Implementar un sistema en el mundo real: máquina de karaoke

He aquí un vistazo a nivel de sistema en el modelo de señales y sistemas de una máquina de karaoke - un sistema de reproducción de audio con un altavoz de gran alcance que permite a una persona a cantar sobre la música grabada. Una interfaz multimedia incluye un televisor para visualizar y actualizar la letra como la música progresa.

Desde un alto nivel de señales y sistemas de punto de vista, un atributo particular diseño de este sistema es que contiene un sensor, un micrófono, y dos transductores de audio (los altavoces de los canales izquierdo y derecho).

Ver un diagrama de bloques para este máquina de karaoke en la siguiente figura.

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El flujo de señales a través de este sistema consiste en dos caminos: uno para la música grabada y el otro para la voz del cantante que entra en el micrófono. Los subsistemas de la máquina de karaoke actuar sobre los dos tipos de señales de entrada - en este caso, las dos señales aleatorias - para finalmente terminar en los altavoces, que convierten las señales eléctricas a las ondas sonoras de presión que el oído puede interpretar.

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La máquina de karaoke como un sistema tiene tres señales de entrada - x_l(t), x_r(t), Y x_metro(t) - y dos señales de salida - y₁(t) y y₂(t). la entrada x_metro(t) Representa la señal de voltaje producida por el micrófono (sensor). Las salidas representan la señal de tensión que impulsa los altavoces (transductores). Las ecuaciones del sistema de entrada-salida son

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las constantes GRAMO_metro, GRAMO_l, y GRAMO_r representan factores que proporcionan necesita el siguiente sistema de escala:

• ganancia extra para el micrófono (un preamplificador)

• etapa de alta potencia de salida por lo que los altavoces pueden producir el karaoke hermosa música que se conoce para producir

Mandos o controles deslizantes en la interfaz de usuario también alteran las constantes de ganancia para ayudar a lograr un equilibrio entre la música grabada y los niveles cantante. Las ecuaciones de entrada-ouput sistema le dicen que el sistema es invariante en el tiempo de constantes fijas de ganancia, sin memoria, y por lo tanto causal.

Suponiendo que las constantes de ganancia son finitos (que en un sistema práctico es el caso), el sistema también es estable. Tenga en cuenta que si usted subir y bajar los parámetros de ganancia (creo control de volumen), el sistema se convierte en variable en el tiempo debido a que la propiedad del sistema es ahora una función del tiempo.

Otras mejoras se pueden aplicar. Por ejemplo, el subsistema formado por la vía de micrófono, GRAMO_metrox_metro(t), Puede ser actualizado para incluir el filtrado para el bajo y controles de tono agudos. Este filtro es equivalente a un sistema invariante en el tiempo lineal (LTI).

Filtrado introduce la memoria, por lo que el sistema ya no es sin memoria con este enhancement- sino permanecer práctica, el sistema todavía debe permanecer causal. Los efectos especiales, tales como reverberación o eco, se pueden añadir al canal de micrófono. Un modelo de sistema para la reverberación incluiría una propiedad del sistema para la intensidad del factor de retraso en la reverberación. Un sistema LTI puede aplicar la reverberación.

Este es sólo uno de los innumerables ejemplos de cómo las señales y sistemas de modelado le permite ser creativo y funcional al mismo tiempo!