Lihtne elektrooniline helitugevuse reguleerimine. 00 Digitaalne helitugevuse reguleerimine DS1669-l


Pakume teile lihtsat kvaliteetset

kuue kanaliga digitaalne helitugevuse reguleerimine

. Regulaator on kokku pandud TDA7448 mikroskeemile, mille toodab Euroopa ettevõte STMicroelectronics. Sellel kiibil on digitaalne I2C liides. Selle liidese kaudu juhtimiseks kasutati tavalist odavat kiiret RISC-mikrokontrollerit Microchipist PIC16F873 (selle on võimalik asendada PIC16F873A, PIC16F876, PIC16F876A).
Microchipi mikrokontrolleritel põhinevate seadmete arendajatel on ainulaadne võimalus hõlpsasti ühendada mitu kodeerijat ilma täiendava juhtmestikuta. See võimaldas rakendada seadme üsna ebatavalist kontseptsiooni.
Struktuuriliselt koosneb vooluahel kahest sõlmest: mikrokontrolleri juhtplokist


Ja TDA7448 regulaatoriplokk.

Regulaatorit peaks kasutama 5.1 formaadis süsteemides. See eeldab järgmisi kanaleid: eesmine (vasak ja parem), ruumiline heli (vasak ja parem), keskmine ja subwoofer. Neid kanaleid juhivad 4 kodeerijat. Helitugevuse ja tasakaalu režiimi esi- ja tagaküljel vahetatakse helitugevuse / tasakaalu nupu abil. Samuti on nupud "Mute" (vaigistamine) ja "StandBy" (ooterežiim). Samuti on olemas eraldi StandBy liin, millega saab riistvaras võimendeid välja lülitada. Erirežiim - "Üldine helitugevus" (Master volume). Sellele režiimile üleminek toimub reserveeritud real asuva nupu abil. Selles režiimis töötavad kõik kodeerijad paralleelselt, st. muuta ühtlaselt kõigi kanalite (liinide) helitugevust. Parameetril "üldine helitugevus" pole konkreetset numbrilist mõõtmist, sest. Iga kanal on seatud oma helitugevuse tasemele. Peamise helitugevuse reguleerimine vähendab või suurendab ainult sünkroonselt kõiki kanaleid.
Reguleerimise suuna visualiseerimiseks selles režiimis kuvab ülemisel real oleval indikaatoril režiimi "Master volume" nimi ja alumisel real on animeeritud ikoonid<<<<< или >>>>>.


Kõiki loetletud juhtimisfunktsioone saab rakendada mis tahes RC5 formaadis kaugjuhtimispuldi kaudu (Philipsi kodumasinatest).
Trükkplaadid on valmistatud ühepoolsest fooliumteksoliidist LUT meetodil, kuid kergesti valmistatavad trükkplaatidele. Tahvli jooniste failid Sprint Layout formaadis artikli lõpus. Allpool on mikrokontrolleri juhtseadme kokkupandud trükkplaadi joonis ja foto.


Takistuse ja kondensaatorite väärtused võivad diagrammil näidatust erineda 20%.
Näidikul on 2 rida 16 tähemärgiga. Neid toodavad paljud erinevad ettevõtted ja nad kasutavad erinevaid mikroskeeme: HD44780 (HITACHI), KS0066 (SAMSUNG), KB1013VG6 (ANGSTREM) jt.
IR-vastuvõtja TSOP1736 (Vishay) saab asendada SFH-506 (Siemens), TFMS5360 (Temic), ILM5360 (Integraal tarkvaraga).
TDA7448 kiip on valmistatud pindkinnitusega pakendis, kuid sellel on üsna lai tihvtide samm (1,27 mm) ja seda on lihtne teritatud jootekolbiga joota. Allpool on TDA7448 regulaatori kokkupandud trükkplaadi joonis ja foto.

Multimeediumiseadmete elektrooniline helitugevuse reguleerimine TC9153AP-l (KA2250)

Kui olete helitugevuse nupu keeramisest väsinud ja soovite proovida midagi "moodsat", saate helitugevust reguleerida nuppudega, mille jaoks saate pakutud regulaatori hõlpsalt kokku panna.


Regulaatori ahel on väga lihtne ega vaja häälestamist, pealegi võtab see vähe rohkem ruumi kui muutuv takisti ja plaadi saab paigutada ükskõik kuhu.


Tabel 1 Peamised tehnilised omadused

tabel 2 Helitugevuse reguleerimise sammud

Regulaatori ahel:

Pilt 1 - elektriskeem regulaator

Tabel 3Üksuste loend

Element

Denominatsioon

Kogus

4,7 uF × 50 V

22uF × 25V

100uF × 25V

Mis tahes nupud

TC9153AP või KA2250


Kiibid KA2250 ja TC9153AP on täielikult vahetatavad, nende tihvtid ja omadused on samad. DA1 mikroskeemi "helitugevuse indikaatori" viigu 8 ühendamiseks läbi täiendava takisti, mille takistus on 1 kOhm (see tuleks valida instrumendi noole kõrvalekalde järgi täisskaalal, kui regulaator on seatud maksimaalsele helitugevusele), ühendasin sihverplaadi indikaator vanalt magnetofonilt. Indikaatori väljund "-" on ühendatud ühise juhtmega see seade. Iga helitugevuse reguleerimise samm suurendab (vähendab) indikaatori näitu ligikaudu 100 µA võrra. Kokkupandud regulaatori foto on näidatud joonisel 2:

Joonis 2

Sellise regulaatori kasutamise eelised: Mõlema kanali sünkroonne reguleerimine. Erinevalt tavalisest muutuvtakistist pole sellel regulaatoril reguleerimismüra. Samuti ei allu see lagunemisele, s.t. reguleerimise kvaliteedi halvenemine juhtiva pinna ja muutuva takistiga mootori kulumise tõttu. Loomulikult on nupud ka mehaaniline element, kuid need ainult juhivad, samal ajal kui elektriline helisignaal läbib ultraheliahelates sageli otse tavapärase muutuva takisti.

Miinused: Helitugevust järsult ei keera, kuid see võib olla parem, võimendi on terviklikum. Samuti: neil mikroskeemidel pole mälu, kui toide välja lülitatakse, lähtestatakse mikroskeem keskmine tase valjust, mis tegelikult on pigem positiivne külg - sisse lülitades pole "lööki kõrvu".

Tähelepanu: TC9153AP ja KA2250 maksimaalne sisendpinge on 4 Vp-p, st. umbes 2,8 V efektiivne. Seda taset ei tohi ületada, et vältida mikrolülituse rikkeid!

Optimaalne on seda kasutada järgmiselt: Arvuti helikaardi liiniväljund või DVD > tooniplokk või ekvalaiser > helitugevuse reguleerimine > võimsusvõimendi > kõlarisüsteem.

Tähelepanu: Ei ole lubatud kasutage regulaatorit toiteahelates, näiteks: võimsusvõimendi> helitugevuse reguleerimine> kõlarisüsteem.

Oma käppadega monteerisin mõlemat tüüpi mikroskeemidele mitu tükki selliseid regulaatoreid, need kõik töötasid kohe. Väike praktiline märkus: kui heli on endiselt kuulda, kui juhtseade on seatud minimaalsele helitugevusele (-64 dB), siis saate sellest lahti, kui suurendate kondensaatori C8 mahtuvust umbes 1000 uF-ni.

Regulaatori tööle panemine nõuab palju tööd. Töövõimetuse põhjused võivad olla erinevad, kuid peamised on järgmised: lühised plaadil, halb paigaldus, vigaste raadioelementide kasutamine. Ma pole kunagi kohanud defektseid mikroskeeme.


Autoriõiguse labor Irbisov – õrn samm teadmiste ja oskuste kõrgustele Kõik õigused kaitstud.

Digitaalne helitugevuse reguleerimine DS1669-l

Ahel põhineb valmis digitaalsel helitugevuse regulaatoril DS1669.
See kiip võimaldas nupuvajutusega helijuhtimist lõpuni lihtsustada ja kas see on tõesti palju lihtsam? välissõlmedest ainult nupud ja toitekondensaator. Sellest hoolimata pole mikroskeem end halvasti tõestanud.
DS1669 umbes Pakub 64 võrdsel kaugusel asuvat võrdluspunkti asukohta kogu takistuse vahemikus
Digitaalset potentsiomeetrit saab juhtida nii käsitsi, nuppude abil kui ka mikrokontrollerist. Kui regulaatori toide on välja lülitatud, salvestatakse digitaalse reostaadi asend mikroskeemi sisseehitatud püsimällu. Pärast toite sisselülitamist hangitakse mälust teave regulaatori mootori eelmise asukoha kohta.
Mikrolülituse toitepinge on 4,5 - 8 volti.

IN standardskeem n Ühe nupu vajutamine liigutab kontakti ühe positsiooni võrra ülespoole, teise nupu vajutamine viib kontakti ühe positsiooni võrra allapoole.

Standardne juhtmestiku skeem näeb välja selline:


Samuti mikrokiip.DS1669 võimaldab teil korraldada juhtimist ühe nupuga. Iga kord, kui nuppu vajutatakse, liigub nupp ühte 64 asendist ülespoole ja ülemisse asendisse jõudes liigub see kõige madalamasse asendisse.
Aga seda skeemi on mugavam kasutada näiteks pinge reguleerimiseks
vedelkristallkuvarite (LCD-de) kontrastsuse reguleerimiseks Alloleval joonisel on kujutatud LCD-ekraanide kontrasti reguleerimise ahel, kasutades digitaalse potentsiomeetri DS 1669 ühe nupuvajutusega juhtimist. LCD-mooduli toiteallikaks on 5 volti. Sama pinge antakse DS 1669-le, mille takistus on 10 kOhm. Voolukollektori klemm on ühendatud otse toite sisendiga.Digitaalse potentsiomeetri kasutamine võimaldab vähendada seadme suurust, tõsta oluliselt vastupidavust ja edastada juhtimine süsteemi mikrokontrollerile.

Teine võimalus digitaalse regulaatori sisselülitamiseks juhtnuppude asemel transistoride abil. Sel juhul on juhtseadmeks kontroller või muud loogikaahelad.Digitaalse potentsiomeetri DS1669 sagedusriba määrab selle nimiväärtus: takistuse 10 kΩ korral on sagedusriba 1 MHz, takistuse 50 kΩ - 200 kHz korral, takistuse korral 100 kΩ - 100 kHz.




.

Sarnaseid püsimäluga mikroskeeme on, kuid need on mitu korda kallimad ja reeglina ühe kanaliga (mono). Kõige tavalisem kiip on DS1804, mis on 100-astmeline "muutuv takisti" (joonis 5a).

Kuna kiip on kallis ja stereoseadmete jaoks on vaja 2 sellist kiipi, on mõistlik seda kasutada koos odavama elektroonilise stereokontrolleriga, nagu on näidatud joonisel 56. Kuid samal ajal halveneb helikvaliteet: "muutuva takisti" DS1804 parameetrid on palju paremad kui mis tahes elektroonilisel regulaatoril (see kehtib ka kõigi teiste DALLAS mikroskeemide kohta).

Tõsi, seda "riknemist" saab märgata ainult spetsialist ja seda ainult spetsiaalsete seadmetega. Seega otsusta ise, mis on olulisem – kas veidi kõrgem helikvaliteet või taskukohane hind. Kiibid on saadaval 8-pin DIP, SOIC, pSOP ja Flip Chip Package pakettides, "muutuva takisti" takistus on 10, 50 ja 100 kOhm (seda tähistab 3-kohaline number nime lõpus, näiteks DS1804-050 - alates 50 kilooomi takistist).

Signaali piirsagedus (tasemel -3 dB) takisti kontaktidel on 10 kOhm takistiga mikroskeemi puhul 1 MHz, 50 kOhm puhul 200 kHz ja 100 kOhmi puhul 100 kHz. Mõlema "äärmusliku" takisti klemmide pinged võivad olla mis tahes, kuid ei tohiks ületada toitepinget rohkem kui 0,5 V.
Kiipi juhitakse 3-juhtmelise liidese kaudu:

  • CS-sisend - lubatud/keelatud (vastavalt taseme "0V1" järgi);
  • sisend U/D - helitugevuse muutumise suund (kui "1" - helitugevus suureneb);
  • sisend INC - kella impulsid.

Pärast optimaalse helitugevuse valimist on soovitav seada CS-sisendis tase "1" (mikroskeemi tarbitav vool väheneb). Kui sel hetkel ja INC-sisendil - “1.”, salvestatakse teave mikroskeemi püsimällu (pärast toite välja- ja sisselülitamist seatakse see helitugevus).

Mälu kirjutamise tsükkel kestab umbes 10 ms. Kui INC-sisend on "0", siis teavet ei salvestata. Mällu kirjutamist ei saa kuritarvitada: mikroskeemi ressurss on ainult 50 000 kirjutamistsüklit (igapäevase töö jaoks 10 aasta jooksul saate mällu salvestatud teavet muuta mitte rohkem kui 14 korda päevas).

Siinkohal tuleb märkida, et kõigi "tavaliste" mälukiipide ressurss on 20 korda suurem. Selle mikroskeemiga töötamiseks on vaja spetsiaalset juhtimisahelat, mille lihtsaim versioon on näidatud joonisel 5b.

Ahel on keskendunud puutetundlike nuppudega töötamisele, seega on takistite R1, R2 takistus üsna suur. Paralleelselt andurite SB1 väljunditega. SB2, on soovitav ühendada kondensaatorid mahuga 0,01 ... 0,1 μF - vastasel juhul on pikapidelt võimalikud valepositiivsed tulemused. Tavaliste takisti takistusnuppude puhul on parem seda vähendada 10 ... 100 kOhm-ni.

Kellageneraator on monteeritud klassikalise skeemi järgi DD1.4 elemendile, VD1-R3-C1 elemendid summutavad kontakti põrgatust. Element DD1.3 "kirjutab" teabe mikrolülituse ROM-i, kui toide on välja lülitatud. Niipea, kui seadme toitepinge (9 V) langeb 6...7 V-ni, lülitub see element ümber ja moodustab CS-sisendis impulsi tõusva serva. INC-sisendil sel ajal - "1" (kui ühtegi nuppu ei vajutata), st. tekib lubav kombinatsioon.

Sellise vooluahela usaldusväärseks tööks peaks SZ mahtuvus olema väike ja C4, vastupidi, peaks olema suurem. Kõik ülalpool käsitletud mikroskeemid, kuigi neil on väga head omadused, on siiski mingid "mänguasjad". Kaasaegses tehnoloogias peaks lisaks helitugevuse reguleerimisele olema ka tooni ja tasakaalu juhtimine ning mitmesugused “eriefektid” ei lähe üleliigseks.

Kuid sellistel mikroskeemidel on liiga palju muudetavaid parameetreid, nii et neid kõiki (heliprotsessoreid) juhib reeglina väline protsessor jadaliidese (enamasti - I²С) kaudu. Teisisõnu, "väljas" peate panema eelprogrammeeritud juhtprotsessori (kontrolleri), mis saab nuppudelt teavet, töötleb seda ja teisendab selle valitud heliprotsessori päeva arusaadavasse vormingusse.

Kaasaegsetest odavatest heliprotsessoritest on TEAb3xx seeria mikroskeemid levinumad. Kõik need - "stereo-pseudo-quadra" mõjuga, st. 2-kanalilise sisendi ja 4-kanalilise väljundiga, neil on helitugevuse, tooni ja tasakaalu juhtnupud. samuti mitmed lülitatavad sisendid. Selle seeria kõige keerukamad ja kulutõhusamad kiibid on TEA6320 (DIP-32 ja SOIC-32 korpused) ja TEA6321 (ainult SOIC-32).

Nendes mikroskeemides pole heliefekte. Ka stereotehnoloogias kasutatakse sageli TDA8425 kiipi (kõik mikroskeemid on Philipsi toodetud). Sellel stereo-IC-l on paar lülitatavat sisendit ja mõned huvitavad, kuid sisuliselt kasutud heliefektid. TEA6320 (TEA6321) ühendusskeem on näidatud joonisel 6, kuna need on ette nähtud välise protsessori juhtimiseks SCL tihvtide kaudu. 12C liidese SDA (selle liidese kohta saate rohkem lugeda), siis ei pakuta juhtimise "mugavusi".

Mitu paari DAC-e on lihtsalt mikroskeemide sisse ehitatud.Iga DAC-paar (stereo!) reguleerib oma parameetrit (helitugevus, tämber jne), mille väärtused valmistab ette ja saadab mikroskeemile väline protsessor. Selliseid funktsioone nagu "helitugevuse suurendamine 1 astme võrra" pole olemas - see kõik lasub "välise protsessori" õlgadel, see tähendab, et sel juhul peab see suurendama lahtris "helitugevuse" arvu 1 ühiku võrra. mälu ja saatke tulemus heliprotsessorile .

Programmeerija seisukohast on see mugav: uut programmi on alati palju lihtsam kirjutada (seda tuleb ikkagi luua), kui püüda leida "mugavamat" heliprotsessorit, kuid samal ajal Skeemi mitteprotsessorilisele versioonile pannakse "paks rist". "Pange" mikroskeem tööle, kasutades tavapärast digitaalsed mikroskeemid ja mehaanilised lülitid on peaaegu võimatud.

"Tõsiste" ja samas odavate seadmete jaoks soovitab autor TEA6320 või TEA6321 kiipi. Igas mõttes on nad isegi oma seerias enamikust teistest mikroskeemidest märgatavalt ees, seda on selgelt näha tabelist 1. Reguleerimisastmete arv (sujuvus) on neil poolteist kuni kaks korda suurem kui enamikul kaasaegsetel teleritel ja autoraadiotel ning hind on üks madalamaid heliprotsessorite turul.

Kui enamikus tööstuslikes quad stereoheliseadmetes on nelja kõlari helitugevust võimalik tasakaalustada vaid esi-taga (ees-taga) ja parem-vasak (balanss) juhtnuppude kaudu, mis on pehmelt öeldes üsna tüütu, siis nendel mikroskeemidel (ja ainult neil on tervest TEAB3xx seeriast!) reguleeritakse iga 4 kõlari helitugevust eraldi.

Lisaks on mikroskeemidel 4 paari sõltumatuid stereosisendeid (tavaliselt piisab vaid 2-3 paarist sisenditest) ja üks monokanal ("tipp" signaali jaoks). TEA6321 bassivahemik on veidi suurem, kuid see vajab ka veidi rohkem väliseid elemente. Nendel mikroskeemidel on võimendus suurem kui üks (maksimaalsel helitugevusel), st. need võimaldavad mõnel juhul teha ilma eelvõimendita.

Kuid üldiselt pole TEA6320 (TEA6321) lülitusahelal funktsioone (joonis 6). Elemendid C2 ... C4, R1, R2 - eelvõimendi tagasiside, kondensaatorid C5 ja C6 - bassi ja kõrgete toonide juhtelementide välised elemendid. Kõik seadistused ja sisendite vahetamine toimub jadaliidese kaudu, nupu abil saab ainult heli vaigistada (“Mute” režiim).

Vaatamata 4 väljundi olemasolule on need mikroskeemid tavalised stereoprotsessorid: esi- ja tagakanalitele suunatakse samad signaalid ilma viivituste või faasiinversioonideta. Kuid iga kanali helitugevuse reguleerimise võimalus ja madal hind õigustavad selliste mikroskeemide kasutamist.

Mikrolülitust juhib 8 baiti andmeid, käsuvorming on järgmine: “Start” - mikroskeemi kood (80h) - andmebaidi aadress - andmed - "Stopp". Mikroskeem töötab ainult andmete kirjutamise režiimis, kuigi see "reageerib" lugemiskäsule (FFh loetakse alati). Ühe korra saate edastada suvalise arvu baite andmeid.

Näiteks kui teil on vaja muuta bassi ja kõrgete helide tämbrit, saadame käsud:
"Start" - 80h - 05h (baidi aadress "LF") - bait "LF" - bait "HF" - "Stopp".

Kui on vaja muuta mittejärjestikuseid baite, näiteks üldist helitugevust ja tämbrit, siis anname kas kaks käsku või kirjutame ühes käsus järjestikku kõik baidid helitugevusest tämbrini mikroskeemi.