Heli viivitusliin on tehnika, milles antud helisignaal edastatakse läbi rea digitaalsete salvestusetappide, kuni lõplik heli väljund viivitatakse teatud ajavahemiku võrra (tavaliselt millisekundites). Kui see viivitatud heliväljund tagastatakse algsele helile, annab see hämmastavalt täiustatud heli, mis on rikkalikum, mahukam ja täidetud selliste funktsioonidega nagu kaja ja kaja.

Ülevaade

Ruumis mängitava muusika kuulamise kogemus sõltub oluliselt ruumi siseruumidest.

Kui ruumi sisustus on täis palju kaasaegseid dekoreid ja klaasaknaid, võib see muusikale liiga palju kajaefekti tekitada.

Teisalt, kui ruum sisaldab palju kangapõhiseid elemente, nagu rasked kardinad, polsterdatud mööbel jne, kipub muusika kaotama kõik kaja- ja kajaefektid ning võib tunduda üsna tuim ja ebahuvitav.

Viimasel juhul võite tõenäoliselt valida kõik kardinad, padjad, padjad, diivanikomplekti viskamise ja viskamise või valida kavandatud heli viivitusliini, mis aitab teil muusika atmosfääri loomulikult taastada, ilma et teie lemmik oleks ohverdatud interjöörid.

Selle vooluringi kaudu saate tegelikult tekitada kaja (helisignaali viivitus) ja kaja (pärast peegeldusi) ning saavutada palju rikkalikum heli.

Alles kaua aega tagasi oli helisignaali viivituse saamiseks ainus tehnika väga kulukate elektroonikaseadmete kasutamine. Täna on meil täiesti uus IC-vorm, nn ämbribrigaad, mis võimaldab teil oma isiklikku viivitussüsteemi väga odavalt üles ehitada.

“vahelduvvoolu ülepinge kaitselülitus ”

Kinnitatud heliallika ja eelvõimendi vahele või eelvõimendi ja võimendi vahele pakub kontseptsioon muutuva signaali kaja, mis võib rikastada enamiku koduste muusikasüsteemide heli.

Väikeste vooluahela modifikatsioonidega saab ideed rakendada ka faasori / äärikuna, võimaldades kasutajal saada heliefekte rakenduste salvestamiseks ja spetsialistide kasutatavate elektrikitarride jaoks.

Kopp-brigaadi IC on MOStype vahetuste register, mis koosneb kahest 512-etapilisest registrist üksikus 14-kontaktilises pakendis.

Kui helisignaal suunatakse ämbribrigaadi disaini sisendisse ja kellageneraatoriga juhitavad vastavad IC-d põhjustavad helisignaali järkjärgulist liikumist järk-järgult, kuni lõpuks jõuab signaal väljundisse koos kavandatud viivitus.

Allpool on näidatud viivitusjoone ahela plokkskeem:

Kui see viivitusega signaal tagastatakse (tagastatakse) algsignaali, simuleeritakse kajaefekti.

Lisaks reaalajas õhkkonna pakkumisele võiks koppbrigaadi vooluahela rakendada mis tahes helisüsteemiga, et toota sünteetilist stereoheli mono-heliallikatest, mis on kasulik võimalus 'topelthääleks' ja 'faasoriks / flantsimiseks'.

Mis on ämbribrigaad

Mõiste „ämbribrigaad” tuletab meile meelde rida mehi, kes annavad tuleohuga võitlemiseks ämbreid vett.

Kopa-brigaadi analoogvahetusregister toimib identselt ja sellest ka nimi.

Seevastu nihkeregistritega esindavad kondensaatorid otse PMOS-i IC-ga ühendatud 'koppe'. Igal kiibil võib olla üle 1000 sellise kondensaatori (ühe etapi kohta üks kondensaator ja paar MOS-transistorit).

