Formel til logaritmisk (lydkonisk) pot

Hvad jeg gerne vil have

Jeg prøver at bestemme formlen for en lydkonisk (logaritmisk ) pot.

Jeg vil gerne have en formel, der tager R og P som input. R er den samlede modstand, og P er “procenten på”, dvs. i sæt [0, 100], og giver modstanden mellem den midterste terminal og en af de udvendige terminaler.

Kan nogen give en rent matematisk svar, ikke en opslagstabel eller noget.

Tilbagehistorie

Jeg forsøger at plotte frekvensområder for en 555 timing-chip i astabel tilstand.

Igen leder jeg efter formlen, ikke hvordan jeg plotter den eller et opslagskort. Bare matematik! 🙂

Yderligere tanker …

Jeg har tænkt på, at dette måske er det. Jeg leder efter, hvilket antal der er hævet til 10 (det antal grader jeg vil have) svarer til min samlede modstand.

Hvis jeg vil finde modstandene med 10% intervaller, vil formlen være:

X ^ 10 = R, løs for x: 10. rod af R … hvilket betyder at …

Modstanden ved 40% ville være (10. rod af R) ^ 4, kan nogen bekræfter dette?

— Opdatering: Jeg testede ovenstående formel, og det ligner grafen …

Kommentarer

  • Vær opmærksom på, at de fleste lydkegler er IKKE en ægte log-konisk! Generelt er en lydpotte designet således, at 50% drejepunktet er 20 dB nede (output er 1/10 af indgangen). Tilspidsningen mellem slutpunkterne og det 50% omdrejningspunkt kan være af flere forskellige tilspidsninger, men de fleste forsøger at være noget logaritmiske. Det operative ord er ” forsøg “. Der er ægte logpotter tilgængelige – disse har tendens til at være betydeligt dyrere end lydkeglepotter.

Svar

Selvom dette spørgsmål er blevet besvaret, ville jeg bare tilføje noget til dem, der søger en ideel logaritmisk potentiometerlov til simulering. En kortlægning fra lineær lov til logaritmisk lov kan findes i den generelle form:

$$ y = a \ b ^ {x} + c $$

Lad denne ligningsfunktion definere en kortlægning fra \ $ 0 \ leq x \ leq1 \ $ til \ $ 0 \ leq y \ leq 1 \ $, hvor \ $ a \ $, \ $ b \ $ og \ $ c \ $ er gratis parametre, der passer til de ønskede kurver .

Dette er en ligning med tre gratis parametre, så vi kan vælge tre begrænsninger for at udlede parameterværdierne. For et ideelt potentiometer, når viskeren er helt på et minimum, skal output ikke være nogen modstand, så derfor \ $ y = 0 \ $ når \ $ x = 0 \ $, og så $$ 0 = a + c , \ quad c = -a $$ Så nu har vi ligningen: $$ y = ab ^ x – a. $$ Vores andet mål er at have maksimal modstand, når viskeren er helt op til det maksimale, dvs. \ $ y = 1 \ $ når \ $ x = 1 \ $, så $$ 1 = ab – a = a (b-1), \ quad a = \ frac {1} {b-1}. $$

Endelig kan vi vælge et midtpunkt, som vi ønsker, at kurven skal gå igennem, som jeg vil lade som brugerdefineres som \ $ y = y_m \ $ når \ $ x = 0,5 \ $. Dette giver os $$ y_m = a (\ sqrt {b} – 1) = \ frac {\ sqrt {b} – 1} {b – 1} = \ frac {1} {\ sqrt {b} +1} $ $ og til sidst $$ b = \ left (\ frac {1} {y_m} – 1 \ right) ^ 2 $$

Dette giver os en parametrisk logaritmisk potentiometerlov, som kan ændre kurvens størrelse. Husk, at når \ $ y_m = 0,5 \ $, \ $ a = \ infty \ $. Du kunne lave et lineært kort, hvis du valgte \ $ y_m = 0.5 – 10 ^ {- 5} \ $ eller noget (men hvorfor ville du!).

Logaritmiske potentiometerlove

Svar

Normalt lydkeglepotter er ikke logaritmiske, men en tilnærmelsesvis tilnærmelse med kun 2 segmenter.

Hvert segment på sporet vil blive belagt med forskellig resistivitetsmateriale eller have en anden bredde end de andre segmenter.

Jeg har set trådviklede koniske potter, hvor førstnævnte har en gradvis skiftende bredde for at opnå den varierende hældning.

En lineær potte kan muligvis bruges som en logtilspidsning ved at placere en modstand mellem viskeren og en terminal som vist i det andet diagram ( Fra Elliot Sound Products-vejledning til potentiometre .)

Audio taper pot indtast billedbeskrivelse her

Kommentarer

  • Siger du, at det er to lineære gryder, der sidder sammen? Har du en måde at bekræfte dette på? Kender nogen stadig formlen?
  • Nej – hvert segment er indrettet til at bruge forskellig modstand eller sporvidde.
  • Kevin, tak for informationen. Hvis der er to bånd med forskellig bredde, ser det ud til, at det ville indikere, at det var to lineære gryder, der sidder sammen – som det vises i grafen. Dette giver mening, fordi det ville være billigere at fremstille. Selvom det er nyttigt, besvarer dette på ingen måde mit spørgsmål.
  • Der er et enkelt modstandsspor, men en del af sporet har en højere modstand pr. Grad end resten af sporet.
  • Det ser ud fra Kevin ‘ s graf, at for en lydkonisk pot giver de første 50% af rotation 10% af modstanden og den resterende 50% af rotationen giver de resterende 90% af modstanden, hvor de to sektioner er nogenlunde lineære.

Svar

Der er ingen formel for en logpotte. Det bedste, du kan forvente, er, at ændringen i modstand pr. Vinkel i den “lave” ende er meget mindre end den i den “høje” ende. Det ville være rart, hvis det var logaritmisk, men det er ikke t.

Et Kevins svar påpeger, at den mest almindelige tilnærmelse er, at sporet har to forskellige lineære (ish) sektioner. Dette er billigere at fremstille end at have en kontinuerligt varierende tilspidsning og billigere end at have 3 eller flere sektioner.

Desværre har sætningen “log taper” flere frihedsgrader end bare den samlede modstand, følsomhedsforholdet fra top til bund er også nødvendigt. Så når jeg køber en ægte pottemaskine, skal jeg angive en “2-oktav” -potte eller en “3-oktav” -potte. Producenterne og distributørerne bliver nødt til at bære flere typer og sælge færre af hver, så det koster meget mere. For en lydapplikation vil du sandsynligvis ikke have ægte log alligevel, du vil bryde væk fra log på et lavt niveau og gå lineært ned til nul.

Årsagen hvorfor der er ingen defineret logaritmisk tilspidsning er, at ingen kundebase bryr sig nok om, hvad nøjagtigheden er, til at være villig til at betale nok til, at producenterne gider at standardisere noget. loven er med rimelighed “tam”, ingen kunder bryr sig virkelig om, at puljen leverer (siger) 20dB pr. 90 grader, de vil bare indstille et niveau.

Interessant nok stod BBC over for dette problem tilbage i IIRC i 50erne / 60erne, da de ønskede at designe nyt studieudstyr og opdagede, at de ikke kunne få bjælkepotter, der var de samme fra forskellige kilder. Så de opfandt et pænt kredsløb, der brugte en lineær pot til at få log (ish) ydeevne en lineær gryde, den var altid reproducerbar. Se om du blot kan beskrive, hvordan det fungerer, og hvorfor det ikke ckle.

skematisk

simuler dette kredsløb – Skematisk oprettet ved hjælp af CircuitLab

Hvis du opretter en eksperiment med at måle din pottes loglove, og forvent derefter, at loven fra en anden producent skal være anderledes.

Kommentarer

  • Tak for kommentaren! Meget god information. Der er dog bestemt en formel, jeg måtte bare spørge matematikfolk. Dette fremgår også af grafen, der blev offentliggjort. De brugte en formel til at generere grafen. De brugte en formel til at finde de værdier, som de skulle tilnærme sig, da de designede disse gryder. Jeg mener ikke ‘ at lyde … eh …
  • Er der bestemt en formel? Ah, sikkerheden ved uvidenhed. Der er en formel til log. Der er ingen enkelt formel for kommercielt tilgængelige ‘ log ‘ potter.
  • Godt sagt;););)

Svar

Dette skema, der blev brugt af BBC, hjalp mig meget pænt med at skabe en logpot fra en simpel lin pot i mine Arduino-projekter. Jeg lavede matematikken. Her er resultaterne:

Lad “a” være potmeterets indstilling (fra 0 til 1). “H” er overførselsfunktionen (selvfølgelig implementeret i software).

H = a / (1 + (1 – a) * K)

Med K = 2 giver dette en rigtig god tilnærmelse af en logfunktion med en værdi på 0,25 ved “a” = 0,5.

For 0,1 (0,125 faktisk) som en halvvejsværdi fungerer følgende pænt:

H = a * a / (1 + (1 – a) * K) ; med K = 2

Svar

Jeg har brugt et digitalt potentiometer til at fungere som en rå lydstyrkekontrol. Indgående signal går til den ene ende af puljen, det udgående signal kommer fra viskeren, og fælles jord er i den anden ende. Så hvis

M = Potentiometerets samlede modstand

R = Modstand mellem “nul volumen” og visker

A = krævet dæmpning i dB

Så ser det ud til at fungere ganske pænt:

$$ R = M \ 10 ^ {(A / 10)} $$

Som andre har nævnt, vil “nul” enden af potten rejse være -∞ dB, så på et tidspunkt er du nødt til at opgive den lineære reduktion af decibel. Men over dette afskæringspunkt vil du måske have ækvivalente pot-drejninger, der svarer til ækvivalente decibelændringer – måske 5 grader CCW skærer 1 dB.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *