Απλό κύκλωμα αποκωδικοποιητή ήχου Surround

Αυτό το άρθρο γράφεται με σκοπό να εξηγήσει λεπτομερώς πίσω από τη δημιουργία ενός απλού κυκλώματος αποκωδικοποιητή surround-sound.

Από: Dhrubajyoti Biswas

ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ

Η έννοια του αποκωδικοποιητή παρουσιάστηκε για πρώτη φορά από τον David Hafler στη δεκαετία του '70. Η έρευνά του απεικονίζει τον τρόπο χρήσης δύο ηχείων ως πίσω ηχείων σε σύστημα surround.

Το παρακάτω σχήμα είναι ένα διάγραμμα που βασίζεται στην έρευνα του Hafler:

Φιγούρα 1

Σύμφωνα με το Σχήμα 1, ο Hafler σχεδίασε το κύκλωμα ώστε τα πίσω ηχεία να παράγουν τη διαφορά σήματος μεταξύ εξόδου δεξιά και αριστερά.

Ενώ κάθε στερεοφωνικό κωδικοποιημένο σύστημα διατηρεί τη διαφορά σήματος μεταξύ του δεξιού και του αριστερού καναλιού, είναι αυτή η διαφορά σήματος όταν λαμβάνεται από τα πίσω ηχεία.

Ωστόσο, είναι ζωτικής σημασίας να μην θυμάστε τους αρνητικούς ακροδέκτες των πίσω ηχείων, αλλιώς το πίσω μέρος θα συμπεριφέρεται παράλληλα με τα κύρια μπροστινά ηχεία.

Παθητική έκδοση επιπέδου γραμμής

Η χρήση μεμονωμένου ενισχυτή για πίσω ηχεία δεν είναι πραγματικά δυνατή. Ωστόσο, υπάρχει μια διέξοδος που καταλάβαμε μετά από κάποια έρευνα. Αναφερόμενος στο Σχήμα 2, είναι εντελώς παθητικός, αλλά χρειάζεται έναν ιδανικό μετασχηματιστή - έναν μετασχηματιστή με σύνθετη αντίσταση 10K [1: 1 ratio], ο οποίος είναι αρκετά σπάνιο να βρεθεί, αλλά διαθέσιμος.

Σχήμα 2

Εναλλακτικά, δοκιμάσαμε τη χρήση μιας μονάδας 600ohm. Αλλά για την αντίσταση η έξοδος που λάβαμε δεν ήταν καλή καθώς δεν έχει μπάσο.

Ωστόσο, κατά τη φόρτωση του μετασχηματιστή, αύξησε την ποιότητα των μπάσων, αλλά το preamp δεν φαίνεται να λειτουργεί στο έπακρο λόγω της σύνθετης αντίστασης. Γι 'αυτό χρησιμοποιήσαμε τηλεφωνικούς μετασχηματιστές με 600: 600ohms και λειτούργησε καλά.

Το κύκλωμα στο Σχήμα 2 απεικονίζει τον τρόπο που ακολουθήσαμε. Ακολουθώντας αυτό το σχέδιο, λειτούργησε, αλλά έχει πολύ χαμηλή σύνθετη αντίσταση σε όλες τις περιπτώσεις που δεν περιέχουν προενίσχυση στερεάς κατάστασης.

Χρησιμοποιώντας μονάδα 600ohm, η απώλεια που δημιουργείται είναι περίπου 3dB. Η χαμηλή συχνότητα είναι -3dB στα 100Hz. Ωστόσο, διαφέρει ανάλογα με την ποιότητα του μετασχηματιστή.

Ο μετασχηματιστής τηλεφωνίας 600ohm είναι ευρέως διαθέσιμος στην αγορά, αλλά πολλοί από αυτούς δεν είναι έτοιμοι να το χρησιμοποιήσουν σε αυτό το πείραμα.

Οι περισσότεροι από τους υψηλής ισχύος μετασχηματιστές πωλούνται χύμα και επομένως είναι δύσκολο να προμηθευτεί ένα αντίγραφο. Έτσι, η εναλλακτική λύση θα ήταν να χρησιμοποιήσετε το διπλό opamp για το σχεδιασμό του συστήματος και η διαδικασία του αναφέρεται παρακάτω λεπτομερώς.

Εξηγώντας το νέο κύκλωμα

Το σχηματικό διάγραμμα στο Σχήμα 3 δίνει μια λεπτομερή εικόνα πίσω από αυτήν την ανάπτυξη του απλού κυκλώματος αποκωδικοποιητή ήχου surround.

Σχήμα 3

Ενώ ο νέος σχεδιασμός [Σχήμα 3] θα ακολουθήσει την αρχή του Hafler, αυτό το νέο κύκλωμα έχει απλοποιήσει την καλωδίωση, αν και χρειαζόμασταν επιπλέον ενισχυτές ισχύος. Υπάρχει τώρα ένα σήμα κεντρικού καναλιού και έχει ρυθμιστεί επίσης το υπογούφερ για τη λήψη μονοφωνικού σήματος.

Μπορεί να αντιμετωπίσατε παρόμοιο τύπο κυκλώματος σε άλλα χαρτιά, αλλά υπάρχουν κάποιες ανατροπές σε αυτό. Αποφύγαμε οποιαδήποτε ενεργά ηλεκτρονικά στα αριστερά / δεξιά κανάλια και εισαγάγαμε το opamps να μηδενίσει τον παράγοντα που μπορεί να προκαλέσει υποβάθμιση του ήχου.

Η σύνθετη αντίσταση 50K δεν θα δημιουργήσει εμπόδιο για προενισχυτή, καθώς το κύριο σήμα είναι παράλληλο με το πρόσθετο κύκλωμα.

Εξαιρετικός έλεγχος έντασης έχει αποκλειστεί από το σύστημα, λόγω της παρουσίας ελέγχου έντασης στην προενισχυτική ρύθμιση. Επιπλέον, ο ενισχυτής ισχύος του πίσω καναλιού έχει επίσης έλεγχο στάθμης για εξισορρόπηση του εμπρός και του πίσω επιπέδου.

Λάβετε υπόψη ότι, αν ακολουθείτε το κύκλωμα όπως στο Σχήμα 3, βεβαιωθείτε ότι έχετε κάνει τη φάση ενσύρματος των πίσω ηχείων.

Αφήστε ένα ηχείο να συνδεθεί με τον ενισχυτή με κανονικό τρόπο και το δεύτερο θα πρέπει να συνδεθεί διατηρώντας τα καλώδια του ηχείου αντιστραμμένα.

Αν και η διαφορά μπορεί να είναι αμελητέα, αλλά για να αποκομίσετε το καλύτερο αποτέλεσμα ποιότητας, είναι πάντα σκόπιμο να επιλέξετε σύνδεση εκτός φάσης. Αυτό βοηθά στη διατήρηση σημάτων αριστερά-δεξιά και δεξιά-αριστερά.

Ο τρόπος λειτουργίας του κυκλώματος αποκωδικοποιητή ήχου surround

Το A1 opamp θα πρέπει να συνδεθεί με τη μορφή ενισχυτή αφαίρεσης, και εάν το ίδιο σήμα περάσει και στα δύο ηχεία, το αποτέλεσμα θα είναι μηδέν.

Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την αφαίρεση όλων των πληροφοριών που είναι κοινές από το στερεοφωνικό σήμα και θα παράγει το σήμα διαφοράς, παρόμοιο με αυτό του Hafler's. Το A2 από την άλλη πλευρά είναι ένας αθροιστικός ενισχυτής. Η έξοδος του διαθέτει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες από τα αριστερά και τα δεξιά κανάλια.

Κέντρο ελέγχου καναλιού

Το δοχείο VR1 έχει ρυθμιστεί στο επίπεδο του κεντρικού καναλιού. Μπορεί είτε να είναι ένα συμβατικό δοχείο είτε τρίποδο με το πίσω μέρος.

Προσθέτοντας τα δύο κανάλια [αριστερό / δεξί κανάλι] όπου το σήμα δεν είναι μονοφωνικό, το -3dB θα είναι το επίπεδο του κεντρικού καναλιού.

Για παράδειγμα, εάν η ομιλία του κεντρικού καναλιού είναι μονοφωνική, τότε το επίπεδο γίνεται ίσο και στα δύο ηχεία. Η πιθανότητα υπερφόρτωσης ενισχυτή ή ηχείου είναι μια σπάνια περίπτωση εδώ, καθώς τα ηχεία και ο ενισχυτής καναλιών δεν είναι τόσο ισχυρά σε σύγκριση με τα αριστερά / δεξιά κανάλια.

Ο ήχος του κεντρικού καναλιού δεν χρειάζεται να είναι υψηλός. Πρέπει να είναι σταθερό και ο διαθέσιμος έλεγχος επιπέδου είναι αρκετός για να παράγει την απαιτούμενη έξοδο.

Η χρήση του C1 Capacitor δεν είναι υποχρεωτική, καθώς παρέχει συχνότητα roll-off 8kHz. Αυτό πραγματικά βοηθά στη μείωση τυχόν ζητημάτων στο σήμα του κύριου στερεοφωνικού.

Έξοδος - Sub-Woofer

Η έξοδος του sub-woofer λαμβάνεται από τον κεντρικό μίκτη καναλιών και προστίθεται φίλτρο χωρίς διέλευση επειδή είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ένα sub όπου υπάρχει ήδη ένα φίλτρο.
Άλλοι παράγοντες

Χρησιμοποιούνται αντιστάσεις 100ohms για να μπλοκάρουν την ταλάντωση των οπών εμποδίζοντας την χωρητικότητα του ηλεκτροδίου σήματος. Μετά από αυτό, δεν θα έχει ως αποτέλεσμα απώλεια συχνότητας, αλλά εάν χρησιμοποιείτε καλώδια σήματος μήκους 100 μέτρων, ενδέχεται να δημιουργηθεί πρόβλημα.

Αναφερόμενοι στο Σχήμα 3, τα πίσω ηχεία έχουν δύο εξόδους παράλληλα.

Ο λόγος να το κάνετε είναι να επιτρέψετε την εύκολη καλωδίωση για να διευκολύνετε τη σύνδεση του στερεοφωνικού ενισχυτή με τα πίσω ηχεία.

Κανονικά, ο μονοφωνικός ενισχυτής θα τα πήγαινε καλά όσο οδηγούσε παράλληλα με τα δύο πίσω ηχεία. Αλλά αυτό μπορεί να μην είναι εφικτό εάν χρησιμοποιείτε ηχεία 4ohm και αν το χρησιμοποιείτε, τότε βεβαιωθείτε ότι τα συνδέετε με τη μορφή σειρών. Για να είναι δυνατή η σύνδεση εκτός φάσης, τα κόκκινα τερματικά πρέπει να ενώνονται και να συνδέουν περαιτέρω το τερματικό των ηχείων στην έξοδο του ενισχυτή.

Δημιουργία του συστήματος

Μπορείτε να τοποθετήσετε ολόκληρο το σύστημα σε μεταλλική θήκη. Η χρήση μεταλλικής θήκης μπλοκάρει το βουητό ή άλλο θόρυβο που προέρχεται από το δίκτυο κ.λπ.

Αν και δεν υπάρχει παράγοντας παραγωγής θερμότητας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μικρή θήκη. Ωστόσο, φροντίστε να διατηρήσετε χώρο ώστε να χωράει τους συνδετήρες RCA και τα υπόλοιπα εξαρτήματα.

Επίσης, φροντίστε να μην χαλαρώσετε τα εξαρτήματα, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα.

Μπορείτε να συνδέσετε τα εξαρτήματα και το διπλό opamp σε έναν πίνακα ελέγχου. Επίσης, βεβαιωθείτε ότι εφαρμόζετε 1% μεταλλική μεμβράνη σε όλο το για να μειώσετε τον θόρυβο.

Μπορείτε να διατηρήσετε τις συνδέσεις RCA ενσύρματα. Βεβαιωθείτε ότι ελέγχετε τη γείωση.

Ο κεντρικός αγωγός τροφοδοσίας και οι σύνδεσμοι RCA πρέπει να διατηρούν ασφαλή σύνδεση για να αποφευχθεί η λήψη θορύβου. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε καπάκια πολυεστέρα 100uF για να συνδεθείτε παράλληλα με πυκνωτές παράκαμψης τροφοδοσίας 100uF παράλληλα, αλλά αυτό δεν είναι υποχρεωτικό.

Γραμμή καθυστέρησης

Εάν σκοπεύετε να εμπλουτίσετε τον ήχο, μπορείτε επίσης να εφαρμόσετε γραμμή καθυστέρησης για να καθυστερήσετε τον ήχο που μπαίνει στα πίσω ηχεία. Αυτό όμως δεν είναι υποχρεωτικό.

Συνολικά, η απόδοση του συστήματός σας εξαρτάται πλήρως από τον τρόπο με τον οποίο οργανώσατε το κύκλωμα. Εάν το προτεινόμενο απλό κύκλωμα αποκωδικοποιητή ήχου surround δεν είναι σωστά κατασκευασμένο, ενδέχεται να αντιμετωπίσετε σταθερά προβλήματα σε σύγκριση με ένα καλά κατασκευασμένο.