วงจรถอดรหัสเสียงเซอร์ราวด์อย่างง่าย

บทความนี้เขียนขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่ออธิบายรายละเอียดเบื้องหลังการสร้างวงจรถอดรหัสเสียงเซอร์ราวด์อย่างง่าย

โดย: Dhrubajyoti Biswas

ภาพรวม

แนวคิดของเครื่องถอดรหัสถูกนำมาใช้ครั้งแรกโดย David Hafler ในยุค 70 งานวิจัยของเขาแสดงให้เห็นถึงวิธีการใช้ลำโพงสองตัวเป็นลำโพงหลังในระบบเซอร์ราวด์

รูปด้านล่างเป็นแผนภาพจากการวิจัยของ Hafler:

รูปที่ 1

ตามรูปที่ 1 Hafler ออกแบบวงจรเพื่อให้ลำโพงด้านหลังสร้างความแตกต่างของสัญญาณระหว่างเอาต์พุตด้านขวาและด้านซ้าย

ในขณะที่ระบบเข้ารหัสสเตอริโอทุกระบบรักษาความแตกต่างของสัญญาณระหว่างช่องสัญญาณขวาและซ้าย แต่ความแตกต่างของสัญญาณเมื่อได้รับจากลำโพงด้านหลังจะถูกสร้างขึ้นใหม่

อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าอย่าเสียบขั้วลบของลำโพงด้านหลังลงดินมิฉะนั้นด้านหลังจะทำงานขนานกับลำโพงด้านหน้าหลัก

Line Level Passive Version

การใช้เครื่องขยายเสียงแต่ละตัวสำหรับลำโพงหลังนั้นไม่สามารถทำได้จริง อย่างไรก็ตามมีทางออกที่เราพบหลังจากการวิจัยบางส่วน อ้างถึงรูปที่ 2 เป็นแบบพาสซีฟโดยสิ้นเชิง แต่ต้องการหม้อแปลงในอุดมคติ - หม้อแปลงที่มีอิมพีแดนซ์ 10K [อัตราส่วน 1: 1] ซึ่งหาได้ยาก แต่มีอยู่

รูปที่ 2

เราได้ลองใช้หน่วย 600 โอห์มเป็นทางเลือก แต่สำหรับอิมพีแดนซ์เอาต์พุตที่เราได้รับนั้นไม่ดีเนื่องจากไม่มีเบส

อย่างไรก็ตามเมื่อโหลดหม้อแปลงมันจะเพิ่มคุณภาพเสียงเบส แต่ดูเหมือนว่าปรีแอมป์จะทำงานไม่เต็มที่เนื่องจากอิมพีแดนซ์ ด้วยเหตุนี้เราจึงใช้หม้อแปลงโทรศัพท์ที่มีขนาด 600: 600 โอห์มและทำงานได้ดี

วงจรในรูปที่ 2 แสดงวิธีที่เราทำตาม ตามการออกแบบนี้มันใช้งานได้ แต่มีอิมพีแดนซ์ต่ำมากในทุกกรณียกเว้นโซลิดสเตทปรีแอมป์

เมื่อใช้หน่วย 600ohm การสูญเสียที่เกิดขึ้นจะอยู่ที่ประมาณ 3dB ความถี่ต่ำคือ -3dB ที่ 100Hz อย่างไรก็ตามจะแตกต่างกันไปตามคุณภาพของหม้อแปลง

หม้อแปลงโทรศัพท์ 600 โอห์มมีวางจำหน่ายทั่วไปในตลาด แต่ส่วนใหญ่ยังไม่ถึงเครื่องหมายที่จะใช้ในการทดลองนี้

หม้อแปลงไฟฟ้าพลังสูงส่วนใหญ่ขายเป็นจำนวนมากดังนั้นจึงยากที่จะจัดหาสำเนาเดียว ดังนั้นทางเลือกอื่นคือใช้ dual opamp ในการออกแบบระบบและกระบวนการของระบบจะกล่าวถึงรายละเอียดด้านล่าง

อธิบายวงจรใหม่

แผนผังในรูปที่ 3 ให้มุมมองโดยละเอียดเบื้องหลังการพัฒนาวงจรถอดรหัสเสียงเซอร์ราวด์แบบธรรมดานี้

รูปที่ 3

ในขณะที่การออกแบบใหม่ [รูปที่ 3] จะเป็นไปตามหลักการของ Hafler แต่วงจรใหม่นี้ได้ทำให้การเดินสายง่ายขึ้นแม้ว่าเราจะต้องการแอมป์กำลังพิเศษก็ตาม ขณะนี้มีสัญญาณแชนเนลกลางและซับวูฟเฟอร์เพื่อรับสัญญาณโมโนก็ตั้งค่าไว้เช่นกัน

คุณอาจเคยพบวงจรประเภทเดียวกันนี้ในกระดาษอื่น ๆ แต่มีการบิดเข้ามา เราหลีกเลี่ยงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานอยู่บนช่องสัญญาณซ้าย / ขวาและแนะนำให้ใช้ opamps เพื่อลดปัจจัยที่อาจทำให้เสียงลดลง

อิมพีแดนซ์ 50K จะไม่ก่อให้เกิดอุปสรรคใด ๆ สำหรับปรีแอมป์เนื่องจากสัญญาณหลักขนานกับวงจรเพิ่มเติม

ระบบไม่รวมการควบคุมระดับเสียงเพิ่มเติมจากระบบเนื่องจากมีตัวควบคุมระดับเสียงในปรีแอมป์ ยิ่งไปกว่านั้นเพาเวอร์แอมป์ของแชนเนลด้านหลังยังมีการควบคุมระดับเพื่อปรับสมดุลระหว่างระดับด้านหน้าและด้านหลัง

โปรดทราบว่าหากคุณทำตามวงจรดังรูปที่ 3 ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ทำเฟสต่อสายลำโพงด้านหลัง

ปล่อยให้ลำโพงตัวหนึ่งเชื่อมต่อกับแอมป์ตามแบบปกติและตัวที่สองควรเชื่อมต่อโดยให้ขาของลำโพงกลับด้าน

แม้ว่าความแตกต่างอาจเล็กน้อย แต่เพื่อให้ได้มาซึ่งเอฟเฟกต์คุณภาพที่ดีที่สุดขอแนะนำให้เลือกใช้การเชื่อมต่อแบบไม่ใช้เฟสเสมอ สิ่งนี้ช่วยในการรักษาสัญญาณซ้าย - ขวาและซ้ายขวา

วงจรถอดรหัสเสียงรอบทิศทางทำงานอย่างไร

A1 ควรเชื่อมต่อ opamp ในรูปแบบของการลบแอมพลิฟายเออร์และหากส่งสัญญาณเดียวกันไปยังลำโพงทั้งสองตัวผลลัพธ์จะเป็นศูนย์

ซึ่งจะส่งผลให้ลบข้อมูลทั้งหมดที่มีอยู่ทั่วไปออกจากสัญญาณสเตอริโอและจะสร้างสัญญาณที่แตกต่างออกไปซึ่งคล้ายกับข้อมูลของ Hafler’s A2 ในทางกลับกันเป็นเครื่องขยายเสียงรวม เอาต์พุตมีข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดจากช่องทางซ้ายและขวา

การควบคุมช่องสัญญาณกลาง

หม้อ VR1 ตั้งไว้ที่ระดับช่องกลาง อาจเป็นหม้อธรรมดาหรือหม้อที่ติดตั้งด้านหลัง

การเพิ่มช่องสัญญาณทั้งสอง [ช่องสัญญาณซ้าย / ขวา] โดยที่สัญญาณไม่ได้เป็นแบบโมโนนั้น -3dB จะเป็นระดับของช่องสัญญาณกลาง

ตัวอย่างเช่นหากเสียงพูดของแชนเนลกลางเป็นแบบโมโนระดับของลำโพงทั้งสองจะเท่ากัน ความเป็นไปได้ที่แอมป์จะทำงานหนักเกินไปหรือลำโพงเป็นกรณีที่หายากที่นี่เนื่องจากลำโพงและแอมพลิฟายเออร์แชนเนลมีประสิทธิภาพไม่มากเมื่อเทียบกับแชนเนลซ้าย / ขวา

เสียงของช่องกลางไม่จำเป็นต้องสูง ต้องมีความเสถียรและการควบคุมระดับที่มีอยู่เพียงพอที่จะสร้างเอาต์พุตที่ต้องการ

การใช้ C1 Capacitor ไม่บังคับเนื่องจากมีความถี่ในการปิดที่ 8kHz สิ่งนี้ช่วยลดปัญหาเกี่ยวกับสัญญาณของสเตอริโอหลักได้จริง

เอาต์พุต - ซับวูฟเฟอร์

เอาต์พุตของซับวูฟเฟอร์นำมาจากมิกเซอร์แชนเนลกลางและเพิ่มฟิลเตอร์แบบไม่ผ่านเนื่องจากเป็นการยากที่จะกำหนดซับที่มีฟิลเตอร์อยู่แล้ว
ปัจจัยอื่น ๆ

ตัวต้านทาน 100 โอห์มใช้เพื่อป้องกันการสั่นของ opamps โดยป้องกันความจุของสายนำสัญญาณ การทำตามนี้จะไม่ส่งผลให้ความถี่สูญเสีย แต่ถ้าคุณใช้สายสัญญาณยาว 100 เมตรอาจก่อให้เกิดปัญหาได้

ตามรูปที่ 3 ลำโพงด้านหลังมีเอาต์พุตสองตัวแบบขนานกัน

เหตุผลที่ต้องทำก็เพื่อให้สามารถเดินสายได้ง่ายเพื่ออำนวยความสะดวกในการเชื่อมต่อเครื่องขยายเสียงสเตอริโอกับลำโพงด้านหลัง

โดยปกติแอมพลิฟายเออร์โมโนจะทำงานได้ดีตราบเท่าที่ขับขนานกับลำโพงด้านหลังทั้งสองตัว แต่อาจไม่สามารถทำได้หากคุณใช้ลำโพง 4 โอห์มและหากคุณใช้งานให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อในรูปแบบของซีรีส์ ในการเปิดใช้งานการเชื่อมต่อแบบไม่ใช้เฟสขั้วสีแดงจะต้องเชื่อมต่อและเชื่อมต่อขั้วของลำโพงเข้ากับเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงเพิ่มเติม

การสร้างระบบ

คุณสามารถวางระบบทั้งหมดบนกล่องโลหะ การใช้กล่องโลหะปิดกั้นเสียงฮัมหรือเสียงอื่น ๆ ที่มาจากแหล่งจ่ายไฟเป็นต้น

แม้ว่าจะไม่มีปัจจัยในการสร้างความร้อน แต่คุณสามารถใช้เคสขนาดเล็กได้ อย่างไรก็ตามตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้รักษาพื้นที่ให้พอดีกับขั้วต่อ RCA และส่วนประกอบอื่น ๆ

นอกจากนี้อย่าลืมตั้งส่วนประกอบหลวมเพราะอาจทำให้ไฟฟ้าลัดวงจรได้

คุณสามารถเชื่อมต่อส่วนประกอบและ opamp คู่บน Veroboard นอกจากนี้อย่าลืมติดฟิล์มโลหะ 1% ให้ทั่วเพื่อลดเสียงรบกวน

คุณสามารถเก็บขั้วต่อ RCA แบบต่อสายได้ อย่าลืมตรวจสอบสายดิน

รอบของแหล่งจ่ายไฟและขั้วต่อ RCA ควรรักษาการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยเพื่อหลีกเลี่ยงการรับสัญญาณรบกวน คุณยังสามารถใช้หมวกโพลีเอสเตอร์ 100uF เพื่อเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุบายพาสอุปทาน 100uF แบบขนานได้ แต่ไม่บังคับ

สายล่าช้า

หากคุณกำลังวางแผนที่จะเพิ่มคุณภาพเสียงคุณสามารถใช้สายดีเลย์เพื่อชะลอเสียงที่จะเข้าสู่ลำโพงด้านหลังได้ แต่นั่นเป็นอีกครั้งที่ไม่บังคับ

โดยรวมแล้วประสิทธิภาพของระบบของคุณขึ้นอยู่กับวิธีที่คุณจัดเรียงวงจร หากวงจรถอดรหัสเสียงเซอร์ราวด์แบบธรรมดาที่นำเสนอไม่ได้ถูกสร้างขึ้นอย่างดีคุณอาจประสบปัญหาคงที่เมื่อเทียบกับวงจรที่สร้างมาอย่างดี