Element, mida mööda lastakse, on tegelikult elektrilaengu paketid ühes etapis järgmisse. Me teame, et korraga ei ole lihtne vett ühtlaselt ämbrisse ja ämbrisse panna.

Samamoodi pole kondensaatori samaaegne laadimine ja tühjendamine lihtne. Selle probleemi lahendavad nihkeregistrid ja paar faasiväliste kellade sagedust.

Perioodil, kui esimene kell on kõrge, visatakse „paaritu” numbriga ämbrid järgmistele „paarisarvudega” ämbritele. Niipea kui kätte jõuab teine kõrge kell, visatakse paarisämbrid järgmistesse järjestikustesse paarituid ämbritesse.

Nii nihutatakse üksikud laengud üle joone ühest etapist ükshaaval.

Ülaltoodud pilt on skemaatiline ilming MN3001 analoognihtregistri 4 standardsest etapist.

Iga MN3001 IC koosneb kahest 512-etapilisest nihkeregistrist. Pidage meeles, et astmed A ja C on ühendatud ühe kindla kellaga, samal ajal kui etapid B ja D on ühendatud teise kellaga, et anda paaritu / paarisuhe.

Kuidas viivitatud liiniliin töötab

Järgmine skeem näitab heli viivituse rea täielikku skeemi.

Kui loote helisignaali viivituse, genereerite mitmesuguseid huvitavaid heliefekte. Kõige märgatavam on kajaefekti simulatsioon.

Kuid ämbribrigaadi tekitatud viivitused on tavaliselt väga väikesed, et neid diskreetsete kajadena ära tunda.

Viivitatud signaali kordamine vähenenud võimendusega võib jäljendada kaja tervislikku lagunemist kajalikus ruumis.

Viivitatud signaali kogu ringluse jooksul teatava võimenduse sisseviimisega võib olla võimalik luua muusikale ebaloomulik „ukse-vedru” tulemus.

Viivituse tekitamine instrumentaalsignaalile või kõnerajale 30 või 40 ms võrra ja viivitatud signaali tagasilükkamine algsignaali juurde muudab väljundheli mahukamaks ja jätab mulje, et sellel on rohkem kui esialgne häälte arv või muusikaline sügavus.

Sellist populaarset lähenemist nimetatakse topelthääleks. Teine tuntud lühikese viivitusega efekt võib esineda omapärase heli kujul, mis tekib tehnika abil, mida nimetatakse „faasimiseks” või „rullide ääristamiseks”.

Pealkiri pärineb selle algsest katsest, mille puhul viivituse genereerimiseks oli kasutatud magnetofoni ja asjatundliku käe hõõrumine lindisöötmisrulli välisküljel muutis viivitust akustilise efekti tekitamiseks.

Täna saab seda efekti arendada täielikult digitaalse tehnoloogia abil, viivitades signaali 0,5 kuni 5 ms võrra, lisades või lahutades viivitatud signaali algsignaalist.

Faasori / ääriku seadistuses juhtub, et sagedus ja selle harmoonilised, mille lainepikkused on identsed viivitusega, täielikult lõpevad, samal ajal kui kõik ülejäänud sagedused tugevnevad.

Sel viisil modifitseeritakse kammfiltrit, millel on sälgude vaheline sagedus, taktsageduse muutmisega, nagu allpool näidatud.

Tulemuseks on tooniväline täiustus, mis on sisse viidud mittetoonilisele helile, näiteks trummidele, taldrikutele, aga ka vokaalsagedustele.

Phasor / flanger režiim võimaldab teil kopeerida monofoonilise päritoluga stereofoonilisi signaale. Selle saavutamiseks saadetakse viivitatud signaali sisseviimisega eraldatud etapiviisiline väljund ühele kanalile, viivitatud signaali lahutades eraldatud väljund aga vastupidisele.

Publiku jaoks tühistab faasimisefekt, lubades nende kõrvadele hea sünteetilise stereoefekti.

