Усилитель звука с управлением по сети wi-fi

Введение.

Актуальность исследуемой темы заключается в том, что в наше время появляется всё больше и больше «умных» технологий. Все производители рассматривают сейчас как основное направление развития «интернет вещей». Сейчас эту технологию применяют практически в любых предметах (электрочайниках, настольных лампах, мультиварках, выключателях, шторах и т.д.). Эта технология является очень удобной, так как все устройства находятся в одной сети («Интернет») и ими можно управлять с любого компьютера или смартфона, подключённого к этой сети. В связи с отсутствием на рынке усилителей звуковой частоты с применением этой технологии мною было решено исследовать эту тему и создать рабочий прототип данного устройства.

Цель проекта - исследовать существующие технологии реализации «интернета вещей» и применить их в усилителе звуковой частоты.

Объектом проекта является разработка усилителя звуковой частоты, управляемого по сети Wi-Fi.

Предметом проекта является прототип усилителя звуковой частоты, управляемого по сети Wi-Fi.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать принципы работы технологий компьютерной сети (в частности технологии Wi-Fi).
2. Исследовать возможность использования данной технологии в моей разработке.
3. Изготовить опытный образец изделия и протестировать его работоспособность. Произвести необходимые измерения и узнать параметры данного устройства.
4. Осуществить расчётную часть.
5. Рассмотреть требования по охране труда и технике безопасности.

Техническое задание.

Требования к работе усилителя звуковой частоты с управлением по Wi-Fi.

Чтобы выставить требования к данному проекту его необходимо разделить на 3 части:

1. Усилитель звуковой частоты.
2. Цифровой аудиопроцессор.
3. Микроконтроллер с интегрированным Wi-Fi.

Усилитель должен обеспечивать покрытие слышимого звукового диапазона (20-20000 Герц), обеспечивать минимальный коэффициент нелинейных искажений (в идеале не более 0,1%), иметь высокую выходную мощность (не менее 50 ватт), иметь максимально равномерную амплитудно частотную характеристику, иметь максимально высокий КПД (>50%), позволять подключать акустику с разным импедансом (как минимум от 4 до 8 Ом).

Цифровой аудиопроцессор (DSP) должен также иметь минимальный коэффициент нелинейных искажений, обеспечивать регулировку большого количества параметров звука (как минимум громкость, баланс, уровень высоких и низких частот), предоставлять пользователю достаточный диапазон регулирования данных выше характеристик.

Микроконтроллер с интегрированным Wi-Fi должен обеспечивать стабильное постоянное подключение к этой сети, иметь минимальное энергопотребление, обеспечивать высокое быстродействие от поступления команды до изменения параметра, иметь максимальную безотказность работы.

Обзор и анализ существующих решений по этому вопросу.

Разновидности существующих усилителей звуковой частоты.

На данный момент мы имеем огромный выбор усилителей звуковой частоты разной цены, разного качества, разного функционала. При этом многообразии, большинство продающихся на данный момент систем нельзя отнести к высококачественным источникам звука. Многие существующие решения имеют значительные неравномерности в амплитудно - частотной характеристике, имеют высокий коэффициент нелинейных искажений и не всегда способны полностью покрыть слышимый звуковой диапазон.

Чаще всего в бытовой аппаратуре усилители звуковой частоты идут в составе домашних кинотеатров. Домашние кинотеатры обычно имеют более 2 каналов (чаще всего от 5 до 7) и отдельный сабвуфер. Такие системы не часто славятся высоким качеством звука, но имеют широкий спектр возможностей (воспроизведение музыки, фильмов с dvd, иногда Blu-ray, дисков и флеш накопителей, караоке). Из дополнительных возможностей встречается поддержка беспроводной технологии Bluetooth и поддержка воспроизведения мультимедиа из сети интернет. Также данные системы имеют обычно имеют сильно завышенный по документам показатель мощности. Управление таким устройством осуществляется либо набором ручек и кнопок на устройстве, либо со специального пульта, идущего в комплекте, использующего для передачи сигналов инфракрасный диапазон. Как пример такой системы я хотел бы привести модель Samsung HT-J4550K.