文档介绍：全国电子设计大赛2007年A题 音频分析仪
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设计流程
1、设计需求分析
2、方案论证
3、设计实现
4、系统调试
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需求分析
1、市场调查
2、功能分析
3、指标参数确定
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方案论证
1、功能分析
2、指标分析
3、功能细化
4、系统原理确定
5、具体功能模块划分
6、器件选定
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设计实现
1、具体电路设计
2、程序设计
3、电路原理图和仿真
4、PCB图
5、PCB制作
6、器件焊接
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调试
1、硬件调试
2、程序调试
3、功能模块单独调试
4、系统联调
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2007题目
一、任务
设计、制作一个可分析音频信号频率成分,并可测量正弦信号失真度的仪器。
二、要求
(1)输入阻抗:50Ω
(2)输入信号电压范围(峰-峰值):100mV~5V
(3)输入信号包含的频率成分范围:200Hz~10kHz
(4)频率分辨力:100Hz(可正确测量被测信号中,频差不小于100Hz的频率分量的功率值。)
(5)检测输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率,检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的95%;各频率分量功率测量的相对误差的绝对值小于10%,总功率测量的相对误差的绝对值小于5%。
(6)分析时间:5秒。应以5秒周期刷新分析数据,信号各频率分量应按功率大小依次存储并可回放显示,同时实时显示信号总功率和至少前两个频率分量的频率值和功率值,并设暂停键保持显示的数据。
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(1)扩大输入信号动态范围,提高灵敏度。
(2)输入信号包含的频率成分范围:20Hz~10kHz。
(3)增加频率分辨力20Hz档。
(4)判断输入信号的周期性,并测量其周期。
(5)测量被测正弦信号的失真度。
(6)其他。
三、说明
,必须自备,亦可自制。
、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序、和完整的测试结果用附件给出。
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音频分析仪工作原理
1、功能:分析在声音频段(20Hz~20KHz)的频率成分。即该频段中各频点的幅值。得到的是某信号的频率组成成分。
2、核心方法:将音频信号从时域转换到频域。
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频谱图概念
在通信中处理的信号有话音、数据(电码)、图像等。这些信号最后都转换为随着时间而随机变化的电压或电流。—个规则的非正弦信号,不论它是周期性的还是非周期性的,都可以分解为一系列频率不同的正弦(或余弦)分量。图1所示的非正弦电流波形中,可以分解为两个频率不同的正弦波,其中频率为l000Hz的正弦波,振幅是4毫伏,初相角是+90。;另一个频率为3000Hz的正弦波,振幅是1毫伏,初相角是-90。。信号中分解出的所有正弦波,可以按其频率高低依次排列,将各正弦波的振幅,按其频率高低顺序加以排列,就可以得到信号的振幅频谱,简称幅谱。将各正弦波的初相角,按其频率顺序加以排列,就可以得到