Giáo trình Kỹ thuật audio và video tương tự - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

Chia sẻ: Mucnang222 Mucnang222 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:175

Thêm vào BST

Báo xấu

47
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Kỹ thuật audio và video tương tự cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan về hệ thống audio và video tương tự, hệ thống thu và phát thanh tương tự, hệ thống thu và phát hình trắng đen, hệ thống thu phát hình màu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kỹ thuật audio và video tương tự - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

Lêi nãi ®Çu Th«ng tin v« tuyÕn sö dông kho¶ng kh«ng gian lµm m«i trêng truyÒn dÉn. Ph¬ng ph¸p chung lµ phÝa ph¸t bøc x¹ c¸c tÝn hiÖu th«ng tin qua kh«ng gian b»ng sãng ®iÖn tõ, phÝa thu nhËn sãng ®iÖn tõ, xö lý vµ kh«i phôc l¹i tÝn hiÖu gèc. VÒ lÞch sö cña th«ng tin v« tuyÕn, vµo ®Çu thÕ kû nµy Marconi ®· thµnh c«ng trong viÖc liªn l¹c v« tuyÕn qua §¹i T©y d¬ng, Kenelly vµ Heaviside ®· ph¸t hiÖn ra lµ tÇng ®iÖn ly cã thÓ dïng lµm vËt ph¶n x¹ sãng ®iÖn tõ. Nh÷ng yÕu tè ®ã ®· më ra mét kû nguyªn th«ng tin v« tuyÕn cao tÇn ®¹i quy m«. Vµo n¨m 1960, ph¬ng ph¸p chuyÓn tiÕp qua vÖ tinh ®· ®îc thùc hiÖn vµ ph¬ng ph¸p chuyÓn tiÕp b»ng t¸n x¹ qua tÇng ®èi lu cña khÝ quyÓn ®· xuÊt hiÖn. Do nh÷ng ®Æc tÝnh u viÖt cña m×nh, nh dung lîng lín, ph¹m vi thu réng, hiÖu qu¶ kinh tÕ cao, th«ng tin v« tuyÕn nãi chung vµ kü thuËt audio - video t¬ng tù nãi riªng ®· ®îc sö dông rÊt réng r·i trong ph¸t thanh truyÒn h×nh qu¶ng b¸. Ngµy nay cïng víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c¸c hÖ thèng th«ng tin kh¸c nh th«ng tin di ®éng, vi ba sè, c¸p quang, th«ng tin vÖ tinh.v.v, kü thuËt audio-video t¬ng tù vÉn tiÕp tôc ®ãng vai trß quan träng vµ ®îc ph¸t triÓn ngµy cµng hoµn thiÖn víi nh÷ng c«ng nghÖ ®¸p øng ®îc nh÷ng ®ßi hái kh«ng nh÷ng vÒ mÆt kÕt cÊu mµ c¶ vÒ mÆt truyÒn dÉn, xö lý tÝn hiÖu, b¶o mËt th«ng tin. M«n häc Kü thuËt audio-video gåm hai häc phÇn: Kü thuËt audio-video t¬ng tù vµ Kü thuËt audio-video sè. §©y lµ hai m«n häc c¬ së trong ch¬ng tr×nh ®µo t¹o kü s ngµnh C«ng nghÖ ®iÖn, ®iÖn tö cña trêng §¹i häc S ph¹m Kü thuËt Nam §Þnh. Gi¸o tr×nh ®îc x©y dùng phôc vô cho c«ng t¸c ®µo t¹o kü s ngµnh C«ng nghÖ Kü thuËt ®iÖn, ®iÖn tö, lµ tµi liÖu phôc vô cho viÖc häc tËp cña sinh viªn vµ t¹o sù thèng nhÊt trong qóa tr×nh gi¶ng d¹y. Gi¸o tr×nh “Kü thuËt audio vµ video t¬ng tù” ®îc x©y dùng vµ biªn so¹n dùa trªn c¸c tµi liÖu tham kh¶o ®· ®îc liÖt kª ë trang cuèi cña gi¸o tr×nh. Néi dung gi¸o tr×nh ®Ò cËp ®Õn nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ kü thuËt audio vµ video t¬ng tù. Ngoµi ra gi¸o tr×nh cßn giíi thiÖu vÒ mét sè m¹ch ®iÖn nguyªn lý ®Ó sinh viªn cã thÓ tham kh¶o, nghiªn cøu vµ vËn dông trong thùc tÕ. Cuèi mçi ch¬ng cã c¸c c©u hái «n tËp ®Ó sinh viªn cã thÓ chñ ®éng trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu vµ «n thi kÕt thóc m«n häc. Gi¸o tr×nh gåm 4 ch¬ng: 1
Ch¬ng 1: Tæng quan vÒ hÖ thèng audio vµ video t¬ng tù Ch¬ng 2: HÖ thèng thu - ph¸t thanh t¬ng tù Ch¬ng 3: HÖ thèng thu - ph¸t h×nh ®en tr¾ng Ch¬ng 4: HÖ thèng thu - ph¸t h×nh mµu Chóng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c gi¶ng viªn ë bé m«n Kü thuËt ®iÖn tö, khoa §iÖn-§iÖn tö, trêng §¹i häc S Ph¹m Kü thuËt Nam §Þnh ®· ®ãng gãp nhiÒu ý kiÕn x©y dùng ®Ó hoµn chØnh gi¸o tr×nh nµy. MÆc dï ®· cã nhiÒu cè g¾ng, xong gi¸o tr×nh kh«ng thÓ tr¸nh khái c¸c khiÕm khuyÕt. Chóng t«i xin tiÕp thu vµ hy väng trong lÇn t¸i b¶n sau, gi¸o tr×nh sÏ ®îc hoµn thiÖn h¬n. Chñ biªn Th.s TrÇn Th¸i S¬n 2
Môc lôc Lêi nãi ®Çu .....................................................................................................................1 Ký hiÖu c¸c tõ viÕt t¾t .................................................................................................12 Ch¬ng 1 Tæng quan vÒ hÖ thèng Audio vµ Video t¬ng tù 1.1. Kh¸i qu¸t vÒ tÝn hiÖu t¬ng tù. ..............................................................................14 1.2. §Æc ®iÓm hÖ thèng tÝn hiÖu audio t¬ng tù ............................................................15 1.2.1. ¢m thanh tù nhiªn ......................................................................................15 1.2.2. T¸i t¹o ©m thanh ®iÖn tö .............................................................................16 1.2.3. Thu ©m .......................................................................................................17 1.2.4. TÝn hiÖu audio t¬ng tù ..............................................................................18 1.3. §Æc ®iÓm hÖ thèng tÝn hiÖu video t¬ng tù ............................................................21 1.3.1. ¶nh tù nhiªn ...............................................................................................21 1.3.2. TÝn hiÖu video t¬ng tù ..............................................................................24 1.4. C©u hái «n tËp ch¬ng 1 ........................................................................................29 Ch¬ng 2 HÖ thèng thu - ph¸t thanh t¬ng tù 2.1. Nh÷ng vÊn ®Ò chung vÒ thu - ph¸t thanh ...............................................................30 2.1.1. Sãng ®iÖn tõ vµ qu¸ tr×nh lan truyÒn sãng ®iÖn tõ. .....................................30 2.1.2. HÖ thèng thu - ph¸t thanh ...........................................................................34 2.1.3. Kh¸i niÖm m¸y thu thanh .........................................................................34 2.2. HÖ thèng thu - ph¸t thanh AM ...............................................................................37 2.2.1. §iÒu chÕ AM .............................................................................................37 2.2.2. Gi¶i ®iÒu chÕ AM .......................................................................................43 2.2.3. M¸y ph¸t thanh AM ...................................................................................44 2.2.4. M¸y thu thanh AM .....................................................................................45 2.2.5. ¦u nhîc ®iÓm cña ph¸t thanh AM ...........................................................47 2.3. HÖ thèng thu - ph¸t thanh FM ...............................................................................48 2.3.1. §iÒu chÕ FM ..............................................................................................48 2.3.2. Gi¶i ®iÒu chÕ FM .......................................................................................50 2.3.3. M¸y ph¸t thanh FM ....................................................................................51 2.3.4. M¸y thu thanh FM ......................................................................................53 2.3.5. ¦u nhîc ®iÓm cña ph¸t thanh FM ............................................................57 2.4. C¸c m¹ch ®iÖn c¬ b¶n trong m¸y thu thanh ..........................................................57 2.4.1. M¹ch khuÕch ®¹i cao tÇn ............................................................................57 2.4.2. M¹ch ®æi tÇn ..............................................................................................59 3
2.4.3. M¹ch khuÕch ®¹i trung tÇn .........................................................................63 2.4.4. M¹ch t¸ch sãng .........................................................................................66 2.4.5. S¬ ®å nguyªn lý m¸y thu thanh ..................................................................74 2.5. C©u hái «n tËp ch¬ng 2 ..................................................................................... 78 Ch¬ng 3 HÖ thèng thu - ph¸t h×nh ®en tr¾ng 3.1. Nguyªn t¾c truyÒn h×nh ¶nh ..................................................................................79 3.1.1. ¸nh s¸ng, mµu s¾c vµ sù c¶m thô cña m¾t .................................................79 3.1.2. §Æc tÝnh cña m¾t ngêi ..............................................................................80 3.1.3. Nguyªn lý truyÒn h×nh ¶nh .........................................................................81 3.2. D¹ng phæ cña tÝn hiÖu truyÒn h×nh ........................................................................87 3.3. D¶i th«ng tÝn hiÖu truyÒn h×nh ...............................................................................88 3.3.1. CÊu tróc d¶i th«ng tÝn hiÖu truyÒn h×nh ....................................................88 3.3.2. CÊu tróc kªnh truyÒn h×nh ..........................................................................89 3.4. TÝn hiÖu h×nh tæng hîp ..........................................................................................92 3.4.1. D¹ng sãng tÝn hiÖu h×nh tæng hîp ..............................................................92 3.4.2. Xung ®ång bé vµ xung c©n b»ng ................................................................93 3.5. S¬ ®å khèi m¸y ph¸t h×nh ®en tr¾ng ......................................................................94 3.5.1. S¬ ®å khèi ..................................................................................................94 3.5.2. Nguyªn lý ho¹t ®éng .................................................................................94 3.6. S¬ ®å khèi m¸y thu h×nh ®en tr¾ng ........................................................................96 3.6.1. S¬ ®å khèi ..................................................................................................96 3.6.2. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng ................................................................................96 3.7. S¬ ®å nguyªn lý m¸y thu ®en tr¾ng .......................................................................99 3.7.1. S¬ ®å nguyªn lý TV SamSung BT 359R ....................................................99 3.7.2. Nguyªn lý ho¹t ®éng ..................................................................................99 Ch¬ng 4 HÖ thèng thu - ph¸t h×nh mµu 4.1. Nh÷ng vÊn ®Ò c¬ b¶n cña truyÒn h×nh mµu .........................................................103 4.1.1. Lý thuyÕt 3 mµu c¬ b¶n ............................................................................103 4.1.2. Nguyªn t¾c truyÒn h×nh mµu ....................................................................107 4.1.3. Lùa chän c¸c tin tøc truyÒn ®i trong truyÒn h×nh mµu .............................113 4.1.4. Täa ®é mµu ..............................................................................................118 4.1.5. T¹o c¸c tÝn hiÖu hiÖu mµu ........................................................................119 4.2. HÖ truyÒn h×nh mµu NTSC ..................................................................................120 4.2.1. Kh¸i qu¸t vÒ hÖ mµu NTSC ......................................................................120 4.2.2. HÖ täa ®é V, U vµ I, Q .............................................................................121 4
4.2.3. Lùa chän tÇn sè sãng mang mµu ..............................................................122 4.2.4. §iÒu biªn nÐn (SAM ) ..............................................................................124 4.2.5. Gi¶i ®iÒu biªn nÐn (SAM) ........................................................................126 4.2.6. §iÒu chÕ vu«ng gãc ..................................................................................127 4.2.7. M· ho¸ hÖ mµu NTSC ..............................................................................128 4.2.8. Gi¶i m· mµu hÖ NTSC ..............................................................................130 4.2.9. KÕt luËn vÒ hÖ NTSC ...............................................................................131 4.3. HÖ mµu PAL ........................................................................................................132 4.3.1. Kh¸i qu¸t vÒ hÖ PAL ...............................................................................132 4.3.2. M· ho¸ PAL .............................................................................................135 4.3.3. Gi¶i m· PAL .............................................................................................136 4.3.4. KÕt luËn vÒ PAL .......................................................................................138 4.4. S¬ ®å khèi cña m¸y thu h×nh mµu .......................................................................139 4.4.1. S¬ ®å khèi .................................................................................................139 4.4.2. Nguyªn lý ho¹t ®éng ................................................................................139 4.4. C¸c m¹ch ®iÖn c¬ b¶n trong m¸y thu h×nh mµu ..................................................141 4.5.1. Khèi nguån ...............................................................................................141 4.5.2. Khèi quÐt dßng .........................................................................................144 4.5.3. Khèi quÐt mµnh ........................................................................................153 4.5.4. Khèi cao tÇn ( Tuner) ...............................................................................157 4.5.5. Khèi khuÕch ®¹i trung tÇn ........................................................................159 4.5.6. Khèi xö lý tÝn hiÖu chãi ...........................................................................162 4.5.7. Khèi xö lý tÝn hiÖu mµu ............................................................................166 4.5.8. Khèi khuÕch ®¹i c«ng xuÊt (K§CS) s¾c ..................................................168 4.5.9. C¸c m¹ch ®iÖn bæ trî................................................................................ 171 4.6. C©u hái «n tËp ch¬ng 4 ......................................................................................174 Danh môc tµi liÖu tham kh¶o ..................................................................................175 5
DANH MôC H×NH VÏ Ch¬ng 1 H×nh 1.1a. D¹ng sãng tÝn hiÖu t¬ng tù; b. D¹ng sãng tÝn hiÖu sè H×nh l.2. HÖ thèng t¸i t¹o ©m thanh ®iÖn tö H×nh 1.3. Micro ®æi sãng ©m thanh thµnh tÝn hiÖu ©m tÇn H×nh 1.4. §å thÞ ®Æc tuyÕn biªn ®é tÇn sè audio ®iÓn h×nh H×nh 1.5. HÖ thèng t¸i t¹o ¶nh ®iÖn tö H×nh 1.6. D¹ng sãng tÝn hiÖu video NTSC H×nh 1.7. C¸c ¶nh kiÓm tra vµ d¹ng sãng kiÓm tra ®Æc tuyÕn tÇn sè H×nh 1.8. §å thÞ kiÓm tra h×nh nªm H×nh 1.9. ¶nh kiÓm tra thang x¸m H×nh 1.10. C¸c tÝn hiÖu thanh mµu RGB vµ ¶nh H×nh 1.11. §å thÞ h×nh trßn(a) vµ h×nh líi (b) Ch¬ng 2 H×nh 2.1. Phæ tÇn sè v« tuyÕn vµ miÒn øng dông H×nh 2.2. S¬ ®å khèi hÖ thèng thu ph¸t thanh H×nh 2.3. Phæ cña sãng ®iÒu chÕ H×nh 2.4. Nguyªn lý ®iÒu chÕ AM H×nh 2.5. Phæ tÝn hiÖu ®iÒu biªn c¬ b¶n H×nh 2.6. Phæ tÝn hiÖu ®iÒu biªn thùc tÕ H×nh 2.7. §Æc tÝnh ®iÒu chÕ tÜnh H×nh 2.8. §Æc tÝnh biªn ®é tÇn sè H×nh 2.9. M¹ch ®iÒu biªn dïng phÇn tö tuyÕn tÝnh H×nh 2.10. S¬ ®å khèi m¹ch ®iÒu chÕ theo ph¬ng ph¸p läc H×nh 2.11. S¬ ®å m¹ch ®iÒu chÕ ®¬n biªn theo ph¬ng ph¸p quay pha H×mh 2.12. S¬ ®å khèi m¸y ph¸t thanh AM H×nh 2.13. S¬ ®å khèi cña m¸y thu ®æi tÇn AM H×nh 2.14. D¹ng sãng vµ phæ tÇn tÝn hiÖu FM H×nh 2.15. §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t cña bé t¸ch sãng H×nh 2.16. Nguyªn lý ph¸t thanh FM H×nh 2.17. S¬ ®å khèi hÖ thèng ph¸t thanh FM mono H×nh 2.18. S¬ då khèi m¸y ph¸t thanh FM Stereo 6
H×nh 2.19. Phæ cña tÝn hiÖu FM Stereo H×nh 2.20. S¬ ®å khèi m¸y thu thanh FM mono H×nh 2.21. HÖ sè truyÒn ®¹t H×nh 2.22. S¬ ®å khèi m¸y thu FM Stereo H×nh 2.23. S¬ ®å m¹ch khuÕch ®¹i cao tÇn m¸y thu AM H×nh 2.24. M¹ch ®æi tÇn dïng 2 transistorm¸y thu AM H×nh 2.25. M¹ch ®ång chuÈn thèng nhÊt H×nh 2.26. M¹ch ®æi tÇn m¸y thu RISING, Model RC-1616 H×nh 2.27. Bé ®æi tÇn m¸y thu SHARP RX-C939S H×nh 2.28. M¹ch K§TT t¶i céng hëng ®¬n H×nh 2.29. T¶i lµ khung céng hëng kÐp H×nh 2.30. §Æc tuyÕn céng hëng m¹ch khuÕch ®¹i trung tÇn H×nh 2.31. Bé läc tËp trung H×nh 2.32. Bé läc theo nguyªn lý ¸p ®iÖn H×nh 2.33. M¹ch t¸ch sãng biªn ®é H×nh 2.34. §Æc tuyÕn cña diode vµ ®å thÞ cña tÝn hiÖu H×nh 2.35. §å thÞ thêi gian cña tÝn hiÖu sau t¸ch sãng H×nh 2.36. M¹ch t¸ch sãng dïng phÇn tö tuyÕn tÝnh tham sè H×nh 2.37. M¹ch t¸ch sãng tÇn sè lÖch céng hëng H×nh 2.38. M¹ch t¸ch ®iÒu tÇn kiÓu ghÐp ®«i H×nh 2.39. §å thÞ vÐc-t¬ ®iÖn ¸p H×nh 2.40. M¹ch t¸ch sãng tû lÖ ®èi xøng H×nh 2.41. S¬ ®å nguyªn lý m¸y thu dïng 3 transistor Ch¬ng 3 H×nh 3.1. Phæ cña sãng ®iÖn tõ (a) vµ bíc sãng ¸nh s¸ng (b) H×nh 3. 2. §é nh¹y cña m¾t ngêi H×nh 3.3. QuÐt liªn tôc H×nh 3.4. QuÐt xen kÏ H×nh 3.5. Mµnh ch½n mµnh lÎ vµ mµnh tæng hîp H×nh 3.6. Gãc tr«ng cña m¾t H×nh 3.7. KÝch thíc ¶nh vµ chu kú xung tÝn hiÖu thÞ tÇn H×nh 3.8. Phæ cña tÝn hiÖu truyÒn h×nh 7
H×nh 3.9. Bè trÝ kªnh truyÒn theo tiªu chuÈn OIRT hoÆc CCIR H×nh 3.10. Bè trÝ kªnh truyÒn theo tiªu chuÈn FCC H×nh 3.11. D¹ng sãng tÝn hiÖu h×nh tæng hîp H×nh 3.12. Xung ®ång bé vµ xung c©n b»ng H×nh 3.13. S¬ ®å khèi m¸y ph¸t h×nh ®en tr¾ng H×nh 3.14. S¬ ®å khèi m¸y thu h×mh ®en tr¾ng H×nh 3.15. S¬ ®å nguyªn lý TV SamSung BT 359R Ch¬ng 4 H×nh 4.1. CÊu tróc cña hÖ thèng thÞ gi¸c H×nh 4.2. Ph¬ng ph¸p trén 3 mµu c¬ b¶n H×nh 4.3. HÖ thèng läc mµu lo¹i hÊp thô H×nh 4.4. HÖ thèng läc mµu lo¹i giao thoa H×nh 4.5. L¨ng kÝnh läc mµu H×nh 4.6. S¬ ®å khèi hÖ thèng ph¸t tÝn hiÖu mµ c¬ b¶n H×nh 4.7. S¬ ®å khèi hÖ thèng thu tÝn hiÖu truyÒn h×nh mµu H×nh 4.8. TÝnh kÕt hîp gi÷a truyÒn h×nh mµu vµ truyÒn h×nh ®en tr¾ng H×nh 4.9. §Ìn h×nh ®en tr¾ng vµ ®Ìn h×nh mµu H×nh 4.10. T¹o tÝn hiÖu h×nh ®en tr¾ng H×nh 4.11. B¶ng chuÈn säc mµu ®èi víi m¸y thu ®en tr¾ng H×nh 4.12. C¸c møc biªn ®é tÝn hiÖu chãi H×nh 4.13. Qu·ng biÕn thiªn biªn ®é theo b¶ng chuÈn säc mµu H×nh 4.14. Täa ®é mµu H×nh 4.15. M¹ch t¹o c¸c tÝn hiÖu chãi vµ s¾c H×nh 4.16. Quan hÖ gi÷a trôc I, Q vµ trôc R-Y, B-Y H×nh 4.17. Täa ®é mµu theo NTSC H×nh 4.18. TÝn hiÖu ®ång bé mµu H×nh 4.19. M¹ch ®iÒu biªn c©n b»ng dïng TZT H×nh 4.20. §å thÞ thêi gian d¹ng sãng ®iÒu biªn nÐn H×nh 4.21. M¹ch gi¶i ®iÒu biªn nÐn H×nh 4.22. D¹ng sãng m¹ch gi¶i ®iÒu biªn nÐn H×nh 4.23. §iÒu chÕ hai tÝn hiÖu mµu H×nh 4.24. S¬ ®å m¹ch m· ho¸ NTSC 8
H×nh 4.25. TÝn hiÖu h×nh mµu tæng hîp NTSC H×nh 4.26. D¶i tÇn cña tÝn hiÖu h×nh tæng hîp hÖ NTSC H×nh 4.27. S¬ ®å khèi m¹ch gi¶i m· NTSC H×nh 4.28. To¹ ®é mµu hÖ PAL H×nh 4.29. Phæ tÝn hiÖu mµu PAL H×nh 4.30. TÝn hiÖu ®ång bé mµu hÖ PAL H×nh 4.31. S¬ ®å khèi m¹ch m· ho¸ PAL H×nh 4.32. S¬ ®å khèi m¹ch gi¶i m· hÖ PAL H×nh 4.33. TÝn hiÖu video tæng hîp vµ gi¶i tÇn hÖ PAL H×nh 4.34. S¬ ®å khèi m¸y thu h×nh mµu H×nh 4.35. S¬ ®å nguyªn lý m¹ch nguån m¸y Daewoo H×nh 4.36. S¬ ®å nguyªn lý m¹ch nguån Tivi model 6483 H×nh 4.37. S¬ ®å khèi quÐt dßng H×nh 4.38. M¹ch t¸ch xung ®ång bé TV SAMSUNG BT-359R H×nh 4.39. §Æc tuyÕn lµm viÖc cña transistor chÕ ®é h¹n biªn H×nh 4.40. M¹ch tÝch ph©n vµ d¹ng sãng vµo, ra cña m¹ch 146 H×nh 4.41. M¹ch vi ph©n vµ d¹ng sãng vµo, ra cña m¹ch H×nh 4.42. M¹ch so pha H×nh 4.43. D¹ng sãng vµ gi¶n ®å thêi gian qu¸ tr×nh so pha H×nh 4.44. S¬ ®å m¹ch dao ®éng dïng IC . M51309 SP H×nh 4.45a. M¹ch ghÐp trùc tiÕp H×nh 4.45b. M¹ch ghÐp gi¸n tiÕp H×nh 4.45c. M¹ch ghÐp dïng biÕn ¸p c¸ch ly H×nh 4..46. M¹ch ®iÖn khèi quÐt dßng H×nh 4. 47. S¬ ®å khèi quÐt mµnh H×nh 4.48. Cuén l¸i ngang vµ l¸i däc H×nh 4.49. S¬ ®å cÊu tróc trong IC c«ng suÊt däc H×nh 4.50. S¬ ®å nguyªn lý khèi quÐt däc H×nh 4.51. S¬ ®å khèi khèi cao tÇn H×nh 4.52. M¹ch nguyªn lý khèi cao tÇn SONY KV 1487 H×nh 4.53. S¬ ®å khèi trung tÇn H×nh 4.54. M¹ch khuÕch ®¹i trung tÇn JVC C1490M 9
H×nh 4.55. S¬ ®å khèi m¹ch xö lý tÝn hiÖu chãi. H×nh 4.56. M¹ch KhuÕch ®¹i chãi Tivi JVC C-1490M H×nh 4.57. S¬ ®å khèi m¹ch ABL H×nh 4.58. M¹ch ABL TV Dewoo DW-1469 H×nh 4.59. M¹ch ABL TV Sony KV- 1484 H×nh 4.60. M¹ch khuÕch ®¹i chãi vµ gi¶i m· mµu TV JVC C-1490M H×nh 4.61. M¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt s¾c cã matrix2 H×nh 4.62. M¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt s¾c kh«ng cã Matrix2 H×nh 4.63. M¹ch K§CS s¾c dïng IC H×nh 4.64. M¹ch Standby TV Samsung - CN 3326 H×nh 4.65. M¹ch standby TV SONY KV 1484, KV 1485, KV 2168 H×nh 4.66 C¸c m¹ch b¶o vÖ sö dông trong TV SONY- WEGA 10
DANH MôC B¶NG BIÓU B¶ng 2.1. Ký hiÖu vµ ph©n chia b¨ng tÇn theo CCIR B¶ng 2.2. TÝnh n¨ng c¸c ch©n IC CD1191 B¶ng 3.1. C¸c tham sè cña hÖ thèng truyÒn h×nh B¶ng 3.2. B¨ng LHF vµ VHF (49,75 MHz÷300 (MHz) B¶ng 3.3. B¨ng UHF (300 MHz ÷ 960 MHz) B¶ng 4.1. Céng tÝn hiÖu t¹i c¸c dßng quÐt 11
Ký hiÖu c¸c tõ viÕt t¾t Ký hiÖu TiÕng Anh TiÕng ViÖt nd SIF 2 2 Sound Intermedium Frequency Trung tÇn tiÕng thø 2 ABL Autormatic Bright limited Tù ®éng h¹n chÕ ®é s¸ng AC-3 – Audio Codec 3 M· ho¸ ©m thanh 3 chiÒu ALC Autormatic Level Control Tù ®éng ®iÒu chØnh møc AF-AMP Audio Fgrequency Amplifier KhuÕch ®¹i ©m tÇn AFC Autormatic Frequency Comparator Tù ®éng so tÇn AGC Automatic Gain Control Tù ®éng ®iÒu chØnh ®é lîi AM Amplitude Modulation §iÒu chÕ biªn ®é ATT Attenuation §iÒu chØnh ©m lîng CCIR Comite Consultatif International des Ratio Uû ban t vÊn th«ng tin quèc Communication tÕ CIE International Commission on illumination Uû ban quèc tÕ vÒ chiÕu s¸ng CRT Cathode Ray Tube §Ìn h×nh (ch©n kh«ng) EHF Extremely Hight Fryquencies C¸c tÇn sè cùc kú cao ELF Extremely Low fryquencies C¸c tÇn sè cùc kú thÊp FBT Fly Back Transformer BiÕn ¸p dßng (bèt cao ¸p) FCC Federal Communication Commission Uû ban viÔn th«ng liªn bang FM Frequency Modulation §iÒu chÕ tÇn sè (®iÒu tÇn) FSK Frequency Shift Keying Kho¸ dÞch tÇn FM.Det Frequency Modulation Detection T¸ch sãng ®iÒu tÇn H.OSC Horizontal Oscillator Dao ®éng dßng H.out – Horizontal out KhuÕch ®¹i c«ng suÊt dßng HDTV Hight Definition Television TruyÒn h×nh ®é ph©n gi¶i cao HF Hight Fryquencies C¸c tÇn sè cao HV Hight Voltage §¹i cao ¸p IF. AMP Intermediate Fryquency Amp KhuÕch ®¹i trung tÇn LF Low Fryquencies C¸c tÇn sè thÊp MF Medium Fryquencies C¸c tÇn sè trung b×nh NTSC National Television System Committee HiÖp héi tiªu chuÈn truúªn h×nh quèc tÕ PAL Phase Alternating Line Pha thay ®æi lÇn lît theo tõng dßng PSK Phase Shift Keying Khãa dÞch pha PLL Phase Lock Loope Vßng kho¸ pha QAM Quadrature Amplitude Modulation §iÒu chÕ biªn ®é vu«ng gãc 12
Ký hiÖu TiÕng Anh TiÕng ViÖt QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khãa dÞch pha vu«ng gãc RF Radio fryquency TÇn sè v« tuyÕn (cao tÇn) RF. AMP Radio fryquency Amplifyer KhuÕch ®¹i cao tÇn SAM Suppress Amptitude Modulator §iÒu biªn nÐn SAW Surface Acoustics Wave Sãng ©m truyÒn lan trªn bÒ mÆt SECAM Sequential Color with Memory TruyÒn lÇn lît cã nhí SHF Super Hight Fryquencies C¸c tÇn sè siªu cao SNR Signal Noise Rate TØ lÖ tÝn hiÖu trªn t¹p ©m Sync Sep Synchronous Separate T¸ch xung ®ång bé UHF Ultra Hight Fryquencies C¸c tÇn sè cùc cao V.AMP Video Amplifier KhuÕch ®¹i h×nh V.Det Video Detector T¸ch sãng h×nh V.OSC Vertical Oscilator Dao ®éng quÐt mµnh V.out Vertical Out KhuÕch ®¹i c«ng suÊt mµnh VCO Voltage Controlled Oscillator Dao ®éng ®iÒu khiÓn b»ng ®iÖn ¸p VF Voice Fryquency TÇn sè giäng nãi VHF Very Hight Fryquencies C¸c tÇn sè rÊt cao VLF Very Low Fryquencies C¸c tÇn sè rÊt thÊp 13
Ch¬ng 1 Tæng quan vÒ hÖ thèng Audio vµ Video t¬ng tù 1.1. Kh¸i qu¸t vÒ tÝn hiÖu t¬ng tù. Kü thuËt ®iÖn tö lµ mét trong nh÷ng c«ng cô quan träng nhÊt cña c¸ch m¹ng kü thuËt tr×nh ®é cao. (tù ®éng ho¸, tin häc ho¸, ph¬ng ph¸p c«ng nghÖ vµ vËt liÖu míi....). C¸c m¹ch ®iÖn tö cã nhiÖm vô gia c«ng tÝn hiÖu theo c¸c thuËt to¸n kh¸c nhau. Chóng cã thÓ ®îc ph©n lo¹i theo d¹ng tÝn hiÖu ®îc xö lý. TÝn hiÖu lµ sè ®o (®iÖn ¸p, dßng ®iÖn) cña mét qu¸ tr×nh. Sù thay ®æi cña tÝn hiÖu theo thêi gian t¹o ra tin tøc h÷u Ých. Trªn quan ®iÓm kü thuËt ngêi ta chia ra lµm hai lo¹i tÝn hiÖu: tÝn hiÖu t¬ng tù vµ tÝn hiÖu sè. TÝn hiÖu t¬ng tù: lµ tÝn hiÖu biÕn thiªn liªn tôc theo thêi gian vµ biªn ®é cã thÓ nhËn mäi gi¸ trÞ trong kho¶ng biÕn thiªn ®ã. (h×nh 1.1a) TÝn hiÖu sè: lµ tÝn hiÖu rêi r¹c ho¸ theo thêi gian, biªn ®é chØ lÊy mét sè h÷u h¹n gi¸ trÞ trong kho¶ng biÕn thiªn cña nã mµ th«i (h×nh 1.1b) U U Umax 1 Umin t 0 t (a) (b) H×nh 1.1a. D¹ng sãng tÝn hiÖu t¬ng tù; b. D¹ng sãng tÝn hiÖu sè §Ó xö lý hai lo¹i tÝn hiÖu t¬ng tù vµ sè ngêi ta dïng hai lo¹i m¹ch c¬ b¶n: m¹ch t¬ng tù vµ m¹ch sè. C¸c m¹ch ®iÖn tö cã thÓ sö dông c¸c thuËt to¸n sau: khuÕch ®¹i, dao ®éng, ®iÒu chÕ, t¸ch sãng, chØnh lu, ®iÒu khiÓn, tÝnh to¸n (céng, trõ, nh©n, chia, tÝch ph©n, vi ph©n....). Trong néi dung cña gi¸o tr×nh nµy chØ ®Ò cËp ®Õn c¸c m¹ch ®iÖn t¬ng tù, c¸c m¹ch xö lý tÝn hiÖu sè sÏ ®îc nghiªn cøu trong gi¸o tr×nh “Kü thuËt audio vµ video sè”. §èi víi m¹ch t¬ng tù, ngêi ta thêng quan t©m ®Õn hai tham sè chñ yÕu ®ã lµ biªn ®é tÝn hiÖu vµ ®é khuÕch ®¹i tÝn hiÖu. Biªn ®é tÝn hiÖu liªn quan mËt thiÕt ®Õn ®é chÝnh x¸c cña qu¸ tr×nh xö lý tÝn hiÖu vµ x¸c ®Þnh møc ®é ¶nh hëng cña nhiÔu ®Õn hÖ 14
thèng. Khi biªn ®é cña nhiÔu nhá cì mV hoÆc µV th× nã cã thÓ lÊn ¸t tÝn hiÖu. V× vËy khi thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng ®iÖn tö cÇn lu ý n©ng cao biªn ®é tÝn hiÖu ngay ë tÇng ®Çu cña hÖ thèng. KhuÕch ®¹i tÝn hiÖu lµ chøc n¨ng quan träng nhÊt cña c¸c m¹ch t¬ng tù. Nã ®îc thùc hiÖn trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp trong c¸c phÇn tö chøc n¨ng cña hÖ thèng. Th«ng thêng trong mét hÖ thèng t¬ng tù, ngêi ta ph©n biÖt c¸c tÇng xö lý tÝn hiÖu riªng vµ c¸c tÇng khuÕch ®¹i c«ng suÊt vµ ®iÖn ¸p riªng. Trong gÇn hai thËp kû qua, do sù ra ®êi cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n, c¸c m¹ch tæ hîp t¬ng tù ®· ®ãng mét vai trß quan träng trong kü thuËt m¹ch ®iÖn tö. M¹ch tæ hîp t¬ng tù kh«ng nh÷ng ®¶m b¶o tho¶ m·n c¸c chØ tiªu kü thuËt mµ cßn cã ®é tin cËy cao vµ gi¸ thµnh h¹. Tuy nhiªn chóng thêng ®îc dïng ë ph¹m vi tÇn sè thÊp. Sù ra ®êi cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n lµ mét bíc ngoÆt quan träng trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña kü thuËt m¹ch t¬ng tù. Trong nhiÒu trêng hîp dïng bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n cã thÓ t¹o hµm ®¬n gi¶n h¬n, chÝnh x¸c h¬n vµ gi¸ thµnh rÎ h¬n dïng c¸c m¹ch khuÕch ®¹i rêi r¹c. Xu híng cña kü thuËt m¹ch t¬ng tù lµ n©ng cao ®é tÝch hîp cña m¹ch. Khi ®é tÝch hîp cµng t¨ng th× cã thÓ chÕ t¹o c¸c hÖ thèng cã chøc n¨ng ngµy cµng hoµn h¶o h¬n trªn mét chÝp. §èi víi c¸c m¹ch tæ hîp t¬ng tù, nhµ thiÕt kÕ thêng chó ý gi¶m sè chñng lo¹i, nhng l¹i t¨ng kh¶ n¨ng sö dông cña tõng chñng lo¹i. Tãm l¹i cã hai híng ph¸t triÓn cña kü thuËt m¹ch t¬ng tù lµ gi¶m nhá kÝch thíc bªn trong cña m¹ch khi chÕ t¹o vµ t¨ng tÝnh phæ biÕn cña m¹ch trong øng dông. 1.2. §Æc ®iÓm hÖ thèng tÝn hiÖu audio t¬ng tù 1.2.1. ¢m thanh tù nhiªn ©m thanh lµ nh÷ng biÕn ®æi ¸p suÊt nhanh x¶y ra trong kh«ng khÝ do nhiÒu qu¸ tr×nh tù nhiªn g©y nªn. TiÕng giã thæi trªn cµnh c©y, tiÕng sãng biÓn vç bê, tiÕng chim hãt løu lo v.v... tÊt c¶ ®Òu lµ ©m thanh tù nhiªn. NhiÒu hÖ thèng do con ngêi chÕ t¹o còng t¹o ra nh÷ng biÕn ®æi ¸p suÊt t¬ng tù, ®«i khi lµ cã chñ ®Þnh song ®«i khi lµ do kh¸ch quan. Mét dµn nh¹c t¹o ra nh÷ng ©m thanh cã chñ ®Þnh víi môc ®Ých thëng thøc ©m nh¹c trong khi ©m thanh cña mét ®éng c¬ ph¶n lùc ph¸t ra khi cÊt c¸nh l¹i ®îc coi lµ do kh¸ch quan g©y nªn. Tai con ngêi ph¶n øng l¹i víi nh÷ng biÕn ®èi ¸p suÊt kh«ng khÝ ë ph¹m vi tÇn sè trong kho¶ng tõ 30 Hz ®Õn 15.000 Hz, sau ®ã ®a ®Õn n·o bé ®Ó ph©n tÝch. §é lín 15
hay biªn ®é dao ®éng cña nh÷ng biÕn ®æi ¸p suÊt nµy t¹o nªn c¶m gi¸c vÒ tiÕng ån. ¢m thanh chuyÓn ®éng trong kh«ng khÝ theo quy t¾c truyÒn sãng, v× vËy ngêi ta cã thÓ nghe thÊy mét ©m thanh ph¸t ra tõ kho¶ng c¸ch kh¸ xa vµ nh÷ng biÕn ®æi ¸p ©m thanh thêng ®îc gäi lµ sãng ©m. Trong mäi trêng hîp, sãng ©m thanh lµ sãng t¬ng tù. Sãng ©m thanh chuyÓn ®éng trong kh«ng khÝ víi vËn tèc rÊt lín. Theo lý thuyÕt vÒ sãng, mèi liªn hÖ gi÷a tÇn sè f vµ bíc sãng λ lµ: λ=C/f (1.1) Trong ®ã C lµ vËn tèc cña sãng ©m thanh. RÊt nhiÒu c¸c tÝnh chÊt kh¸c cña sãng ©m thanh cã tÇm quan träng ®èi víi viÖc thiÕt kÕ c¸c thiÕt bÞ ©m thanh. Sãng ©m sÏ ph¶n x¹ víi nh÷ng bÒ mÆt cøng, nh÷ng bÒ mÆt kh«ng hÊp thô sãng ©m t¹o nªn hiÖu øng vÒ tiÕng väng vµ sù vang ©m. Sãng ©m thanh bÞ nhiÔu x¹ - chóng cã thÓ xuyªn qua c¸c lç hæng, c¸c khe hë vµ ®Õn tõng ngãc ng¸ch. Sãng ©m thanh còng cã thÓ bÞ khóc x¹, nã sÏ bÞ bÎ cong khi vËn tèc truyÒn thay ®æi ë nh÷ng khu vùc kh¸c nhau víi nhiÖt ®é vµ mËt ®é kh«ng khÝ kh¸c nhau. TÇm quan träng cña nh÷ng hÖ qu¶ nµy lµ hµm ®iÒu kiÖn m«i trêng vµ bíc sãng. VÒ mÆt to¸n häc, viÖc t¹o ra nh÷ng ®êng truyÒn sãng ©m thanh trong mét m«i trêng thùc tiÔn kh¸ phøc t¹p. ë nh÷ng khu vùc kh«ng gian hÑp h¬n, cã thÓ cã rÊt nhiÒu ph¶n x¹ mµ kh«ng mét ph¶n x¹ nµo cã thÓ bÞ trÔ hoÆc kh¸c biÖt h¼n tíi møc gäi lµ tiÕng väng. Tuy nhiªn, ©m thanh vÉn tiÕp tôc truyÒn ®i trong phßng cho ®Õn khi nã biÕn mÊt hoµn toµn do cã hiÖn tîng hÊp thô ©m, ta gäi lµ hiÖn tîng tiÕng vang. HiÖn tîng tiÕng vang t¹o ra c¶m gi¸c vÒ kh«ng gian, rÊt quan träng trong qu¸ tr×nh m« pháng ©m thanh. VÝ dô nh viÖc m« pháng ©m thanh kh«ng thu ®îc tiÕng vang (trêng hîp m¸y thu ®Æt gÇn, hoÆc thËm chÝ ®Æt trùc tiÕp m¸y thu ngay t¹i nguån ©m), ©m thanh sÏ trë thµnh ©m “chÕt”. 1.2.2. T¸i t¹o ©m thanh ®iÖn tö H×nh l.2. HÖ thèng t¸i t¹o ©m thanh ®iÖn tö ©m thanh ®iÖn tö ®îc gäi chung lµ audio. H×nh 1.2 minh ho¹ mét hÖ thèng audio ®iÓn h×nh. ¢m ®îc thu tõ nguån nhê mét hoÆc nhiÒu micro vµ nh÷ng tÝn hiÖu 16
audio thu ®îc truyÒn qua hÖ thèng cho ®Õn khi tíi loa ph¸t (bé phËn chuyÓn c¸c tÝn hiÖu ®iÖn thµnh sãng ©m). Môc ®Ých t¸i t¹o ©m thanh ®iÖn tö lµ ®Ó t¶i c¸c sãng ©m thanh ®Õn nh÷ng kho¶ng c¸ch xa c¶ vÒ kh«ng gian vµ thêi gian, ®Ó ngêi nghe cã thÓ tiÕp nhËn nh thÓ hä ®ang nghe ©m trùc tiÕp tõ nguån. Mét môc ®Ých kh¸c n÷a lµ ®Ó chau chuèt ©m thanh tù nhiªn, lµm cho ©m thanh ®iÖn tö hay h¬n ©m gèc, hoÆc t¹o ra nh÷ng ©m thanh míi kh«ng cã trong tù nhiªn. 1.2.3. Thu ©m ThiÕt bÞ chÝnh ®Ó chuyÓn sãng ©m thµnh tÝn hiÖu ®iÖn lµ micr«. Cã rÊt nhiÒu lo¹i micro kh¸c nhau tõ lo¹i ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p. Nh×n chung, micro bao gåm mét bé phËn chuyÓn ®æi sãng ©m thµnh dao ®éng c¬ häc trong m«i trêng tõ hoÆc ®iÖn, hoÆc trªn mét bé phËn chuyÓn ®æi c¬ ®iÖn nh thiÕt bÞ ®Çu ®äc ¸p ®iÖn. ViÖc chuyÓn ®æi cã thÓ ®îc dùa trªn c¶ sù thay ®æi ¸p suÊt cña sãng ©m thanh vµ vËn tèc cña c¸c phÇn tö kh«ng khÝ trong sãng ©m. Nh÷ng micro nh¹y c¶m víi ¸p suÊt thêng cã xu híng lµ v« híng, trong khi nh÷ng lo¹i micro nh¹y c¶m víi vËn tèc thêng cã hai híng. Mét sè thiÕt kÕ kh¸c cña micro ®îc dùa vµo sù kÕt hîp cña kü thuËt thô c¶m. C¬ chÕ ho¹t ®éng cña micro lµ sù kÕt hîp phøc t¹p cña c¸c yÕu tè ©m thanh vµ ®iÖn tö. H×nh 1.3. Micro ®æi sãng ©m thanh thµnh tÝn hiÖu ©m tÇn TÝn hiÖu ©m tÇn lµ tÝn hiÖu cña sãng ©m thanh sau khi ®îc ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn th«ng qua micro. Sãng ©m thanh lµ mét d¹ng sãng c¬ häc truyÒn trong kh«ng gian, khi sãng ©m thanh va ch¹m vµo mµng micro lµm cho mµng micro rung lªn, cuén d©y g¾n víi mµng micro ®îc ®Æt trong tõ trêng cña nam ch©m sÏ dao ®éng, ë hai ®Çu cuén d©y ta thu ®îc mét ®iÖn ¸p c¶m øng , ®ã chÝnh lµ tÝn hiÖu ©m tÇn. TÝn hiÖu ©m tÇn cã gi¶i tÇn tõ 20 Hz ®Õn 20.000 Hz vµ kh«ng cã kh¶ n¨ng bøc x¹ thµnh sãng ®iÖn tõ 17
®Ó truyÒn ®i xa trong kh«ng gian, do ®ã ®Ó truyÒn tÝn hiÖu ©m tÇn ®i xa hµng ngµn Km, ngêi ta ph¶i göi tÝn hiÖu ©m tÇn cÇn truyÒn vµo sãng cao tÇn gäi lµ sãng mang. Sau ®ã sãng mang bøc x¹ thµnh sãng ®iÖn tõ truyÒn ®i xa víi vËn tèc ¸nh s¸ng. 1.2.4. TÝn hiÖu audio t¬ng tù Mäi tÝn hiÖu ©m thanh thu ®îc ®Òu cã ®Æc ®iÓm chung lµ rÊt nhá vµ ph¶i ®îc khuÕch ®¹i ®Õn møc ®é phï hîp cho qu¸ tr×nh xö lý hoÆc chuyÓn ®æi sang d¹ng sè. HÇu hÕt ©m thanh tù nhiªn lµ sù kÕt hîp phøc t¹p c¸c sãng ©m thanh cã tÇn sè vµ d¹ng sãng kh¸c nhau. V× vËy, phæ cña mét tÝn hiÖu ©m thanh tiªu biÓu ®Òu phøc t¹p nh nhau gåm mét hoÆc nhiÒu tÇn sè c¬ b¶n, sãng hµi cña nh÷ng tÇn sè ®ã vµ c¸c s¶n phÈm cña sù biÕn ®iÖu xuyªn. V× ®a sè tÇn sè c¬ b¶n cña ©m thanh ®Òu díi 500 Hz nªn quang phæ trªn møc tÇn sè nµy chØ bao gåm sãng hµi. Chóng cã ®Æc ®iÓm lµ biªn ®é dao ®éng thÊp h¬n phæ cña tÇn sè c¬ b¶n. §iÒu nµy cã nghÜa lµ mËt ®é n¨ng lîng cña phæ ©m thanh sÏ gi¶m ë nh÷ng tÇn sè cao. §©y lµ mét ®Æc tÝnh cÇn ®îc khai th¸c trong qu¸ tr×nh nÐn tÝn hiÖu hoÆc trong c¸c hÖ thèng gi¶m t¹p ©m. TÝn hiÖu ©m thanh lµ lìng cùc, v× vËy chóng dao ®éng trªn hoÆc díi gi¸ trÞ kh«ng. Khi ®Æc tuyÕn tÇn sè cã hiÖn tîng bÞ c¾t ë thµnh phÇn tÇn sè thÊp sÏ kh«ng cã thµnh phÇn mét chiÒu trong bÊt kú mét tÝn hiÖu nµo. Kh«ng gièng nh c¸c tÝn hiÖu video vèn cã cÊu tróc dùa vµo qu¸ tr×nh quÐt ¶nh, tÝn hiÖu audio t¬ng tù hoµn toµn kh«ng cã cÊu tróc. Kh«ng cã bÊt cø kho¶ng nµo trong tÝn hiÖu audio mµ ta cã thÕ ®o¸n ®îc c¸c gi¸ trÞ cña nã, hoÆc cã thÓ trÌn thªm th«ng tin vµo ®îc. Kü thuËt audio t¬ng tù ®· vµ ®ang ®îc ph¸t triÓn rÊt m¹nh mÏ, c¸c ®Æc tÝnh cña tÝn hiÖu ®îc hiÓu rÊt cÆn kÏ vµ c¸c ph¬ng ph¸p ®o hiÖu qu¶ ®îc sö dông réng r·i. Nguyªn lý c¬ b¶n ®Ó x©y dùng d¹ng phæ rÊt quan träng trong viÖc nghiªn cøu c¸c ®Æc tÝnh cña tÝn hiÖu audio. Thµnh phÇn hÖ thèng bÞ suy gi¶m sÏ kÐo theo sù suy yÕu tÝn hiÖu t¬ng tù, v× vËy nh÷ng s¶n phÈm sö dông cho nh÷ng hÖ thèng lín cÇn ph¶i cã c¸c ®Æc tÝnh bÒn v÷ng h¬n. §©y lµ nhîc ®iÓm cè h÷u cña hÖ thèng t¬ng tù. Díi ®©y lµ c¸c ®Æc tÝnh quan träng cña tÝn hiÖu audio. 1.2.4.1. §Æc tuyÕn biªn ®é tÇn sè Kho¶ng tÇn sè tõ 20 Hz ®Õn 20 KHz céng 0,1 dB nh»m dù phßng c¸c tÇng analog ®· t¹o nªn ®Æc thï cña ®Æc tuyÕn tÇn sè. Nh ®· ®Ò cËp ë trªn, hÇu nh tai cña ngêi kh«ng thÓ nghe ®îc ngoµi ph¹m vi 30 Hz ®Õn 15.000 Hz, vµ kh«ng ai cã thÓ 18
ph¸t hiÖn ®îc sù thay ®æi ®Æc tuyÕn ë 0,1 dB. §Æc tuyÕn tÇn sè t¬ng tù ®îc ®o nhê mét lo¹t c¸c tÝn hiÖu h×nh sin ë ®Çu vµo cã tÇn sè kh¸c so víi tÇn sè cña bé phËn ®ang kiÓm tra, vµ quan s¸t biªn ®é cña tÝn hiÖu ®Çu ra. §Æc tuyÕn thêng ®îc tr×nh bµy díi d¹ng biÓu ®å biªn ®é – tÇn sè. H×nh l.4 lµ mét vÝ dô vÒ ®Æc tuyÕn d¹ng ph¼ng trong kho¶ng +20 dB trªn ph¹m vi tõ 20 Hz ÷ 20.000 Hz. Do ph¹m vi tÇn sè réng, thang ®o tÇn sè ®îc chia theo logarit vµ tung ®é ®îc tÝnh theo dB t¬ng ®¬ng víi ®Æc tuyÕn ë mét tÇn sè “trung t©m’, thêng lµ 1.000 Hz. PhÇn lín c¸c ®¬n vÞ ®Òu thÓ hiÖn ®Æc tuyÕn d¹ng “ph¼ng” trªn toµn ph¹m vi tÇn sè trung t©m vµ dèc xuèng ë mçi ®Çu. Trong mét vµi trêng hîp, cã thÓ x¶y ra hiÖn tîng céng hëng hoÆc nh÷ng hiÖn tîng nhiÔu lo¹n trong d¶i b¨ng tÇn. §Æc tuyÕn tÇn sè ®îc x¸c ®Þnh râ b»ng c¸ch ®a ra mét gi¸ trÞ dung sai, trong kho¶ng ®ã ®Æc tuyÕn ph¶i thùc sù cã ¶nh hëng ®Õn ph¹m vi tÇn sè ®îc x¸c ®Þnh. A (dB) H×nh 1.4. §å thÞ ®Æc tuyÕn biªn ®é tÇn sè audio ®iÓn h×nh 1.2.4.2. TØ lÖ tÝn hiÖu trªn t¹p ©m (SNR) Mäi hÖ thèng ®iÖn tö ®Òu cã t¹p ©m. VÊn ®Ò chØ lµ ë chç gi÷ cho t¹p ©m võa ®ñ nhá so víi c¸c tÝn hiÖu yªu cÇu ®Ó toµn bé chØ tiªu ho¹t ®éng cña hÖ thèng cã thÓ chÊp nhËn ®îc. Trong mét hÖ thèng audio t¬ng tù, tû lÖ gi÷a tÝn hiÖu trªn t¹p ©m (SNR) ®îc x¸c ®Þnh b»ng dB t¬ng ®¬ng víi møc ®é tÝn hiÖu “b×nh thêng”. §èi víi hÖ thèng audio, c¶ t¹p ©m vµ tÝn hiÖu ®Òu ®îc tÝnh theo gi¸ trÞ sai lÖch b×nh ph¬ng trung b×nh (rms). HÖ thèng nµy ®îc thiÕt lËp cho møc ®é tÝn hiÖu b×nh thêng ë 0 dB, tÝn 19
hiÖu bÞ khö vµ tÝn hiÖu thu ®îc ë ®Çu ra (®îc x¸c ®Þnh lµ t¹p ©m) ®îc ®o xÊp xØ b»ng 0 dB. §©y lµ mét ph¬ng ph¸p ®o ®¬n gi¶n cho kÕt qu¶ lµ mét sè ®¬n. Chóng ta sÏ cã thªm nh÷ng th«ng tin kh¸c vÒ t¹p ©m khi kiÓm tra quang phæ cña tÝn hiÖu t¹p ©m. §iÒu nµy còng quan träng ®èi víi c¸c hÖ thèng audio v× ®é nh¹y cña tai víi t¹p ©m gi¶m xuèng ë vÞ trÝ cuèi t¹p ©m tÇn sè. Trong khi mét hÖ thèng ®o lêng tèt sÏ ph¶i cã ®Æc tuyÕn kh«ng ®æi trong toµn ph¹m vi tÇn sè. 1.2.4.3. MÐo TÝnh phi tuyÕn cña c¸c ®Æc tÝnh chuyÓn ®æi ë hÖ thèng analog g©y ra hiÖn tîng mÐo (biÕn d¹ng). ë miÒn tÇn sè, ngêi ta cã thÓ coi sù mÐo lµ nh÷ng thµnh phÇn tÇn sè t¹p do sù xuÊt hiÖn cña mét tÝn hiÖu g©y ra. Nh÷ng thµnh phÇn nµy lµ sãng hµi cña tÝn hiÖu, do vËy cßn gäi lµ biÕn d¹ng hµi. C¸c ®Æc tÝnh ®a ra ®Òu lµ biÕn d¹ng hµi toµn phÇn (THD), vµ khi sù biÕn d¹ng hµi toµn phÇn vît qu¸ kho¶ng 1% th× ta cã thÓ nghe thÊy sù biÕn d¹ng nµy. C¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng analog thêng ®a ra nh÷ng gi¸ trÞ nhá h¬n rÊt nhiÒu ®Ó dù phßng trong hÖ thèng lín. Qu¸ tr×nh x¸c ®Þnh biÕn d¹ng analog ®îc thùc hiÖn nhê sö dông mét tÝn hiÖu ©m thuÇn h×nh sin (®èi víi toµn hÖ thèng) vµ ë ®iÓm ®o, qu¸ tr×nh läc ra tÝn hiÖu ©m thuÇn sÏ do mét thiÕt bÞ läc kh¸c ®¶m nhiÖm. C¸i cßn l¹i sau bé läc nµy chÝnh lµ THD. Tuy nhiªn, nã còng chøa c¶ t¹p ©m cña hÖ thèng, ®iÒu nµy cã thÓ sÏ h¹n chÕ ®Õn qu¸ tr×nh ®o nh÷ng biÕn d¹ng nhá trong c¸c hÖ thèng ån. THO ®îc x¸c ®Þnh lµ sè phÇn tr¨m cña møc ®é tÝn hiÖu b×nh thêng, tÊt c¶ ®îc ph©n ®Þnh b»ng phÐp ®o sù sai lÖch b×nh ph¬ng trung b×nh. BiÕn d¹ng cã thÓ lµ mét hµm tÇn sè tÝn hiÖu vµ ®iÒu nµy cã thÓ cã ý nghÜa trong viÖc thiÕt kÕ hÖ thèng. Song hÇu nh chØ tiªu kü thuËt ®a ra ®Òu bá qua vÊn ®Ò nµy vµ x¸c ®Þnh biÕn d¹ng cho mét tÇn sè tÝn hiÖu lµ 1000 Hz. 1.2.4.4. DÞch chuyÓn pha NÕu trÔ thêi gian ë hÖ thèng analog thay ®æi theo tÇn sè tÝn hiÖu, hÖ thèng sÏ b¸o lçi dÞch chuyÓn pha. Ban ®Çu, tai ta cã vÎ nh kh«ng nghe thÊy nh÷ng lçi nµy. Ngêi ta vÉn ®ang tranh c·i vÒ tÇm quan träng cña dÞch chuyÓn pha ë thiÕt bÞ audio. Tuy nhiªn, dÞch chuyÓn pha cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc vµ ®«i khi ®îc x¸c ®Þnh râ trong c¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng chÊt lîng cao. Lu ý lµ th«ng sè nµy rÊt quan träng ®èi víi mét hÖ thèng video, ë hÖ thèng nµy nã ®îc gäi lµ mÐo thêi gian truyÒn nhãm. Ngêi ta ®o sù dÞch chuyÓn pha nhê sö dông mét tÝn hiÖu h×nh sin ë ®Çu vµo vµ so s¸nh pha tÝn hiÖu ë ®Çu ra víi ®Çu vµo. NÕu dÞch chuyÓn pha lµ mét hµm tÇn sè tuyÕn tÝnh cña tÝn hiÖu ®Çu vµo, khi ®ã sù trÔ lµ æn ®Þnh vµ kh«ng cã biÕn d¹ng. Do vÊn ®Ò ë ®©y lµ biÕn 20