Wzór na potęgę logarytmiczną (stożek dźwięku)

Czego chciałbym

Próbuję określić wzór na stożek dźwięku (logarytmiczny ).

Chciałbym otrzymać formułę, która przyjmuje R i P jako dane wejściowe. R jest całkowitą rezystancją, a P jest „procentem włączonym”, tj. W zestawie [0, 100] i daje rezystancję między środkowym zaciskiem a jednym z zewnętrznych zacisków.

Czy ktoś może dostarczyć czysto matematyczna odpowiedź, a nie tabela przeglądowa lub cokolwiek innego.

Wstecz

Próbuję wykreślić zakresy częstotliwości dla układu taktowania 555 w trybie astabilnym.

Ponownie szukam formuły, a nie sposobu jej wykreślenia lub wykresu wyszukiwania. Tylko matematyka! 🙂

Dodatkowe przemyślenia …

Myślałem, że to może być to. Szukam, jaka liczba podniesiona do 10 (liczba stopni, którą chcę), zrówna się z moim całkowitym oporem.

Jeśli chcę znaleźć opory w odstępach 10%, wzór byłby następujący:

X ^ 10 = R, znajdź x: 10 pierwiastek z R … co oznacza, że …

Opór przy 40% wyniesie (10 pierwiastek z R) ^ 4, może ktoś to potwierdza?

— Aktualizacja: Przetestowałem powyższą formułę i wygląda jak wykres …

Komentarze

  • Należy pamiętać, że większość potęgi dźwięku NIE jest prawdziwym stożkiem dziennika! Mówiąc ogólnie, potencjometr audio jest zaprojektowany w taki sposób, że punkt obrotu o 50% jest obniżony o 20 dB (wyjście to 1/10 wejścia). Stożek między punktami końcowymi a tym 50% punktem obrotu może mieć kilka różnych stożków, ale większość z nich próbuje być nieco logarytmiczna. Działające słowo to ” próba „. Dostępne są prawdziwe dzienniki – zwykle są one znacznie droższe niż pojemniki ze stożkiem audio.

Odpowiedź

Chociaż odpowiedź na to pytanie została udzielona, chciałem tylko dodać coś dla tych, którzy szukają idealnego logarytmicznego prawa potencjometru do symulacji. Odwzorowanie prawa liniowego na prawo logarytmiczne można znaleźć w ogólnej postaci:

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

Niech ta funkcja równania zdefiniuje mapowanie z \ $ 0 \ leq x \ leq1 \ $ do \ $ 0 \ leq y \ leq 1 \ $, gdzie \ $ a \ $, \ $ b \ $ i \ $ c \ $ to dowolne parametry, które można dopasować do żądanych krzywych .

To jest równanie z trzema dowolnymi parametrami, więc możemy wybrać trzy ograniczenia, aby uzyskać wartości parametrów. Dla idealnego potencjometru, gdy wycieraczka jest ustawiona na minimum, wyjście nie powinno mieć rezystancji, więc \ $ y = 0 \ $ kiedy \ $ x = 0 \ $, a więc $$ 0 = a + c , \ quad c = -a $$ Zatem mamy teraz równanie: $$ y = ab ^ x – a. $$ Naszym drugim celem jest uzyskanie maksymalnego oporu, gdy wycieraczka jest maksymalnie na maksimum, czyli \ $ y = 1 \ $ kiedy \ $ x = 1 \ $, więc $$ 1 = ab – a = a (b-1), \ quad a = \ frac {1} {b-1}. $$

Na koniec możemy wybrać punkt środkowy, przez który ma przechodzić krzywa, który pozostawiam jako definiowalny przez użytkownika jako \ $ y = y_m \ $, gdy \ $ x = 0,5 \ $. To daje nam $$ y_m = a (\ sqrt {b} – 1) = \ frac {\ sqrt {b} – 1} {b – 1} = \ frac {1} {\ sqrt {b} +1} $ $ i na koniec $$ b = \ left (\ frac {1} {y_m} – 1 \ right) ^ 2 $$

To daje nam parametryczne logarytmiczne prawo potencjometru, które może zmienić ilość krzywej. Pamiętaj, że gdy \ $ y_m = 0,5 \ $, \ $ a = \ infty \ $. Możesz zrobić mapę liniową, jeśli wybierzesz \ $ y_m = 0,5 – 10 ^ {- 5} \ $ lub coś w tym stylu (ale dlaczego miałbyś to zrobić!).

Logarytmiczne prawa dotyczące potencjometrów

Odpowiedź

Zwykle Potencjometry stożkowe audio nie są logarytmiczne, ale fragmentaryczne przybliżenie z tylko 2 segmentami.

Każdy segment ścieżki zostanie pokryty innym materiałem oporowym lub będzie miał inną szerokość niż pozostałe segmenty.

Widziałem doniczki stożkowe nawijane drutem, w których ta pierwsza ma stopniowo zmieniającą się szerokość, aby uzyskać zmienne nachylenie.

Liniowy garnek może być używany jako stożek kłody, umieszczając rezystor między wycieraczką i jeden terminal, jak pokazano na drugim schemacie ( Z przewodnika po potencjometrach Elliot Sound Products ).

Stożek dźwięku tutaj wprowadź opis obrazu

Komentarze

  • Czy twierdzisz, że są to dwie liniowe pule połączone razem? Czy możesz to potwierdzić? Czy ktoś zna jednak wzór?
  • Nie – każdy segment ma inną rezystywność lub szerokość ścieżki.
  • Dziękuję Kevin za informację. Jeśli istnieją dwa pasma o różnej szerokości, wydaje się, że wskazywałoby to na to, że były to dwie liniowe potencjometry sklejone ze sobą – tak jak to pokazuje wykres. Ma to sens, ponieważ byłoby tańsze w produkcji. To pomocne, ale w żaden sposób nie odpowiada na moje pytanie.
  • Jest jeden tor oporu, ale część toru ma wyższy opór na stopień niż reszta toru.
  • Z wykresu Kevina ' wynika, że dla potencjometru stożkowego audio pierwsze 50% obrotu daje 10% oporu, a pozostałe 50% obrotu daje pozostałe 90% oporu, przy czym dwie sekcje są mniej więcej liniowe.

Odpowiedź

Nie ma wzoru na pulę dziennika. Najlepsze, czego można się spodziewać, to to, że zmiana oporu na kąt na „niskim” końcu jest znacznie mniejsza niż na „wysokim” końcu. Byłoby miło, gdyby była logarytmiczna, ale tak nie jest.

Odpowiedź Kevina wskazuje, że najczęstszym przybliżeniem jest to, że ścieżka ma dwie różne sekcje liniowe (ish). Jest to tańsze w wykonaniu niż ciągła zmiana zbieżności i tańsze niż posiadanie 3 lub więcej sekcji.

Niestety, wyrażenie „zbieżność logarytmiczna” ma więcej stopni swobody niż tylko całkowity opór, współczynnik czułości potrzebny jest również od góry do dołu. Kupując prawdziwie logową pulę, musiałbym określić potencjometr „2 oktawowy” lub „3 oktawowy”. Producenci i dystrybutorzy musieliby nosić kilka typów, sprzedając mniej każdego, co kosztowałoby znacznie więcej. W przypadku aplikacji audio prawdopodobnie i tak nie chciałbyś prawdziwego dziennika, chciałbyś oderwać się od dziennika na jakimś niskim poziomie i zejść liniowo do zera.

Powód dlaczego nie ma zdefiniowanego stożka logarytmicznego, ponieważ żadna baza klientów nie dba o to, jaki dokładnie stożek ma być skłonny zapłacić wystarczająco dużo, aby producenci zadawali sobie trud standaryzacji czegoś. Dzienniki są używane głównie w urządzeniach audio i tak długo, jak rotacja prawo jest w miarę „łagodne”, żadnego klienta tak naprawdę nie obchodzi, że garnek dostarcza (powiedzmy) 20 dB na 90 stopni, po prostu chcą ustawić poziom.

Co ciekawe, BBC zmierzyło się z tym problemem już w IIRC w latach 50. / 60s, kiedy chcieli zaprojektować nowy sprzęt studyjny i odkryli, że nie mogą uzyskać takich samych donic z różnych źródeł. Wynaleźli więc schludny obwód, który wykorzystywał liniowy potencjometr do uzyskania log (ish) wydajności, ale będąc liniowy, zawsze był powtarzalny. Sprawdź, czy możesz po prostu opisać, jak to działa i dlaczego nie ckle.

schematyczny

symuluj ten obwód – Schemat utworzony za pomocą CircuitLab

Jeśli skonfigurujesz Poeksperymentuj, aby zmierzyć prawa dziennika swojego garnka, a następnie spodziewaj się, że prawo innego producenta będzie inne.

Komentarze

  • Dziękujemy za komentarz! Bardzo dobra informacja. Jest jednak pewna formuła, po prostu musiałem zapytać ludzi z matematyki. Jest to również widoczne na opublikowanym wykresie. Użyli wzoru do wygenerowania wykresu. Użyli wzoru, aby znaleźć wartości, które zamierzali przybliżyć, projektując te doniczki. Nie ' nie chcę brzmieć … eh …
  • Czy na pewno istnieje formuła? Ach, pewność ignorancji. Istnieje wzór na dziennik. Nie ma jednego wzoru na dostępne w handlu ' log ' doniczki.
  • Dobrze powiedziane;););)

Odpowiedź

Ten schemat używany przez BBC pomógł mi bardzo ładnie w utworzeniu dziennika dziennika z prostego lin pot w moich projektach Arduino. Zrobiłem matematykę. Oto wyniki:

Niech „a” będzie ustawieniem potencjometru (od 0 do 1). „H” jest funkcją transferu (oczywiście zaimplementowaną w oprogramowaniu).

H = a / (1 + (1 – a) * K)

Z K = 2 zapewnia to naprawdę ładne przybliżenie funkcji log, z wartością 0,25 przy „a” = 0,5.

Dla 0,1 (właściwie 0,125) jako wartości w połowie, poniższe działa dobrze:

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

Odpowiedź

Używałem potencjometru cyfrowego do działania jako prymitywna regulacja głośności. Sygnał przychodzący trafia do jednego końca potencjometru, sygnał wychodzący pochodzi z wycieraczki, a masa jest na drugim końcu. Więc jeśli

M = Całkowita rezystancja potencjometru

R = Rezystancja między „głośnością zerową” a wycieraczką

A = wymagane tłumienie w dB

W takim razie wydaje się to całkiem nieźle działać:

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

Jak wspominali inni, „zerowy” koniec ruchu potencjometru wyniesie -∞ dB, więc w pewnym momencie musisz zrezygnować z liniowej redukcji decybeli. Ale powyżej tego punktu odcięcia możesz chcieć, aby równoważne obroty potencjometru odpowiadały równoważnym zmianom w decybelach – być może 5 stopni w lewo i 1 dB.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *