Enkel Surround Sound Decoder Circuit

Denna artikel är skriven med avsikt att förklara i detalj bakom skapandet av en enkel avkodarkrets för surroundljud.

Av: Dhrubajyoti Biswas

Översikt

Avkodarkonceptet introducerades först av David Hafler på 70-talet. Hans forskning illustrerar sättet att använda två högtalare som bakre högtalare på ett surroundsystem.

Figuren nedan är ett diagram baserat på Haflers forskning:

Figur 1

Enligt figur 1 designade Hafler kretsen så att de bakre högtalarna genererar signalskillnaden mellan höger och vänster utgång.

Medan varje stereokodat system upprätthåller skillnaden i signal mellan höger och vänster kanal, är det den skillnaden i signal som tas emot av de bakre högtalarna reproduceras.

Det är dock viktigt att komma ihåg att inte jorda de bakre högtalarnas negativa anslutningar, annars fungerar den bakre parallellt med de främre främre högtalarna.

Passiv version av linjenivå

Att använda enskilda förstärkare för bakre högtalare är faktiskt inte möjligt. Det finns dock en utgång som vi fick reda på efter en del undersökningar. Med hänvisning till figur 2 är den helt passiv, men den behöver en idealisk transformator - en transformator med impedans på 10K [1: 1-förhållande], vilket är ganska sällsynt att hitta, men tillgängligt.

figur 2

Som ett alternativ har vi försökt använda en 600ohm enhet. Men det är för impedansen att utgången vi fick inte var bra eftersom den saknar bas.

Men vid laddning av transformatorn ökade den baskvaliteten men förförstärkaren verkar inte fungera fullt ut på grund av impedansen. Det är av den anledningen att vi har använt telefonitransformatorer med 600: 600 ohm, och det fungerade bra.

Kretsen i figur 2 illustrerar hur vi följde. Efter denna design fungerade det, men det har mycket låg impedans i alla fall som spärrar halvledarförförstärkare.

Med en enhet på 600ohm ligger den förlust som genereras runt 3dB. Den låga frekvensen är -3dB på 100Hz. Det varierar dock beroende på transformatorns kvalitet.

600ohm-telefonitransformator finns allmänt tillgänglig på marknaden, men många av dem är inte upp till märket att använda den i detta experiment.

De flesta av de högeffektiva transformatorerna säljs i bulk och är därför svårt att skaffa en enda kopia. Så alternativet skulle vara att använda dubbel opamp för att utforma systemet, och dess process nämns nedan i detalj.

Förklarar den nya kretsen

Det schematiska diagrammet i figur 3 ger en detaljerad vy bakom denna utveckling av den enkla avkodarkretsen för surroundljud.

Figur 3

Medan den nya designen [Figur 3] kommer att följa Haflers princip, har denna nya krets förenklat ledningar, om än vi behövde extra effektförstärkare. Det finns nu en mittkanalsignal och subwoofern för att ta emot monosignal är också inställd.

Du kanske har stött på en liknande typ av krets på andra papper, men det finns några vändningar i den. Vi undvek någon aktiv elektronik på vänster / höger kanal och introducerade opamps för att nollställa den faktor som kan orsaka försämring av ljudet.

50K-impedansen utgör ingen barriär för en förförstärkare, eftersom huvudsignalen är parallell med den extra kretsen.

Extra volymkontroll har uteslutits från systemet på grund av att det finns volymkontroll i förförstärkaren. Dessutom har förstärkaren på den bakre kanalen också nivåkontroll för att balansera de främre och bakre nivåerna.

Observera att om du följer kretsen som i figur 3, se till att göra de bakre högtalarna kopplade ut.

Låt en högtalare ansluta till förstärkaren på normalt sätt och den andra ska anslutas så att högtalarnas ledningar vänds.

Även om skillnaden kanske är försumbar, men för att få den bästa kvalitetseffekten är det alltid lämpligt att välja anslutning utan fas. Detta hjälper till att upprätthålla vänster-höger och höger-vänster signaler.

Så här fungerar surroundljudavkodarkretsen

A1 opamp ska anslutas i form av subtraherande förstärkare, och om samma signal skickas till båda högtalarna blir resultatet noll.

Detta kommer att leda till att all information som är vanlig från stereosignalen tas bort och skulle producera skillnadssignalen, liknande den hos Haflers. A2 å andra sidan är en summeringsförstärkare. Dess utdata har all nödvändig information från vänster och höger kanal.

Center Channel Control

VR1-potten är inställd på att jämna mittkanalen. Det kan antingen vara en vanlig kruka eller trimpott med bakmonterad.

Om du lägger till de två kanalerna [vänster / höger kanal] där signalen inte är mono, kommer -3dB att vara nivån på mittkanalen.

Till exempel, om mittkanaltalet är mono blir nivån lika för båda högtalarna. Möjligheten till överbelastning av förstärkaren eller högtalaren är ett sällsynt fall här, eftersom högtalarna och kanalförstärkaren inte är lika mycket kraftfulla jämfört med vänster / höger kanal.

Ljudet från mittkanalen behöver inte vara högt. Den måste vara stabil och den tillgängliga nivåkontrollen är tillräckligt för att generera erforderlig produktion.

Användningen av C1-kondensator är inte obligatorisk eftersom den ger avrundningsfrekvens på 8 kHz. Detta hjälper faktiskt till att minska eventuella problem med signalen från huvudstereon.

Utgång - subwoofer

Utgången från subwoofern tas från den centrala kanalblandaren och adderas utan passfilter eftersom det är svårt att bestämma en sub där det redan finns ett filter.
Andra faktorer

100 ohm motstånd används för att blockera svängningen av opamper genom att förhindra kapaciteten hos signalledningen. Att följa detta skulle inte leda till förlust av frekvens, men om du använder 100 meter långa signalkablar kan det utgöra ett problem.

Med hänvisning till figur 3 har de bakre högtalarna två utgångar parallellt.

Anledningen till att göra det är att möjliggöra enkel kabeldragning för att underlätta anslutning av stereoförstärkaren till de bakre högtalarna.

Normalt skulle monoförstärkaren fungera bra så länge den kör parallellt med de två bakre högtalarna. Men detta kanske inte är möjligt om du använder 4ohm-högtalare och om du använder det, se till att ansluta dem i form av serier. För att möjliggöra anslutning utan fas måste de röda anslutningarna anslutas och ansluta högtalarens terminal ytterligare till förstärkarens utgång.

Bygga systemet

Du kan placera hela systemet på ett metallfodral. Att använda metallhölje blockerar brummen eller annat ljud från elnätet etc.

Även om det inte finns någon faktor för värmeproduktion, kan du använda små fodral. Se dock till att behålla utrymme för att passa RCA-kontakterna och resten av komponenterna.

Se också till att inte lossa komponenterna eftersom det kan leda till kortslutning.

Du kan ansluta komponenterna och den dubbla opampen på ett Veroboard. Se också till att applicera 1% metallfilm över hela den för att sänka bullret.

Du kan hålla RCA-kontakterna trådbundna. Se till att kontrollera jordningen.

Strömförsörjningscentrets varv och RCA-kontakterna bör upprätthålla säker anslutning för att undvika bullerupptagning. Du kan också använda 100uF polyesterlock för att ansluta till 100uF-förbikopplingskondensatorer parallellt, men detta är inte obligatoriskt.

Fördröjningslinje

Om du planerar att berika ljudet kan du också använda fördröjningslinjen för att fördröja ljudet som går in i de bakre högtalarna. Men det är återigen inte obligatoriskt.

Sammantaget är ditt systems prestanda helt beroende av hur du har ordnat kretsen. Om den föreslagna enkla avkodarkretsen för surroundljud inte är välbyggd kan du möta ständiga problem jämfört med en välbyggd.