Audio Equalizer Filter , Butter Worth Filter 전자공학실험 ||설계

소개

요즘 공학실험 때문에, 프로젝트 많이 하시죠? 100%A+ 보장드립니다. ㅎㅎ
전자공학실험 || 설계시 발표했던 내용이고요
필터 설계시 큰 도움이 되시라고 생각됩니다.
필터 설계시 목표를 정하였고 각자 목표랑 나누었고
전자공학설게 I이신분은 Op Amp Series까지만 하시면 충분하실꺼고요.
전자공학설계 II ,III신분은 버터 워쓰 사용하시면 됩니다.
버터 워쓰는 회로이론 II에서 배우시는 기본원리를 이용하여 소자계산을 통하여 하였고요.
계산식 더 첨부되있으니까 편하게 사용하시면 됩니다.

RC CIRCUIT OP AMP SERIES FILTER 회로의 계산 및 필터 PSPICE 시뮬레이션 결과물..
마지막으로 Butter Worth Filter의 1단 2단의 피스파이스 및 계산과정.. 그리고
실제 실험시 나왔던 결과물을 excel 작업화 하였습니다.
실제 출력을 보았고 출력시 문제점 돌출과정.. 해결과정이 있습니다.

출력단에 실제 오디오 처음 음색이 바뀌는 것을 확인 할 수 있고,,
만족하실겁니다. 다른 자료들 받아봤자 거기서 거기지만,,^^
후회 없는 선택이실 겁니다.
참고로 스피커는 좋은거 쓰시면 쓰실수록 확실히 음색이 바뀌는 것을 알 수 있습니다.

목차

설계 목표
설계 일정 추진 결과
업무 분담 역할 확인
설계했던 다른 필터 디자인
Butter Worth Filter Pspice 시뮬 및 계산과정
실제 실험 진행
결과물 확인 동영상
참고문헌

본문내용

※오디오 대역을 22,000Hz로 가지는 woofer, tweeter, midrange를 설계하자.
이때 woofer는 LPF, midrange BPF, tweeter는 HPF를 사용하자.
※구체적 설계방법
입력 단에는 노트북을 이용해서 실제로 노래를 입력한다. 출력 단에는 스피커를 3개 사용하여 주파수 대역 별로 입력 받은 노래를 출력한다. 또한 각 주파수 별로 음량을 조절할 수 있게 하기 위해서 OP AMP를 이용한 증폭기를 사용하여 각 주파수대의 출력 크기를 조절할 수 있게 한다.
Rc 필터의 한계:소자 이용 시 인덕터가 필요해서 오차범위가 커질 위험이 있고R Load 인가 시 원하는 Cut-Off가 크게 변하는 걸 확인할수 있었다. 우리가 실제로 실험시간에 배운 OP-AMP를 사용한다면 좀더 안정적이고 효율 적인 필터를 설계해 보았다.

Step7. 실제 실험 진행
사실 의도하려고 했던 High pass filter의 Cut off 주파수는 3000Hz 였지만 실제 우리가 설계한 Cut off 주파수는 2200Hz 정도였다.

2200Hz로 변경한 이유는 제한된 소자 값 때문이었다. Cut off 주파수를 높게 설정하면 커패시터의 용량과 저항 값이 작아야 하는데 이렇게 되면 회로의 안정성을 떨어뜨리게 된다. 따라서 커패시터는 0.1uF 정도를 사용하기로 하였고 저항은 어느 정도 높은 값을 사용하기 위해서 적당히 조절 한 것이 2200Hz였다.
필터 계산내용 및 피스파이스는 첨부가 안되네요^^

참고자료

· James W. Nilsson, Susan A. Riedel(2008), “Electric Circuits, Eighth Edition”, Pearson Education. Inc.
· http://cnx.org/content/m10127/latest
· Zbar “기초전자회로실험