Audio aizkaves līnija ir paņēmiens, kurā dotais audio signāls tiek nodots caur virkni digitālo atmiņas posmu, līdz galīgā audio izvade tiek aizkavēta par noteiktu periodu (parasti milisekundēs). Kad šī aizkavētā audio izeja tiek atgriezta oriģinālajā audio, tiek iegūts pārsteidzoši uzlabots audio, kas ir bagātāks, apjomīgāks un ar tādām funkcijām kā atbalss un reverb.
Pārskats
Telpā atskaņotas mūzikas klausīšanās pieredze ir ievērojami atkarīga no telpas interjera.
Ja telpas interjers ir piepildīts ar daudziem moderniem dekoriem un stikla logiem, tas var radīt pārāk lielu atbalss efektu mūzikā.
No otras puses, ja telpā ir daudz uz auduma balstītu elementu, piemēram, smagie aizkari, mīkstās mēbeles utt., Mūzika mēdz zaudēt visus atbalss un reverba efektus, un tā var izklausīties diezgan blāvi un neinteresanti.
Pēdējā gadījumā jūs, iespējams, varat izmest un izmest visus aizkarus, spilvenus, spilvenus, dīvānu komplektu vai izvēlēties piedāvāto audio aizkaves līnijas shēmu, kas palīdzēs jums dabiski atjaunot mūzikas atmosfēru, nezaudējot savu iecienītāko interjeri.
Izmantojot šo shēmu, jūs faktiski varat ģenerēt atbalss (audio signāla laika aizkave) un reverberāciju (pēc refleksijām) un panākt daudz bagātīgāku audio.
Vēl pirms neilga laika vienīgā audio signāla aizkaves iegūšanas tehnika bija ļoti dārgu elektronisko ierīču izmantošana. Šodien mums ir pavisam jauna IC forma, saukta par “bucket-brigade”, kas ļauj ļoti lēti izveidot savu personīgo aizkaves sistēmu.
Koncepcija, kas piestiprināta starp audio avotu un priekšpastiprinātāju vai starp priekšpastiprinātāju un jaudas pastiprinātāju, piedāvā mainīgu signāla atbalss, kas varētu bagātināt skaņu no lielākās daļas mājas mūzikas sistēmu.
Ar nelielām ķēdes modifikācijām ideju papildus varēja izmantot kā fazoru / flangu, ļaujot lietotājam iegūt skaņu efektus lietojumprogrammu ierakstīšanai un speciālistu izmantotajām elektriskajām ģitārām.
Kausa brigādes IC ir MOStype maiņu reģistrs, kas sastāv no diviem 512 pakāpju reģistriem vienatnē ar 14 kontaktu paketi.
Ja audio signāls tiek padots kausa-brigādes dizaina ieejai un attiecīgie IC, kas darbojas ar pulksteņa ģeneratoru, liek audio signālam pakāpeniski pārvietoties pakāpeniski, līdz beidzot signāls nonāk izejā ar paredzēto kavēšanos.
Kavēšanās līnijas ķēdes blokshēma ir parādīta zemāk:
Kad šis aizkavētais signāls tiek atgriezts (recirkulēts) sākotnējā signālā, tiek simulēts reverberācijas efekts.
Papildus reāllaika atmosfēras nodrošināšanai, brigādes brigādes ķēdi varētu ieviest ar jebkuru audio sistēmu, lai radītu sintētisku stereo skaņu no mono audio avotiem, kas ir noderīga opcija “dubultai balss izteikšanai” un “fāzoram / flangam”.
Kas ir kausa brigāde
Termins “kausa brigāde” mums atgādina vīriešu rindu, kas, lai apkarotu ugunsgrēku, pasniedz ūdens spaiņus.
Kausa brigādes analogās maiņas reģistrs darbojas identiski, un līdz ar to arī nosaukums.
No otras puses, ar maiņu reģistriem kondensatori attēlo “spaiņus”, kas savienoti tieši ar PMOS IC. Katrā mikroshēmā var būt vairāk nekā 1000 šādu kondensatoru (vienā kondensatorā un pāris MOS tranzistoros katrā posmā).
Elements, kas tiek nodots garām, faktiski ir elektriskā lādiņa paketes vienā posmā uz nākamo. Mēs zinām, ka nav viegli vienmērīgi ieliet ūdeni spainī un no tā.
Tādā pašā veidā nav viegli vienlaikus uzlādēt un izlādēt kondensatoru. Šo problēmu atrisina nobīdes reģistri un ārpusfāzu pulksteņu frekvenču pāri.
Laikā, kad pirmais pulkstenis ir augsts, spaiņi ar “nepāra” cipariem tiek izmesti nākamajiem spaiņiem ar “pāra” cipariem. Tiklīdz pienāk otrais augstais pulkstenis, pāra spaiņi tiek izmesti šādos secīgos nepāra spaiņos.
Tādā veidā individuālās maksas tiek pārvietotas pāri līnijai no viena posma pa vienam.
Iepriekš redzamais attēls ir MN3001 analogo maiņu reģistra 4 standarta posmu shematiska izpausme.
Katrs MN3001 IC sastāv no diviem 512 pakāpju maiņu reģistriem. Atcerieties, ka A un C posmi ir saistīti ar vienu noteiktu pulksteni, bet B un D posmi ir savienoti ar otru pulksteni, lai nodrošinātu nepāra / pāra attiecības.
Kā darbojas kavēšanās līnijas ķēde
Šī shēma parāda pilnīgu audio aizkaves līnijas shēmu.
Kad jūs faktiski izveidojat audio signāla aizkavēšanos, jūs ģenerējat dažādus interesantus audio efektus. Pamanāmākā ir atbalss efekta simulācija.
Tomēr kausu brigādes radītie kavējumi parasti ir ļoti mazi, lai tos atzītu par diskrētām atbalsīm.
Atkārtotā signāla atkārtošana ar samazinātu pastiprinājumu varētu atdarināt veselīgu atbalsu mazināšanos reverberantā telpā.
Ieviešot noteiktu aizkavētā signāla atkārtotas aprites pieaugumu, var būt iespējams radīt mūzikai nedabisku “durvju atsperes” iznākumu.
Ja izraisīsit instrumentālā signāla vai runas ieraksta aizkavēšanos par 30 vai 40 ms un aizkavēto signālu atgriezīsit pie sākotnējā signāla, izejas skaņa kļūs apjomīgāka un radīsies iespaids, ka tajā ir vairāk nekā sākotnējā balsu daudzuma vai mūzikas dziļuma.
Šādu populāru pieeju sauc par “dubultbalsošanu”. Vēl viens labi pazīstams īsās aizkaves efekts var būt savdabīgas skaņas forma, kas rodas, izmantojot tehniku, ko sauc par “pakāpenisku” vai “spoles flangingu”.
Nosaukums nāk no sākotnējā eksperimenta, kurā laika kavējuma ģenerēšanai tika izmantots magnetofons, un prasmīgas rokas berzēšana lentes padeves ruļļa ārējā pusē mainīja kavēšanos, lai radītu akustisko efektu.
Mūsdienās šo efektu varētu pilnībā attīstīt, izmantojot digitālās tehnoloģijas, aizkavējot signālu no 0,5 līdz 5 ms, vienlaikus pievienojot vai atņemot aizkavēto signālu no sākotnējā signāla.
Fāzes / atloka iestatījumā frekvence un tās harmonikas, kuru viļņu garumi ir vienādi ar laika aizturi, notiek pilnībā, kamēr visas pārējās frekvences pastiprinās.
Tādā veidā tiek mainīts ķemmes filtrs ar frekvenci starp iegriezumiem, mainot pulksteņa frekvenci, kā parādīts zemāk.
Rezultāts ir toņu uzlabojums, kas ieviests ar tonālu audio, piemēram, bungām, cimboliem, kā arī balss frekvencēm.
Fāzes / atloka režīms ļauj atkārtot stereofoniskos signālus no monofoniskas izcelsmes. Lai to panāktu, fāzētā izeja, kas iegūta, ieviešot aizkavēto signālu, tiek nosūtīta uz vienu kanālu, bet izeja, kas iegūta, atņemot aizkavēto signālu, tiek nosūtīta uz pretējo.
Auditorijai pakāpeniskais efekts atceļas, ļaujot ausīm radīt labu sintētisko stereo efektu.
Galvenie dizaina elementi, bez šaubām, ir kausa brigādes IC, kas spēj tieši sintezēt analogos signālus. Shēmās nav iesaistīti dārgi analogo-ciparu un ciparu-analogo pārveidotāji.
Tiklīdz pulksteņa impulss no flipflopa tiek padots spainis-brigādes IC, ieejā esošā līdzstrāvas padeve tiek pārnesta uz reģistru. Diskrētie biti tiek pakāpeniski pārvietoti pa secīgiem pulksteņa impulsiem, līdz galu galā pēc 256 impulsiem tie nonāk līnijas galā un piegādā izejas signālu.
Izejas viļņu forma tiek attīrīta ar zemfrekvences filtru, un jebkurš signāla dublikāts jau bija pie ieejas, bet aizkavējās par 256 reizes lielāku par pulksteņa frekvences periodu.
Piemēram, ja pulksteņa frekvence ir 100 kHz, kavēšanās var būt 256 x 1/100 000 = 2,56 ms. Ņemot vērā, ka mūzikas signāla paraugu ņemšanas ātrums ieejā ir atkarīgs no pulksteņa frekvences, pieļaujamā 50% zemākas takts frekvences robeža varētu būt maksimālā audio frekvence, kuru var efektīvi pārnest.
Tomēr reālās dzīves ierobežojumu dēļ 1/3 no pulksteņa frekvences var šķist reālāks dizaina mērķis. Ķēdes varētu būt secīgi savienotas vai kaskādētas, lai piedāvātu ilgāku laika aizkavēšanos ar paaugstinātu pulksteņa ātrumu, lai gan lielāks troksnis sērijveidā savienotajās ķēdēs, iespējams, pārspēj joslas platuma pieaugumu.
Aizkaves režīmā 2 maiņu reģistri ir savienoti virknē, kas ļauj izmantot divas reizes augstākas pulksteņa frekvences.
Tas ļauj divreiz lielāku joslas platumu katram maiņu reģistram ieprogrammēt vienai un tai pašai laika aizkavei. Pat šajā dubultjoslas platuma režīmā pulksteņa frekvence, kas nepieciešama 40 ms aizturei, ierobežo joslas platumu līdz maksimālajam ieejas signālam 3750 Hz, kas balss frekvencei izskatās diezgan pietiekami, lai gan lielākajai daļai mūzikas aprīkojuma tas nav pietiekami.
Daudzās lietojumprogrammās, kurās aizkavētā pārraide tiek ieviesta sākotnējam signālam, joslas platuma samazināšanās var tikt slēpta augstfrekvences signālu dēļ, kas atrodas sākotnējā signāla ieejā. Lai kompensētu normālu signāla vājināšanu, starp maiņu reģistriem tiek izmantots 8,5 dB pastiprinātājs.
Fāzes / atloka režīmā vislielākā nepieciešamā aizkave ir aptuveni 5 ms, kas ir pietiekami maza, lai izmantotu viena maiņas reģistru, nezaudējot joslas platumu.
Līdz ar to otrais maiņu reģistrs tiek pievienots paralēli pirmajam, lai uzlabotu S / N attiecību. Signāla frekvences tiek pielietotas fāzē, bet trokšņa signāli tiek pievienoti un atskaitīti nejauši.
Phasor / Flanger
Fazoru / atloku konstrukciju blokshēma ir parādīta šajā diagrammā.
Fazora / atloka shematiskā shēma ir sniegta zemāk:
Katrā scenārijā četrstūrveida NOR vārti IC4 tiek pielaboti kā astabls multivibrators, kas darbojas divreiz vairāk par norādīto pulksteņa frekvenci.
IC4 izeja savienojas ar flip-flop IC5, kas piedāvā pāris veicinošus (180 ° ārpus fāzes viens ar otru) izejas pulksteņa signālus ar FIFTY PERCENT darba cikliem.
Pēc tam šie impulsi darbojas kā pulksteņa ieejas IC2 maiņu reģistriem. Rezistors R16 nosaka frekvenci un ir fiksēts ātrums aiztures ķēdē.
Pulksteņa frekvenci var mainīt pēc vēlēšanās, paralēli pievienojot vairāk rezistoru caur dotajiem savienotājiem fāzē / atlokā.
Audio ieejas signāls tiek apstrādāts septiņos zemfrekvences filtru pakāpju polos, kur tiek izmantoti IC3 un 1/2 IC1. Filtri nodrošina vispārēju 42 dB / oktāvas vājinājumu virs noregulētās frekvences.
Piemēram, kad filtrs ir noregulēts uz 5000 Hz, 10000 Hz signāls tiek vājināts par lielāku par 100: 1.
Kamēr filtrus darbina ar augstas pastiprināšanas op ampēriem, jūs varat panākt, lai to izejas būtu maksimālas, pirms tās tiek nobīdītas ar 6 dB / oktāvas ātrumu uz vienu polu. Šāda veida filtrus sauc par “zem slāpētiem”.
Pareizi izvēloties nepietiekami slāpētu un pārāk slāpētu (RC) filtru posmu līdzsvaru, ir viegli konfigurēt filtru ar plakanu reakciju paredzētajā caurlaides joslā, lai sasniegtu 3 dB uz leju par noskaņošanas frekvenci un funkciju apgāšanās ātrums ir 6 dB reizes lielāks par stabu daudzumu.
Tas ir tieši tas, kas tiek īstenots šajā rakstā parādītajā aizkavēšanās līnijas un fāzes / atloka dizainā. Parasti filtru rezistoru vērtību noteikšanai ir nepieciešams ievērojams daudzums statistikas datu.
Lai padarītu lietas vieglākas, no filtru pretestību vērtību tabulas varat izvēlēties piemērotas rezistora vērtības.
Izmantojiet šīs tabulas priekšrocības, izvēloties rezistora vērtības tieši aiztures līnijas ķēdei. (Filtru pretestības vērtības, kas norādītas 4. attēlā, un ar to saistītais materiālu saraksts sniegs jums pastiprinātu 5 ms kavēšanos ar fāzes / atloka 3 dB izeju zem 15 kHz.)
Enerģijas padeve
Detaļu saraksts
C12 - 470 µF, 35 V
C13, C15, C16 - 0,01 uF diska kondensators, C14 -100 pF diska kondensators
C17 - 33 µF, 25 V
D1, D2 - IN4007
D3 -1N968 (20 V) zenera diode
F1 -1/10 -ampera drošinātājs
IC6 -723 precizitātes sprieguma regulators
Visiem rezistoriem ir I / 4 vatu 5% pielaide:
R17-1k
R18 - 1 milj
RI9-10 omi
R20 - 8,2k omi
R21 - 7,5 k omi
R22 - 33k omi
R23 - 2,4 tūkst
Audio aizkaves līnijas barošanas ķēde ir parādīta iepriekš redzamajā attēlā. Tas ir uzbūvēts ap sprieguma regulatoru IC6, lai izspiestu primāro 15 voltu barošanas izeju. Maiņu reģistrs ietver katra +1 un +20 voltu avotus.
+20 voltu sliedi iegūst, izmantojot zenera diode D3, un +1 voltu līnija nāk no sprieguma dalītāja, kas konfigurēts ap R22 un R23.
Tā kā op ampēri tiek darbināti caur vienpusēju padevi, ir svarīgi, lai šo ierīču ķēdē kā atsauce būtu 10,5 voltu sprieguma līnijas funkcija.
Celtniecība
Reālā izmēra kodināšanas un urbšanas rokasgrāmata, kas ir vienāda abiem ķēdes izkārtojumiem, bet pēc vajadzības savienota citā veidā, ir parādīta zemāk redzamajos attēlos.
Pirms jebkuru detaļu uzstādīšanas uz PCB, laika nišās jāievieto un jālodē dažādas džemperu saites. Pēc tam pievienojiet dēli, kā norādīts iepriekš, atbilstoši vēlamajam darbības režīmam.
Esiet piesardzīgs attiecībā uz visu pusvadītāju ierīču un elektrolītisko kondensatoru tapu orientāciju un pareizi ievietojiet tos.
Pārliecinieties, ka MOS ierīces turat un samontējat piesardzīgi, jo tās ir jutīgas pret statisko lādiņu un var sabojāt statiskais lādiņš, kas izveidojies uz pirkstiem. Jūs varat ievietot IC tieši PCB vai arī izmantot IC kontaktligzdas.
Piedāvātās audio aizkaves līnijas ķēdes galvenās specifikācijas
Pāri: Soft-Start strāvas padeve pastiprinātāju skaļruņiem Nākamais: Ni-Cd zema akumulatora monitora ķēde, izmantojot lambda diodi
