En lydforsinkelseslinje er en teknik, hvor et givet lydsignal føres gennem en række digitale lagringstrin, indtil det endelige lydoutput er forsinket med en bestemt periode (normalt i millisekunder). Når denne forsinkede lydoutput føres tilbage til den originale lyd, resulterer det i en forbløffende forbedret lyd, der er rigere, mere voluminøs og fyldt med funktioner som ekko og rumklang.

Oversigt

Lytteoplevelsen for en musik, der spilles inde i et rum, afhænger væsentligt af det indre af rummet.

Hvis rumets interiør er fyldt med mange moderne dekorer og glasvinduer, kan det skabe for meget ekkoeffekt på musikken.

På den anden side, hvis rummet indeholder mange stofbaserede elementer som tunge gardiner, polstrede møbler osv., Vil musikken have tendens til at miste alle ekko- og rumklangseffekter og kan lyde ret kedelig og uinteressant.

I sidstnævnte tilfælde kan du sandsynligvis vælge at kassere og smide alle gardiner, puder, puder, sofasæt eller vælge det foreslåede lydforsinkelseslinjekredsløb, som hjælper dig med at gendanne stemningen i musikken naturligt uden at ofre din favorit interiører.

Gennem dette kredsløb kan du faktisk generere et ekko (lydsignaltidsforsinkelse) og efterklang (efter refleksioner) og opnå en meget rigere lyd.

Indtil for ikke længe siden var den eneste teknik til at erhverve en forsinkelse af lydsignalet ved hjælp af meget dyre elektroniske enheder. I dag har vi en helt ny form for IC, kaldet 'bucket-brigade', som giver dig mulighed for at konstruere dit personlige forsinkelsessystem meget billigt.

“bølgelængde af synligt lys i angstrom ”

Fastgjort mellem lydkilden og forforstærkeren eller mellem forforstærkeren og effektforstærkeren tilbyder konceptet et variabelt signalekko, som kan berige lyden fra de fleste hjemmemusiksystemer.

Med små kredsløbsmodifikationer kunne ideen desuden anvendes som en fasor / flanger, så brugeren kunne få lydeffekter til optagelsesapplikationer og til elektriske guitarer, der blev brugt af specialisterne.

Bucket-brigade IC er et MOStype skiftregister bestående af to 512-trinsregistre i en ensom 14-polet pakke.

Hvis der tilføres et audiosignal til indgangen til bucket-brigade-designet, og de relevante IC'er, der drives med en urgenerator, får audiosignalet til at bevæge sig trinvist, trin for trin, indtil signalet endelig ankommer til udgangen med den påtænkte forsinkelse.

Blokdiagrammet for forsinkelseskredsløbet er vist nedenfor:

Når dette forsinkede signal føres tilbage (recirkuleres) til det originale signal, simuleres en efterklangseffekt.

Udover at levere atmosfære i realtid kunne skov-brigadekredsløbet implementeres med ethvert lydsystem til at producere syntetisk stereolyd fra monolydkilder, en nyttig mulighed for 'dobbelt stemme' og 'fasor / flanging'.

Hvad er Bucket Brigade

Udtrykket 'skovbrigade' minder os om en række mænd, der afleverer spande vand for at bekæmpe en brandfare.

Bucket-brigade-analoge skiftregister fungerer på en identisk måde og dermed navnet.

Med skiftregistre repræsenterer kondensatorerne på den anden side de 'skovle', der er forbundet direkte på PMOS IC. Der kan være over 1000 sådanne kondensatorer på hver enkelt chip (en enkelt kondensator og et par MOS-transistorer pr. Trin).

Elementet, der sendes videre, er faktisk pakkerne med elektrisk ladning over det ene trin til det næste. Vi ved, at det ikke er let at lægge vand jævnt i og fra en spand samtidigt.

På samme måde er det ikke let at oplade og aflade en kondensator samtidigt. Dette problem løses af skiftregistrene og gennem et par urefasede ure.

I den periode, hvor det første ur er højt, kastes skovle med de 'ulige' figurer ud til de efterfølgende skovle med 'lige' tal. Så snart det andet høje ur ankommer, smides de lige skovle ud i følgende på hinanden følgende ulige skovle.

På denne måde forskydes individuelle afgifter over linjen fra et trin ad gangen.

Ovenstående billede er en skematisk manifestation af 4 standardfaser i MN3001 analogt skiftregister.

Hver MN3001 IC består af to 512-trins skiftregistre. Husk at trin A og C er knyttet til et bestemt ur, mens trin B og D er koblet til det andet ur for at levere det ulige / lige forhold.

Sådan fungerer Delay Line Circuit

Følgende skema viser det komplette skema for lydforsinkelseslinjen.

Når du faktisk opretter en forsinkelse i et lydsignal, genererer du en række interessante lydeffekter. Den mest bemærkelsesværdige er simuleringen af ekkoeffekten.

Imidlertid er forsinkelser skabt af spandbrigaden normalt meget små for at blive anerkendt som diskrete ekkoer.

Gentagelse af det forsinkede signal med nedsat forstærkning kan efterligne det sunde forfald af ekkoer i et rumklangsrum.

Ved at indføre en vis forstærkning gennem recirkulationen af det forsinkede signal kan det være muligt at generere et unaturligt 'dør-fjeder'-resultat for musikken.

At forårsage forsinkelse til et instrumentalt signal eller tale spor med 30 eller 40 ms og skubbe det forsinkede signal tilbage til det originale signal, vil producere lyden mere voluminøs og give det indtryk af at have mere end den indledende mængde stemmer eller musikalsk dybde.

Denne form for populær tilgang kaldes 'dobbelt-stemme.' En anden velkendt kortforsinkelseseffekt kan være i form af en ejendommelig lyd, der opstår gennem en teknik, der kaldes 'fasning' eller 'hjulflange.'

Titlen kommer fra dens oprindelige eksperiment, hvor en båndoptager var blevet brugt til at generere tidsforsinkelsen, og gnidningen af en dygtig hånd på den ydre side af båndfremføringsrullen ændrede forsinkelsen for at generere den akustiske effekt.

I dag kunne denne effekt udvikles udelukkende gennem digital teknologi ved at forsinke signalet 0,5 til 5 ms, mens der tilføjes eller trækkes det forsinkede signal fra det originale signal.

I fasor / flanger-indstillingen afsluttes frekvensen og dens harmoniske, hvis bølgelængder er identiske med tidsforsinkelsen, fuldt ud, mens alle de andre frekvenser styrkes.

På denne måde modificeres et kamfilter med en frekvens mellem indhakene ved at ændre urfrekvensen som vist nedenfor.

Resultatet er, en toneforbedring introduceret til en ikke-tonal lyd, for eksempel trommer, bækkener såvel som til vokalfrekvenser.

Phasor / flanger-tilstanden giver dig mulighed for at replikere stereofoniske signaler fra en monofonisk oprindelse. For at opnå dette sendes det trinvise output, der ekstraheres ved at indføre det forsinkede signal, til en kanal, mens det output, der ekstraheres ved at trække det forsinkede signal, sendes til det modsatte.

For publikum annulleres faseindvirkningen, hvilket giver en god syntetisk stereoeffekt i deres ører.

Hovedelementerne i designene er utvivlsomt bucket-brigade IC'erne, der er i stand til direkte at syntetisere de analoge signaler. Kredsløbene involverer ikke dyre analog-til-digitale og digital-til-analoge konvertere.

Så snart urimpulsen fra flipflop føres til skov-brigade IC, overføres jævnstrømsforsyningen, der findes ved indgangen, til registret. De diskrete bits forskydes trin for trin gennem sekventielle urimpulser, indtil de til sidst efter 256 impulser ankommer til slutningen af linjen og leverer udgangssignalet.

Udgangsbølgeformen renses med et lavpasfilter, og uanset hvilket duplikatsignal der havde eksisteret ved indgangen, men forsinket med 256 gange tidsfrekvensen.

For eksempel, når urfrekvensen er 100 kHz, kan forsinkelsen være 256 x 1 / 100.000 = 2,56 ms. I betragtning af at samplingshastigheden for musiksignalet på indgangen er afhængig af urfrekvensen, kunne en antagelsesgrænse på 50% lavere urfrekvens være den maksimale lydfrekvens, som effektivt kan overføres.

Ikke desto mindre kan 1/3 af urfrekvensen på grund af begrænsninger i det virkelige liv synes at være et mere realistisk designmål. Kredsløb kan sekventielt tilsluttes eller kaskaderes for at give længere tidsforsinkelser ved øgede urhastigheder, skønt den højere støj i de serieforbundne kredsløb muligvis overgår stigningen i båndbredden.

I forsinkelsestilstand er de 2 skiftregistre tilsluttet i serie, hvilket muliggør brug af urfrekvenser to gange højere.

Dette gør det muligt at programmere to gange båndbredden for hvert skiftregister til den samme tidsforsinkelse. Selv i denne dobbeltbåndbreddetilstand begrænser urfrekvensen, der er nødvendig for en 40 ms forsinkelse, båndbredden til et maksimalt indgangssignal på 3750 Hz, hvilket ser ret nok ud til stemmefrekvens, selvom det ikke er nok til det fleste musikudstyr.

I mange applikationer, hvor den forsinkede transmission implementeres til det originale signal, kan faldet i båndbredde blive skjult på grund af de højfrekvente signaler indeholdt i det originale signalindgang. For at kompensere for normal signaldæmpning anvendes en 8,5 dB forstærker mellem skiftregistrene.

I fasor / flanger-tilstand er den højeste nødvendige forsinkelse ca. 5 ms, hvilket er lille nok til brug af et enkelt skiftregister uden at ofre båndbredden.

“hvordan fungerer signalstop ”

Det andet skiftregister er følgelig fastgjort parallelt med det første for at forbedre S / N-forholdet. Signalfrekvenserne påføres i fase, mens støjsignalerne tilføjes og trækkes tilfældigt.

Phasor / Flanger

Blokdiagrammet for fasor / flanger design er vist i det følgende diagram.

Det skematiske diagram for fasor / flanger er vist nedenfor:

I hvert scenarie er quad NOR gate IC4 rigget som en stabil multivibrator, der fungerer ved to gange den specificerede urfrekvens.

IC4-udgangen forbinder med flip-flop IC5, der giver et par bidragsydende (180 ° ude af fase med hinanden) udgangssignaler med FIFTY PERCENT-driftscyklusser.

Disse impulser fungerer derefter som urindgange til skiftregistrene i IC2. Modstand R16 bestemmer frekvensen og er en fast velue i forsinkelseskredsløbet.

Urfrekvensen kunne ændres efter ønske ved at tilføje flere modstande parallelt gennem de givne stik i faseren / flangen.

Audioindgangssignalet behandles gennem syv poler af lavpasfiltretrin, hvor IC3 og 1/2 IC1 anvendes. Filtrene sikrer en samlet dæmpning på 42-dB / oktav over en indstillet frekvens.

Som en illustration, når filteret er indstillet til 5000 Hz, dæmpes et 10.000 Hz signal med mere end 100: 1.

Mens filtrene betjenes med op-forstærkere med høj forstærkning, er du i stand til at maksimere deres output, inden de ruller ud med 6 dB / oktavhastighed pr. Pol. Denne type filtre kaldes 'under dæmpet'.

Gennem korrekt valg af balancen mellem underdæmpet og overdæmpet (RC) filtertrin er det let at konfigurere et filter, der har et fladt svar i det tilsigtede passbånd for at opnå 3 dB ned på tuningfrekvensen og funktionen en udrulningshastighed på 6 dB gange mængden af poler.

Dette er præcis, hvad der er implementeret i forsinkelseslinjen og fasor / flanger design præsenteret i denne artikel. En betydelig mængde statistisk træning er normalt nødvendig for at identificere modstandsværdierne for filtrene.

For at gøre tingene nemmere kan du vælge de passende modstandsværdier fra tabellen med filtermodstandsværdier.

Udnyt denne tabel til valg af modstandsværdier specifikt til forsinkelseskredsløbet. (Filtermodstandsværdierne angivet i fig. 4 og dens tilknyttede materialefortegnelse giver dig en forbedret 5 ms forsinkelse, med udgangen 3 dB nede ved 15 kHz for fasor / flanger.)

Strømforsyning

Liste over dele

C12 - 470 µF, 35 V
C13, C15, C16 - 0,01 uF diskkondensator, C14-100 pF diskkondensator
C17 - 33 µF, 25 V

D1, D2 - IN4007
D3 -1N968 (20 V) zenerdiode
F1 -1/10 -ampere sikring
IC6 -723 præcisionsspændingsregulator

Alle modstande er I / 4 watt 5% tolerance:

R17-1k
R18 - 1M

RI9-10 ohm
R20 - 8,2 k ohm
R21 - 7,5 k ohm
R22 - 33k ohm
R23 - 2,4k

Strømforsyningskredsløbet til lydforsinkelseslinjen er vist i ovenstående billede. Den er bygget op omkring en spændingsregulator, IC6, til at skrue den primære 15 volt forsyningsoutput ud. Skiftregisteret involverer kilder til hver +1 og +20 volt.

+20 volt skinnen erhverves ved hjælp af zener diode D3, og +1 volt ledningen kommer fra spændingsdeleren konfigureret omkring R22 og R23.

Da op-forstærkere drives gennem en forsyning med en ende, bliver det vigtigt at have 10,5 volt spændingslinje som referencen i kredsløbet for disse enheder.

Konstruktion

Den reelle dimension ætsnings- og boremanual, og det samme for begge kredsløbslayouter, men kablet op på en anden måde efter behov, er vist i figurerne nedenfor.

Inden du monterer dele på printkortet, skal du indsætte og lodde de forskellige springkæder i åbningerne. Derefter skal du forbinde kortet som angivet i ovenstående i henhold til den foretrukne driftsform.

Vær forsigtig med stiftretningen på alle halvlederindretninger og elektrolytkondensatorer, og indsæt dem korrekt.

Sørg for at holde og samle MOS-enhederne med omhu, da disse er følsomme over for statiske ladninger og kan blive beskadiget af den statiske ladning, der er udviklet på dine fingre. Du kan indsætte IC'erne lige på printkortet eller også bruge IC-stik.