Audio Balance Control

Ich habe versucht, eine Balance Control-Schaltung für zwei Audiokanäle zu erstellen. Ich finde es äußerst schwierig. Ich bin sehr fest davon überzeugt, dass ein einzelner Knopf sowohl die linke als auch die rechte Balance steuert, während die Mitte gerade ist.

Ich habe eine Reihe von Spannungsteilern ausprobiert, die Log-Potis, lineare Potis, Dual-Dang-Potis usw. Verwenden Aber ich kann einfach nicht ganz das Verhalten bekommen, das ich suche. Es muss nicht perfekt sein, sondern nur als tatsächliche Balance-Steuerung passierbar. Ich finde, dass es sehr einfach ist, einen Kanal von der Mitte aus recht gut zu schwenken, während es fast unmöglich ist, irgendeine Art von „nahezu“ linearem Schwenken zu erzielen vom anderen Kanal (dies war hauptsächlich bei Dual-Gang-Log-Töpfen der Fall). Ein weiteres großes Problem besteht darin, die Mitte der Potentiatendrehung als volle Amplitude für jeden Kanal einzustellen.

Ich habe kürzlich in Betracht gezogen, zwei MOSFETS / BJTs (einen pro Kanal) als eine Art variablen Dämpfer zu verwenden, der jeweils durch eine Spannung von einem Potentiometer (oder einen Widerstand von einem Dual-Gang-Potentiometer) gesteuert wird, aber ich begann auf das Problem zu stoßen, wie verhindert werden kann, dass ein Kanal verstärkt wird, während der andere Kanal gedämpft wird. Ich kann das ursprüngliche Signal nicht sehr stark verstärken (ich kann, aber nur ein wenig), da der Ausgang dieser Ausgleichssteuerschaltung der Eingang einer Klasse-A-Verstärkerschaltung ist, die mit 5 V mit einer Verstärkung von etwa 13 vorgespannt ist Ich mache mir Sorgen, dass ich meinen Spannungshub überschreiten und Verzerrungen verursachen könnte, wenn ich einen Kanal aufgrund von Balancing verstärke und dann versuche, ihn zu verstärken.

Ich habe früher eine viel vage Version dieser Frage gestellt, die letztendlich zu einem Design führte Das würde gut mit dem B5-Konus (möglicherweise B4) dieser Potentiometer-Serie funktionieren: http://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/pdb18.pdf Dies funktioniert gut zwei Spannungsteiler durch Verbinden des 3. Anschlusses mit Masse, aber ich konnte keines dieser Modelle online online zum Verkauf finden. Leider bedeutet dies, dass ich diese Lösung für mein Problem nicht verwenden kann.

Schließlich würde ich es vorziehen, wenn möglich keinen Mikrocontroller zu verwenden. Ich möchte meine Verstärkerschaltung irgendwann auf eine Leiterplatte drucken und möchte sie nicht mit irgendetwas verbinden müssen.

Dies ist die Art der Balance-Steuerung, nach der ich suche: Bildbeschreibung hier eingeben

Hier ist mein aktueller Schaltplan zusammen mit einem merkwürdigen Spannungsverhalten. Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein.

Die seltsame Verzerrung beim Durchlaufen der Schaltung: hier Bildbeschreibung eingeben

Das einzige, was ich in dieser Simulation geändert habe, ist, dass ich Vsig_RIGHT getrennt. Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein.

Ich stelle fest, dass es auch in ziemlich viel Verzerrung gibt Das zweite Diagramm habe ich gepostet, aber dies ist nur, wenn die Lautstärke durch Einstellen von Rp1 / Rp2 auf 0 maximiert wird. Ich stelle die Schaltung immer noch ein. Aber offensichtlich gibt es einen gravierenden Unterschied zwischen angeschlossener und nicht angeschlossener zweiter Quelle. Irgendwelche Ideen warum?

Offensichtlich ist nichts perfekt, die Hauptsache, die ich brauche, ist bei 0,5 Umdrehungen des Potentiometers, ich brauche die dB Verlust von -3 oder weniger. Von da an würde ich natürlich die „ideale“ Balance-Kontrollkurve mögen, aber ich versuche wirklich nur, etwas zu finden, das gut genug funktioniert und nicht zu schwierig zu implementieren ist.

