Простая схема декодера объемного звука

Эта статья написана с намерением подробно объяснить создание простой схемы декодера объемного звука.

Автор: Дхрубаджоти Бисвас

Обзор

Концепция декодера была впервые представлена ​​Дэвидом Хафлером в 70-х годах. Его исследование показывает способ использования двух динамиков в качестве тыловых в системе объемного звучания.

На рисунке ниже представлена ​​диаграмма, основанная на исследовании Хафлера:

Рисунок 1

Как показано на рисунке 1, Хафлер разработал схему, позволяющую задним динамикам генерировать разность сигналов между правым и левым выходом.

Хотя каждая стереокодированная система поддерживает разницу сигнала между правым и левым каналом, именно эта разница сигнала, принимаемого задними динамиками, воспроизводится.

Однако очень важно помнить, что отрицательные клеммы задних динамиков нельзя заземлять, иначе задние динамики будут вести себя параллельно основным передним динамикам.

Пассивная версия линейного уровня

Использование индивидуального усилителя для тыловых динамиков практически невозможно. Однако есть выход, который мы выяснили после некоторых исследований. Обращаясь к рисунку 2, он полностью пассивен, но для него нужен идеальный трансформатор - трансформатор с импедансом 10 кОм [соотношение 1: 1], который довольно редко можно найти, но доступен.

фигура 2

В качестве альтернативы мы попробовали использовать блок на 600 Ом. Но из-за импеданса выходной сигнал, который мы получили, был не лучшим из-за отсутствия басов.

Однако при загрузке трансформатора качество басов увеличилось, но предусилитель, похоже, не работает на полную мощность из-за сопротивления. По этой причине мы использовали телефонные трансформаторы с сопротивлением 600: 600 Ом, и они хорошо зарекомендовали себя.

Схема на рисунке 2 иллюстрирует наш путь. В соответствии с этой схемой он работал, но у него очень низкий импеданс во всех случаях, за исключением полупроводникового предусилителя.

При использовании блока 600 Ом генерируемые потери составляют около 3 дБ. Низкая частота составляет -3 дБ на 100 Гц. Однако это зависит от качества трансформатора.

Телефонный трансформатор на 600 Ом широко доступен на рынке, но многие из них не подходят для использования в этом эксперименте.

Большинство высокомощных трансформаторов продаются оптом, и поэтому трудно найти единственную копию. Таким образом, альтернативой было бы использование двойного операционного усилителя для разработки системы, процесс которого подробно описан ниже.

Объяснение новой схемы

Принципиальная схема на рисунке 3 дает подробное представление об этой разработке простой схемы декодера объемного звука.

Рисунок 3

Хотя новая конструкция [рис. 3] будет следовать принципу Хафлера, эта новая схема упростила проводку, хотя нам потребовались дополнительные усилители мощности. Теперь есть сигнал центрального канала, и также установлен сабвуфер для приема монофонического сигнала.

Возможно, вы встречали подобную схему на других работах, но в ней есть некоторые нюансы. Мы отказались от какой-либо активной электроники на левом / правом каналах и ввели операционные усилители, чтобы снизить коэффициент, который может вызвать ухудшение звука.

Импеданс 50 кОм не создает никаких препятствий для предусилителя, поскольку основной сигнал параллелен дополнительной цепи.

Из системы исключен дополнительный регулятор громкости из-за наличия регулятора громкости в предусилителе. Кроме того, усилитель мощности заднего канала также имеет регулятор уровня для балансировки переднего и заднего каналов.

Обратите внимание: если вы следуете схеме, показанной на Рисунке 3, убедитесь, что фаза подключения задних динамиков отключена.

Пусть один динамик подключится к усилителю в обычном режиме, а второй должен быть подключен, удерживая провода динамика перевернутыми.

Хотя разница может быть незначительной, но для получения наилучшего качественного эффекта всегда рекомендуется выбирать соединение в противофазе. Это помогает поддерживать сигналы 'лево-право' и 'право-лево'.

Как работает схема декодера объемного звука

Операционный усилитель A1 должен быть подключен в виде вычитающего усилителя, и если одинаковый сигнал будет передан на оба динамика, результат будет нулевым.

Это приведет к удалению всей информации, которая является общей из стереосигнала, и создаст разностный сигнал, аналогичный сигналу Хафлера. A2 - это суммирующий усилитель. На его выходе есть вся необходимая информация из левого и правого каналов.

Управление центральным каналом

Поток VR1 настроен на выравнивание центрального канала. Это может быть обычный горшок или горшок с креплением сзади.

Сложив два канала [левый / правый канал], где сигнал не является монофоническим, -3 дБ будет уровнем центрального канала.

Например, если речь центрального канала является монофонической, тогда уровень становится одинаковым для обоих динамиков. Возможность перегрузки усилителя или динамика - здесь редкий случай, поскольку динамики и усилитель канала не такие мощные, как левый / правый каналы.

Звук центрального канала не обязательно должен быть высоким. Он должен быть стабильным, а доступного регулятора уровня вполне достаточно для получения требуемого результата.

Использование конденсатора C1 не обязательно, поскольку он обеспечивает частоту спада 8 кГц. Это действительно помогает уменьшить любые проблемы с сигналом основного стерео.

Выход - сабвуфер

Выходной сигнал сабвуфера берется из микшера центрального канала и добавлен непропускающий фильтр, потому что трудно определить сабвуфер, где уже есть фильтр.
Прочие факторы

Резисторы 100 Ом используются для блокировки колебаний операционных усилителей, предотвращая возникновение емкости сигнального провода. Это не приведет к потере частоты, но если вы используете сигнальные провода длиной 100 м, это может создать проблемы.

Ссылаясь на рисунок 3, тыловые динамики имеют два параллельных выхода.

Причина в том, чтобы облегчить подключение стереоусилителя к тыловым динамикам.

Обычно моноусилитель работает нормально, если он работает параллельно двум задним динамикам. Но это может оказаться невозможным, если вы используете 4-омные динамики, и если вы все же используете их, убедитесь, что вы подключаете их последовательно. Чтобы обеспечить противофазное подключение, красные клеммы необходимо соединить, а затем подключить клеммы динамиков к выходу усилителя.

Построение системы

Вы можете разместить всю систему на металлическом корпусе. Использование металлического корпуса блокирует гудение или другие шумы, исходящие от сети и т. Д.

Пока нет фактора тепловыделения, вы можете использовать небольшой корпус. Тем не менее, убедитесь, что оставлено место для разъемов RCA и остальных компонентов.

Кроме того, убедитесь, что компоненты не ослаблены, поскольку это может привести к короткому замыканию.

Вы можете подключить компоненты и двойной операционный усилитель к плате Veroboard. Также не забудьте нанести на него 1% металлическую пленку, чтобы снизить шум.

Разъемы RCA можно оставить подключенными. Обязательно проверьте заземление.

Центральная перемычка блока питания и разъемы RCA должны обеспечивать надежное соединение во избежание наводок. Вы также можете использовать полиэфирные колпачки емкостью 100 мкФ для параллельного подключения байпасных конденсаторов питания емкостью 100 мкФ, но это не обязательно.

Линия задержки

Если вы планируете обогатить звук, вы также можете применить линию задержки, чтобы задержать звук, идущий в задние динамики. Но это опять же не обязательно.

В целом, производительность вашей системы полностью зависит от того, как вы устроили схему. Если предлагаемая простая схема декодера объемного звука не очень хорошо построена, вы можете столкнуться с постоянными проблемами по сравнению с хорошо построенной схемой.