Az audio késleltetési vonal olyan technika, amelyben az adott hangjelet egy digitális tárolási szakasz sorozatán keresztül vezetik át, amíg a végső hangkimenetet egy bizonyos periódus (általában milliszekundumban) késik. Ha ezt a késleltetett hangkimenetet visszajuttatják az eredeti hanghoz, elképesztően továbbfejlesztett hangot eredményez, amely gazdagabb, terjedelmesebb és olyan funkciókkal van tele, mint az echo és a reverb.
Áttekintés
A helyiségben lejátszott zene hallgatási élménye jelentősen függ a szoba belső tereitől.
Ha a szoba belseje sok modern dekorral és üvegablakkal van tele, ez túl sok visszhanghatást idézhet elő a zenében.
Másrészt, ha a szoba sok szövetalapú elemet tartalmaz, például nehéz függönyöket, párnázott bútorokat stb., A zene hajlamos elveszíteni minden visszhang- és visszhangeffektust, és meglehetősen unalmas és érdektelen lehet.
Ez utóbbi esetben valószínűleg eldöntheti és eldobhatja az összes függönyt, párnát, párnát, kanapékészletet, vagy választhatja a javasolt audio késleltetési áramkört, amely segít a zene hangulatának természetes helyreállításában a kedvenc feláldozása nélkül. belső terek.
Ezen az áramkörön keresztül valóban visszhangot (hangjel késleltetés) és visszhangot (visszaverődések után) generálhat, és sokkal gazdagabb hangot érhet el.
Nem is olyan régen az audiojel késleltetésének megszerzésének egyetlen technikája a nagyon költséges elektronikus eszközök használata volt. Ma van egy teljesen új formája az IC-nek, az úgynevezett „bucket-brigade”, amely lehetővé teszi, hogy nagyon olcsón felépíthesse személyes késleltetési rendszerét.
A hangforrás és az előerősítő, vagy az előerősítő és a teljesítményerősítő közé erősítve a koncepció változó jelvisszhangot kínál, amely gazdagíthatja a legtöbb otthoni zenei rendszer hangját.
Kis áramkör-módosításokkal az ötlet fázisként / flangerként is alkalmazható, lehetővé téve a felhasználó számára, hogy hangeffektusokat szerezzen az alkalmazások rögzítésére és a szakemberek által használt elektromos gitárokra.
A vödör-brigád IC egy MOStype váltóregiszter, amely két 512 lépcsős regiszterből áll, magányos 14 tűs csomagban.
Ha egy audiojelet táplálnak a vödör-brigád kialakításának bemenetére, és a megfelelő IC-k óragenerátorral működnek, akkor az audiojel fokozatosan, lépésről lépésre mozog, míg végül a jel a kimenetre érkezik a tervezett késedelem.
A késleltetési áramkör blokkvázlata az alábbiakban látható:
Ha ezt a késleltetett jelet visszavezetik (visszavezetik) az eredeti jelbe, akkor visszhangzási effektust szimulálnak.
A valós idejű hangulat mellett a vödör-brigád áramkör bármilyen audiorendszerrel megvalósítható, hogy szintetikus sztereó hangot hozzon létre monó hangforrásokból, ami hasznos lehetőség a „kettős hangzás” és a „fázis / perem” használatára.
Mi az a Vödör Brigád
A „vödördandár” kifejezés arra emlékeztet bennünket, hogy egy sor férfi vödör vizet ad a tűzveszély leküzdésére.
A vödör-brigád analóg váltó regiszter azonos módon működik, ezért a név.
A váltóregiszterekkel viszont a kondenzátorok a PMOS IC-re közvetlenül csatlakoztatott „vödröket” képviselik. Minden egyes chipben több mint 1000 ilyen kondenzátor lehet (szakaszonként egyetlen kondenzátor és pár MOS tranzisztor).
Az elem, amely átkerül, valójában az elektromos töltés csomagjai az egyik szakaszból a másikba. Tudjuk, hogy nem könnyű egyenletesen vizet tölteni egyszerre egy vödörbe és egy vödörből.
