Linka oneskorenia zvuku je technika, pri ktorej je daný zvukový signál vedený cez sériu stupňov digitálneho ukladania, kým sa konečný zvukový výstup oneskorí o určitú dobu (zvyčajne v milisekundách). Keď sa tento oneskorený zvukový výstup vráti späť do pôvodného zvuku, výsledkom bude úžasne vylepšený zvuk, ktorý je bohatší, objemnejší a plný funkcií ako echo a reverb.

Prehľad

Zážitok z počúvania hudby hranej v miestnosti výrazne závisí od interiérov miestnosti.

Ak je interiér miestnosti vyplnený mnohými modernými dekormi a sklenenými oknami, mohlo by to pôsobiť príliš silným ozvenou.

Na druhej strane, ak miestnosť obsahuje veľa prvkov na báze textílií, ako sú ťažké závesy, čalúnený nábytok atď., Hudba bude mať tendenciu strácať všetky efekty ozveny a reverbu a môže znieť dosť nudne a nezaujímavo.

V druhom prípade sa pravdepodobne môžete rozhodnúť odhodiť a zahodiť všetky závesy, vankúše, vankúše, sedaciu súpravu alebo zvoliť navrhnutý obvod zvukového oneskorenia, ktorý vám pomôže prirodzene obnoviť atmosféru hudby bez obetovania vašej obľúbenej hudby. interiéry.

Prostredníctvom tohto obvodu môžete v skutočnosti generovať ozvenu (časové oneskorenie zvukového signálu) a dozvuk (po odrazoch) a dosiahnuť tak oveľa bohatší zvuk.

Až donedávna bola jedinou technikou získavania oneskorenia zvukového signálu použitie veľmi nákladných elektronických zariadení. Dnes máme úplne novú formu IC, nazývanú „bucket-brigade“, ktorá vám umožňuje veľmi lacno zostaviť váš osobný systém oneskorenia.

“teória jednosmerného motora s permanentným magnetom ”

Koncept, ktorý je pripojený medzi zdroj zvuku a predzosilňovač alebo medzi predzosilňovač a výkonový zosilňovač, ponúka variabilnú ozvenu signálu, ktorá by mohla obohatiť zvuk z väčšiny domácich hudobných systémov.

S malými úpravami obvodu by bolo možné túto myšlienku použiť ako fázor / flanger, čo by užívateľovi umožnilo získať zvukové efekty pre nahrávacie aplikácie a pre elektrické gitary, ktoré používajú špecialisti.

Korečková brigáda je posuvný register MOStypu, ktorý sa skladá z dvoch 512-stupňových registrov v samostatnom 14-pólovom balení.

Ak sa zvukový signál privádza na vstup konštrukcie bucket-brigade a príslušné integrované obvody poháňané hodinovým generátorom, spôsobia, že sa zvukový signál bude krok po kroku pohybovať postupne, až kým sa signál nedostane na výstup s zamýšľané oneskorenie.

Bloková schéma obvodu oneskorenia je uvedená nižšie:

Keď sa tento oneskorený signál privádza späť (recirkuluje) do pôvodného signálu, simuluje sa efekt dozvuku.

Okrem zaistenia atmosféry v reálnom čase by mohol byť obvod bucket-brigade implementovaný do ľubovoľného zvukového systému na produkciu syntetického stereofónneho zvuku z mono zvukových zdrojov, čo je užitočná voľba pre „dvojité vyjadrovanie“ a „fázovanie / lemovanie“.

Čo je Bucket Brigade

Pojem „vedierka“ pripomína sériu mužov, ktorí podávajú vedrá s vodou na účely boja proti požiaru.

Analógový posuvný register s vedierkovou brigádou funguje rovnakým spôsobom, a teda aj s jeho menom.

Na druhej strane s posuvnými registrami kondenzátory predstavujú „lopaty“ pripojené priamo na integrovanom obvode PMOS. Na každom jednom čipe môže byť viac ako 1 000 takýchto kondenzátorov (jeden kondenzátor a niekoľko tranzistorov MOS na stupeň).

Prvok, ktorý prechádza pozdĺž, sú v skutočnosti balíčky elektrického náboja prechádzajúce z jedného stupňa do druhého. Vieme, že nie je ľahké rovnomerne nalievať vodu do vedra a z vedra.

Rovnakým spôsobom nie je ľahké súčasne nabiť a vybiť kondenzátor. Tento problém je vyriešený posuvnými registrami a dvojicou mimofázových hodinových frekvencií.

V období, keď sú prvé hodiny vysoké, sú vedrá s „nepárnymi“ číslicami vyhodené do ďalších vedier s „párnymi“ číslicami. Len čo prídu druhé vysoké hodiny, párne vedrá sa vyhodia do nasledujúcich po sebe nasledujúcich nepárnych vedier.

Týmto spôsobom sa jednotlivé poplatky presúvajú cez čiaru z jednej fázy po druhej.

Vyššie uvedený obrázok je schematickým prejavom 4 štandardných stupňov analógového posuvného registra MN3001.

Každý IC MN3001 pozostáva z dvoch 512-stupňových posuvných registrov. Pamätajte, že stupne A a C sú spojené s jedným konkrétnym časom, zatiaľ čo stupne B a D sú spojené s ostatnými hodinami, aby sa získal nepárny / párny vzťah.

Ako funguje obvod oneskorenia

Nasledujúca schéma zobrazuje úplnú schému linky zvukového oneskorenia.

Keď skutočne vytvoríte oneskorenie zvukového signálu, vygenerujete celý rad zaujímavých zvukových efektov. Najnápadnejšia je simulácia efektu ozveny.

Oneskorenia spôsobené vedrovou brigádou sú však zvyčajne veľmi malé, aby sa dali rozpoznať ako diskrétne ozveny.

Opakovanie oneskoreného signálu so zníženým ziskom by mohlo napodobniť zdravý rozpad ozveny v dozvukovom priestore.

Zavedením určitého zisku počas opätovnej cirkulácie oneskoreného signálu je možné vygenerovať pre hudbu neprirodzený výsledok „door-spring“.

Spôsobenie oneskorenia inštrumentálneho signálu alebo rečovej stopy o 30 alebo 40 ms a stlačenie oneskoreného signálu späť na pôvodný signál spôsobí, že výstupný zvuk bude objemnejší a vytvorí dojem, že má viac ako počiatočné množstvo hlasov alebo hudobnú hĺbku.

Tento druh populárneho prístupu sa nazýva „dvojhlas“. Ďalším známym účinkom krátkeho oneskorenia môže byť zvláštny zvuk, ktorý vzniká technikou nazývanou „fázovanie“ alebo „navíjanie cievky“.

Názov pochádza z pôvodného experimentovania, pri ktorom bol na generovanie časového oneskorenia použitý magnetofón a odieranie šikovnej ruky po vonkajšej strane cievky s napájaním pásky zmenilo oneskorenie na dosiahnutie akustického efektu.

Dnes by sa tento efekt mohol vyvinúť úplne pomocou digitálnej technológie, oneskorením signálu o 0,5 až 5 ms pri súčasnom sčítaní alebo odčítaní oneskoreného signálu od pôvodného signálu.

V nastavení fázor / flanger sú frekvencia a jej harmonické, ktorých vlnové dĺžky sú totožné s časovým oneskorením, úplne ukončené, zatiaľ čo všetky ostatné frekvencie zosilňujú.

Týmto spôsobom je hrebeňový filter s frekvenciou medzi zárezmi upravený zmenou taktovacej frekvencie, ako je zobrazené nižšie.

Výsledkom je tonálne zlepšenie zavedené do netónového zvuku, napríklad bicích, činelov, ako aj do vokálnych frekvencií.

Režim fázor / flanger umožňuje replikovať stereofónne signály monofónneho pôvodu. Aby sa to dosiahlo, fázový výstup extrahovaný zavedením oneskoreného signálu sa posiela na jeden kanál, zatiaľ čo výstup extrahovaný odpočítaním oneskoreného signálu sa posiela na opačný.

Pre publikum sa fázovací efekt ruší a umožňuje ich ušiam dobrý syntetický stereofónny efekt.

Hlavnými prvkami návrhov sú nepochybne integrované oblúkové brigády, ktoré sú schopné priamo syntetizovať analógové signály. Obvody neobsahujú drahé analógovo-digitálne a digitálno-analógové prevodníky.

Len čo sa hodinový impulz z flipflopu privedie na integrovaný obvod brigádnickej brigády, jednosmerné napájanie existujúce na vstupe sa prevedie do registra. Diskrétne bity sa posúvajú po etapách postupnými hodinovými impulzmi, až nakoniec po 256 impulzoch prídu do cieľa linky a dodajú výstupný signál.

Výstupný priebeh je vyčistený dolnopriepustným filtrom a akýkoľvek duplicitný signál, ktorý už na vstupe existoval, bol však oneskorený o 256-násobok periódy hodinovej frekvencie.

Napríklad, keď je taktovacia frekvencia 100 kHz, oneskorenie môže byť 256 x 1/100 000 = 2,56 ms. Ak uvážime, že vzorkovacia frekvencia hudobného signálu na vstupe závisí od frekvencie hodín, predpokladaný limit o 50% nižšej frekvencie hodín by mohol byť maximálnou zvukovou frekvenciou, ktorú je možné efektívne preniesť.

Kvôli obmedzeniam v reálnom živote sa však 1/3 frekvencie hodín môže javiť ako realistickejší cieľ návrhu. Obvody je možné postupne pripájať alebo kaskádovať, aby ponúkali dlhšie časové oneskorenia pri zvýšených frekvenciách hodín, aj keď vyšší šum v sériovo zapojených obvodoch môže pravdepodobne prekonať nárast šírky pásma.

V režime oneskorenia sú 2 posuvné registre zapojené do série, čo umožňuje použitie hodinových frekvencií dvakrát vyššie.

To umožňuje naprogramovať dvojnásobnú šírku pásma pre každý posuvný register na rovnaké časové oneskorenie. Aj v tomto režime s dvojnásobnou šírkou pásma hodinová frekvencia potrebná na oneskorenie 40 ms obmedzuje šírku pásma na maximálny vstupný signál 3 750 Hz, čo vyzerá dosť na hlasovú frekvenciu, aj keď na väčšinu hudobných zariadení to nestačí.

V mnohých aplikáciách, v ktorých je oneskorený prenos implementovaný do pôvodného signálu, môže byť pokles šírky pásma skrytý kvôli vysokofrekvenčným signálom obsiahnutým v pôvodnom vstupe signálu. Na kompenzáciu normálneho útlmu signálu je medzi posuvnými registrami použitý zosilňovač 8,5 dB.

V režime fázor / flanger je najvyššie potrebné oneskorenie približne 5 ms, čo je dosť malé na použitie jedného posuvného registra bez obetovania šírky pásma.

Druhý posuvný register je následne pripojený paralelne s prvým, aby sa zlepšil pomer S / N. Frekvencie signálu sa aplikujú vo fáze, zatiaľ čo šumové signály sa náhodne sčítajú a odpočítajú.

Fázor / Flanger

Bloková schéma návrhov fázor / flanger je uvedená v nasledujúcom diagrame.

Schematický diagram fázora / flangeru je uvedený nižšie:

V každom scenári je štvorjadrová brána NOR IC4 zmanipulovaná ako astabilný multivibrátor fungujúci na dvojnásobku špecifikovanej frekvencie hodín.

Výstup IC4 je prepojený s klopným obvodom IC5, ktorý ponúka niekoľko prispievajúcich (o 180 ° mimo fázu) výstupných hodinových signálov s FIFTY PERCENTNÝMI pracovnými cyklami.

Tieto impulzy potom fungujú ako hodinové vstupy pre posuvné registre v IC2. Rezistor R16 určuje frekvenciu a je pevnou velue v oneskorovacom obvode.

Taktovaciu frekvenciu je možné podľa potreby zmeniť pridaním ďalších rezistorov paralelne cez dané konektory vo fázore / flangeri.

Audio vstupný signál je spracovávaný cez sedem pólov nízkopriepustných stupňov filtra, kde sa využívajú IC3 a 1/2 IC1. Filtre zaisťujú celkový útlm 42 dB / oktávu na vyladenej frekvencii.

Na ilustráciu, keď je filter naladený na 5 000 Hz, signál 10 000 Hz sa zosilní o viac ako 100: 1.

Aj keď sú filtre prevádzkované s vysokofrekvenčnými operačnými zosilňovačmi, môžete dosiahnuť ich maximálny výkon pred dosiahnutím hodnoty 6 dB / oktávu na jeden pól. Tento druh filtrov sa nazýva „tlmený“.

Vďaka správnemu výberu vyváženia stupňov s nízkym a nadmerným tlmením (RC) je ľahké nakonfigurovať filter, ktorý má plochú odozvu v zamýšľanom priepustnom pásme, aby sa dosiahla 3 dB na ladiacej frekvencii a vlastnosť rýchlosť roll-off 6 dB násobok množstva pólov.

Presne to sa implementuje v návrhoch oneskorovacej linky a fázor / flanger predstavených v tomto článku. Na identifikáciu hodnôt odporu pre filtre je zvyčajne potrebné značné množstvo štatistického výpočtu.

“bezkartáčový esc s kartáčovaným motorom ”

Aby ste si uľahčili prácu, mohli by ste si zvoliť vhodné hodnoty rezistorov z tabuľky hodnôt filtračných odporov.

Využite výhody tejto tabuľky na výber hodnôt rezistorov špeciálne pre obvod oneskorovacej linky. (Hodnoty filtračných rezistorov uvedené na obrázku 4 a k nim priradený zoznam materiálov vám poskytne zvýšené oneskorenie 5 ms s výstupom 3 dB pri 15 kHz pre fázor / flanger.)

Zdroj

Zoznam položiek

C12 - 470 uF, 35 V
C13, C15, C16 - diskový kondenzátor 0,01 uF, diskový kondenzátor C14 -100 pF
C17 - 33 uF, 25 V

D1, D2 - IN4007
Zenerova dióda D3 -1N968 (20 V)
F1 -1/10 -ampérová poistka
Presný regulátor napätia IC6 -723

Všetky rezistory majú toleranciu I / 4 watt 5%:

R17-1k
R18 - 1M

RI9-10 ohmov
R20 - 8,2 k ohmov
R21 - 7,5k ohmov
R22 - 33k ohmov
R23 - 2,4k

Napájací obvod pre linku oneskorenia zvuku je zobrazený na obrázku vyššie. Je postavený na regulátore napätia IC6, aby vyradil výstup primárneho napájania 15 voltov. Posuvný register zahŕňa zdroje každého +1 a +20 voltov.

Lišta +20 V sa získava pomocou zenerovej diódy D3 a linka +1 V pochádza z rozdeľovača napätia nakonfigurovaného okolo R22 a R23.

Pretože operačné zosilňovače sú poháňané jednostranným napájaním, je nevyhnutné, aby ako referenčná hodnota v obvode pre tieto zariadenia bola funkcia sieťového napätia 10,5 voltov.

Konštrukcia

Skutočný manuál leptania a vŕtania rozmerov, ktorý je rovnaký pre obe rozmiestnenia obvodov, ale je podľa potreby zapojený iným spôsobom, je znázornený na obrázkoch nižšie.

Pred namontovaním akýchkoľvek častí na dosku plošných spojov by ste mali do drážok vložiť a spájkovať rôzne prepojky. Potom pripojte dosku, ako je uvedené vyššie, podľa preferovaného režimu činnosti.

Dávajte pozor na orientáciu vývodov všetkých polovodičových zariadení a elektrolytických kondenzátorov a vložte ich správne.

Uistite sa, že ste zariadenia MOS držali a zostavovali opatrne, pretože sú citlivé na statický náboj a môžu sa poškodiť statickým nábojom vyvíjaným na vašich prstoch. Môžete vložiť integrované obvody priamo na PCB alebo využiť zásuvky IC.