Es ist auch völlig unmöglich, dass ich keine Ahnung habe, wovon ich spreche, und dies ist eine schreckliche Kurve für eine Gleichgewichtskontrolle. Sie können mich also gerne anrufen, wenn dies der Fall ist. Ich. d lieber als das Ding zu bauen und es sein zu lassen .. nicht so toll.

Vielen Dank für jede Hilfe im Voraus!

Kommentare

  • Hinweis: Wenn Sie den Scheibenwischer des Topfes mit Masse verbinden, erhalten Sie zwei variable Widerstände, die sich gegenseitig ergänzen.
  • I ‚ ve habe das schon mal versucht. Ich ‚ habe ein einzelnes Potentiometer als zwei variable Widerstände verwendet, um einen Spannungsteiler zu erstellen, der jeden Kanal beeinflusst, und etwas Ähnliches mit einem Dual-Gang-Potentiometer zu tun, bei dem jeder Teiler jeden Kanal separat steuert . Ich finde, dass dies entweder insofern extrem unlinear ist, als es keinen Sinn macht, eine solche Lösung zu implementieren. Oder dass das Netzwerk es so macht, dass meine “ mittlere “ keine Schwenkeinstellung am Pot das Signal zu stark dämpft. Natürlich gibt es ‚ eine Million Konfigurationen, die ich ‚ nicht ausprobiert habe, aber das ist meine allgemeine Einstellung.
  • Das zeigt nur eine Kurve, aber Sie haben zwei Kanäle. Vielleicht könnten Sie das klären?
  • Seltsames Verhalten. Sie ‚ werden feststellen, dass das Signal unverzerrt zum QS11-Eingang weitergeleitet wird. Dies bedeutet, dass ‚ nicht t aufgrund Ihrer Balance-Kontrolle.
  • Warum sollte das Problem behoben werden, wenn eine der beiden Spannungsquellen getrennt und beide Kanäle an dieselbe Quelle angeschlossen werden? Ich verstehe ‚ nicht, wie das möglich sein könnte.

Antwort

Hier wird die klassische Balance-Steuerung gezeigt. Dies muss von einem Ausgang mit relativ niedriger Impedanz angesteuert und in einen Eingang mit hoher Impedanz eingespeist werden.

schematisch

simuliert diese Schaltung – Schema erstellt mit CircuitLab

R2 und R3 sind gleich. Sie wählen ihr Verhältnis zum Widerstand des linearen Regeltopfs R1, um die Steigung des Verstärkungsreglers im mittleren Drehbereich zu wählen.

Hier ist ein Diagramm der dB-Verstärkung jedes Kanals zur Auswahl von R2 und R3 von 3k, 10k und 30k. Wenn sie im Vergleich zum Balance-Pot größer werden, gibt es offensichtlich einen größeren Kontrollbereich um den Balance-Punkt und auch mehr Verluste am Balance-Punkt, der auch als Gain-Boost bei extremer Rotation bezeichnet wird.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein.

Wie Sie sehen können, mit einem 100.000-Balance-Pot dort ist weniger als 1 dB Verlust im Gleichgewicht, wenn 3k verwendet wird. Es gibt einen Verlust von etwa 2 dB bei Verwendung von 10.000 und einen Verlust von etwa 4 dB bei Verwendung von 30.000.

Wenn diese 3 Kurven aufgezeichnet sind, ist es einfach genug, auf Zwischenwerte zu interpolieren und sogar auf das zu extrapolieren, was mit extremeren Werten passieren würde Auswahl. Wenn jedoch eine einstellbare Balance erforderlich ist, scheinen die meisten Audio-Benutzer mit einer Steuerung irgendwo zwischen den 2 dB- und 4 dB-Kurven zufrieden zu sein.

Wenn Sie mit einer dieser Kurvenfamilien nicht zufrieden sind, empfehlen wir Ihnen, eine Skizze zu erstellen Eine Verstärkungsregelungskurve, mit der Sie zufrieden wären, Gain versus Rotation, in dem oben gezeigten Format, fügen Sie die Skizze zu Ihrem Beitrag hinzu, und wir werden sehen, was wir tun können.

Ich habe in der obigen Grafik dB verwendet, da die meisten Audioingenieure diese verwenden. Der Unterschied von 3 dB klingt gleich, egal ob es sich um ein lautes oder ein leises Signal handelt. Lineare Einheiten verhalten sich nicht so. Wenn Sie in einem Media Player eine Software-Lautstärkeregelung finden, die von 5 auf 10 von zu leise auf OK wechselt und dann von 20 auf 50 nicht viel lauter zu werden scheint, haben Sie eine lineare Steuerung gefunden, die von implementiert wurde ein Programmierer ohne vorherige Audioerfahrung. Es gibt einige Produkte von überraschend bekannten Marken, die dies immer noch tun.

Es ist einfach genug, zwischen dB- und Lineareinheiten umzuschalten. Eine dB-Verstärkung beträgt 20 * log10 (linear_gain). Die lineare Verstärkung beträgt 10 ^ (dB_gain / 20). In sehr runden Zahlen ist -2dB eine Verstärkung von ungefähr 0,8 und -4 dB ist ungefähr 0,63.

Kommentare

  • Danke! Ich ‚ werde ein bisschen in der Simulationssoftware damit herumspielen. Gibt es seltsamerweise eine Möglichkeit, einen dB-Verlust mit einem Spannungsverlust gleichzusetzen? Wenn ich einen 200-mV-pp habe Signal, das 4 dB verliert, gibt es eine Möglichkeit, dies als Spannungsverlust gleichzusetzen?
  • aktualisierte Antwort mit dBs und ein wenig Schimpfen über lineare Steuerungen.
  • I ‚ Ich habe dem Hauptbeitrag eine meiner eigenen Kurven hinzugefügt. ‚ unterscheidet sich nicht allzu sehr von den von Ihnen angegebenen Beispielen. Außerdem haben Sie die Verwendung einer Eingabe mit erwähnt Ein Eingang mit niedriger Impedanz und ein Ausgang mit hoher Impedanz. Das erste, was mir in den Sinn kommt, ist eine Art Transisto r Puffer, gibt es noch andere Vorschläge, die Sie haben könnten?
  • Im Allgemeinen haben Vorverstärkerausgänge eine niedrige Impedanz und Eingänge eine hohe Impedanz. Wenn Sie also ‚ Wenn Sie es zwischen vorhandenen Geräten anschließen, ist ‚ kein Problem. Wenn Sie jedoch ‚ die gesamte Schaltung aufbauen, würde ich ‚ Operationsverstärker empfehlen, Transistorpuffer weisen eine höhere Verzerrung auf und Sie müssen wissen, was Sie ‚ tun.
  • Würden Sie Probleme bei der Simulation dieser Schaltung kennen? Ich bekomme meine L / R-Kanäle von einem Aux-Kabel. In LTSpice habe ich ‚ dies mit 2 Spannungsquellen simuliert und diese als “ Links in “ und “ Direkt in “ und es verzerrt die Wellenform schrecklich. Wenn ich eine der Quellen entferne, verschwindet die Verzerrung. Wenn das nicht genug Informationen sind, könnte ich leicht ein Bild meiner Schaltung und der Verzerrung hochladen, über die ich spreche.

Antwort

Die klassische Verstärker-Balance-Steuerung ist ein „Dual Log-Antilog“ -Potentiometer. Dies erzeugt eine Antwort, die je nach Bedarf auf beiden Kanälen in der Mittelposition -3 dB beträgt, und sorgt für eine gleichmäßige Überblendung auf beiden Kanälen mit außermittigen Einstellungen.

Diese Geräte sind nicht schwer zu finden – versuchen Sie es mit Fachhändlern von HiFi-Komponenten.

Antwort

Der benötigte Bereich ist eigentlich recht klein – ein Kanal geht auf + 6 dB, während der andere Kanal geht auf -6dB.Dies kann mit einem 1-K-Stereotopf erreicht werden, dessen Scheibenwischer an den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers (z. B. eines halben NE5532) geht, während die nicht invertierenden Eingänge auf Masse gehen. Ein 1K verbindet sich mit dem Eingang und dem Poti. Das andere Ende des Topfes ist mit einem 1 k-Widerstand verbunden, der zum Operationsverstärkerausgang führt. Der „Trick“ besteht darin, umzukehren, welches Ende des Topfes zum Ein- und Ausgang eines der Kanäle führt. In der Mitte betragen die Verstärkungen für jeden Kanal 0 dB. Zeichnen Sie es auf Papier – es wird offensichtlich sein, wie es funktioniert.

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