ bản, Mạch điện tử nâng cao; Kỹ thuật xung số … - Tính chất: Là mô đun bắt buộc Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Trình bày được cấu tạo chức năng, nguyên lý hoạt động và phân tích được những nguyên nhân hư hỏng trong hệ thống âm thanh. - Kỹ năng: + Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được những hư hỏng của hệ thống âm thanh đúng theo tiêu chuẩn thiết kế. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có khả năng tự định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận thích nghi với các bài học + Có năng lực đánh giá kết quả học tập và nghiên cứu của mình + Tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chuyên môn + Sinh viên có thái độ nghiêm túc, tỉ mỉ, chính xác trong học tập NỘI DUNG TỔNG QUÁT VÀ PHÂN BỐ THỜI GIAN: Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập Bài 1: Khái niệm chung hệ thống âm 1 2 2 thanh 1.Chức năng nhiệm vụ của hệ thống âm 0.5 0.5 thanh 2.Phân loại hệ thống âm thanh 0.5 0.5 3.Sơ đồ khối 0.5 0.5 4.Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của hệ 0.5 0.5 thống âm thanh 2 Bài 2: Mạch điện khối nguồn cung cấp 8 3 5 1.Kết cấu mạch điện khối nguồn cung 0.5 0.5 cấp 5
2. Sơ đồ khối, chức năng, nhiệm vụ và 0.5 0.5 nguyên lý làm việc của các khối 3. Sơ đồ mạch điện nguyên lý 0.5 0.5 4. Một số mạch điện khối nguồn thông 0.5 0.5 dụng 5. Hiện tượng, nguyên nhân và phương pháp sửa chữa những hư hỏng của mạch 0.5 0.5 điện khối nguồn 6. Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa khối 5.5 0.5 5 nguồn nguồn cấp 3 Bài 3: Mạch khuếch đại đầu vào 8 3 5 1.Chức năng, nhiệm vụ,của mạch khuếch 0.5 0.5 đại đầu vào 2.Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động của mạch khuếch 1 1 đại đầu vào 3.Một số mạch khuếch đại đầu vào thông 1 1 dụng 4.Hiện tượng, nguyên nhân và phương pháp sửa chữa những hư hỏng của mạch 5.5 0.5 5 khuếch đại đầu vào 4 Bài 4: Mạch khuếch đại pha trộn 8 3 4 1 1.Chức năng, nhiệm vụ,của mạch khuếch 0.5 0.5 đại pha trộn 2.Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động của mạch khuếch 1 1 đại pha trộn 3.Một số mạch khuếch đại pha trộn thông 1 1 dụng 4.Hiện tượng, nguyên nhân và phương pháp sửa chữa nhửng hư hỏng ở mạch 4.5 0.5 4 khuếch đại pha trộn Kiểm tra 1 1 5 Bài 5: Mạch ECHO - khuếch đại tín 8 3 5 6
hiệu ECHO 1.Chức năng, nhiệm vụ của mạch ECHO, 0.5 0.5 khuếch đại ECHO 2.Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và 1 1 nguyên lý hoạt động mạch ECHO 3.Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động của mach khuếch 1 1 đại tín hiệu ECHO 4.Hiện tượng, nguyên nhân và phương pháp sửa chữa mạch khuếch đại tín hiệu 0.5 0.5 ECHO 5.Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa những hư hỏng của mạch ECHO, mạch khuếch 5 5 đại tín hiệu ECHO Bài 6: Mạch phân đường tín hiệu 6 8 3 5 STEREO 1.Chức năng, nhiệm vụ của mạch phân đ- 0.5 0.5 ường tín hiệu STEREO 2.Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động của mạch phân đư- 1 1 ờng tín hiệu STEREO 3.Một số mạch phân đường tín hiệu 1 1 STEREO thông dụng 4.Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa những hư hỏng của mạch phân đường tín hiệu 5.5 0.5 5 STEREO 7 Bài 7: Mạch điều chỉnh âm sắc 8 2 5 1 1.Chức năng, nhiệm vụ của mạch điều 0.5 0.5 chỉnh âm sắc 2.Sơ đồ mạch điện, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động mạch điều chỉnh âm 0.5 0.5 sắc dùng linh kiện thụ động 3.Một số mạch điều chỉnh âm sắc thông 0.5 0.5 dụng 7
4.Hiện tượng, nguyên nhân và phương pháp sửa chữa những hư hỏng mạch điều 5.5 0.5 5 chỉnh âm sắc Kiểm tra 1 1 8 Bài 8: Mạch khuếch đại công suất 20 5 14 1 1.Chức năng, nhiệm vụ của mạch khuếch 1 1 đại công suất 2.Sơ đồ mạch điên, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động của mạch khuếch 1 1 đại công suất đơn 3.Sơ đồ mạch điên, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động của mạch khuếch 0.5 0.5 đại công suất đẩy kéo nối tiếp 4.Sơ đồ mạch điên, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động của mạch khuếch 1 1 đại công suất đẩy kéo song song 5.Một số mạch khuếch đại công suất 1 1 thông dụng 6.Hiện tượng, nguyên nhân và phương pháp sửa chữa những hư hỏng các loại 14.5 0.5 14 mạch khuếch đại công suất Kiểm tra 1 1 Bài 9: Sửa chữa mạch điều khiển chức 9 12 4 8 năng bằng vi xử lý 1.Chức năng, cách sử dụng của mạch 1 1 điều khiển chức năng bằng vi xử lý 2.Cấu tạo, và nguyên lý hoạt động mạch 1 1 điều khiển chức năng bằng vi xử lý 3.Một số cách ghép nối bên ngoài 1 1 4.Hiện tượng, nguyên nhân của mạch 1 1 điều khiển chức năng bằng vi xử lý 5.Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa những hư hỏng của mạch điều khiển chức năng 8 8 bằng vi xử lý 8
Bài 10: Hiện tượng, nguyên nhân và 10 phương pháp chẩn đoán hư hỏng của 8 2 5 1 hệ thống âm thanh 1.Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 0.5 0.5 của hệ thống âm thanh 2.Qui trình kiểm tra sửa chữa hệ thống 0.5 0.5 âm thanh 3.Kiểm tra phán đoán khối chức năng có 0.5 0.5 sự cố 4.Xây dựng lưu đồ phân tích phán đoán khối mạch có khả năng bị sự cố từ các 5.5 0.5 5 hiện tượng Kiểm tra 1 1 Cộng 90 30 56 04 9
BÀI 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG ÂM THANH Mã bài : MĐ17-01 Mục tiêu của bài: Học xong bài này học viên sẽ có khả năng: Về kiến thức: Hiểu rõ về nguồn gốc và đặc tính của âm thanh. Hiểu rõ các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của hệ thống âm thanh. Về kỹ năng: Phân loại được các loại hệ thống âm thanh. Trình bày chính xác về vị trí, cấu tạo, chức năng nhiệm vụ, chỉ tiêu kỹ thuật của các khối trong hệ thống âm thanh. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện khả năng nhận biết các khối trên máy thực tế thông qua sơ đồ khối. Rèn luyện tính kiên trì, cẩn thận của người thợ sửa chữa điện tử. Rèn luyện tác phong công nghiệp và vệ sinh an toàn lao động. NỘI DUNG CHÍNH: 1. Khái niệm chung về âm thanh. Nguồn gốc của âm thanh. Khi ta tác động một lực vào dây đàn thì dây đàn rung nên và phát ra tiếng. Tiếng đàn ngân dài cho đến khi dây đàn hết rung thì âm thanh cũng tắt. Khi ta gõ vào mặt trống, mặt trống rung nên và phát ra tiếng. Khi mặt trống hết rung thì tiếng trống cũng mất. Như vậy: Âm thanh do vật thể rung động, phát ra tiếng và lan truyền đi trong không khí. Làn sóng âm thanh từ vật thể rung động phát ra, lan truyền trong không gian, tới tai người làm rung động màng nhĩ theo đúng nhịp điệu rung động của vật thể đã phát ra tiếng. Nhờ đó, tai người nghe được âm thanh. Âm thanh có thể truyền lan được trong các chất khí, rắn, lỏng nhưng không thể truyền lan được trong môi trường chân không. Đặc tính của âm thanh. Tần số: Tần số âm thanh là số lần dao động của không khí truyền dẫn âm trong một giây. Đơn vị đo tần số là Héc (Hz). VD: Khi ta chơi đàn ghita, nếu gẩy nốt Mi thì dây đàn sẽ rung nên 330 lần trong 1 giây. Ta gọi tần số của âm Mi là 330Hz. Tần số biểu thị độ cao của âm thanh, Trong đó: Tiếng trầm có tần số thấp. Tiếng thanh (tiếng bổng) có tần số cao. Ứng với mỗi tần số dao động là F có chu kỳ dao động là T và một bước sóng là . Trong đó: Chu kỳ dao động của âm thanh là quãng thời gian âm thanh đó dao động một lần. Chu kỳ ký hiệu là T, với đơn vị là giây. Ta có: 10
Bước sóng của âm thanh là khoảng truyền lan của âm thanh tương ứng với một chu kỳ dao động. Bước sóng của âm thanh tương ứng trong âm tần là từ 21.25m đến 0.017m. Bước sóng có ký hiệu là , với đơn vị là mét. Ta có: =C*T Trong đó: C: Tốc độ truyền lan của âm thanh trong không khí (C = 340m/s). T : Chu kỳ của âm thanh. Tuy nhiên trên thực tế một âm phát ra không phải là một âm đơn mà là một âm phức. Âm phức này bao gồm âm đơn và một số âm hài có tần số gấp 2, 3, 4…lần âm đơn. Trong dải âm tần, người ta chia ra : Tiếng trầm nằm trong dải tần từ 16Hz đến 300Hz. Tiếng trung nằm trong dải tần từ 300Hz đến 3000Hz. Tiếng thanh nằm trong dải tần từ 3000Hz đến 20000Hz. Tiếng nói của con người thường có tần số từ 80Hz đến 8000Hz. Các nốt nhạc ở bát độ thứ 3 có tần số là: Đồ – 262Hz, Rê – 294Hz, Mi – 330Hz, Pha – 349Hz, Son – 392Hz, La – 440Hz, Si – 494Hz. Áp suất âm thanh: Áp suất của âm thanh hay còn gọi là thanh áp. Âm thanh truyền lan đến đâu thì sẽ làm thay đổi áp suất không khí ở đó. Áp suất do âm thanh tạo ra ở một điểm gọi là thanh áp ở điểm đó. Thanh áp được kí hiệu là p, đơn vị đo thanh áp là bar. 1bar là thanh áp tác động lên một diện tích 1cm2 với một lực là 1đin, do vậy 1bar bằng 1đin/cm2. Thanh áp tỉ lệ với căn bậc hai của công suất âm thanh, khi ta tăng công suất lên 1 lần thì thanh áp chỉ tăng lên 2 lần, nếu tăng công suất lên 9 lần thì thanh áp chỉ tăng lên 3 lần. Công suất của âm thanh: Công suất âm thanh là năng lượng âm thanh đi qua một diện tích S trong thời gian một giây. Công suất âm thanh được ký hiệu là P và được tính theo công thức sau: P=p*S*V Trong đó: p: Thanh áp V: Tốc độ dao động của một phần tử không khí tại diện tích năng lượng âm thanh đi qua. S: Diện tích năng lượng âm thanh đi qua. Sự phản xạ, khúc xạ của sóng âm thanh: Sóng âm thanh với bước sóng là , trên đường truyền lan gặp vật chắn có kích thước d sẽ xảy ra 2 trường hợp sau đây: Trường hợp 1:   d Hình 1.1: Sự phản xạ, khúc xạ của sóng âm (trường hợp   d). 11
Trong trường hợp này, sóng âm sẽ trườn qua vật chắn. Hiện tượng này người ta gọi là hiện tượng sóng uốn vòng. Trường hợp 2:   d Hình 1.2: Sự phản xạ, khúc xạ của sóng âm (trường hợp   d). Trường âm: Trường âm là môi trường vật chất mà sóng âm thanh truyền lan. Có hai loại trường âm: Trường âm tự do: là môi trường truyền âm trong không gian mở, không có tường bao hoặc vật chắn. Trường âm tán xạ: là môi trường truyền âm trong không gian kín, có các tường bao quanh hoặc vật chắn (Nhà ở, phòng hát, phòng thu…). Trường âm tán xạ có hai thành phần là trực âm (Sóng âm trực tiếp) và phản âm (sóng âm phản xạ), trong đó phản âm là thành phần vô cùng phức tạp. Vang và trễ: Vang là đặc tính âm thanh của các phòng kín. Vang là hiện tượng kéo dài âm thanh sau khi tắt nguồn âm. Thời gian vang (E) là một đại lượng vật lý được sử dụng để xác định mức độ vang của từng phòng. Đơn vị đo của thời gian vang là giây (s). Hình 1.3: Đồ thị biểu diễn thời gian ngân vang. Sự cảm thụ của tai người đối với âm thanh: Tai người bình thường có thể nghe được âm thanh trong dải tần số từ 20Hz đến 20.000Hz, có những người có khả năng nghe được các âm thanh ở các tần số cao hơn hoặc thấp hơn. Người ta có thể phân biệt được khoảng 130 mức thanh áp khác nhau, mỗi mức cách nhau 1dB. Tai người nhạy cảm với âm thanh trong dải tần số từ 500Hz đến 5000Hz. Ở khoảng tần số này chỉ cần nguồn âm thanh có thanh áp nhỏ tai người cũng nghe rõ không kém gì ở các khoảng tần số cao hay thấp có thanh áp lớn hơn. 2 Khái quát về hệ thống âm thanh. 12
Chức năng, nhiệm vụ. Hệ thống âm thanh gồm có Micro, Ampli, đường dây, loa…Yêu cầu chính của hệ thống âm thanh là cung cấp âm thanh đồng đều và đảm bảo chất lượng trong khu vực truyền âm. Phân loại. Phân loại theo mục đích sử dụng. Hệ thống âm thanh dân dụng. Hệ thống âm thanh chuyên dụng. 3. Sơ đồ khối hệ thống âm thanh. Sơ đồ khối và chức năng nhiệm vụ các khối trong hệ thống âm thanh mono. Sơ đồ khối: Hình 1.5: Sơ đồ khối hệ thống âm thanh mono. Nhiệm vụ các khối: Khối 1: Mạch phân áp đầu vào: Tín hiệu đầu vào có thể từ nhiều đường khác nhau nên mức tín hiệu của chúng cũng lớn – bé khác nhau. Do đó cần phải có mạch phân áp đầu vào để cho các tín hiệu đưa vào máy tăng âm được đồng đều. Khối 2: Mạch khuếch đại điện áp âm tần: Tín hiệu đầu vào có biên độ điện áp thấp nên cần phải qua mạch khuếch đại điện áp âm tần nhằm khuếch đại điện áp âm tần ở đầu vào đủ lớn lên để phục vụ cho các tầng sau. Khối 3: Các mạch bổ trợ: là các mạch điều chỉnh âm sắc, âm lượng, mạch tăng thời gian ngân vang, mạch lọc phân đường tiếng cho loa, mạch bảo vệ loa…nhằm nâng cao chất lượng , tăng tính năng và độ bền cho máy. Khối 4: Mạch khuếch đại trung gian (tiền khuếch đại): nhằm khuếch đại tín hiệu âm tần đủ lớn theo yêu cầu để cho tầng khuếch đại công suất âm tần có thể làm việc bình thường. Khối 5: Mạch khuếch đại công suất âm tần: có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu âm tần đủ lớn theo yêu cầu để phát ra loa. Mạch thường dùng các Transistor công suất mắc đẩy kéo làm việc ở chế độ AB nhằm làm cho ra công suất lớn với hiệu suất cao (mạch có thể sử dụng các IC công suất). Khối 6: Mạch nguồn: Dùng để biến đổi điện xoay chiều ở đầu vào thành điện 1 chiều nhằm cung cấp năng lượng cho các tầng làm việc. Sơ đồ khối và chức năng nhiệm vụ các khối trong hệ thống âm thanh Stereo. Sơ đồ khối: 13
Hình 1.6: Sơ đồ khối hệ thống âm thanh Stereo. Nhiệm vụ các khối: Khối 1: Mạch phân áp đầu vào: Tín hiệu đầu vào có thể từ nhiều đường khác nhau nên mức tín hiệu của chúng cũng lớn – bé khác nhau. Do đó cần phải có mạch phân áp đầu vào để cho các tín hiệu đưa vào máy tăng âm được đồng đều. Khối 2.1 và 2.2: Mạch khuếch đại điện áp âm tần cho kênh Trái (L) và kênh phải (R): Tín hiệu đầu vào có biên độ điện áp thấp nên cần phải qua mạch khuếch đại điện áp âm tần nhằm khuếch đại điện áp âm tần ở đầu vào đủ lớn lên để phục vụ cho các tầng sau. Khối 3.1 và 3.2: Các mạch bổ trợ cho kênh L và kênh phải R: là các mạch điều chỉnh âm sắc, âm lượng, mạch tăng thời gian ngân vang, mạch lọc phân đường tiếng cho loa, mạch bảo vệ loa…nhằm nâng cao chất lượng , tăng tính năng và độ bền cho máy. Khối 4.1 và 4.2: Mạch khuếch đại trung gian (tiền khuếch đại) cho kênh L và kênh phải R: nhằm khuếch đại tín hiệu âm tần đủ lớn theo yêu cầu để cho tầng khuếch đại công suất âm tần có thể làm việc bình thường. Khối 5.1 và 5.2: Mạch khuếch đại công suất âm tần cho kênh L và kênh phải R: có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu âm tần đủ lớn theo yêu cầu để phát ra loa. Mạch thường dùng các Transistor công suất mắc đẩy kéo làm việc ở chế độ AB nhằm làm cho ra công suất lớn với hiệu suất cao (mạch có thể sử dụng các IC công suất). Khối 6: Mạch nguồn: Dùng để biến đổi điện xoay chiều ở đầu vào thành điện 1 chiều nhằm cung cấp năng lượng cho các tầng trong toàn hệ thống làm việc. 4 Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của hệ thống âm thanh. Tính năng kỹ thuật của hệ thống âm thanh nói riêng và của các thiết bị nói chung cho ta biết chất lượng của chúng. Để đánh giá chất lượng của một hệ thống âm thanh, người ta thường căn cứ vào các chỉ tiêu và tham số cơ bản sau đây: Hệ số khuếch đại và hiệu suất. Đặc tuyến tần số. Đặc tuyến biên độ. Dải động và mức tạp nhiễu. Méo không đường thẳng. Hệ số khuếch đại và hiệu suất. Hệ số khuếch đại được tính bằng tỉ số giữa điện áp ra trên điện áp vào. Ký hiệu : K Đơn vị đo: số lần 14
Công thức: K = Ura / Uvào Hoặc tính K theo đơn vị Decibel (dB). Ta có: K(dB) = 20lgK(số lần). Trong trường hợp cho biết K(dB), muốn đổi ra K(số lần), ta tính theo công thức: K = 10K(dB)/20 Đặc tuyến tần số: Đặc tuyến tần số là đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số khuếch đại (K) của mạch điện biến đổi theo tần số làm việc, từ đầu đến cuối dải tần. Hình 1.7: Đặc tuyến tần số. Chú ý: Do trong mạch điện có các linh kiện điện kháng như tụ nối tầng, tụ tạp tán, tụ phân đường…nên hệ số khuếch đại đã bị suy giảm ở phía tần số thấp và ở phía tần số cao gây nên méo tần số, trong đó: Hệ số méo tần thấp là: MT = KTB / KT Hệ số méo tần cao là: MC = KTB / KC Trong đó: KTB là hệ số khuếch đại lấy chuẩn ở tần số 400Hz hoặc 1000Hz. Đặc tuyến biên độ, dải động và tạp nhiễu: Đặc tuyến biên độ: Là đường biểu diễn mối quan hệ giữa điện áp ra và điện áp vào lấy ở một tần số cố định của dải âm tần. Ura = f (Uvào) Phạm vi làm việc của đặc tuyến biên độ phải là đường thẳng. Nếu U vào quá lớn sẽ gây quá tải và bão hòa cho mạch khuếch đại. Nếu Uvào quá nhỏ, nằm ngoài đoạn thẳng thì tạp âm sẽ xuất hiện ở đầu ra. Trường hợp không có tín hiệu vào thì ở đầu ra chỉ có tạp âm riêng của tầng khuếch đại UN. Hình 1.7: Đặc tuyến biên độ Tạp nhiễu: Là các tín hiệu không mong muốn xuất hiện ở đầu vào làm giảm chất lượng tín hiệu đầu ra. Tạp nhiễu ở hệ thống âm thanh có thể do: Tạp nhiễu của điện - từ trường bên ngoài. Tạp âm nhiệt. Tạp âm riêng của các linh kiện trong mạch điện. 15
Tạp âm do hiệu ứng micro. Tạp âm do độ gợn sóng của nguồn chỉnh lưu cung cấp điện… Điện áp tạp âm nhiệt là loại dao động lộn xộn, không có chu kỳ. Méo không đường thẳng: Là méo dạng tín hiệu ở đầu ra so với dạng tín hiệu ở đầu vào của mạch khuếch đại. Nguyên nhân gây ra méo không đường thẳng là do các phần tử không đường thẳng trong mạch gây nên, do đặc tính vào và đặc tính ra của Transistor là không tuyến tính. Ngoài ra còn do đặc tính đường cong từ hóa của lõi sắt biến áp gây nên. 5. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: Câu 1. Hãy trình bày các đặc tính của âm thanh. Câu 2. Hãy so sánh sự giống và khác nhau của hệ thống âm thanh Mono và hệ thông âm thanh Stereo. Câu 3. Hãy trình bày các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống âm thanh. 6. BÀI TẬP: Biết một mạch điện có: Ura = 120V Uvào = 0,04V Hãy xác định hệ số khuếch đại của mạch điện trên. 16
BÀI 2 MẠCH ĐIỆN KHỐI NGUỒN CUNG CẤP Mã bài: MĐ17-02 Mục tiêu của bài: Học xong bài này học viên sẽ có khả năng: Về kiến thức: Trình bày đúng các khối chức năng trong khối nguồn cung cấp. Phân tích đúng nguyên lý hoạt động của mạch điện khối nguồn. Về kỹ năng: Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được những hư hỏng của các loại mạch điện khối nguồn đúng tiêu chuẩn thiết kế. Về Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện khả năng phân tích, kiểm tra và sửa chữa mạch điện tử. Rèn luyện tính kiên trì, cẩn thận của người thợ sửa chữa điện tử. Rèn luyện tác phong công nghiệp và vệ sinh an toàn lao động. NỘI DUNG CHÍNH: 1 Kết cấu mạch điện khối nguồn cung cấp: Mạch điện khối nguồn là một mạch điện dùng để cung cấp năng lượng cho toàn hệ thống âm thanh làm việc. Các phần tử cấu thành nên mạch điện khối nguồn là các phần tử: 2 Sơ đồ khối, chức năng - nhiệm vụ các khối: Sơ đồ khối. Hình 2.1: Sơ đồ khối khối nguồn cung cấp. Chức năng – nhiệm vụ các khối. Khối 1 : Biến áp hạ áp, có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều ở mức cao thành mức thấp tuỳ theo yêu cầu và thiết kế của từng máy. Khối 2 : Chỉnh lưu, có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều để cung cấp cho tầng sau. Khối 3 : Mạch lọc, có nhiệm vụ san bằng độ gợn sóng của dòng điện sau chỉnh lưu, giữ cho điện áp một chiều được bằng phẳng. Khối 4 : Mạch ổn áp, có nhiệm vụ ổn định điện áp đầu ra để cung cấp cho các mạch điện làm việc được ổn định. 3 Sơ đồ mạch điện nguyên lý: Sơ đồ mạch điện dùng 1 Diode. Hình 2.2: Sơ đồ mạch điện dùng 1 Diode. 17
Tác dụng linh kiện: TP : Biến áp hạ áp, có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ mức cao xuống mức thấp. D1 : Diode chỉnh lưu, có nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. RT : Tải tiêu thụ. Nguyên lý hoạt động: Điện áp xoay chiều từ lưới điện qua biến áp hạ áp xuống giá trị theo yêu cầu của mạch điện rồi được đưa tới bộ chỉnh lưu. Diode D1 có tác dụng chỉ cho dòng điện đi qua khi nó được phân cực thuận (Anode dương hơn Kathode). Cụ thể: Ở nửa chu kỳ dương của điện áp vào (điểm A có pha dương, điểm B có pha âm), Diode D1 thông. Dòng điện ITải chạy từ A(+) qua Diode, qua RT về điểm B(-). Ở nửa chu kỳ âm của điện áp vào (điểm A có pha âm, điểm B có pha dương), Diode D1 tắt. Dòng điện ITải = 0. Như vậy dòng điện chảy qua điện trở RT chỉ có trong một nửa chu kỳ của điện áp vào, đó là nửa chu kỳ mà điện áp vào có pha dương. Đồ thị dạng sóng: Hình 2.3: Đồ thị dạng sóng mạch chỉnh lưu bán chu kỳ. Ưu - nhược điểm: Mạch điện đơn giản, rẻ tiền. Hiệu suất sử dụng biến áp thấp. Điện áp ra có gợn sóng lớn, mấp mô nhiều. Sơ đồ mạch điện dùng 2 Diode: Hình 2.4: Sơ đồ mạch điện dùng 2 Diode. Tác dụng linh kiện: 18
TP: Biến áp hạ áp, có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ mức cao xuống mức thấp. D1, D2: Diode chỉnh lưu, có nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. RT: Tải tiêu thụ. Nguyên lý hoạt động: Điện áp xoay chiều từ lưới điện qua biến áp, hạ áp xuống giá trị theo yêu cầu của mạch điện rồi được đưa tới bộ chỉnh lưu. Diode D1 và D2 có tác dụng chỉ cho dòng điện đi qua khi D1 và D2 được phân cực thuận (Anode dương hơn Kathode). Biến áp TP có tác dụng như ở mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ, nhưng cuộn thứ cấp có hai cuộn dây OA và OB đối xứng nhau. Ở nửa chu kỳ dương của điện áp vào (điểm A có pha dương, điểm B có pha âm so với điểm O), Diode D1 thông, Diode D2 tắt. Dòng điện ITải chạy từ A(+) qua Diode D1, qua RT về điểm O. Ở nửa chu kỳ âm của điện áp vào (điểm A có pha âm, điểm B có pha dương so với điểm O), Diode D1 tắt, Diode D2 thông. Dòng điện ITải chạy từ B(+) qua Diode D2, qua RT về điểm O. Như vậy, ở cả hai nửa chu kỳ của điện áp vào, trên tải đều có dòng điện chảy qua. Ưu - nhược điểm: Mạch điện phức tạp đặc biệt trong việc chế tạo biến áp. Hiệu suất sử dụng biến áp khá cao. Điện áp ra có gợn sóng nhỏ. Đồ thị dạng sóng: Hình 2.5: Đồ thị dạng sóng mạch chỉnh lưu cả chu kỳ dùng 2 Diode. Sơ đồ mạch điện dùng 4 Diode: Sơ đồ: 19
Hình 2.6: Sơ đồ mạch điện dùng 4 Diode. Tác dụng linh kiện: TP : Biến áp hạ áp, có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều từ mức cao xuống mức thấp. D1 ÷ D4: Diode chỉnh lưu, có nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. RT : Tải tiêu thụ. Nguyên lý hoạt động: Điện áp xoay chiều từ lưới điện qua biến áp hạ áp xuống giá trị theo yêu cầu của mạch điện rồi được đưa tới bộ chỉnh lưu. Các Diode D1 ÷ D4 có tác dụng chỉ cho dòng điện đi qua khi các Diode này được phân cực thuận (Anode dương hơn Kathode). Ở nửa chu kỳ dương của điện áp vào (điểm A có pha dương, điểm B có pha âm), Diode D1 và D3 thông, Diode D2 và D4 tắt. Dòng điện ITải chạy từ A(+) qua D1 , qua RT qua D3 về điểm B(-). Ở nửa chu kỳ âm của điện áp vào (điểm A có pha âm, điểm B có pha dương), Diode D 2 và D4 thông, Diode D1 và D3 tắt. Dòng điện ITải chạy từ B(+) qua D2 , qua RT qua D4 về điểm A(-). Như vậy, ở cả hai nửa chu kỳ của điện áp vào, trên tải đều có dòng điện chảy qua. Đồ thị dạng sóng: Hình 2.7: Đồ thị dạng sóng mạch chỉnh lưu cả chu kỳ dùng 4 Diode Ưu - nhược điểm: Mạch điện phức tạp, tốn linh kiện. Hiệu suất sử dụng biến áp tốt. Điện áp ra có gợn sóng nhỏ. 20