Ugyanígy nem könnyű egyidejűleg feltölteni és kisütni a kondenzátort. Ezt a kérdést az eltolásregiszterek és egy pár fázison kívüli órafrekvencia oldja meg.
Abban az időszakban, amikor az első óra magas, a „páratlan” figurákkal ellátott vödröket kidobják a következő, „páros” számokkal ellátott vödrökbe. Amint megérkezik a második magas óra, a páros vödrök kidobódnak a következő egymást követő páratlan vödrökbe.
Így az egyes töltések a vonal mentén eltolódnak egy-egy szakaszból.
A fenti kép az MN3001 analóg eltolásregiszter 4 standard szakaszának sematikus ábrázolása.
Mindegyik MN3001 IC két 512 fokozatú shift regiszterből áll. Ne feledje, hogy az A és a C szakasz egy adott órához van kapcsolva, míg a B és D szakasz a másik órához van kapcsolva, hogy a páratlan / páros kapcsolatot hozzák létre.
Hogyan működik a késleltetett áramkör
A következő sematikus ábra az audio késleltetési vonal teljes vázlatát mutatja be.
Amikor ténylegesen késleltetést hoz létre az audiojelben, különféle érdekes hangeffektusokat generál. A legszembetűnőbb az echo effektus szimulációja.
A vödördandár által okozott késések azonban általában nagyon kicsiek ahhoz, hogy diszkrét visszhangként ismerjék el őket.
A késleltetett jel csökkentett erősítéssel történő megismétlése utánozhatja a visszhangok egészséges visszhangját egy visszhangzó térben.
Bizonyos erősítés bevezetésével a késleltetett jel újrafeldolgozásában lehetséges lehet egy természetellenes „ajtó-rugó” kimenetet generálni a zenéhez.
Ha egy hangszeres jelnek vagy beszédsávnak 30 vagy 40 ms késleltetést okoz, és a késleltetett jelet visszaszorítja az eredeti jelre, akkor a kimeneti hang terjedelmesebbé válik, és azt a benyomást kelti, mintha a kezdeti hangmennyiségnél vagy a zenei mélységnél több lenne.
Ezt a fajta népszerű megközelítést „kettős hangzásnak” nevezik. Egy másik jól ismert rövid késleltetési effektus lehet egy sajátos hang, amely a „fázis” vagy „orsó pergés” nevű technikán keresztül jön létre.
A cím eredeti kísérletéből származik, amelyben magnót alkalmaztak az időhúzás előállításához, és egy ügyes kéz dörzsölése a szalagadagoló orsó külső oldalán megváltoztatta a késleltetést az akusztikai hatás elérése érdekében.
Ma ezt a hatást teljes egészében digitális technológiával lehetne kifejleszteni, a jel 0,5-5 ms késleltetésével, miközben a késleltetett jelet hozzáadjuk vagy kivonjuk az eredeti jelből.
Phasor / flanger beállításban a frekvencia és annak harmonikusai, amelyek hullámhossza megegyezik az késleltetéssel, teljesen megszűnik, míg az összes többi frekvencia megerősödik.
Ilyen módon a rovátkák közötti frekvenciájú fésűszűrőt módosítják az órafrekvencia megváltoztatásával, amint az alább látható.
Ennek eredményeként a tónusos fejlesztés bevezetésre került a nem tónusú hanganyaghoz, például dobokhoz, cintányérokhoz, valamint az ének frekvenciáihoz.
A phasor / flanger mód lehetővé teszi a monofon eredetű sztereó jelek replikálását. Ennek elérése érdekében a késleltetett jel bevezetésével kivont fázisos kimenetet egy csatornára, míg a késleltetett jel kivonásával kivont kimenetet az ellenkezőjére küldjük.
A közönség számára a fázishatás megszűnik, jó szintetikus sztereó hatást engedve fülüknek.
A tervek fő elemei kétségtelenül a vödör-brigád IC-k, amelyek képesek közvetlenül szintetizálni az analóg jeleket. Az áramkörök nem tartalmaznak drága analóg-digitális és digitális-analóg átalakítókat.
Amint a flipflop órapulzusát a vödör-brigád IC felé táplálják, a bemeneten meglévő egyenáramú tápellátás átkerül a regiszterbe. A diszkrét biteket lépésről lépésre tolják egymást követő óraimpulzusokon keresztül, míg végül 256 impulzus után megérkeznek a vonal végére és leadják a kimeneti jelet.
A kimeneti hullámformát aluláteresztő szűrővel tisztítják, és bármilyen duplikált jel létezett a bemenetnél, de az órajel frekvenciájának 256-szorosával késleltetett.
Például, ha az órajel frekvenciája 100 kHz, a késés 256 x 1/100 000 = 2,56 ms lehet. Figyelembe véve, hogy a bemeneten lévő zenei jel mintavételi frekvenciája az órajel frekvenciájától függ, egy feltételezhető 50% -kal alacsonyabb órajel-frekvencia lehet a maximálisan átvihető hangfrekvencia.
Mindazonáltal a valós életbeli korlátok miatt az órajel frekvenciájának 1/3-a reálisabb tervezési célnak tűnhet. Az áramkörök egymás után csatlakoztathatók vagy lépcsőzetesek lehetnek, hogy hosszabb időbeli késéseket biztosítsanak megnövelt órajel mellett, bár a sorosan kapcsolt áramkörökben a magasabb zaj esetleg felülmúlhatja a sávszélesség növekedését.
Késleltetett üzemmódban a 2 műszak regiszter sorba van kapcsolva, ami kétszer magasabb órafrekvenciák használatát teszi lehetővé.
Ez lehetővé teszi, hogy az egyes műszakregiszterek sávszélességének kétszerese programozható ugyanarra az időkésleltetésre. Még ebben a kettős sávszélességű üzemmódban is a 40 ms késleltetéshez szükséges órajel frekvencia a sávszélességet 3750 Hz maximális bemeneti jelre korlátozza, amely eléggé kinéz a hangfrekvenciához, bár a legtöbb zenei berendezéshez nem elég.
Számos olyan alkalmazásban, amelyben a késleltetett átvitelt az eredeti jelre hajtják végre, a sávszélesség csökkenése rejtőzhet az eredeti jelbemenetben található nagyfrekvenciás jelek miatt. A normál jelcsillapítás kompenzálásához 8,5 dB-es erősítőt alkalmaznak a váltóregiszterek között.
Phasor / flanger módban a legnagyobb késleltetés hozzávetőlegesen 5 ms, ami elég kicsi ahhoz, hogy egyetlen műszakregisztert használhassanak anélkül, hogy fel kellene áldozni a sávszélességet.
A második váltási regiszter következésképpen az elsővel párhuzamosan csatlakozik az S / N arány növeléséhez. A jelfrekvenciákat szakaszosan alkalmazzák, míg a zajjeleket véletlenszerűen hozzáadják és levonják.
A Phasor / Flanger
A phasor / flanger minták tömbvázlatát a következő ábra mutatja.
A fázis / flanger vázlatos diagramja az alábbiakban látható:
Mindegyik esetben a quad NOR kapu IC4 úgy van felszerelve, mint egy astable multivibrátor, amely a megadott órajel frekvenciájának kétszerese.
Az IC4 kimenet a flip-flop IC5-hez csatlakozik, amely pár járulékos (180 ° fázison kívüli) kimeneti órajelet kínál FIFTY PERCENT munkaciklusokkal.
Ezek az impulzusok az órajel bemeneteként működnek az IC2 eltolási nyilvántartásaiban. Az R16 ellenállás meghatározza a frekvenciát, és rögzített sebesség a késleltetési áramkörben.
Az órajel frekvenciája tetszés szerint megváltoztatható további ellenállások párhuzamos hozzáadásával a fázis / perem adott csatlakozóin keresztül.
Az audio bemeneti jelet az aluláteresztő szűrő fokozatának hét pólusán keresztül dolgozzák fel, ahol IC3 és 1/2 IC1 kerül felhasználásra. A szűrők 42 dB / oktáv teljes csillapítást biztosítanak egy hangolt frekvencián.
Például, ha a szűrőt 5000 Hz-re hangolják, akkor egy 10 000 Hz-es jelet 100: 1-nél nagyobb mértékben csillapítanak.
Míg a szűrőket nagy erősítésű op erősítőkkel működtetik, a kimenetüket maximalizálni tudja, mielőtt pólusonként 6 dB / oktáv sebességgel gurulna. Ezt a fajta szűrőket „alul csillapítottnak” nevezik.
Az alul csillapított és túl csillapított (RC) szűrőfokozatok egyensúlyának megfelelő megválasztásával könnyű beállítani a kívánt áteresztősávban lapos válaszú szűrőt, hogy 3 dB-t érjen el a hangolási frekvencián, és jellemzője a merülési sebesség a pólusok számának 6-szorosa.
Pontosan ez valósul meg az ebben a cikkben bemutatott késleltetési vonal és fázis / perem kialakításokban. A szűrők ellenállási értékeinek azonosításához általában jelentős mennyiségű statisztikai kimutatásra van szükség.
A dolgok megkönnyítése érdekében kiválaszthatja a megfelelő ellenállási értékeket a szűrőellenállások értékeinek táblázatából.
Használja ki ezt a táblázatot az ellenállásértékek kiválasztásához, kifejezetten a késleltetős áramkörhöz. (A 4. ábrán megadott szűrőellenállás-értékek és a hozzájuk tartozó anyagjegyzék fokozott 5 ms késleltetést eredményez, a kimenet 3 dB-rel 15 kHz-nél alacsonyabb a fázis / perem esetében.)
Tápegység
Alkatrész lista
C12 - 470 uF, 35 V
C13, C15, C16 - 0,01 uF lemezkondenzátor, C14 -100 pF lemezkondenzátor
C17 - 33 uF, 25 V
D1, D2 - IN4007
D3 -1N968 (20 V) zener dióda
F1 -1/10 amperes biztosíték
IC6 -723 precíziós feszültségszabályozó
Minden ellenállás I / 4 wattos, 5% -os tűréssel rendelkezik:
R17-1k
R18 - 1M
RI9-10 ohm
R20 - 8,2 k ohm
R21 - 7,5 k ohm
R22 - 33k ohm
R23 - 2,4k
Az audio késleltetési vonal áramellátási áramköre a fenti képen látható. Az IC6 feszültségszabályozó köré épül, hogy kikapcsolja az elsődleges 15 voltos tápkimenetet. A műszakregiszter mindegyik +1 és +20 volt forrását tartalmazza.
A +20 voltos sínt a D3 zener dióda segítségével szerezzük be, a +1 voltos vonal pedig az R22 és R23 körül konfigurált feszültségosztóról származik.
Mivel az op erősítőket egyvégű tápegységen keresztül hajtják, elengedhetetlenné válik, hogy ezeknek az eszközöknek az áramkörében referenciaként a 10,5 voltos feszültségvezeték működjön.
Építkezés
A valódi dimenziós maratási és fúrási kézikönyv, és mindkét áramköri elrendezésnél ugyanaz, de szükség szerint másképp bekötve, az alábbi ábrákon látható.
Mielőtt bármilyen alkatrészt illesztene a NYÁK-ra, be kell illesztenie és forrasztania a különféle áthidaló linkeket a résekbe. Ezt követően csatlakoztassa a kártyát a fentiek szerint, az előnyös működési módnak megfelelően.
Vigyázzon az összes félvezető eszköz és elektrolit kondenzátor csapjának helyzetére, és helyezze be őket megfelelően.
Ügyeljen arra, hogy óvatosan tartsa és szerelje össze a MOS-eszközöket, mivel ezek érzékenyek a statikus töltésekre, és megsérülhetnek az ujjain kialakult statikus töltés miatt. Helyezheti az IC-ket egyenesen a NYÁK-ra, vagy használhatja az IC-aljzatokat is.
A javasolt hangkésleltetési vonal fő specifikációi
Előző: Soft-Start tápegység erősítő hangszórókhoz Következő: Ni-Cd lemerült akkumulátor-monitor áramkör lambda-diódával
