Garso vėlavimo linijos grandinė - aidui, aidėjimo efektams

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Garso uždelsimo linija - tai technika, kai tam tikras garso signalas perduodamas per skaitmeninių kaupimo etapų serijas, kol galutinis garso išvestis bus atidėtas tam tikru laikotarpiu (paprastai milisekundėmis). Kai ši uždelsta garso išvestis grąžinama į originalų garsą, gaunamas nuostabiai patobulintas garsas, kuris yra turtingesnis, gausesnis ir prikimštas tokiomis funkcijomis kaip aidas ir reverb.

Apžvalga



Kambaryje grojamos muzikos klausymo patirtis labai priklauso nuo kambario interjero.

Jei kambario interjeras yra užpildytas daugeliu šiuolaikinių dekorų ir stiklinių langų, tai gali sukelti per didelį muzikos aidą.



Kita vertus, jei kambaryje yra daug audinio elementų, tokių kaip sunkios užuolaidos, minkšti baldai ir kt., Muzika gali prarasti visus aido ir aidėjimo efektus ir gali skambėti gana nuobodžiai ir neįdomiai.

Pastaruoju atveju tikriausiai galite nusimesti ir išmesti visas užuolaidas, pagalves, pagalvėles, sofų rinkinius arba pasirinkti siūlomą garso uždelsimo linijos grandinę, kuri padės natūraliai atkurti muzikos atmosferą, neaukojant savo mėgstamiausio. interjerai.

Per šią grandinę iš tikrųjų galite generuoti aidą (garso signalo delsos laiką) ir atgarsį (po atspindžių) ir atlikti daug turtingesnį garsą.

Dar ne taip seniai vienintelė garso signalo vėlavimo gavimo technika buvo labai brangių elektroninių prietaisų naudojimas. Šiandien mes turime visiškai naują IC formą, vadinamą „kibirų brigada“, kuri leidžia labai pigiai susikurti asmeninę uždelsimo sistemą.

Pritvirtinta tarp garso šaltinio ir stiprintuvo arba tarp stiprintuvo ir galios stiprintuvo, koncepcija siūlo kintamą signalo aidą, kuris galėtų praturtinti daugumos namų muzikos sistemų garsą.

Atlikus nedidelius modifikacijų pakeitimus, idėja galėtų būti pritaikyta kaip fazeris / flanšas, leidžiantis vartotojui gauti garso efektus įrašant programas ir elektrines gitaras, kurias naudoja specialistai.

Kaušinės brigados IC yra „MOStype“ poslinkio registras, susidedantis iš dviejų 512 etapų registrų vienutiniame 14 kontaktų pakete.

Jei garso signalas tiekiamas į kibirų brigados konstrukcijos įvestį ir atitinkami IC, valdomi su laikrodžio generatoriumi, garso signalas juda laipsniškai, laipsniškai, kol galiausiai signalas patenka į išvestį su numatytą vėlavimą.

Žemiau parodyta vėlavimo linijos grandinės schema:

Kai šis uždelstas signalas grąžinamas atgal (recirkuliuojamas) į pradinį signalą, imituojamas reverberacijos efektas.

Be realaus laiko atmosferos, kibirų brigados grandinė galėtų būti įdiegta su bet kuria garso sistema, kad būtų galima gaminti sintetinį stereofoninį garsą iš monofoninių garso šaltinių, tai yra naudinga „dvigubo balso“ ir „fazoriaus / flanšo“ galimybė.

Kas yra kibirų brigada

Sąvoka „kibirų brigada“ mums primena virtinę vyrų, kurie dalijasi kibirais vandens kovodami su gaisro pavojumi.

Kaušinių brigadų analoginis poslinkių registras veikia identiškai, taigi ir pavadinimas.

Kita vertus, naudojant poslinkių registrus, kondensatoriai žymi „kibirus“, tiesiogiai sujungtus su PMOS IC. Kiekvienoje mikroschemoje gali būti daugiau nei 1000 tokių kondensatorių (vienas kondensatorius ir pora MOS tranzistorių viename etape).

Elementas, kuris yra perduodamas, iš tikrųjų yra elektros krūvio paketai per vieną pakopą į kitą. Mes žinome, kad nėra lengva vienu metu įpilti vandens į kibirą ir iš jo.

Lygiai taip pat nėra lengva vienu metu įkrauti ir iškrauti kondensatorių. Šią problemą išsprendžia poslinkių registrai ir nefazinių laikrodžių dažnių pora.

Laikotarpiu, kai aukštas pirmasis laikrodis, kibirai su „nelyginėmis“ figūromis išmetami į tolesnius kaušus su „lyginiais“ skaičiais. Kai tik ateina antrasis aukštas laikrodis, lyginiai kaušai išmetami į šiuos iš eilės einančius nelyginius kibirus.

Tokiu būdu individualūs mokesčiai perkeliami per liniją iš vieno etapo po vieną.

Aukščiau pateiktas paveikslėlis yra 4 standartinių MN3001 analoginių poslinkių registro etapų schema.

Kiekvieną MN3001 IC sudaro du 512 pakopų poslinkių registrai. Atminkite, kad A ir C etapai yra susieti su vienu konkrečiu laikrodžiu, o B ir D etapai yra susieti su kitu laikrodžiu, kad būtų nelyginis / lyginis santykis.

Kaip veikia uždelstos linijos grandinė

Šioje schemoje parodyta visa garso delsos eilutės schema.

Kai iš tikrųjų sukuriate garso signalo vėlavimą, sugeneruojate įvairių įdomių garso efektų. Labiausiai pastebimas aido efekto modeliavimas.

Tačiau vėlavimai, kuriuos sukelia kibirų brigada, paprastai yra labai nedideli, kad būtų pripažinti kaip atskiri aidai.

Pakartojus uždelstą signalą su mažesniu stiprinimu, galima imituoti sveiką aidų skilimą aidinčioje erdvėje.

Įvedus tam tikrą pelną vėluojant vėluojamam signalui, gali būti įmanoma sukurti nenatūralų muzikos „durų spyruoklės“ rezultatą.

Sukėlus instrumentinio signalo ar kalbos takelio vėlavimą 30 arba 40 ms ir atidėjus vėluojantį signalą atgal į pradinį signalą, išvesties garsas bus didesnis ir susidarys įspūdis, kad jame yra daugiau nei pradiniame balso ar muzikiniame gylyje.

Toks populiarus požiūris vadinamas „dvigubu balsavimu“. Kitas gerai žinomas trumpo uždelsimo efektas gali būti savitas garsas, atsirandantis naudojant „fazavimo“ arba „ritės flanšavimo“ metodą.

Pavadinimas kilęs iš jo pradinio eksperimento, kurio metu delsimo įrenginys buvo naudojamas laiko uždelsimui generuoti, o įgudusios rankos trynimas išorine juostos tiekimo ritės puse pakeitė delsimą, kad būtų sukurtas akustinis efektas.

Šiandien šį efektą būtų galima visiškai panaudoti naudojantis skaitmeninėmis technologijomis, atidedant signalą nuo 0,5 iki 5 ms, pridėjus arba atėmus atidėtą signalą iš pradinio signalo.

Fazoriaus / flanšo nustatymuose dažnis ir jo harmonikos, kurių bangos ilgiai yra identiški laiko uždelsimui, būna visiškai nutraukti, o visi kiti dažniai sustiprėja.

Tokiu būdu šukos filtras, turintis dažnį tarp įpjovų, modifikuojamas keičiant laikrodžio dažnį, kaip parodyta žemiau.

Rezultatas - toninis patobulinimas netoniniam garsui, pavyzdžiui, būgnams, cimbolams, taip pat balso dažniams.

„Phasor / flanger“ režimas leidžia jums pakartoti stereofoninius signalus iš monofoninės kilmės. Norėdami tai pasiekti, etapinis išėjimas, išgaunamas įvedant uždelstą signalą, siunčiamas į vieną kanalą, o išvestis, atimta atėmus uždelstą signalą, yra nukreipta į priešingą.

Žiūrovams fazinis efektas panaikinamas, leidžiant ausims gerą sintetinį stereofoninį efektą.

Pagrindiniai dizaino elementai, be abejo, yra kibirinės brigados IC, galintys tiesiogiai sintetinti analoginius signalus. Grandinėse nėra brangių analoginių-skaitmeninių ir skaitmeninių-analoginių keitiklių.

Kai tik laikrodžio impulsas iš „flipflop“ yra tiekiamas į kibirų brigados IC, įėjime esantis nuolatinės srovės maitinimas perduodamas į registrą. Diskreti bitai yra perkeliami laipsniškai per nuoseklius laikrodžio impulsus, kol galiausiai, po 256 impulsų, jie pasiekia linijos pabaigą ir pateikia išvesties signalą.

Išėjimo bangos forma išvaloma žemo dažnio filtru ir bet koks pasikartojantis signalas, buvęs įėjime, bet atidėtas 256 kartus laikrodžio dažnio periodu.

Pavyzdžiui, kai laikrodžio dažnis yra 100 kHz, vėlavimas gali būti 256 x 1/100 000 = 2,56 ms. Atsižvelgiant į tai, kad įvesties muzikinio signalo imties dažnis priklauso nuo laikrodžio dažnio, prielaida, kad 50% žemesnio laikrodžio dažnio riba gali būti maksimalus garso dažnis, kurį galima veiksmingai perduoti.

Nepaisant to, dėl realių gyvenimo apribojimų 1/3 laikrodžio dažnio gali atrodyti realesnis dizaino tikslas. Grandinės gali būti nuosekliai sujungtos arba kaskadinės, kad būtų galima ilgesnį laiko atidėjimą esant didesniam laikrodžio dažniui, nors didesnis nuosekliai sujungtų grandinių triukšmas gali pranokti pralaidumo padidėjimą.

Vėlavimo režimu 2 pamainų registrai yra sujungiami nuosekliai, o tai leidžia naudoti dvigubai didesnius laikrodžio dažnius.

Tai leidžia du kartus pralaidumą kiekvienam pamainų registrui užprogramuoti tą patį laiko atidėjimą. Net ir šiuo dvigubo pralaidumo režimu laikrodžio dažnis, reikalingas 40 ms vėlavimui, riboja pralaidumą iki maksimalaus 3750 Hz įėjimo signalo, kuris atrodo gana pakankamas balso dažniui, nors ir nepakankamas daugumai muzikinių įrenginių.

Daugelyje programų, kuriose uždelstas perdavimas įgyvendinamas pradiniu signalu, pralaidumo sumažėjimas gali būti paslėptas dėl aukšto dažnio signalų, esančių pirminiame signalo įėjime. Norint kompensuoti įprastą signalo slopinimą, tarp poslinkių registrų naudojamas 8,5 dB stiprintuvas.

„Phasor / flanger“ režimu didžiausias reikalingas vėlavimas yra maždaug 5 ms, o tai yra pakankamai maža, kad būtų galima naudoti vieno poslinkio registrą, neprarandant pralaidumo.

Todėl antrasis pamainų registras pridedamas lygiagrečiai su pirmuoju, kad padidėtų S / N santykis. Signalo dažniai taikomi fazėje, o triukšmo signalai pridedami ir atimami atsitiktinai.

Fasoras / flanšas

Fazoriaus / flanšo konstrukcijos schema parodyta šioje diagramoje.

Fazoriaus / flanšo schema pateikta žemiau:

Kiekvienais atvejais keturkampiai NOR vartai IC4 yra suklastoti kaip stabilus multivibratorius, veikiantis du kartus nurodyto laikrodžio dažnio.

IC4 išėjimas jungiasi su „flip-flop IC5“, kuris siūlo porą prisidedančių (180 ° be fazės tarpusavyje) išėjimo laikrodžio signalų su PENKIAMA PERCENT darbo trukme.

Tada šie impulsai veikia kaip laikrodžio įėjimai perėjimo registrams IC2. Rezistorius R16 nustato dažnį ir yra fiksuotas greitis uždelsimo grandinėje.

Laikrodžio dažnį galima pakeisti pagal norą, lygiagrečiai pridedant daugiau rezistorių per pateiktus jungiklius fazeryje / flanše.

Garso įvesties signalas apdorojamas per septynis žemųjų dažnių filtrų pakopų polius, kur naudojami IC3 ir 1/2 IC1. Filtrai užtikrina bendrą 42 dB / oktavos susilpnėjimą per nustatytą dažnį.

Pavyzdžiui, kai filtras yra sureguliuotas 5000 Hz dažniu, 10 000 Hz signalas silpnėja daugiau nei 100: 1.

Nors filtrai veikia su didelio stiprumo op amperais, galite išgauti maksimalų jų išėjimą prieš riedėdami 6 dB / oktavos greičiu vienam poliui. Tokio tipo filtrai vadinami „po slopintais“.

Tinkamai pasirinkus nepakankamai ir per amortizuotų (RC) filtrų pakopų balansą, lengva sukonfigūruoti plokščią reakciją turintį filtrą numatytoje pralaidos juostoje, norint pasiekti 3 dB žemyn derinimo dažnio ir funkcijos riedėjimo greitis yra 6 dB, didesnis už stulpų skaičių.

Tai yra būtent tai, kas įgyvendinama šiame straipsnyje pateiktuose uždelsimo linijos ir fazės / flanšo projektuose. Norint nustatyti filtrų rezistorių vertes, paprastai reikia daug statistinių duomenų.

Kad būtų lengviau, galite pasirinkti tinkamas varžos vertes iš filtro varžos verčių lentelės.

Pasinaudokite šios lentelės pranašumais, jei norite pasirinkti rezistoriaus reikšmes specialiai vėlavimo linijos grandinei. (Filtro rezistoriaus vertės, nurodytos 4 pav., Ir su ja susijęs medžiagų sąrašas suteiks jums patobulintą 5 ms vėlavimą, o fazorui / flanšui 3 dB išėjimas esant 15 kHz.)

Maitinimas

Dalių sąrašas

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

D1, D2 - IN4007
D3 -1N968 (20 V) zenerio diodas
F1 -1/10 -amperio saugiklis
IC6 -723 tikslus įtampos reguliatorius

Visi rezistoriai turi I / 4 vatų 5% toleranciją:

R17-1k
R18 - 1 mln

RI9-10 omų
R20 - 8,2k omų
R21 - 7,5 tūkst. Omų
R22 - 33 tūkst. Omų
R23 - 2,4 tūkst

Garso uždelsimo linijos maitinimo grandinė parodyta aukščiau pateiktame paveikslėlyje. Jis pastatytas aplink įtampos reguliatorių IC6, kad išjungtų pirminį 15 voltų maitinimo išėjimą. Pamainų registre yra kiekvieno +1 ir +20 voltų šaltiniai.

+20 voltų bėgis gaunamas naudojant zenerio diodą D3, o +1 voltų linija gaunama iš įtampos daliklio, sukonfigūruoto aplink R22 ir R23.

Kai op amperai varomi per vienpusį maitinimą, tampa būtina, kad 10,5 voltų įtampos linijos funkcija būtų šių prietaisų grandinės atskaitos taškas.

Statyba

Tikras matmenų ėsdinimo ir gręžimo vadovas ir tas pats abiejų grandinių išdėstymuose, bet, jei reikia, prijungtas kitaip, parodytas toliau pateiktuose paveiksluose.

Prieš montuodami bet kokias dalis ant PCB, turėtumėte į lizdus įterpti ir lituoti įvairias trumpikių jungtis. Po to prijunkite plokštę, kaip nurodyta aukščiau, pagal pageidaujamą darbo režimą.

Būkite atsargūs dėl visų puslaidininkių įtaisų ir elektrolitinių kondensatorių kaiščių orientacijos ir teisingai įdėkite juos.

Įsitikinkite, kad laikote ir montuojate MOS įrenginius atsargiai, nes jie jautrūs statiniams krūviams ir gali sugadinti dėl statinio krūvio, atsirandančio ant jūsų pirštų. Galite įdėti IC tiesiai į PCB arba pasinaudoti IC lizdais.

Pagrindinės siūlomos garso vėlavimo linijos grandinės specifikacijos



Pora: „Soft-Start“ maitinimo šaltinis stiprintuvo garsiakalbiams Kitas: „Ni-Cd“ akumuliatoriaus monitoriaus grandinė naudojant „Lambda“ diodą