Disainilahenduste põhielemendid on kahtlemata koppbrigaadi IC-d, mis suudavad analoogsignaale otse sünteesida. Vooluringid ei hõlma kalleid analoog-digitaal ja digitaalne-analoog muundureid.

Niipea kui flipflopi taktimpulss suunatakse ämbribrigaadi IC-le, kantakse sisendis olev alalisvoolu toide registrisse. Diskreetsed bitid nihutatakse järjestikuste taktsimpulsside kaudu etapiviisiliselt, kuni lõpuks, pärast 256 impulssi, jõuavad nad liini lõppu ja edastavad väljundsignaali.

Väljundi lainekuju puhastatakse madalpääsfiltriga ja ükskõik milline duplikaatsignaal oli sisendis olemas, kuid see oli takistatud 256-kordse taktsageduse perioodiga.

Näiteks kui taktsagedus on 100 kHz, võib viivitus olla 256 x 1/100 000 = 2,56 ms. Arvestades, et sisendi muusikasignaali diskreetimissagedus sõltub kella sagedusest, võib eeldatavaks piiriks 50% madalam taktsagedus olla maksimaalne helisagedus, mida saab tõhusalt üle kanda.

Sellegipoolest võib tegeliku elu piirangute tõttu 1/3 taktsagedusest tunduda realistlikum disainieesmärk. Vooluringid võivad olla järjestikku ühendatud või kaskaadiga, et pakkuda pikemat ajaviivitust kõrgendatud taktsagedusega, ehkki järjestikku ühendatud vooluahelate suurem müra võib ribalaiuse tõusu ületada.

Viiverežiimis on 2 nihkeregistrit järjestikku ühendatud, mis võimaldab kasutada kaks korda kõrgemat kella sagedust.

See võimaldab iga nihkeregistri kaks korda ribalaiust programmeerida sama aja viivitusega. Isegi selles kahese ribalaiusega režiimis piirab 40 ms viivituseks vajalik taktsagedus ribalaiuse maksimaalseks sisendsignaaliks 3750 Hz, mis tundub kõnesageduse jaoks üsna piisav, kuigi enamiku muusikaseadmete jaoks mitte piisavalt.

Paljudes rakendustes, kus viivitatud edastamine viiakse läbi algsignaalini, võib ribalaiuse vähenemine varjata originaalsignaali sisendis sisalduvate kõrgsageduslike signaalide tõttu. Normaalse signaali sumbumise kompenseerimiseks kasutatakse nihkeregistrite vahel 8,5 dB võimendit.

Faasori / ääriku režiimis on suurim vajalik viivitus umbes 5 ms, mis on piisavalt väike ühe nihkeregistri kasutamiseks ribalaiust ohverdamata.

Järelikult kinnitatakse teine nihkeregister paralleelselt esimesega, et suurendada S / N suhet. Signaalsagedusi rakendatakse faasis, samal ajal kui mürasignaalid lisatakse ja lahutatakse juhuslikult.

Phasor / Flanger

Faasori / ääriku kujunduse plokkskeem on näidatud järgmisel diagrammil.

Faasi / ääriku skemaatiline diagramm on esitatud allpool:

Mõlemas stsenaariumis on neljakordne NOR-värav IC4 varustatud nagu astable multivibraator, mis töötab kahekordselt määratud taktsageduse sagedusel.

IC4 väljund ühendub flip-flop IC5-ga, mis pakub paar kaastöölist (180 ° faasist väljas) viiekümne protsendi töötsükliga.

Need impulsid toimivad siis IC2 nihkeregistrite kella sisenditena. Takisti R16 määrab sageduse ja on fikseeritud kiirus viivitusahelas.

Kella sagedust saab muuta vastavalt soovile, lisades paralleelselt faasori / ääriku antud pistikute kaudu rohkem takistoreid.

