Questo articolo è stato scritto con l'intento di spiegare in dettaglio dietro la realizzazione di un semplice circuito di decodifica del suono surround.
Di: Dhrubajyoti Biswas
Panoramica
Il concetto di decoder è stato introdotto per la prima volta da David Hafler negli anni '70. La sua ricerca illustra il modo di utilizzare due altoparlanti come altoparlanti posteriori in un sistema surround.
La figura seguente è un diagramma basato sulla ricerca di Hafler:
Figura 1
Secondo la Figura 1, Hafler ha progettato il circuito per consentire agli altoparlanti posteriori di generare la differenza di segnale tra l'uscita destra e quella sinistra.
Mentre ogni sistema codificato stereo mantiene la differenza di segnale tra il canale destro e il canale sinistro, è quella differenza di segnale quando viene ricevuta dagli altoparlanti posteriori viene riprodotta.
Tuttavia, è fondamentale tenere presente di non collegare a massa i terminali negativi degli altoparlanti posteriori, altrimenti i posteriori si comporteranno parallelamente agli altoparlanti anteriori principali.
Versione passiva a livello di linea
L'uso di un amplificatore individuale per gli altoparlanti posteriori non è effettivamente possibile. Tuttavia, c'è una via d'uscita che abbiamo scoperto dopo alcune ricerche. Facendo riferimento alla Figura 2, è totalmente passivo, ma necessita di un trasformatore ideale - un trasformatore con impedenza di 10K [rapporto 1: 1], che è abbastanza raro da trovare, ma disponibile.
figura 2
In alternativa abbiamo provato a utilizzare un'unità da 600ohm. Ma è per l'impedenza l'uscita che abbiamo ricevuto non era buona in quanto mancano i bassi.
Tuttavia, caricando il trasformatore, ha aumentato la qualità dei bassi ma il preamplificatore non sembra funzionare al meglio a causa dell'impedenza. È per questo motivo che abbiamo utilizzato trasformatori telefonici con 600: 600 ohm, e ha funzionato bene.
Il circuito nella Figura 2 illustra il modo in cui abbiamo seguito. Seguendo questo progetto, ha funzionato, ma ha un'impedenza molto bassa su tutti i casi tranne il preamplificatore a stato solido.
Utilizzando un'unità da 600ohm, la perdita generata è di circa 3dB. La bassa frequenza è -3dB su 100Hz. Tuttavia, varia in base alla qualità del trasformatore.
Il trasformatore per telefonia da 600 ohm è ampiamente disponibile sul mercato, ma molti di loro non sono all'altezza di usarlo in questo esperimento.
La maggior parte dei trasformatori ad alta potenza vengono venduti all'ingrosso ed è quindi difficile procurarsene una sola copia. Quindi, l'alternativa sarebbe usare il doppio opamp per progettare il sistema e il suo processo è menzionato di seguito in dettaglio.
Spiegando il nuovo circuito
Il diagramma schematico nella Figura 3 fornisce una vista dettagliata dietro questo sviluppo del semplice circuito di decodifica del suono surround.
Figura 3
Mentre il nuovo design [Figura 3] seguirà il principio di Hafler, questo nuovo circuito ha semplificato il cablaggio, anche se avevamo bisogno di amplificatori di potenza aggiuntivi. Ora è presente un segnale del canale centrale ed è impostato anche il subwoofer per ricevere il segnale mono.
Potresti aver riscontrato un tipo simile di circuito su altri documenti, ma ci sono alcuni colpi di scena. Abbiamo evitato qualsiasi elettronica attiva sui canali sinistro / destro e abbiamo introdotto gli amplificatori operazionali per azzerare il fattore che potrebbe causare la degradazione del suono.
L'impedenza di 50K non costituirà alcuna barriera per un preamplificatore, poiché il segnale principale è parallelo al circuito aggiuntivo.
Il controllo del volume extra è stato escluso dal sistema, a causa della presenza del controllo del volume nel preamplificatore. Inoltre, l'amplificatore di potenza del canale posteriore ha anche il controllo del livello per bilanciare i livelli anteriore e posteriore.
Si prega di notare, se si sta seguendo il circuito come in Figura 3, assicurarsi di eseguire la fase di cablaggio degli altoparlanti posteriori.
Lascia che un altoparlante si colleghi all'amplificatore in modo normale e il secondo dovrebbe essere collegato mantenendo i cavi dell'altoparlante invertiti.
Anche se la differenza potrebbe essere trascurabile, ma per ottenere il miglior effetto di qualità è sempre consigliabile optare per il collegamento fuori fase. Questo aiuta a mantenere i segnali sinistra-destra e destra-sinistra.
Il modo in cui funziona il circuito del decodificatore del suono surround
L'amplificatore operazionale A1 deve essere collegato sotto forma di amplificatore a sottrazione e se lo stesso segnale viene trasmesso a entrambi gli altoparlanti, il risultato sarà zero.
Ciò comporterà la rimozione di tutte le informazioni comuni dal segnale stereo e produrrebbe il segnale di differenza, simile a quello di Hafler. A2 d'altra parte è un amplificatore sommatore. Il suo output ha tutte le informazioni necessarie dai canali sinistro e destro.
Controllo canale centrale
Il potenziometro VR1 è impostato per livellare il canale centrale. Può essere una pentola convenzionale o un trimpot con la parte posteriore montata.
Sommando i due canali [canale sinistro / destro] dove il segnale non è mono, -3dB sarà il livello del canale centrale.
Ad esempio, se la voce del canale centrale è mono, il livello diventa uguale su entrambi gli altoparlanti. La possibilità di sovraccarico dell'amplificatore o dell'altoparlante è un caso raro in questo caso, poiché gli altoparlanti e l'amplificatore dei canali non sono così potenti rispetto ai canali sinistro / destro.
Il suono del canale centrale non deve essere alto. Deve essere stabile e il controllo del livello disponibile è sufficiente per generare l'output richiesto.
L'uso del condensatore C1 non è obbligatorio in quanto fornisce una frequenza di roll-off di 8kHz. Questo aiuta effettivamente a ridurre eventuali problemi sul segnale dello stereo principale.
Uscita: subwoofer
L'uscita del sub-woofer è presa dal mixer del canale centrale e aggiunto un filtro no-pass perché è difficile determinare un sub in cui è già presente un filtro.
Altri fattori
I resistori da 100 ohm vengono utilizzati per bloccare l'oscillazione degli amplificatori operazionali prevenendo la capacità del cavo del segnale. Seguire questo non comporterebbe una perdita di frequenza, ma se si utilizzano cavi di segnale lunghi 100 m, potrebbe rappresentare un problema.
Facendo riferimento alla Figura 3, gli altoparlanti posteriori hanno due uscite in parallelo.
Il motivo per farlo è consentire un facile cablaggio per facilitare il collegamento dell'amplificatore stereo con gli altoparlanti posteriori.
Normalmente, l'amplificatore mono andrebbe bene fintanto che viaggia parallelamente ai due altoparlanti posteriori. Ma questo potrebbe non essere fattibile se stai usando altoparlanti da 4ohm e se lo usi assicurati di collegarli sotto forma di serie. Per consentire la connessione fuori fase, i terminali rossi devono essere uniti e collegare ulteriormente il terminale degli altoparlanti all'uscita dell'amplificatore.
Costruire il sistema
È possibile posizionare l'intero sistema su una custodia di metallo. L'uso di una custodia in metallo blocca il ronzio o altri rumori provenienti dalla rete, ecc.
Sebbene non vi sia alcun fattore di generazione di calore, è possibile utilizzare un case piccolo. Tuttavia, assicurarsi di mantenere lo spazio per adattarsi ai connettori RCA e al resto dei componenti.
Inoltre, assicurarsi di non allentare i componenti poiché ciò potrebbe causare un cortocircuito.
Puoi cablare i componenti e il doppio opamp su una scheda Vero. Assicurati anche di applicare una pellicola metallica all'1% su di esso per ridurre il rumore.
È possibile mantenere i connettori RCA cablati. Assicurarsi di controllare la messa a terra.
La parte centrale dell'alimentatore ei connettori RCA devono mantenere una connessione sicura per evitare la ripresa del rumore. È inoltre possibile utilizzare cappucci in poliestere da 100uF per il collegamento con condensatori di bypass di alimentazione da 100uF in parallelo, ma questo non è obbligatorio.
Linea di ritardo
Se hai intenzione di arricchire il suono, puoi anche applicare la linea di ritardo per ritardare il suono che entra negli altoparlanti posteriori. Ma anche questo non è obbligatorio.
Nel complesso, le prestazioni del tuo sistema dipendono completamente dal modo in cui hai organizzato il circuito. Se il semplice circuito del decodificatore del suono surround proposto non è ben costruito, potresti dover affrontare problemi costanti rispetto a uno ben costruito.
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