在这篇文章中,我们讨论如何建立一个简单的白噪声产生电路,可以随后过滤产生粉色噪声输出。
如果你听到白噪声或粉色噪声,你会发现它与我们在没有电台的调频收音机中听到的噪声,或在没有信号的情况下,在只有光栅的电视机中听到的噪声完全相似。
更多关于粉色噪声的信息可以在下面的文章中研究:
https://en.wikipedia.org/wiki/Pink_noise
什么是噪音
噪声通常是一种不受欢迎的元素,它会使任何测量仪器的效率变差。因此,它可能看起来很奇怪,任何用户都需要产生这样的噪音,但你可能会发现这是相当正常的。
噪声发生器经常习惯于在射频放大器中引入噪声,以便用户能够诊断放大器的低信号效率。
噪声产生也被发现有用的检查声音系统,并像一个随机信号发生器,而引入风一样的声音效果在音乐输出。你会发现一些广泛使用的噪声发生器特性,即“粉色噪声”和“白噪声”。
什么是白噪音
白噪声之所以叫白噪声,是因为它在所讨论的整个频率范围内,在等效带宽内具有相同的噪声强度。因此,例如,一个白噪声源可能在100到200赫兹的频带内拥有等同于5000到5100赫兹的频带内的能量。
当白噪声经过过滤过程或修改,它被称为有色噪声或,通常更精确地称为“粉色”或“灰色”噪声。
什么是粉色噪音
粉色噪声的定义通常局限于噪声特性,其中包括带宽每百分比变化的相同能量。例如,当考虑一个真正的粉色噪声时,100赫兹和200赫兹之间的能量必须与5000赫兹和10000赫兹之间的能量相同(在每个场景中变化100%)。
粉色噪音的结果似乎拥有一个高程度的低音频率比什么白噪音可能有。
在测试过程中,听到粉色噪音可能会显得更加一致和稳定。
为了将白噪声转换为粉红色噪声,它需要经过一个滤波过程,使其输出电平随着频率的增加每八度降低3 dB或每十年降低10 dB。
电路是如何工作的
参考上面的粉红色噪声发生器电路,晶体管Q1实际上可以看到配置像齐纳二极管。典型的基极-发射极结接线可以看到反向偏置,在大约7到8伏特时进入齐纳击穿情况。
Q1齐纳噪声电流通过Q2基极,在输出端产生约150毫伏的白噪声。
这个“齐纳”配置,不仅像噪声源工作,但也做偏置Q2有效的工作,Q2噪声输出直接应用到白噪声输出。为了能够将白噪声转换为粉红色,它需要经过一个滤波过程,当频率提高时,每八度降低3分贝。
一个正常的RC网络可能不适合实现像一个单独的RC阶段得到一个切割6分贝每八度。由于这个原因,一个独特的电阻Rs和电容Cs电路成为必要的近似预期的3db每倍频程斜率。
由于这种滤波器能够产生高水平的噪声衰减,因此需要一个放大器来恢复输出电平。
正是由于这个确切的原因,晶体管Q3是连接像放大器的粉红色噪声滤波器连接作为反馈网络横跨集电极和基地。
这使你能够通过控制晶体管的增益-频率特性来获得必要的质量。以这种方式,我们能够得到所需的粉红色噪音从晶体管Q3的输出,然后提供给电路的指示输出插座。
使用单晶体管
在单晶体管和齐纳二极管的帮助下,可以构造一个简单的白色和粉色噪声发生器。10伏齐纳就像噪声源,它进一步稳定晶体管的操作水平。
在指示位置放置电容C2将把输出从“白”噪声转换为“粉红”噪声。使用指定的元件和电源输入,输出电压的白噪声水平将在15V左右,输出电压的粉红色噪声水平在14.5 V左右。晶体管可以是BC547或任何其他类似的小信号晶体管也可以工作良好。
巴里•摩尔说
这个音频噪声发生器直接复制一些JPEG编辑C4和C5的值和类型的晶体管(从BC548 BC547)原理的电子今天国际项目数量指数441年发表在今天30音频项目电子国际144页。我认为你至少应该承认你的消息来源。国际出版物的版权现在由澳大利亚的硅片公司拥有。
Swagatam说
谢谢您通知我们这个问题。上述文章和其他一些文章都是从外部购买的。
我在硅片网站上查了一下,但没有找到任何关于ETI将版权转移到硅片的信息。请提供ETI杂志现在是silicon chip Australia的页面链接,或者你可以直接提供包含上述示意图的页面链接。
我很乐意提供适当的参考。
巴里说
白噪声粉红噪声发生器电路是一个经典的,我在许多教科书中看到过它或非常类似的电路,所以在我看来,这个概念和原理图最有可能是公共领域的。我确实拥有我引用的出版物,但它很可能是ETI使用的电路也从其他来源或教科书。我已经建立了这个电路,可以确认它工作良好。为了所有电子爱好者的利益,就让它保持原样吧。
Swagatam说
好的,谢谢您的确认!