webdonsk.ruСелектор акустических систем своими руками
Добавил пользователь Alex Обновлено: 10.09.2024
Как-то так получилось, что при всем большом количестве обзоров я практически ни разу не писал обзоры устройств, тем или иным образом относящихся к аудиотехнике. Хотя конечно у меня есть обзор блока питания для усилителя мощности, но на мой взгляд это уж совсем косвенное отношение. И вот решил я обратить внимание на усилители, ЦАПы и прочие аудиоустройства и начну с регулятора громкости.
Данный регулятор громкости выбирался скорее из эстетических соображений, так как функционально он очень прост и потому обзор будет сегодня не очень длинным.
Как вы уже поняли из предисловия, строить я буду некое подобие усилителя, скорее всего с ЦАП, но в данном случае это не особо принципиально. Раньше я много занимался подобной техникой, но прошли годы и одно просто забылось, вместо другого появилось много нового, потому отчасти я буду вспоминать, отчасти заниматься самообразованием потому возможны ошибки и неточности, за что заранее прощу извинить.
Тема аудиотехники была косвенно затронута в этом обзоре, где я показывал блок питания для усилителя мощности. Скорее всего этот БП будет и дальше принимать участие, вероятнее всего в качестве подопытного для понимания разницы между импульсным и обычным блоком питания, но это тема будущих обзоров, а пока перейду к теме сегодняшнего - регулятору громкости.
Понятно что сейчас громкость звука можно регулировать не только вмешательством в электрический тракт, а и программно прямо от источника, но лично мне не очень нравится подобный подход и я придерживаюсь "классических" решений в виде аналогового регулятора громкости.
Для начала стоит сказать, что регуляторы громкости бывают линейные и логарифмические, а также с тонкомпенсацией, касаться их я не вижу смысла так как это скорее дело вкуса, но объясню очень кратко:
1. Линейный или логарифмический.
Линейный изменяет коэффициент деления прямо пропорционально углу поворота вала регулятора.
Логарифмический (а если корректнее, то обратнологарифмический) больше подходит для человеческого слуха так как в самом начале регулировка происходит очень плавно, а к концу более резко. Человеческое ухо лучше отличает уровень громкости слабых звуков, потому в самом начале регулировка плавная. Когда же громкость большая, то разница менее заметна и там регулировка может быть грубой.
Существует три основные характеристики:
А (в импортном варианте В) — линейная, изменение сопротивления линейно зависит от угла поворота. Такие резисторы, например, удобно применять в узлах регулировки напряжения БП.
Б (в импортном варианте С) — логарифмическая, сопротивление сначала меняется резко, а ближе к середине более плавно.
В (в импортном варианте A) — обратно-логарифмическая, сопротивление сначала меняется плавно, ближе к середине более резко. Такие резисторы обычно применяют в регуляторах громкости.
Дополнительный тип — W, производится только в импортном варианте. S-образная характеристика регулировки, гибрид логарифмического и обратно-логарифмического. Если честно, то я не знаю где такие применяются.
Кому интересно, могут почитать здесь подробнее.
Кстати мне попадались импортные переменные резисторы у которых буква регулировочной характеристики совпадала с нашей. Например вот современный импортный переменный резистор имеющий линейную характеристику и букву А в обозначении.
Для лучшего понимания были построены семейства кривых чувствительности человеческого уха – усредненные графики зависимости этой чувствительности для разных частот слышимых акустических колебаний.
На рисунке ниже показаны эти графики, получившие название кривых равной громкости, которые были приняты в качестве международного стандарта.
Но куда более качественный вариант, это ступенчатый регулятор в виде набора переключаемых резисторов. Фактически это многоступенчатый аттенюатор, преимуществом которого является задание произвольных регулировочных характеристик, но что важнее - более точной подгонкой идентичности каналов.
Существуют обычные переменные резисторы с трещеткой, не путайте, это совсем другое, по сути там просто "эмуляция".
В общем думал я думал, какой регулятор применить и случайно натолкнулся на весьма любопытный вариант, который меня больше заинтересовал типом дисплея, но об этом чуть позже.
В комплект входит:
1. Плата регулятора
2. Плата управления с дисплеем
3. Пульт ИК ДУ
4. Светофильтр
5. Провода подключения питания и выхода
6. Шлейф для соединения плат, длина 280мм
7. Ручка регулятора.
Также отдельно можно докупить
1. Трансформатор питания 12 Вольт 5 Ватт - $2.22
2. Плата управления нагрузкой - $3.7
3. Доплатить за позолоченные RCA разъемы - $1.47
Основная плата, на ней расположены реле, регулятор и узел питания всего комплекта.
Я же пока временно ограничился кусочком зеленого светофильтра, который нашел дома и ниже расскажу о режимах работы.
1. Выключено, на дисплее светится только точка правого разряда.
2. После короткого нажатия на энкодер регулятор переходит в основной режим работы, при этом на дисплей вылазит надпись Hello, которая затем пропадает. Выше я писал что у платы есть выход включения дополнительной нагрузки, на нем питание появляется сразу после нажатия на энкодер. При подаче питания на плату, она кратковременно щелкает релюшкой, в дежурном режиме все реле отключены. Для перевода платы в дежурный режим надо удерживать энкодер нажатым примерно пару секунд.
3. На дисплей выводится номер включенного канала и уровень ослабления/усиления сигнала.
4. Если на время замкнуть контакты Mute, то в поле уровня выводятся прочерки, повторное замыкание контактов опять включает звук.
5, 6. Минимально может быть -96 дБ, максимально +31.5 дБ. В даташите был указан диапазон -95.5 - +31.5 дБ.
Немного улучшить ситуацию позволяет отключение встроенного усилителя, это дает два положительных момента:
1. Усилитель меньше вносит искажений в сигнал (предположительно)
2. Вместо 256 ступеней будет "всего" 192 или 9.5 оборотов энкодера.
Еще увеличить удобство можно заменой энкодера на вариант с 24 положениями, тогда будет уже только 8 оборотов.
Естественно была проведена небольшая проверка, но по большей части я скорее уперся в возможности моих измерительных приборов и в частности - осциллографа. Для регулятора громкости ключевым является обычно линейность регулировки, вносимые искажения и разделение каналов, но я как-то даже не знаю как проверить все это при помощи одного генератора и простенького осциллографа. При входном напряжении 2.65 Вольта и уровне -70 дБ вольтметр показывает на выходе около 1мВ.
Видеоверсия обзора
Пока вкратце могу сказать, что все работает, в этом плане нареканий у меня нет. Звук регулируется, пульт работает, дисплей отображает всю необходимую информацию, искажений звука не замечено. Отмечу отсутствие импульсных преобразователей для питания дисплея, хотя индикация все равно динамическая, но в данном случае это ограничение самого дисплея.
Но есть и недостаток, слишком плавная регулировка сигнала, потому я скорее всего заменю энкодер и отключу встроенный усилитель.
Кроме того хотелось бы иметь раздельную регулировку уровня громкости для каждого входа, но это уже скорее к разряду "хотелок", потому как обычно такое не используется.
Общее качество изготовления неплохое, откровенных косяков не наблюдаю. Оригинальность чипа регулятора проверить не могу, увы.
На этом у меня пока все, как обычно жду вопросы, советы, пожелания и тому подобное, надеюсь что обзор был полезен.
Эту страницу нашли, когда искали:
sc9153 схема регулятора громкости , дистанционное регулировка громкости в аналоговом унч , что лучше раздельные регуляторы на прав и лев или баланс распиновка и схема , входная часть усилителя мощности с регулятором громкости , релейный коммутатор входов для усилителя нч , регулятор уровня громкости управляемый по rs 232 , селектор входов и регулятор громкости: , nakatomi os 74 принципиальная схема регулятора звука , усилитель с микроконтроллерным управлением своими руками , цифровой регулятор громкости с энкодером и индикацией aliexpress , регулятор громкости с буферным каскадом , регулятор громкости селектор mysku , селектор каналов для усилителя на микросхеме , схема подключения блока дистанционного управления громкостью mztrs с алиэкспресс , кнопки управления громкостью унч своими руками , ступенчатые регуляторы громкости , способы регулировки громкости схема подключения , селектор акустики своими руками , лучшие регуляторы громкости и тембра , грамотный регулятор громкости , регулятор громкости с селектором входов своими руками , лестничный регулятор громкости на adc0820 74in257d , регулятор громкости и тембра , моторизированный регулятор громкости в усилителе , микроконтроллерное управление усилителем звука купить , стерео регулятор громкости , аудиотехника , регулятор громкости своими руками , схема регулятора громкости
Приветствую, друзья! Некоторое время назад занимался я ремонтом замечательного усилителя Лорта 75У-202С. До этого лежал он у меня лет десять в шкафу и, наконец, дождался своего часа. Кстати, на мой вкус, по звуку он очень даже ничего. Например, по сравнению с легендарной Радиотехникой У-101, его звучание мне нравится больше.
Но сейчас не об этом. Среди прочих доработок в усилителе был заменен узел коммутации входов, и вот об этом опыте решил я написать небольшую статью по просьбам трудящихся.
Содержание / Contents
? Проблемы родного селектора входов
? Китайский селектор — на благо человечества
Для устранения данных проблем в 90% случаев выбирается самое простое решение: весь узел выбрасывается, а сигнал подается напрямую на вход предусилителя. Я поначалу так и собирался сделать, потому что данный усилитель планировалось использовать с компьютером и более одного входа мне не требовалось.
Но к счастью, на тот момент у меня лежал без дела купленный у наших китайских друзей
Релейный модуль коммутации входов, 4 канала, RCA .
Посему концепция поменялась, и решено было сохранить в усилителе первоначальную функциональность. Но просто так воткнуть новый модуль в готовую заводскую конструкцию не получится. И, если чисто механически разместить и закрепить плату на место штатного селектора труда не составляло, то над электрическим совмещением надо было подумать.
В китайском селекторе переключение осуществляется путем простой подачи напряжения на катушку соответствующего реле, а коммутация реализована на простом галетном переключателе. В усилителе же переключение осуществляется при помощи четырех кнопок на передней панели.
Задача состояла в том, чтобы сохранить штатную систему выбора входа и каким-то образом совместить ее с китайским модулем, чтобы избежать сверления на лицевой панели отверстий и установки дополнительных органов управления в виде галетника.
? Модернизация штатного переключателя входов
Для простоты было решено максимально использовать штатную схемотехнику. Рассмотрим схему штатного коммутатора.
Коммутатор собран на микросхеме К155ТМ5, которая представляет собой четыре D-триггера в одном корпусе DIP14. При замыкании любой из кнопок SB1-SB4 на соответствующий вход подается сигнал, что приводит к переключению триггера и появлению на выходе напряжения высокого уровня.
Далее по штатной схеме управляющее напряжение с одного из выходов поступает на один из логических входов КР590КН2, которая в свою очередь коммутирует выбранный вход усилителя.
Доработка заключается в том, чтобы коммутировать при помощи микросхемы КР590КН2 не сигнал, а напряжение 12В для питания реле селектора. Однако КР590КН2 для этой цели использовать не удастся, т. к. она позволяет коммутировать напряжения от –10В до +10В. Для нашей цели меняем чип на КР590КН5, что позволяет коммутировать напряжения от –15В до +15В.
Доработанная схема выглядит следующим образом:
? Реализация в железе
При этом пятачки 3, 4, 5, 6 штатного коммутатора электрически соединяются с пятачками 3*, 4*, 5*, 6* дополнительной платы при помощи обрезков выводов элементов или межплатных соединителей .
Осталось подключить цепи питания ко всем потребителям. Что откуда брать и куда подключать приведено в таблице:
Гнездо XS1 дополнительной платы коммутатора соединяем шлейфом с соответствующим разъемом китайского селектора. Сигнальный выход селектора соединяем экранированным (микрофонным) кабелем с входами предусилителя.
На задней панели усилителя вырезаем отверстие необходимого размера для размещения разъемов нового селектора и крепим его к шасси.
? Файлы
? Видео
? Итого
На этом все.
Конструкция, собранная из исправных деталей, в наладке не нуждается. У меня схема запустилась сразу и стабильно работает.
Автор Instructables под ником randofo в своё время пользовался переключателем периферийных устройств, подключаемых к одному и тому же COM-порту, по назначению. С появлением USB на смену переключателями пришли хабы, благодаря которым несколько устройств на одном порту работают не поочерёдно, а одновременно. И мастер нашёл винтажному предмету новое применение — в качестве переключателя источников аудиосигнала, подключаемых к входу усилителя. Такой прибор называют селектором входов. Вместе с самоделкой усилитель образует аналог популярного когда-то вида аудиотехники — усилительно-коммутационного устройства, сокращённо УКУ.
Поскольку пользователь может периодически менять источники сигнала, подключённые к входам селектора, мастер предусмотрел магнитные метки, которые, в отличие от наклеек, можно часто переставлять без износа:
С корпуса переключателя мастер снимает верхнюю крышку:
А там даже электроники никакой нет. Разъёмы и галетник — электрика сплошная. Ни полупроводников, ни ламп — королевство сухих контактов. И питание не требуется. Галетник мастер оставляет на месте, стараясь не оторвать от его лепестков ни одного провода:
А разъёмы откручивает от корпуса, чтобы заменить на другие:
Затем он отключает от разъёмов проводники по одному:
Одновременно помечая, куда они шли:
На всякий случай затем мастер проверяет себя, прозванивая цепи при разных положениях галетника и убеждаясь, что каждый из проводников, подключённых к входу галетника, при смене его положений оказывается соединённым с соответствующим выходом:
Как теперь подключать аудиогнёзда, понятно — два стереоканала и общий провод. Правда, в необходимости коммутировать общий провод переводчик не уверен.
Проблема в том, что отверстия на задней стенке прибора имеют слишком большой диаметр:
И её призвана решить пластмассовая планка с отверстиями, вырезанная лазером (файл здесь):
А саму планку через другие отверстия крепит изнутри к корпусу:
Мастер возвращает крышку на корпус, и селектор входов готов к работе:
Далее мастер берёт лист ПВХ с гибким магнитом на обороте и нарезает метки. В наших условиях для этого подойдут гибкие рекламные магниты ремонтной , если с лицевой стороны приклеить к ним бумагу.
На метках мастер пишет названия различных источников аудиосигнала:
Те из меток, которые будут использоваться в данный момент, размещает на передней панели в местах, соответствующих положениям ручки галетника:
Теперь можно включать источники сигнала и усилитель, проверять, как работает прибор, и начинать им пользоваться. Источники должны выдавать сигналы примерно одинаковой амплитуды, а вход усилителя — быть рассчитанным именно на такую амплитуду.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
? Схема и порядок работы
Схема состоит из двух компараторов на операционном усилителе DA1, с выходов которых сигналы с логическим уровнем поступают на входы микроконтроллера IC1.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
При поступлении логического уровня на выводы 2 или 4 IC1 срабатывает реле К1, подается питание на усилитель, загорается светодиод HL1. Если первым сигнал поступил со входа 1, то реле К2 не срабатывает и сигнал с него поступает на вход усилителя. Если сигнал поступил со входа 2, то срабатывает реле К2, коммутируя вход усилителя ко второму входу.
Если сигнал будет подан на оба входа одновременно, то подключенным останется тот вход на который сигнал поступил первым. При пропадании сигнала на входах на ножки 2 и 4 IC1 поступает логический 0 и начинается отсчет времени на отключение, при этом моргает светодиод с секундным интервалом. Через 3 минуты размыкаются контакты реле, усилитель отключается.
В данном устройстве можно отключить автоматический режим кнопкой S1 и управлять включением (отключением) усилителя кнопкой S2 и коммутировать входа кнопкой S3.
Переключение аудиосигналов
Рис. 2. Иллюстративная схема использования переключателя ADG884 для переключения между двумя аудиовыходами
Типичное решение для переключения двух аудиоисточников требует использования двух переключателей NS5B1G384, каждый из которых поддерживает один источник, например громкоговоритель или гарнитуру. Управление состоит в выборе одного входного контакта за раз, но в этой конфигурации правильный порядок включения и выключения аналоговых переключателей становится важным, чтобы предотвратить включение второй цепи перед отключением первой и, таким образом, избежать сбоев.
Альтернативное решение для переключения между двумя выходами аудиосигнала состоит в использовании двух аналоговых переключателей SPDT (с переключающим выходом).
Пример ADG-884BCPZ-REEL этого типа от Analog Devices включает два аналоговых SPDT-переключателя в одной микросхеме. При питании от 5 В они обеспечивают очень низкое значение R ON от 0,28 O (обычно) до 0,41 O (макс.), Что делает их пригодными для переключения аудиосигналов с низкими потерями.
Однако низкая RON имеет свою цену — паразитная емкость между контактами аналогового переключателя с включенным переключателем достигает 295 пФ. Стоит отметить, что ADG884 способен переключать сигналы до 400 мА, что делает его пригодным для переключения непосредственно на динамики на выходе аудиоусилителя (Рисунок 2).
Чтобы свести к минимуму возможность возникновения помех EMI, аудиоусилитель должен быть размещен на печатной плате как можно ближе к переключателю ADG884. Гнездо для наушников также должно быть расположено как можно ближе к ADG884, или следует использовать экранированный кабель между ADG884 и другими компонентами на пути прохождения сигнала.
В случае, когда аудиосигналы передаются в дифференциальной форме, отдельные пары S1A-B, S2A-B и D1-2 должны располагаться близко друг к другу, чтобы исключить любые общие шумы, например те, которые возникают от громкоговорителя рядом с ним.
Коммутатор входов усилителя на реле
В процессе оснащения себя самодельной аудио аппаратурой, понял, что без селектора входов мне к сожалению, пока, не обойтись. Посему недолго думая заказал на Али релющки и приступил к делу. Но так как усилителя мощности у меня пока нет, да и ставить в него селектор входов у меня желания тоже не наблюдается, то я сделал селектор отдельным устройством с микроконтроллерным управлением. Обычно селекторы входов ставят непосредственно в усилитель мощности.
Это устройство стало логическим продолжением проекта сенсорного переключателя восьми аудио каналов на контроллере. Поскольку каждое устройство, размещённое в разделе DIY доступно для повторения либо модификации, многие люди стали обладателями устройств, заточенных конкретно под индивидуальные нужды каждого заказчика. Эти устройства можно назвать в некоторой мере уникальными, так как они серийно нигде не выпускаются.
Заказчик просил не разглашать назначение устройства, однако, применение ему можно придумать разное.
Устройство имеет двенадцать входов, тринадцать кнопок, четырнадцать светодиодов, два выхода, один регулятор громкости, кнопку включения и разъём питания. Все кнопки, кроме одной, используются в качестве выбора необходимого канала, а последняя - для включения обработки входного сигнала перед подачей на усилитель низкой частоты.
Изначально тринадцатая кнопка предназначалась для выключения звука.
Были разработаны и сделаны необходимые платы, написана прошивка, в общем всё было готово для установки в корпус, но самого корпуса ещё не было. Однако, все платы таинственным образом исчезли во время переезда. Остались только фотки и прошивка.
Здесь ещё не распаян блок обработки сигналов, но плата уже готова. Блок тринадцатой кнопки возможно кто-то узнал из другого DIY проекта, управляющий контроллер и блок трёх CD4066 с предусилителем в smd корпусе. После безуспешных попыток найти все эти составляющие было принято решение внести некоторые коррективы в работу устройства, что-то добавить, что-то убрать и сделать новые платы, написать новую прошивку. Передняя и задняя панель вырезались из нержавейки лазером, шелкография и отверстия проектировались в программе Corel Draw через Team Viewer.
Первая примерка показала, что всё ОК.
Внутри устройство содержит блок селектора каналов на микроконтроллере, блок питания, усилитель низкой частоты, специфичный преобразователь звуковых сигналов и импульсный блок питания. Управляющая плата. Если что - дата в формате MM/DD/YY.
Каждый светодиод над номером кнопки индицирует активный канал. При включении устройства производится самотестирование, в течение которого светодиоды выполняют эффект бегущего огня, и если будет зафиксирована какая-либо проблема с каким-то каналом - будет мигать светодиод этого канала. Если проблема будет где-то в другом месте - будут мигать все светодиоды, кроме индикатора питания. Это уже во время написания этой статьи я подумал, было бы не плохо выводить код ошибки в двоичном виде на светодиодах. Пригодится на будущее эта идея :)
После завершения процесса самотестирования по умолчанию включается блок обработки звукового сигнала и устройство переходит в ждущий режим. При нажатии любой из кнопок выбора канала сигнал со входа этого канала передаётся на выход либо напрямую, либо через блок обработки.
Если нужно выбрать другой канал - нажимается другая кнопка и индицирующие светодиоды плавно по-очереди переходят к выбранному номеру. Если же повторно нажать номер активного канала, он просто отключится. Блок селектора во второй версии состоит из четырёх CMOS микросхем CD4066, являющимися коммутаторами аналоговых сигналов и микроконтроллера, который управляет этими микросхемами, обрабатывает нажатие кнопок и обеспечивает индикацию режима работы. Как только устройство успешно прошло все тесты, были вставлены резиновые ножки и посылка отправилась адресату.
Не уверен, что правильно подобрал название этому прибору, пишите в комментариях, если нашли лучшее :)
Наша группа Вконтакте, где можно задать вопрос, на который всегда будет дан ответ!
Читайте также: