Jednoduchý obvod dekodéra priestorového zvuku

Tento článok je napísaný so zámerom podrobne vysvetliť vytvorenie jednoduchého obvodu dekodéra priestorového zvuku.

Autor: Dhrubajyoti Biswas

Prehľad

Koncept dekodéra prvýkrát predstavil David Hafler v 70. rokoch. Jeho výskum ilustruje spôsob použitia dvoch reproduktorov ako zadných reproduktorov na surround systéme.

Obrázok nižšie je diagramom založeným na Haflerovom výskume:

postava 1

Podľa obrázku 1 Hafler navrhol obvod, ktorý umožňuje zadným reproduktorom generovať rozdiel signálu medzi pravým a ľavým výstupom.

Zatiaľ čo každý stereofónne kódovaný systém zachováva rozdiel signálu medzi pravým a ľavým kanálom, rozdiel medzi signálmi prijatými zadnými reproduktormi sa reprodukuje.

Je však nevyhnutné pamätať na to, aby ste neuzemnili záporné póly zadných reproduktorov, inak sa zadný bude chovať paralelne s hlavnými prednými reproduktormi.

Pasívna verzia na úrovni riadkov

Použitie samostatného zosilňovača pre zadné reproduktory nie je v skutočnosti možné. Existuje však cesta, na ktorú sme prišli po nejakom výskume. S odkazom na obrázok 2 je úplne pasívny, potrebuje však ideálny transformátor - transformátor s impedanciou 10 K [pomer 1: 1], ktorý sa dá nájsť len zriedka, ale je k dispozícii.

Obrázok 2

Ako alternatívu sme vyskúšali použitie jednotky 600ohm. Ale je to pre impedanciu, ktorú sme dostali, výstup, ktorý sme dostali, pretože mu chýbajú basy.

Po načítaní transformátora však zvýšil kvalitu basov, ale zdá sa, že predzosilňovač nepracuje úplne kvôli impedancii. Z tohto dôvodu sme použili telefónne transformátory s 600: 600 ohmami a fungovalo to dobre.

Obvod na obrázku 2 ilustruje spôsob, ktorým sme sa riadili. Podľa tohto návrhu to fungovalo, ale má veľmi nízku impedanciu vo všetkých prípadoch, ktoré blokujú polovodičový predzosilňovač.

Použitím jednotky 600ohm je generovaná strata okolo 3dB. Nízka frekvencia je -3 dB na 100 Hz. Líši sa však v závislosti od kvality transformátora.

600ohmový telefónny transformátor je na trhu široko dostupný, ale veľa z nich nie je na dosah, aby ho bolo možné použiť v tomto experimente.

Väčšina vysokovýkonných transformátorov sa predáva vo veľkom, a preto je ťažké zohnať jednu kópiu. Alternatívou by teda bolo navrhnúť systém pomocou dvojitého operačného zosilňovača a jeho postup je podrobne uvedený nižšie.

Vysvetlenie nového okruhu

Schematický diagram na obrázku 3 poskytuje podrobný pohľad na tento vývoj jednoduchého obvodu dekodéra priestorového zvuku.

Obrázok 3

Zatiaľ čo nový dizajn [obrázok 3] bude nasledovať Haflerov princíp, tento nový obvod zjednodušil zapojenie, aj keď sme potrebovali ďalšie výkonové zosilňovače. Teraz je k dispozícii signál stredového kanálu a nastavený je tiež subwoofer na príjem mono signálu.

Možno ste sa s podobným typom obvodu stretli v iných dokumentoch, sú v ňom však určité zvraty. Vyvarovali sme sa akejkoľvek aktívnej elektroniky na ľavom / pravom kanáli a zaviedli sme opampy na nulu na faktor, ktorý môže spôsobiť degradáciu zvuku.

Impedancia 50K nebude predstavovať žiadnu prekážku pre predzosilňovač, pretože hlavný signál je paralelný s prídavným obvodom.

Extra regulácia hlasitosti bola zo systému vylúčená z dôvodu prítomnosti regulácie hlasitosti v predzosilňovači. Koncový zosilňovač zadného kanála má navyše ovládanie úrovne pre vyváženie prednej a zadnej úrovne.

Nezabudnite, že ak sledujete obvod ako na obrázku 3, zaistite, aby boli zadné reproduktory zapojené do fázy zapojenia.

Jeden reproduktor nechajte bežným spôsobom pripojiť k zosilňovaču a druhý by mal byť zapojený tak, aby ste vodiče reproduktorov otočili.

Rozdiel je síce zanedbateľný, ale na získanie čo najkvalitnejšieho efektu sa vždy odporúča zvoliť pripojenie mimo fázy. To pomáha pri udržiavaní ľavo-pravého a pravo-ľavého signálu.

Funguje obvod dekodéra priestorového zvuku

Operačný zosilňovač A1 by mal byť pripojený vo forme odčítavacieho zosilňovača a ak sa do oboch reproduktorov dostane rovnaký signál, bude výsledok nulový.

To povedie k odstráneniu všetkých informácií, ktoré sú bežné zo stereofónneho signálu, a vyprodukuje by sa rozdielny signál, podobne ako u Haflera. Na druhej strane A2 je sčítací zosilňovač. Jeho výstup má všetky potrebné informácie z ľavého a pravého kanála.

Ovládanie stredového kanálu

VR1 pot je nastavený na vyrovnanie stredového kanálu. Môže to byť buď konvenčný kvetináč, alebo trimpot s namontovanou zadnou časťou.

Sčítaním dvoch kanálov [ľavý / pravý kanál], kde signál nie je mono, bude -3 dB, bude úroveň stredového kanálu.

Napríklad, ak je hovor stredového kanála monofónny, potom sa úroveň vyrovná na oboch reproduktoroch. Možnosť preťaženia zosilňovača alebo reproduktora je tu zriedkavý prípad, pretože reproduktory a zosilňovače kanálov nie sú v porovnaní s ľavým / pravým kanálom také silné.

Zvuk stredového kanálu nemusí byť vysoký. Musí byť stabilný a dostupná úroveň riadenia je dosť veľká na to, aby vygenerovala požadovaný výstup.

Použitie kondenzátora C1 nie je povinné, pretože poskytuje výstupnú frekvenciu 8 kHz. To v skutočnosti pomáha znižovať akékoľvek problémy so signálom hlavného stereofónneho systému.

Výstup - subwoofer

Výstup subwoofera je vyňatý z centrálneho kanálového mixéra a pridaného no-pass filtra, pretože je ťažké určiť sub, kde už je filter.
Ostatné faktory

Rezistory 100 ohmov sa používajú na blokovanie oscilácie opampov zabránením kapacity signálneho vedenia. To by neviedlo k strate frekvencie, ale ak použijete signálne vodiče dlhé 100 m, môže to predstavovať problém.

Podľa obrázka 3 majú zadné reproduktory dva paralelné výstupy.

Dôvodom je umožnenie ľahkého zapojenia, ktoré uľahčí pripojenie stereofónneho zosilňovača k zadným reproduktorom.

Normálne by mono zosilňovač fungoval dobre, pokiaľ pracuje paralelne s dvoma zadnými reproduktormi. To však nemusí byť možné, ak používate 4ohmové reproduktory a ak ich skutočne používate, zabezpečte ich pripojenie vo forme série. Aby sa umožnilo pripojenie mimo fázy, je potrebné pripojiť červené svorky a ďalej pripojiť svorku reproduktorov k výstupu zosilňovača.

Budovanie systému

Celý systém môžete umiestniť na kovové puzdro. Použitie kovového puzdra blokuje brum alebo iný hluk vychádzajúci zo siete atď.

Aj keď neexistuje žiadny faktor tvorby tepla, môžete použiť malé puzdro. Dbajte však na to, aby ste udržali priestor na umiestnenie konektorov RCA a ostatných komponentov.

Nezabudnite tiež neuvoľňovať komponenty, pretože by to mohlo viesť ku skratu.

Na Veroboard môžete zapojiť komponenty a duálny zosilňovač. Nezabudnite tiež na celú vrstvu naniesť 1% kovového filmu, aby ste znížili hluk.

Môžete nechať RCA konektory pevne zapojené. Skontrolujte uzemnenie.

Stredové napájacie napájanie a konektory RCA by mali udržiavať bezpečné pripojenie, aby sa zabránilo zvyšovaniu šumu. Môžete tiež použiť 100uF polyesterové čiapky na paralelné pripojenie s napájacími obtokovými kondenzátormi 100uF, čo však nie je povinné.

Oneskorujúca čiara

Ak plánujete obohatiť zvuk, môžete použiť oneskorovaciu linku, aby ste oneskorili zvuk smerujúci do zadných reproduktorov. To však opäť nie je povinné.

Celkovo výkon vášho systému úplne závisí od spôsobu usporiadania obvodu. Ak navrhovaný jednoduchý obvod dekodéra priestorového zvuku nie je správne zostavený, v porovnaní s dobre zostaveným môžete naraziť na neustále problémy.