Controle de equilíbrio de áudio

Tenho tentado criar um circuito de controle de equilíbrio para dois canais de áudio. Acho extremamente difícil. Eu sou muito inflexível quanto a um único botão controlando o equilíbrio esquerdo e direito enquanto o centro é uniforme.

Eu tentei um monte de divisores de voltagem usando potenciômetros log, potenciômetros lineares, potenciômetros dual dang, etc .. Mas eu simplesmente não consigo obter o comportamento que estou procurando. Não precisa ser perfeito, apenas aceitável como um controle de equilíbrio real. Acho que é muito fácil fazer com que um canal faça uma panorâmica muito boa a partir do centro, enquanto é quase impossível obter qualquer tipo de panorâmica “próxima” linear do outro canal (este era principalmente o caso com potes de log de duas gangues). Outro grande problema que tenho é definir o meio da rotação de potenciadores como amplitude total para cada canal.

Eu recentemente considerei usar dois MOSFETS / BJT “s (um de cada canal) como algum tipo de atenuador variável, cada um controlado por uma tensão de um potenciômetro (ou uma resistência de um potenciômetro de dupla gangue), mas eu começou a enfrentar o problema de como evitar que um canal seja amplificado enquanto o outro canal é atenuado. Não posso amplificar muito o sinal original (posso, mas só um pouco) devido ao fato de que a saída deste circuito de controle de equilíbrio é a entrada para um circuito amplificador classe A que é polarizado com 5 V com um ganho de cerca de 13. I “Estou preocupado que se eu amplificar um canal devido ao balanceamento e tentar amplificar eu possa exceder minha oscilação de voltagem e causar distorção.

Eu fiz uma versão muito mais vaga desta pergunta que acabou resultando em um design que funcionaria bem com o cone B5 (talvez B4) desta série de potenciômetros: http://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/pdb18.pdf Isso funciona bem criando dois divisores de tensão conectando o terceiro terminal ao aterramento, mas não consegui encontrar nenhum desses modelos à venda online em lugar nenhum. Infelizmente, isso significa que não posso realmente usar esta solução para o meu problema.

Por último, preferiria não usar um microcontrolador, se possível. Quero imprimir meu circuito amplificador em um PCB em algum momento e não gostaria de ter que fazer uma interface com nada.

Este é o tipo de controle de equilíbrio que estou procurando: insira a descrição da imagem aqui

Aqui está meu diagrama de circuito atual junto com algum comportamento estranho de voltagem. insira a descrição da imagem aqui

A estranha distorção conforme percorria o circuito: insira a descrição da imagem aqui

A única coisa que mudei nesta simulação é que eu desconectado Vsig_RIGHT. insira a descrição da imagem aqui

Eu percebi que há “uma boa quantidade de distorção mesmo em o segundo gráfico que postei, mas isso é apenas quando o volume está no máximo, definindo Rp1 / Rp2 para 0. Ainda estou ajustando o circuito. Mas obviamente há uma diferença séria entre com a segunda fonte conectada e desconectada. Alguma ideia por quê?

Obviamente nada é perfeito, a principal coisa que eu PRECISO é a 0,5 rotações do potenciômetro, eu preciso do dB a perda seja de -3 ou menos. A partir daí, é claro, eu gostaria da curva de controle de equilíbrio “ideal”, mas na verdade estou apenas tentando encontrar algo que funcione bem o suficiente que não seja muito difícil de implementar.

Também é totalmente impossível, não tenho ideia do que estou falando e esta é uma curva horrível para um controle de equilíbrio, então sinta-se à vontade para me chamar se for esse o caso. d ao invés de construir a coisa e fazer com que seja .. não tão bom.

Obrigado por qualquer ajuda antecipadamente!

Comentários

  • Dica: se você conectar o limpador da panela ao solo, obterá duas resistências variáveis que são complementares uma da outra.
  • I ‘ ve tentei fazer isso antes. Eu ‘ usei um único potenciômetro como duas resistências variáveis para criar um divisor de tensão que afeta cada canal, além de fazer algo semelhante com um potenciômetro dual gang, onde cada divisor controla cada canal separadamente . Acho que isso é extremamente não linear a ponto de não haver sentido em implementar uma solução como essa. Ou que a rede faça com que minha ” middle ” nenhuma configuração de panning no potenciômetro atenua demais o sinal. Claro que existem ‘ um milhão de configurações que eu ‘ não tentei, mas essa é minha opinião geral.
  • Isso mostra apenas uma curva, mas você tem dois canais. Talvez você possa esclarecer?
  • Comportamento estranho. Você ‘ notará que o sinal não está distorcido para a entrada QS11, o que significa que tudo o que ‘ está acontecendo não ‘ t devido ao seu controle de saldo.
  • Por que desconectar uma das duas fontes de tensão e conectar os dois canais à mesma fonte resolveria o problema? Não ‘ não entendo como isso poderia ser possível.

Resposta

O controle de equilíbrio clássico é mostrado aqui. Isso precisa ser conduzido por uma saída de impedância relativamente baixa e alimentado em uma entrada de alta impedância.

esquemático

simule este circuito – Esquema criado usando o CircuitLab

R2 e R3 são iguais. Você escolhe sua proporção para a resistência do potenciômetro de controle linear R1 para escolher a inclinação do controle de ganho na região do meio de rotação.

Aqui está um gráfico do ganho de dB de cada canal, para seleções de R2 e R3 de 3k, 10k e 30k. Obviamente, à medida que eles ficam maiores em comparação com o pote de equilíbrio, haverá uma faixa maior de controle em torno do ponto de equilíbrio e também mais perda no ponto de equilíbrio, também conhecido como aumento de ganho em rotação extrema.

insira a descrição da imagem aqui

Como você pode ver, com um pote de saldo de 100k, há é menor que 1dB de perda no equilíbrio quando 3k é usado. Há cerca de 2dB de perda usando 10k e cerca de 4dB de perda usando 30k.

Com essas 3 curvas plotadas, é fácil interpolar para valores intermediários e até mesmo extrapolar para o que aconteceria com valores mais extremos seleções. No entanto, quando o equilíbrio ajustável é necessário, a maioria dos usuários de áudio parece feliz com um controle em algum lugar entre as curvas de 2dB e 4dB.

Se você não está satisfeito com uma dessas famílias de curvas, sugiro que faça um esboço uma curva de controle de ganho com a qual ficaria satisfeito, ganho versus rotação, no formato mostrado acima, adicione o esboço à sua postagem e veremos o que podemos fazer.

Usei dB no gráfico acima, como a maioria dos engenheiros de áudio os usa. A diferença de 3dB soa igual, seja em um sinal alto ou baixo. As unidades lineares não se comportam assim. Quando você encontra um controle de volume de software em um reprodutor de mídia que vai de muito silencioso a OK quando vai de 5 a 10, e então não parece ficar muito mais alto indo de 20 a 50, você encontra um controle linear implementado por um programador sem experiência anterior em áudio. Existem alguns produtos de marcas surpreendentemente conhecidas que ainda fazem isso.

É fácil alternar entre unidades dB e lineares. Um ganho de dB é 20 * log10 (ganho_ linear). O ganho linear é 10 ^ (ganho_dB / 20). Em números muito redondos, -2dB é um ganho de cerca de 0,8 e -4dB é cerca de 0,63.

Comentários

  • Obrigado! Eu ‘ vou brincar um pouco com isso no software de simulação. Curiosamente, há uma maneira de equiparar uma perda de dB a uma perda de tensão? Se eu tiver 200mV pp sinal que perde 4dB, há uma maneira de equacionar isso como uma perda de tensão?
  • resposta atualizada com dBs e um pouco de discurso retórico sobre controles lineares.
  • I ‘ Eu adicionei uma de minhas próprias curvas à postagem principal. Ela ‘ não é muito diferente dos exemplos que você forneceu. Além disso, você mencionou o uso de uma entrada com uma entrada de baixa impedância e uma saída com saída de alta impedância. A primeira coisa que vem à mente é algum tipo de transisto r buffer, há alguma outra sugestão que você possa ter?
  • Geralmente, as saídas do pré-amplificador são de baixa impedância e as entradas de alta impedância, portanto, se você ‘ ao conectá-lo entre os equipamentos existentes, ‘ não há problema. No entanto, se você ‘ reconstruir todo o circuito, eu ‘ d recomendo op-amps, buffers de transistor têm maior distorção e você precisa sabe o que você ‘ está fazendo.
  • Você saberia de algum problema ao simular este circuito? Recebo meus canais L / R de um cabo auxiliar. No LTSpice I ‘, simulamos isso com 2 fontes de tensão e as conectamos como ” À esquerda em ” e ” Bem em ” e distorce terrivelmente a forma de onda. Se eu remover uma das fontes, a distorção desaparece. Se isso não for informação suficiente, eu poderia facilmente carregar uma imagem do meu circuito e da distorção da qual estou falando.

Resposta

O controle de equilíbrio do amplificador clássico é um potenciômetro “log-antilog duplo”. Isso produz uma resposta que é -3dB em ambos os canais na posição central, conforme necessário, e fornece um fade suave em qualquer canal com configurações fora do centro.

Esses dispositivos não são difíceis de encontrar – tente estoquistas de componentes de alta fidelidade.

Resposta

O intervalo necessário é realmente muito pequeno – um canal vai para + 6dB enquanto o outro canal vai para -6dB.Isso pode ser alcançado com um potenciômetro estéreo de 1 K cujo limpador vai para a entrada inversora de um amplificador operacional (como metade de um NE5532) enquanto as entradas não inversoras vão para o solo. Um 1K se conecta à entrada e ao potenciômetro. A outra extremidade do potenciômetro se conecta a um resistor de 1 k que vai para a saída opamp. O “truque” é inverter qual extremidade do potenciômetro vai para a entrada e a saída de um dos canais. No centro, os ganhos para cada canal são 0dB. Desenhe no papel – será óbvio como funciona.

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