Simple Surround Sound Decoder Circuit

Denne artikel er skrevet med det formål at forklare detaljeret bag oprettelsen af ​​et simpelt surround-lyd dekoder kredsløb.

Af: Dhrubajyoti Biswas

Oversigt

Begrebet dekoder blev først introduceret af David Hafler i 70'erne. Hans forskning illustrerer måden at bruge to højttalere som baghøjttalere på et surroundsystem.

Figuren nedenfor er et diagram baseret på Haflers forskning:

figur 1

Ifølge figur 1 designede Hafler kredsløbet, så de bageste højttalere genererer signalforskellen mellem højre og venstre output.

Mens hvert stereokodet system opretholder forskellen i signal mellem højre og venstre kanal, er det, at signalforskellen, når den modtages af de bageste højttalere, gengives.

Det er dog vigtigt at huske på ikke at jordforbinde de bageste højttalers negative terminaler, ellers opfører den bageste sig parallelt med de vigtigste fronthøjttalere.

Lineiv passiv version

Brug af individuel forstærker til baghøjttalere er faktisk ikke mulig. Der er dog en udvej, som vi fandt ud af efter nogle undersøgelser. Idet der henvises til figur 2, er det helt passivt, men det har brug for en ideel transformer - en transformer med impedans på 10K [1: 1-forhold], hvilket er ret sjældent at finde, men tilgængeligt.

Figur 2

Som et alternativ har vi forsøgt at bruge en 600ohm enhed. Men det er for impedansen, at det output, vi modtog, ikke var godt, da det mangler bas.

Ved ilægning af transformeren øgede den imidlertid baskvaliteten, men forforstærkeren ser ikke ud til at fungere fuldt ud på grund af impedansen. Det er af denne grund, at vi har brugt telefoniske transformere med 600: 600 ohm, og det fungerede godt.

Kredsløbet i figur 2 illustrerer den måde, vi fulgte på. Efter dette design fungerede det, men det har meget lav impedans på alle sager, der spærrer solid state-forforstærker.

Brug af 600ohm enhed er det genererede tab omkring 3dB. Den lave frekvens er -3dB på 100Hz. Det varierer dog afhængigt af transformatorens kvalitet.

600ohm-telefonitransformer er bredt tilgængelig på markedet, men mange af dem er ikke op til mærket for at bruge den i dette eksperiment.

De fleste af de hi-powered transformatorer sælges i bulk og er derfor svært at skaffe en enkelt kopi. Så alternativet ville være at bruge dobbelt opamp til at designe systemet, og dets proces er nævnt nedenfor i detaljer.

Forklaring af det nye kredsløb

Det skematiske diagram i figur 3 giver et detaljeret billede bag denne udvikling af det enkle dekoder-kredsløb til surroundlyd.

Figur 3

Mens det nye design [figur 3] følger Haflers princip, har dette nye kredsløb forenklet ledninger, omend vi havde brug for ekstra effektforstærkere. Der er nu et centerkanalsignal, og subwooferen til modtagelse af monosignal er også indstillet.

Du har muligvis stødt på en lignende type kredsløb på andre papirer, men der er nogle vendinger i det. Vi undgik enhver aktiv elektronik på venstre / højre kanaler og introducerede opamps til at nulstille den faktor, der kan forårsage forringelse af lyden.

50K-impedansen udgør ikke nogen barriere for en forforstærker, da hovedsignalet er parallelt med det ekstra kredsløb.

Ekstra lydstyrkekontrol er udelukket fra systemet på grund af tilstedeværelsen af ​​lydstyrkekontrol i forforstærkeren. Desuden har forstærkeren på den bageste kanal også niveaukontrol for at afbalancere for- og bagniveauer.

Vær opmærksom på, at hvis du følger kredsløbet som i figur 3, skal du sørge for at gøre de bageste højttalere tilsluttet fase.

Lad en højttaler oprette forbindelse til forstærkeren på en normal måde, og den anden skal tilsluttes, så ledningerne på højttaleren vendes.

Selvom forskellen måske er ubetydelig, men for at få den bedste kvalitetseffekt tilrådes det altid at vælge en fase uden forbindelse. Dette hjælper med at opretholde venstre-højre og højre-venstre signaler.

Sådan fungerer surround sound dekoder kredsløb

A1 opamp skal tilsluttes i form af en subtraktion af forstærker, og hvis det samme signal sendes til begge højttalere, bliver resultatet nul.

Dette vil resultere i fjernelse af al information, der er almindelig fra stereosignalet, og vil producere forskelssignalet, svarende til det fra Haflers. A2 er derimod en summerende forstærker. Dets output har alle nødvendige oplysninger fra venstre og højre kanal.

Center kanal kontrol

VR1-potten er indstillet til at niveauere centerkanalen. Det kan enten være en konventionel gryde eller trimpotte med bagmonteret.

Tilføjelse af de to kanaler [venstre / højre kanal], hvor signalet ikke er mono, -3dB vil være niveauet for centerkanalen.

For eksempel, hvis centerkanaltalen er mono, bliver niveauet ens på begge højttalere. Muligheden for forstærkeroverbelastning eller højttaleren er et sjældent tilfælde her, da højttalerne og kanalforstærkeren ikke er så meget kraftig sammenlignet med venstre / højre kanal.

Lyden fra centerkanalen behøver ikke at være høj. Det skal være stabilt, og den tilgængelige niveaukontrol er helt nok til at generere den krævede output.

Brug af C1 kondensator er ikke obligatorisk, da det giver afrullingsfrekvens på 8 kHz. Dette hjælper faktisk med at reducere eventuelle problemer med signalet fra hovedstereoanlægget.

Output - subwoofer

Outputtet fra subwooferen hentes fra den centrale kanalblander og tilføjes no-pass filter, fordi det er svært at bestemme en sub, hvor der allerede er et filter.
Andre faktorer

100 ohm modstande bruges til at blokere svingningen af ​​opamper ved at forhindre kapaciteten af ​​signalledningen. At følge dette vil ikke resultere i tab af frekvens, men hvis du bruger 100 m lange signalkabler, kan det udgøre et problem.

Med henvisning til figur 3 har baghøjttalerne to udgange parallelt.

Grunden til at gøre det er at muliggøre let ledningsføring for at gøre det lettere at forbinde stereoforstærker med baghøjttalerne.

Normalt ville monoforstærker klare sig fint, så længe den kører parallelt med de to bageste højttalere. Men dette er muligvis ikke muligt, hvis du bruger 4ohm højttalere, og hvis du bruger det, skal du sørge for at forbinde dem i form af serier. For at muliggøre tilslutning uden fase, skal de røde terminaler tilsluttes og yderligere tilslutte højttalernes terminal til forstærkerens output.

Opbygning af systemet

Du kan placere hele systemet på et metalhus. Brug af metalæske blokerer brummen eller anden støj fra lysnettet osv.

Selvom der ikke er nogen faktor for varmeproduktion, kan du bruge lille kasse. Sørg dog for at opretholde plads til at passe til RCA-stik og resten af ​​komponenterne.

Sørg også for ikke at løsne komponenterne, da dette kan føre til kortslutning.

Du kan koble komponenterne og den dobbelte opamp på et Veroboard. Sørg også for at anvende 1% metalfilm over det for at mindske støj.

Du kan opbevare RCA-stikkene på harddisk. Sørg for at kontrollere jordforbindelsen.

Strømforsyningscenterets skød og RCA-stikkene skal opretholde sikker forbindelse for at undgå støjoptagelse. Du kan også bruge 100uF polyesterhætter til at forbinde med 100uF forsyning bypass kondensatorer parallelt, men dette er ikke obligatorisk.

Forsinkelseslinje

Hvis du planlægger at berige lyden, kan du også anvende forsinkelseslinje for at forsinke lyden i de bageste højttalere. Men det er igen ikke obligatorisk.

Samlet set afhænger ydeevnen af ​​dit system fuldt ud af den måde, du har arrangeret kredsløbet på. Hvis det foreslåede enkle surround sound-dekoder kredsløb ikke er godt bygget, kan du blive udsat for konstante problemer i forhold til en velbygget.