Heli sisendsignaali töödeldakse läbi madalpääsfiltriastmete seitsme pooluse, kus kasutatakse IC3 ja 1/2 IC1. Filtrid tagavad üldise sumbumise 42 dB / oktaavi häälestatud sagedusel.

Näiteks, kui filter on häälestatud 5000 Hz-le, nõrgeneb 10 000 Hz signaal üle 100: 1.

Kuigi filtrid töötavad suure võimendusega op-ampritega, saate nende väljundid maksimeerida enne veeremist 6 dB / oktaavikiirusega pooluse kohta. Selliseid filtreid nimetatakse alla summutatuks.

Alamõõduliste ja ülemäära summutatud (RC) filtritasemete tasakaalu nõuetekohase valimise abil on kavandatud läbipääsuribal lameda reaktsiooniga filtrit lihtne konfigureerida, et häälestussagedusel saavutada 3 dB ja funktsioon veeremiskiirus 6-kordne postide arv.

See on täpselt see, mida rakendatakse käesolevas artiklis esitatud viivitusjoone ja faasori / ääriku kujundustes. Filtrite takisti väärtuste kindlakstegemiseks on tavaliselt vaja märkimisväärset statistilist väljatöötamist.

Asjade lihtsustamiseks võiksite filtritakisti väärtuste tabelist välja valida sobivad takisti väärtused.

Kasutage seda tabelit, et valida takisti väärtused spetsiaalselt viivitusahelale. (Joonisel 4 toodud filtritakisti väärtused ja sellega seotud materjalid annavad teile 5 ms viivituse, kusjuures faasi / ääriku puhul on väljund 3 dB madalamal kui 15 kHz.)

Toiteallikas

Osade nimekiri

C12 - 470 uF, 35 V
C13, C15, C16 - 0,01 uF kettakondensaator, C14 -100 pF kettakondensaator
C17 - 33 uF, 25 V

D1, D2 - IN4007
D3 -1N968 (20 V) zenerdiood
F1 -1/10 -amperkaitse
IC6 -723 täppispinge regulaator

Kõik takistid on I / 4 vatti 5% tolerantsiga:

R17-1k
R18 - 1M

RI9-10 oomi
R20 - 8,2 k oomi
R21 - 7,5 k oomi
R22 - 33k oomi
R23 - 2,4 k

Heli viivitusliini toiteallikas on näidatud ülaltoodud pildil. See on ehitatud pinge regulaatori IC6 ümber, et vänta välja esmane 15-voldine toiteallikas. Vahetusregister hõlmab iga +1 ja +20 volti allikaid.

+20-voldine rööp on saadud zener-dioodi D3 abil ja +1-voldine liin pärineb R22 ja R23 ümber konfigureeritud pingejagurist.

“3 -faasiline kuni ühefaasiline juhtmestik ”

Kuna op-amprid juhitakse läbi ühe otsaga toiteallika, on hädavajalik, et nende seadmete vooluahelas oleks referentsiks 10,5-voldine pingeliin.

Ehitus

Tegelik mõõtmete söövitus- ja puurimisjuhend, mis on mõlema vooluringi paigutuse puhul sama, kuid vajadusel erinevalt ühendatud, on näidatud allpool toodud joonistel.

Enne mis tahes osade paigaldamist trükkplaadile peaksite sisestama ja jootma pesadesse erinevad džemprilülid. Pärast seda ühendage plaat ülaltoodud viisil vastavalt eelistatud töörežiimile.

Olge ettevaatlik kõigi pooljuhtseadmete ja elektrolüütkondensaatorite tihvti asendi suhtes ja sisestage need õigesti.

Hoidke ja monteerige MOS-seadmeid kindlasti ettevaatlikult, kuna need on staatiliste laengute suhtes tundlikud ja võivad sõrmedel tekkinud staatilise laengu tõttu kahjustuda. Võite sisestada IC-d otse trükkplaadile või kasutada ka IC-pistikupesasid.