Gruppe 2 – Audio

Die Gruppe Audio ist dafür zuständig, dass die Radiofunktion sowie auch die Weckfunktion des
Projektes für den Anwender hörbar wird. Hierzu wurde die Gruppe noch in vier Untergruppen
unterteilt:

  •  Weckton-Synthese (Realisierung einer Tonfolge zum aufwecken des Anwenders)
  •  Endstufe (elektrische Realisierung eines class-D Verstärker)
  •  Dreieckssignal (Erzeugung eines hochfrequenten Dreieckssignal für Class-D Verstärker)
  •  Boxen (Dimensionierung Bau und Design des Ausgabemediums)

Die Teilnehmer der Gruppe Audio sind Lauri, Jochen, Felix, Tobias, David, Peter, Larissa, Hannes,
Frederic, Vili, Erwin. Der Betreuer der Gruppe ist Paul.

  • Weckton-Synthese:

Die Untergruppe Weckton-Synthese ist, wie der Name bereits sagt, für die Herstellung eines
Wecksignals zuständig. Die Aufgabe besteht darin, einen Ton zu erzeugen, welcher Laut und
unangenehm genug ist um die Funktion als Weckton zu erfüllen. Hierbei ist zu beachten, dass
der erzeugte Ton, nicht wie das Signal des Radios durch die externen Lautsprecher, sondern
über einen eigenen Lautsprecher ertönen soll. Weiterhin soll es möglich sein durch das Radio
geweckt zu werden und dieses durch eine Spannungssteuerung langsam Lauter werden zu
lassen.

Weckton Blockschaltbild

Weckton Blockschaltbild

  • Endstufe:

Die Untergruppe Verstärker hat die Aufgabe das schwache, noch unverstärkte Audiosignal,
welches durch das Radio oder den analogen line-in Zugangzugefährt wird, so weit zu verstärken
das es mit adäquater Lautstärke auf den Boxen wiedergegeben werdem kann. Dabei soll
das analoge Audiosignal nicht direkt verstärkt werden, sondern es wird durch Pulsweitenmodulation
in ein digitales Signal umgewandelt, welches nur aus einem LOW- und einem HIGH- Pegel
besteht. Bei dem zu entwickelden Verstärker handelt es sich somit um einen sogenannten
digitalen Verstärker (Class-D), da das pulsweitenmodulierte Signal nur zwei Zustände besitzt.
Die Aufgabe besteht somit in der Entwicklung und Dimensionierung eines Class-D Verstärkers.

Blockschaltbild Verstärker

Blockschaltbild Verstärker

  •  Boxen

In dieser Untergruppe wird sich mit der Herstellung einer Lautsprecherbox auseinander gesetzt.
über den Lautsprecher wird man sowohl das integrierte Radio abspielen können als auch
eine externe Tonquelle wie zum Beispiel ein MP3-Player. Der Verstärker übergibt dem Lautsprecher
diese Signale. Der Lautsprecher soll zwei Wege besitzen: einen für hohe Frequenzen
und einen für tiefe Frequenzen. Die Leistung soll zwischen 50 und 60 Watt liegen.

Vereinfachtes Ersatzschaldbild der Boxen

Vereinfachtes Ersatzschaldbild der Boxen

Hier gilt es, zwei Ebenen zu unterscheiden: zum einen die elektrische Dimensionierung des
Lautsprechers und zum anderen die physische Dimensionierung, die von der ersten abhängt.
Das eingehende verstärkte Signal wird im Lautsprecher über eine Frequenzweiche geteilt, so
dass hohe Frequenzen über einen Hochtöner und tiefe Frequenzen über einen Tieftöner wiedergegeben
werden. Diese Frequenzweiche besteht aus parallel geschalteten Hoch- und Tiefpässen.
Das Signal wird dann weitergeleitet an die jeweiligen Chassis.
Der Lautsprecher ist außerdem mit einem Bassreflexrohr ausgestattet. Dieses ermöglicht eine
freiere Bewegung des Bass-Chassis und verbessert so die Klangqualität des Tieftöners.