Egyszerű térhatású hangdekóder áramkör

Ez a cikk azzal a szándékkal készült, hogy részletesen elmagyarázza egy egyszerű térhatású hang dekóder áramkörének elkészítését.

Szerző: Dhrubajyoti Biswas

Áttekintés

A dekóder koncepcióját David Hafler vezette be először a 70-es években. Kutatása szemlélteti, hogyan lehet két hangszórót hátsó hangsugárzóként használni egy térhatású rendszeren.

Az alábbi ábra egy diagram, amely Hafler kutatásain alapul:

1.ábra

Az 1. ábra szerint Hafler úgy tervezte az áramkört, hogy a hátsó hangsugárzók generálják a jelkülönbséget a jobb és a bal kimenet között.

Míg minden sztereó kódolású rendszer fenntartja a jelkülönbséget a jobb és a bal csatorna között, a hátsó hangszórók által vett jelkülönbség reprodukálódik.

Fontos azonban szem előtt tartani, hogy ne földeljük a hátsó hangsugárzók negatív csatlakozóit, különben a hátsó párhuzamosan fog viselkedni a fő első hangsugárzókkal.

Vonalszintű passzív változat

Egyéni erősítő használata a hátsó hangszórókhoz valójában nem lehetséges. Van azonban egy kiút, amelyet néhány kutatás után kitaláltunk. A 2. ábrára hivatkozva teljesen passzív, de ideális transzformátorra van szüksége - egy 10K impedanciájú transzformátorra [1: 1 arány], amelyet meglehetősen ritkán találunk, de elérhető.

2. ábra

Alternatívaként megpróbáltunk 600ohmos egységet használni. De az impedancia miatt a kapott kimenet nem volt jó, mivel hiányzik a basszus.

A transzformátor betöltésekor azonban megnövelte a mélyhangminőséget, de az előerősítő az impedancia miatt úgy tűnik, nem működik teljes mértékben. Ezért használtunk telefonos transzformátorokat 600: 600ohm-mal, és ez jól működött.

A 2. ábrán látható áramkör szemlélteti a követés módját. Ezt a tervet követve működött, de nagyon alacsony az impedanciája minden olyan esetben, amely a szilárdtest-előerősítőt tiltja.

600ohmos egységet használva a keletkező veszteség 3dB körül van. Az alacsony frekvencia -3dB 100Hz-en. Ez azonban a transzformátor minőségétől függ.

A 600 ohmos telefontranszformátor széles körben elérhető a piacon, de közülük sokan nem felelnek meg annak a lehetőségnek, hogy ezt a kísérletet használják.

A nagy teljesítményű transzformátorok nagy részét ömlesztve értékesítik, ezért nehéz egyetlen példányt beszerezni. Tehát az alternatíva a kettős opamp használata lenne a rendszer tervezéséhez, és annak folyamatát az alábbiakban részletesen megemlítjük.

Az új áramkör elmagyarázása

A 3. ábra vázlatos ábrája részletes képet ad az egyszerű térhatású hangdekóder áramkör ezen fejleményeiről.

3. ábra

Míg az új kialakítás [3. ábra] Hafler elvét követi, ez az új áramkör egyszerűsítette a vezetékeket, bár szükségünk volt még további erősítőkre. Most van egy középcsatorna jel, és a mono jel vételére szolgáló mélynyomó is be van állítva.

Lehet, hogy más típusú papírokkal is találkozott hasonló típusú áramkörökkel, de van néhány csavar. Kerültük az aktív elektronikát a bal / jobb csatornákon, és bevezettük az opampokat, hogy nullázzuk azt a tényezőt, amely a hang romlását okozhatja.

Az 50K impedancia nem jelent akadályt az előerősítő számára, mivel a főjel párhuzamos a kiegészítő áramkörrel.

Az extra hangerőszabályzást kizártuk a rendszerből, mivel az előerősítőben található a hangerő-szabályozás. Sőt, a hátsó csatorna erősítője szintszabályozóval is rendelkezik, hogy egyensúlyba hozza az első és a hátsó szintet.

Felhívjuk figyelmét, hogy ha a 3. ábra szerinti áramkört követi, akkor gondoskodjon arról, hogy a hátsó hangsugárzók bekötve legyenek.

Hagyja, hogy az egyik hangszóró normál módon csatlakozzon az erősítőhöz, a másodikat pedig úgy kell csatlakoztatni, hogy a hangszóró vezetékei megfordultak.

Bár a különbség talán elhanyagolható, de a legjobb minőségi hatás elérése érdekében mindig tanácsos a fázison kívüli kapcsolatot választani. Ez segít fenntartani a bal-jobb és a jobb-bal jeleket.

A surround hang dekóder áramkörének működése

Az A1 opampot erősítő kivonásával kell csatlakoztatni, és ha ugyanazt a jelet továbbítja mindkét hangszóróhoz, az eredmény nulla lesz.

Ez azt eredményezi, hogy a sztereó jelből eltávolítanak minden közös információt, és a Hafleréhez hasonló különbségjelet eredményezne. Az A2 viszont összegző erősítő. Kimenete minden szükséges információt tartalmaz a bal és a jobb csatornáról.

Center Channel Control

A VR1 pot a középső csatorna szintezésére van beállítva. Ez lehet hagyományos edény vagy trimpot, hátulra szerelve.

Ha összeadjuk a két csatornát [bal / jobb csatorna], ahol a jel nem mono, akkor a -3dB lesz a középső csatorna szintje.

Például, ha a középső csatorna beszéde mono, akkor a szint mindkét hangszórón egyenlővé válik. Az erősítő túlterhelésének lehetősége vagy a hangszóró itt ritka eset, mivel a hangszórók és a csatornaerősítő nem annyira erősek a bal / jobb csatornákhoz képest.

A középső csatorna hangjának nem kell magasnak lennie. Stabilnak kell lennie, és a rendelkezésre álló szintszabályozás elégséges a szükséges kimenet előállításához.

A C1 kondenzátor használata nem kötelező, mivel 8 kHz-es roll-frekvenciát biztosít. Ez valójában segít csökkenteni a fő sztereó jelével kapcsolatos esetleges problémákat.

Kimenet - mélynyomó

A mélysugárzó kimenetét a központi csatornakeverőből veszik, és hozzáadják az átengedés nélküli szűrőt, mert nehéz meghatározni azt az alállomást, ahol már van szűrő.
Egyéb tényezők

100 ohmos ellenállásokkal blokkolják az opampok oszcillációját a jelvezeték kapacitásának megakadályozásával. Ennek betartása nem eredményezné a frekvencia csökkenését, de ha 100 m hosszú vezetékeket használ, problémát okozhat.

A 3. ábrára hivatkozva a hátsó hangszórók két kimenettel rendelkeznek párhuzamosan.

Ennek oka az, hogy lehetővé tegye az egyszerű bekötést, hogy megkönnyítse a sztereó erősítő és a hátsó hangszórók csatlakoztatását.

Normális esetben a mono erősítő jól megy, ha párhuzamosan halad a két hátsó hangszóróval. De ez nem biztos, hogy megvalósítható, ha 4ohmos hangszórókat használ, és ha mégis használja, akkor biztosítsa, hogy soros formában csatlakoztassa őket. A fázison kívüli kapcsolat engedélyezéséhez a piros csatlakozóknak össze kell kapcsolódniuk, és tovább kell csatlakoztatniuk a hangszórók csatlakozóját az erősítő kimenetéhez.

A rendszer kiépítése

A teljes rendszert elhelyezheti egy fém házon. A fém tok használata blokkolja a zümmögést vagy a hálózatból származó egyéb zajt.

Bár nincs hőtermelő tényező, használhat kis tokot. Mindazonáltal ügyeljen arra, hogy maradjon hely az RCA csatlakozókhoz és a többi alkatrészhez.

Ügyeljen arra is, hogy ne lazítsa meg az alkatrészeket, mert ez rövidzárlathoz vezethet.

A komponenseket és a kettős opampot bekötheti egy Veroboard-ra. A zaj csökkentése érdekében ügyeljen arra is, hogy 1% fémfóliát alkalmazzon rajta.

Az RCA csatlakozókat vezetéken tarthatja. Ellenőrizze a földelés ellenőrzését.

A tápegység középső körének és az RCA csatlakozóknak biztonságos kapcsolatot kell fenntartaniuk a zajfelvétel elkerülése érdekében. Használhat 100uF poliészter kupakokat is, hogy párhuzamosan csatlakozzon a 100uF tápellátó bypass kondenzátorokhoz, de ez nem kötelező.

Késleltetési sor

Ha a hangzás gazdagítását tervezi, késleltetési vonalat is alkalmazhat a hátsó hangsugárzókba érkező hang késleltetése érdekében. De ez megint nem kötelező.

Összességében a rendszer teljesítménye teljesen függ az áramkör rendezésétől. Ha a javasolt egyszerű térhatású dekóder áramkör nincs megfelelően felépítve, akkor állandó problémákkal szembesülhet egy jól felépítetthez képest.