Circuit simplu de decodare a sunetului surround

Acest articol este scris cu intenția de a explica în detaliu în spatele realizării unui circuit simplu de decodare a sunetului surround.

De: Dhrubajyoti Biswas

Prezentare generală

Conceptul de decodor a fost introdus pentru prima dată de David Hafler în anii '70. Cercetările sale ilustrează modul de utilizare a două difuzoare ca difuzoare spate pe un sistem surround.

Figura de mai jos este o diagramă bazată pe cercetările lui Hafler:

figura 1

Conform figurii 1, Hafler a proiectat circuitul pentru a permite difuzoarelor din spate să genereze diferența de semnal între ieșirea din dreapta și stânga.

În timp ce fiecare sistem codat stereo menține diferența de semnal între canalul drept și cel stâng, diferența de semnal atunci când este recepționată de difuzoarele din spate este reprodusă.

Cu toate acestea, este vital să aveți în vedere să nu legați la pământ bornele negative ale difuzoarelor din spate, altfel partea din spate se va comporta paralel cu difuzoarele frontale principale.

Versiune pasivă la nivel de linie

Utilizarea amplificatorului individual pentru difuzoarele din spate nu este de fapt posibilă. Cu toate acestea, există o cale de ieșire pe care am descoperit-o după unele cercetări. Referindu-ne la Figura 2, este total pasiv, dar are nevoie de un transformator ideal - un transformator cu impedanță de 10K [raport 1: 1], care este destul de rar de găsit, dar disponibil.

Figura 2

Ca alternativă, am încercat să folosim o unitate de 600ohm. Dar pentru impedanță, ieșirea pe care am primit-o nu a fost bună, deoarece îi lipsește basul.

Cu toate acestea, la încărcarea transformatorului, a crescut calitatea basului, dar preamplificatorul nu pare să funcționeze la maximum din cauza impedanței. Din acest motiv, am folosit transformatoare telefonice cu 600: 600 ohmi și a funcționat bine.

Circuitul din Figura 2 ilustrează modul în care am urmat. În urma acestui design, a funcționat, dar are o impedanță foarte mică în toate cazurile, cu excepția preamplificatorului în stare solidă.

Folosind unitatea de 600ohm, pierderea generată este de aproximativ 3dB. Frecvența joasă este de -3dB pe 100Hz. Cu toate acestea, variază în funcție de calitatea transformatorului.

Transformatorul de telefonie de 600ohm este disponibil pe piață pe scară largă, dar mulți dintre ei nu sunt la înălțimea de a-l utiliza în acest experiment.

Majoritatea transformatoarelor alimentate cu energie hi sunt vândute în bloc și, prin urmare, este dificil să procurăm o singură copie. Deci, alternativa ar fi utilizarea opamp dual pentru proiectarea sistemului, iar procesul său este menționat mai jos în detaliu.

Explicarea noului circuit

Diagrama schematică din Figura 3 oferă o vedere detaliată din spatele acestei dezvoltări a circuitului simplu de decodare a sunetului surround.

Figura 3

În timp ce noul design [Figura 3] va urma principiul Hafler, acest nou circuit a simplificat cablarea, deși aveam nevoie de amplificatoare de putere suplimentare. Acum există un semnal de canal central și sub-wooferul pentru a primi semnal mono este de asemenea setat.

Este posibil să fi întâlnit un tip similar de circuit pe alte hârtii, dar există unele răsuciri în el. Am evitat orice electronică activă pe canalele stânga / dreapta și am introdus opamps pentru a reduce factorul care poate cauza degradarea sunetului.

Impedanța de 50K nu va reprezenta nicio barieră pentru un preamplificator, deoarece semnalul principal este paralel cu circuitul suplimentar.

Controlul suplimentar al volumului a fost exclus din sistem, din cauza prezenței controlului volumului în preamplificator. Mai mult, amplificatorul de putere al canalului din spate are, de asemenea, control de nivel pentru a echilibra nivelurile din față și din spate.

Vă rugăm să rețineți, dacă urmăriți circuitul ca în Figura 3, asigurați-vă că faceți difuzoarele din spate conectate la fază.

Lăsați un difuzor să se conecteze la amplificator în mod normal, iar cel de-al doilea ar trebui să fie conectat, menținând cablurile difuzorului inversate.

Deși diferența poate fi neglijabilă, dar pentru a obține cel mai bun efect de calitate, este întotdeauna recomandabil să optați pentru o conexiune defazată. Acest lucru ajută la menținerea semnalelor stânga-dreapta și dreapta-stânga.

Modul în care funcționează circuitul de decodare a sunetului surround

Opamp A1 ar trebui să fie conectat sub formă de amplificator de scădere și, dacă același semnal este trecut către ambele difuzoare, rezultatul va fi zero.

Acest lucru va duce la eliminarea tuturor informațiilor comune din semnalul stereo și ar produce semnalul diferențiat, similar cu cel al lui Hafler. A2, pe de altă parte, este un amplificator sumator. Ieșirea sa conține toate informațiile necesare de pe canalele din stânga și din dreapta.

Control canal central

Potul VR1 este setat să niveleze canalul central. Poate fi fie o oală convențională, fie un trimpot cu partea din spate montată.

Adăugarea celor două canale [canal stânga / dreapta] unde semnalul nu este mono, va fi nivelul -3dB va fi nivelul canalului central.

De exemplu, dacă vorbirea canalului central este mono, atunci nivelul devine egal la ambele difuzoare. Posibilitatea supraîncărcării amplificatorului sau a difuzorului este un caz rar aici, deoarece difuzoarele și amplificatorul de canale nu sunt la fel de puternice în comparație cu canalele stânga / dreapta.

Sunetul canalului central nu trebuie să fie ridicat. Trebuie să fie stabil și controlul nivelului disponibil este suficient pentru a genera ieșirea necesară.

Utilizarea condensatorului C1 nu este obligatorie, deoarece oferă o frecvență de rulare de 8 kHz. De fapt, acest lucru ajută la reducerea oricăror probleme ale semnalului stereo principal.

Ieșire - Sub-woofer

Ieșirea sub-wooferului este preluată de la mixerul de canal central și a adăugat un filtru fără trecere, deoarece este greu să se determine un sub unde există deja un filtru.
Alti factori

Rezistențele de 100 ohmi sunt utilizate pentru a bloca oscilația opampurilor prin prevenirea capacității cablului de semnal. Urmarea acestui lucru nu ar duce la pierderea frecvenței, dar dacă utilizați cabluri de semnal de 100 m lungime, ar putea pune probleme.

Referindu-ne la Figura 3, difuzoarele din spate au două ieșiri în paralel.

Motivul pentru care faceți acest lucru este să permiteți cablarea ușoară pentru a facilita conectarea amplificatorului stereo cu difuzoarele din spate.

În mod normal, amplificatorul mono ar funcționa bine atâta timp cât rulează paralel cu cele două difuzoare din spate. Dar acest lucru nu poate fi fezabil dacă utilizați difuzoare de 4 ohm și dacă îl utilizați, asigurați-vă că le conectați sub formă de serie. Pentru a permite conexiunea defazată, terminalele roșii trebuie să se unească și să conecteze în continuare terminalul difuzoarelor la ieșirea amplificatorului.

Construirea sistemului

Puteți așeza întregul sistem pe o carcasă metalică. Utilizarea carcasei metalice blochează zumzetul sau alt zgomot provenit de la rețea etc.

Deși nu există niciun factor de generare a căldurii, puteți folosi carcasă mică. Cu toate acestea, asigurați-vă că păstrați spațiul pentru a se potrivi conectorilor RCA și restul componentelor.

De asemenea, asigurați-vă că nu lăsați componentele libere, deoarece acest lucru poate duce la scurtcircuit.

Puteți conecta componentele și opampul dual pe un Veroboard. De asemenea, asigurați-vă că aplicați 1% folie de metal peste tot pentru a reduce zgomotul.

Puteți păstra conectorii RCA la cablu. Asigurați-vă că verificați legarea la pământ.

Circuitul central al sursei de alimentare și conectorii RCA ar trebui să mențină conexiunea sigură pentru a evita captarea zgomotului. De asemenea, puteți utiliza capace din poliester 100uF pentru a vă conecta în paralel cu condensatori de bypass de alimentare 100uF, dar acest lucru nu este obligatoriu.

Linie de întârziere

Dacă intenționați să îmbogățiți sunetul, puteți aplica și linia de întârziere pentru a întârzia sunetul în difuzoarele din spate. Dar acest lucru nu este din nou obligatoriu.

În general, performanța sistemului dvs. depinde pe deplin de modul în care ați aranjat circuitul. Dacă circuitul de decodare a sunetului surround simplu propus nu este bine construit, vă puteți confrunta cu probleme constante în comparație cu unul bine construit.