Yksinkertainen surround-äänidekooderipiiri

Tämän artikkelin tarkoituksena on selittää yksityiskohtaisesti yksinkertaisen surround-äänidekooderipiirin tekemisen taustaa.

Kirjoittaja: Dhrubajyoti Biswas

Yleiskatsaus

Dekooderin käsitteen otti ensimmäisen kerran käyttöön David Hafler 70-luvulla. Hänen tutkimuksensa havainnollistaa tapaa käyttää kahta kaiutinta takakaiuttimina surround-järjestelmässä.

Seuraava kuva on kaavio, joka perustuu Haflerin tutkimukseen:

Kuvio 1

Kuvan 1 mukaan Hafler suunnitteli piirin, jotta takakaiuttimet voisivat tuottaa signaalieron oikean ja vasemman lähdön välillä.

Vaikka jokainen stereokoodattu järjestelmä ylläpitää signaalieroa oikean ja vasemman kanavan välillä, on, että takakaiuttimien vastaanottama signaaliero toistetaan.

On kuitenkin tärkeää pitää mielessä, ettei takakaiuttimien negatiivisia liittimiä maadoiteta, muuten takaosa käyttäytyy yhdensuuntaisesti etukaiuttimien kanssa.

Linjatason passiivinen versio

Yksittäisen vahvistimen käyttäminen takakaiuttimiin ei ole oikeastaan ​​mahdollista. On kuitenkin olemassa tie, jonka keksimme jonkin verran tutkimusta. Viitaten kuvioon 2, se on täysin passiivinen, mutta se tarvitsee ihanteellisen muuntajan - muuntajan, jonka impedanssi on 10K [1: 1-suhde], jota on melko harvinaista löytää, mutta joka on saatavilla.

Kuva 2

Vaihtoehtoisesti olemme yrittäneet käyttää 600ohmin yksikköä. Mutta impedanssin vuoksi saamamme tuotos ei ollut hyvä, koska sillä ei ole bassoa.

Muuntajaa ladattaessa se kuitenkin lisäsi basson laatua, mutta esivahvistin ei näytä toimivan täydellisesti impedanssin takia. Tästä syystä olemme käyttäneet puhelinmuuntajia 600: 600 ohmilla, ja se toimi hyvin.

Kuvan 2 piiri kuvaa tapaa, jota seurasimme. Tämän mallin mukaisesti se toimi, mutta sillä on hyvin pieni impedanssi kaikissa tapauksissa, jotka estävät kiinteän tilan esivahvistimen.

600ohmin yksikköä käytettäessä syntyvä tappio on noin 3dB. Matala taajuus on -3dB 100Hz: llä. Se vaihtelee kuitenkin muuntajan laadun mukaan.

600ohmin puhelimen muuntaja on laajalti saatavilla markkinoilla, mutta monet niistä eivät ole merkkien mukaisia ​​käyttämään sitä tässä kokeessa.

Suurin osa suuritehoisista muuntajista myydään irtotavarana, joten on vaikea hankkia yhtä kopiota. Joten, vaihtoehto olisi käyttää kaksoisopampia järjestelmän suunnitteluun, ja sen prosessi mainitaan jäljempänä yksityiskohtaisesti.

Uuden piirin selittäminen

Kuvion 3 kaaviokuva antaa yksityiskohtaisen kuvan yksinkertaisen tilaäänidekooderipiirin tämän kehityksen takana.

Kuva 3

Vaikka uusi muotoilu [kuva 3] noudattaa Haflerin periaatetta, tämä uusi piiri on yksinkertaistanut johdotusta, vaikkakin tarvitsimme ylimääräisiä tehovahvistimia. Nyt on keskikanavasignaali ja myös subwoofer monosignaalin vastaanottamiseksi on asetettu.

Olet saattanut kohdata saman tyyppisiä piirejä muissa papereissa, mutta siinä on joitain käänteitä. Vältimme aktiivista elektroniikkaa vasemmalla / oikealla kanavalla ja otimme käyttöön opampit nollaamaan tekijän, joka voi aiheuttaa äänen heikkenemisen.

50K-impedanssi ei muodosta mitään esteitä esivahvistimelle, koska pääsignaali on yhdensuuntainen lisäpiirin kanssa.

Ylimääräinen äänenvoimakkuuden säätö on suljettu pois järjestelmästä, koska esivahvistimessa on äänenvoimakkuuden säätö. Lisäksi takakanavan tehovahvistimessa on myös tason hallinta etu- ja takatasojen tasapainottamiseksi.

Huomaa, että jos noudatat kuvan 3 mukaista virtapiiriä, varmista, että takakaiuttimet kytketään langattomasti.

Anna toisen kaiuttimen muodostaa yhteys vahvistimeen normaalilla tavalla ja toisen tulisi olla kytkettynä pitäen kaiuttimen johdot päinvastaisina.

Vaikka ero voi olla merkityksetön, mutta parhaan laatuvaikutuksen saavuttamiseksi on aina suositeltavaa valita vaiheen ulkopuolinen liitäntä. Tämä auttaa ylläpitämään vasen-oikea ja oikea-vasen-signaaleja.

Surround-äänen dekooderipiirin toiminta

A1-opamp tulee kytkeä vahvistimen vähentämisen muodossa, ja jos sama signaali välitetään molemmille kaiuttimille, tulos on nolla.

Tämä johtaa kaiken stereosignaalista yleisen tiedon poistamiseen ja tuottaisi erosignaalin, samanlainen kuin Haflerin. A2 on toisaalta summaava vahvistin. Sen ulostulossa on kaikki tarvittavat tiedot vasemmalta ja oikealta kanavalta.

Keskikanavan hallinta

VR1-potti on asetettu tasoittamaan keskikanava. Se voi olla joko tavanomainen potti tai trimpetti takana asennettuna.

Kun lasketaan yhteen kaksi kanavaa [vasen / oikea kanava], joissa signaali ei ole yksinäinen, keskikanavan taso on -3 dB.

Esimerkiksi, jos keskikanavan puhe on mustavalkoista, taso tasoittuu molemmissa kaiuttimissa. Vahvistimen ylikuormituksen tai kaiuttimen mahdollisuus on tässä harvinainen tapaus, koska kaiuttimet ja kanavavahvistin eivät ole yhtä tehokkaita kuin vasen / oikea kanava.

Keskikanavan äänen ei tarvitse olla korkea. Sen on oltava vakaa ja käytettävissä oleva tasonohjaus riittää tuottamaan vaaditun tuotoksen.

C1-kondensaattorin käyttö ei ole pakollista, koska se tarjoaa 8 kHz: n siirtotaajuuden. Tämä todella auttaa vähentämään pää stereon signaaliin liittyviä ongelmia.

Lähtö - subwoofer

Alibassokaiuttimen lähtö otetaan keskuskanavasekoittimesta ja lisätään ei-pass-suodatin, koska on vaikea määrittää alaosaa, jossa on jo suodatin.
Muut tekijät

100 ohmia vastuksia käytetään estämään opampien värähtely estämällä signaalijohdon kapasitanssi. Tämän seuraaminen ei aiheuttaisi taajuuden menetystä, mutta jos käytät 100 metrin pituisia signaalijohtoja, se voi aiheuttaa ongelmia.

Viitaten kuvaan 3 takakaiuttimissa on kaksi ulostuloa rinnakkain.

Syynä siihen on mahdollistaa johdotus helpottamaan stereovahvistimen liittämistä takakaiuttimiin.

Normaalisti monovahvistin toimisi hyvin, kunhan se ajaa rinnakkain kahden takakaiuttimen kanssa. Mutta tämä ei välttämättä ole mahdollista, jos käytät 4ohmin kaiuttimia ja jos käytät sitä, varmista, että liität ne sarjaan. Vaiheettoman yhteyden mahdollistamiseksi punaiset liittimet on liitettävä toisiinsa ja liitettävä edelleen kaiuttimien liitin vahvistimen lähtöön.

Järjestelmän rakentaminen

Voit sijoittaa koko järjestelmän metallikoteloon. Metallikotelon käyttö estää verkosta jne. Tulevan melun tai muun melun.

Vaikka lämmöntuotannossa ei ole tekijää, voit käyttää pientä koteloa. Varmista kuitenkin, että RCA-liittimiin ja muihin osiin mahtuu tilaa.

Älä myöskään jätä komponentteja irti, koska se voi johtaa oikosulkuun.

Voit kytkeä komponentit ja kaksoisopampin Veroboardilla. Varmista myös, että levität 1% metallikalvoa sen päälle melun vähentämiseksi.

Voit pitää RCA-liittimet kiinteinä. Varmista, että tarkistat maadoituksen.

Virtalähteen keskikierroksen ja RCA-liittimien tulisi ylläpitää turvallista yhteyttä melunpoiston välttämiseksi. Voit myös käyttää 100uF-polyesterikorkkeja yhdistääksesi 100uF-syöttöohituskondensaattoreita rinnakkain, mutta tämä ei ole pakollista.

Viivästyslinja

Jos aiot rikastaa ääntä, voit myös käyttää viivettä viivyttämään takakaiuttimiin menevää ääntä. Mutta se ei taaskään ole pakollista.

Kaiken kaikkiaan järjestelmän suorituskyky riippuu täysin tavasta, jolla olet järjestänyt piirin. Jos ehdotettu yksinkertainen tilaäänidekooderipiiri ei ole hyvin rakennettu, saatat kohdata jatkuvia ongelmia verrattuna hyvin rakennettuun.