Eenvoudig Surround Sound Decoder Circuit

Dit artikel is geschreven met de bedoeling om in detail uit te leggen achter het maken van een eenvoudig surround-sound decodercircuit.

Door: Dhrubajyoti Biswas

Overzicht

Het concept van de decoder werd voor het eerst geïntroduceerd door David Hafler in de jaren 70. Zijn onderzoek illustreert de manier waarop twee luidsprekers kunnen worden gebruikt als achterluidsprekers op een surroundsysteem.

De onderstaande figuur is een diagram gebaseerd op het onderzoek van Hafler:

Figuur 1

Volgens figuur 1 heeft Hafler het circuit ontworpen om de achterluidsprekers in staat te stellen het verschil in signaal tussen de rechter- en linkeruitvoer te genereren.

Hoewel elk stereo-gecodeerd systeem het verschil in signaal tussen het rechter- en linkerkanaal handhaaft, is het dat verschil in signaal dat door de achterluidsprekers wordt ontvangen, wordt weergegeven.

Houd er echter rekening mee dat de negatieve aansluitingen van de achterluidsprekers niet worden geaard, anders gedraagt ​​de achterzijde zich parallel aan de hoofdluidsprekers voor.

Passieve versie op lijnniveau

Het gebruik van een individuele versterker voor achterluidsprekers is eigenlijk niet mogelijk. Er is echter een uitweg die we na wat onderzoek hebben ontdekt. Verwijzend naar figuur 2, het is volledig passief, maar het heeft een ideale transformator nodig - een transformator met een impedantie van 10K [1: 1 verhouding], wat vrij zeldzaam is om te vinden, maar beschikbaar is.

Figuur 2

Als alternatief hebben we geprobeerd een 600ohm-eenheid te gebruiken. Maar vanwege de impedantie was de output die we ontvingen niet goed, omdat er geen bas is.

Bij het laden van de transformator verhoogde het echter de baskwaliteit, maar de voorversterker lijkt niet optimaal te werken vanwege de impedantie. Om deze reden hebben we telefonische transformatoren met 600: 600 ohm gebruikt, en het werkte goed.

Het circuit in figuur 2 illustreert de manier die we hebben gevolgd. Volgens dit ontwerp werkte het, maar het heeft een zeer lage impedantie in alle gevallen, behalve voorversterker met vaste toestand.

Met een 600ohm-eenheid is het gegenereerde verlies ongeveer 3dB. De lage frequentie is -3dB op 100Hz. Het varieert echter op basis van de kwaliteit van de transformator.

De telefonietransformator van 600 ohm is overal op de markt verkrijgbaar, maar velen van hen zijn niet toereikend om deze in dit experiment te gebruiken.

De meeste high-powered transformatoren worden in bulk verkocht en het is daarom moeilijk om één exemplaar te verkrijgen. Het alternatief zou dus zijn om dual opamp te gebruiken om het systeem te ontwerpen, en het proces wordt hieronder in detail vermeld.

Het nieuwe circuit uitleggen

Het schematische diagram in figuur 3 geeft een gedetailleerd overzicht van deze ontwikkeling van de eenvoudige surround sound decoderschakeling.

figuur 3

Hoewel het nieuwe ontwerp [Figuur 3] het principe van Hafler zal volgen, heeft dit nieuwe circuit vereenvoudigde bedrading, hoewel we extra eindversterkers nodig hadden. Er is nu een middenkanaalsignaal en de subwoofer voor het ontvangen van monosignaal is ook ingesteld.

Je bent misschien een soortgelijk type circuit tegengekomen op ander papier, maar er zijn enkele wendingen in. We hebben alle actieve elektronica op de linker- / rechterkanalen vermeden en opamps geïntroduceerd om de factor die de geluidsdegradatie kan veroorzaken, te verlagen.

De impedantie van 50K vormt geen belemmering voor een voorversterker, aangezien het hoofdsignaal parallel is aan het extra circuit.

Extra volumeregeling is uitgesloten van het systeem, vanwege de aanwezigheid van volumeregeling in de voorversterker. Bovendien heeft de eindversterker van het achterkanaal ook niveauregeling om de niveaus voor en achter in evenwicht te brengen.

Let op: als u het circuit volgt zoals in Figuur 3, zorg er dan voor dat de achterluidsprekers in fase zijn bedraad.

Laat de ene luidspreker op een normale manier op de versterker aansluiten en de tweede moet worden aangesloten met de draden van de luidspreker omgekeerd.

Hoewel het verschil misschien te verwaarlozen is, maar om het beste kwaliteitseffect te verkrijgen, is het altijd raadzaam om te kiezen voor een uit-fase-aansluiting. Dit helpt bij het behouden van links-rechts en rechts-links signalen.

De manier waarop het surround sound-decodercircuit werkt

A1 opamp moet worden aangesloten in de vorm van een aftrekkende versterker, en als hetzelfde signaal naar beide luidsprekers wordt gestuurd, is het resultaat nul.

Dit zal resulteren in het verwijderen van alle informatie die gemeenschappelijk is uit het stereosignaal, en zou het verschilsignaal produceren, vergelijkbaar met dat van Hafler's. A2 daarentegen is een sommerende versterker. De output heeft alle nodige informatie van de linker- en rechterkanalen.

Center Channel Control

VR1-pot is ingesteld om het middenkanaal waterpas te stellen. Het kan een conventionele pot zijn of een trimpot met de achterkant gemonteerd.

Als we de twee kanalen [linker / rechter kanaal] optellen waar het signaal niet mono is, is -3dB het niveau van het middelste kanaal.

Als de spraak van het middenkanaal bijvoorbeeld mono is, wordt het niveau gelijk voor beide luidsprekers. De mogelijkheid van overbelasting van de versterker of de luidspreker is hier een zeldzaam geval, aangezien de luidsprekers en kanaalversterker niet zo krachtig zijn in vergelijking met de linker / rechterkanalen.

Het geluid van het middenkanaal hoeft niet hoog te zijn. Het moet stabiel zijn en de beschikbare niveauregeling is voldoende om de vereiste output te genereren.

Het gebruik van C1-condensator is niet verplicht, omdat deze een afrolfrequentie van 8 kHz biedt. Dit helpt eigenlijk om eventuele problemen met het signaal van de hoofdstereo te verminderen.

Uitgang - Subwoofer

De output van de subwoofer is afkomstig van een centrale kanaalmixer en een toegevoegd no-pass filter omdat het moeilijk is om een ​​sub te bepalen waar al een filter is.
Andere factoren

Weerstanden van 100 ohm worden gebruikt om de oscillatie van opamps te blokkeren door de capaciteit van de signaaldraad te voorkomen. Dit zou niet resulteren in frequentieverlies, maar als u 100 m lange signaaldraden gebruikt, kan dit een probleem vormen.

Verwijzend naar figuur 3, hebben de achterluidsprekers twee parallel geschakelde uitgangen.

De reden om dit te doen is om eenvoudige bedrading mogelijk te maken om de verbinding van de stereoversterker met de achterluidsprekers te vergemakkelijken.

Normaal zou een monoversterker het prima doen, zolang hij maar parallel aan de twee achterluidsprekers rijdt. Maar dit is misschien niet haalbaar als u 4ohm-luidsprekers gebruikt en als u deze wel gebruikt, zorg er dan voor dat u ze in serie aansluit. Om een ​​out-of-phase-aansluiting mogelijk te maken, moeten de rode aansluitingen worden samengevoegd en de aansluiting van de luidsprekers verder worden verbonden met de uitgang van de versterker.

Het systeem bouwen

U kunt het hele systeem op een metalen koffer plaatsen. Het gebruik van een metalen behuizing blokkeert het brommen of andere ruis afkomstig van het lichtnet enz.

Hoewel er geen factor van warmteontwikkeling is, kunt u een kleine behuizing gebruiken. Zorg er echter voor dat er ruimte overblijft voor de RCA-connectoren en de rest van de componenten.

Zorg er ook voor dat u de componenten niet loszet, aangezien dit tot kortsluiting kan leiden.

U kunt de componenten en de dubbele opamp op een Veroboard aansluiten. Zorg er ook voor dat u overal 1% metaalfilm aanbrengt om het geluid te verminderen.

U kunt de RCA-connectoren vast bekabeld houden. Zorg ervoor dat u de aarding controleert.

Het midden van de voeding en de RCA-connectoren moeten een veilige verbinding behouden om het oppikken van ruis te voorkomen. U kunt ook 100uF polyester kappen gebruiken om parallel te schakelen met 100uF toevoerbypasscondensatoren, maar dit is niet verplicht.

Vertragingslijn

Als u van plan bent het geluid te verrijken, kunt u ook een vertragingslijn toepassen om het geluid dat naar de achterluidsprekers gaat, te vertragen. Maar dat is weer niet verplicht.

Over het algemeen zijn de prestaties van uw systeem volledig afhankelijk van de manier waarop u het circuit hebt ingericht. Als het voorgestelde eenvoudige decodercircuit voor surroundgeluid niet goed is gebouwd, kunt u constante problemen tegenkomen in vergelijking met een goed gebouwd circuit.