Author(s):
Mendes, André Pedro 
Date: 2009
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/9455
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia electrónica; Acústica; Som; Gravação do som
Description
Este trabalho centra-se no projecto de um dispositivo para posicionamento
automatizado de microfones. Desenvolveu-se para tal um braço robótico de três
eixos (Z, θ, φ), accionado por servomotores DC com controlo por PWM (Pulse-
Width Modulation). O sistema de controlo baseia-se em unidades MSP da Texas
Instruments; trata-se de microcontroladores dotados de sistema de transmissão
wireless embutido.
O braço robótico desenvolvido foi acoplado a uma plataforma XY já existente, de
modo a obter um sistema global de posicionamento a cinco eixos. Torna-se
assim possível posicionar o microfone em qualquer ponto (X, Y, Z) dentro de um
determinado volume de trabalho e orientá-lo segundo uma direcção especificada
em termos de azimute (θ) e elevação (φ). Foi implementada uma interface global
usando o software de controlo industrial LABVIEW®, fornecendo ao utilizador
diferentes modos de controlo do sistema.
Uma das finalidades do sistema de posicionamento a cinco eixos é a aquisição
das respostas impulsionais de uma sala (RIR) numa grelha 3D de pontos, tendo
em vista estudar os critérios usados pelos técnicos de som. É possível,
nomeadamente, especificar ciclos de aquisição de RIR com ajuste automático da
orientação do microfone, de forma que ele aponte sempre a fonte sonora.
Foram realizados testes de campo. Os dados obtidos foram processados
digitalmente, de modo a ser possível a sua visualização a três dimensões usando
a aplicação gráfica FortiusVisualizer. This dissertation concerns the design of an automatic microphone positioning
system. A robotic arm was developed to control the position of the microphone
in 3 axes (Z, θ, φ). It is driven by DC servomotors controlled by Pulse Width
Modulation (PWM). Its control system is based on MSP microcontroller units by
Texas Instruments®, which are equipped with an embedded wireless
communication system.
The robotic arm was attached to an existing XY positioning platform, to achieve
a 5-axis position control system. This makes it possible to place the microphone
at any point (X, Y, Z) within a given operation volume and define its orientation
in terms of azimuth (θ) and elevation (φ) angles. A global user interface was
implemented using the industrial control software package LABVIEW®, allowing
the user to choose different operation modes.
One of the aims of a 5-axis microphone positioning system is the acquisition of
room impulse responses (RIR) on 3D point grids, with a view to studying the
microphone placement criteria used by sound technicians. With this aim in mind,
the system was designed to allow RIR measurement cycles with automatic
microphone orientation adjustment, to ensure that it always points to the sound
source.
The system was field-tested and the data obtained were processed digitally, to
allow 3D visualisation using the graphical application FortiusVisualizer. Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações
