Egyszerű elektronikus hangerőszabályzó. 00 Digitális hangerőszabályzó a DS1669-en


Egy egyszerű, kiváló minőségű termékre hívjuk figyelmébe

hatcsatornás digitális hangerőszabályzó

. A szabályozót az európai STMicroelectronics cég által gyártott TDA7448 chipre szerelik össze. Ez a mikroáramkör digitális I2C interfésszel rendelkezik. Az ezen az interfészen keresztül történő vezérléshez a Microchip PIC16F873 általános, olcsó, nagy sebességű RISC mikrokontrollerét használtuk (cserélhető PIC16F873A, PIC16F876, PIC16F876A).
A Microchip mikrovezérlő eszközeinek fejlesztői egyedülálló képességgel rendelkeznek több kódoló egyszerű csatlakoztatására további vezetékek nélkül. Ez lehetővé tette egy meglehetősen szokatlan koncepció megvalósítását a készülék számára.
Szerkezetileg az áramkör két részből áll: egy mikrokontroller vezérlőegységből


És a szabályozó egység a TDA7448-on.

A szabályozót 5.1 formátumú rendszerekben való használatra tervezték. Ez a következő csatornákat feltételezi: első (bal és jobb), hátsó (bal és jobb), középső és mélynyomó. Ezen csatornák vezérléséhez 4 kódolót használnak. Az első és a hátsó hangerő- és egyensúlymód a "hangerő/egyensúly" gombbal váltható. Vannak még „Némítás” és „Készenléti” gombok. Van egy külön StandBy vonal is, amivel az erősítők hardveres letiltására használhatók. Egy speciális mód a „Master volume”. Az ebbe a módba való áttérés a fenntartott vonalon lévő gombbal történik. Ebben az üzemmódban minden jeladó párhuzamosan működik, azaz. egyenletesen módosítsa a hangerőt az összes csatornán (vonalon). A "teljes térfogat" paraméternek nincs konkrét numerikus mérése, mert Minden csatorna saját hangerőre van állítva. A „teljes hangerő” beállítása csak egyidejűleg csökkenti vagy növeli az összes csatornát.
A szabályozás irányának megjelenítéséhez ebben a módban az indikátor a felső sorban a „Master volume” mód nevét, az alsó sorban pedig az animált ikonokat mutatja.<<<<< или >>>>>.


A fenti vezérlési funkciók mindegyike végrehajtható bármilyen RC5 formátumú távirányítóval (Philips háztartási készülékekből).
A nyomtatott áramköri lapok egyoldalas fóliás NYÁK-ból készülnek LUT módszerrel, de könnyen elkészíthetők áramköri lapokra is. A Sprint Layout formátumú táblarajzok fájljai a cikk végén találhatók. Az alábbiakban a mikrokontroller vezérlőegység összeszerelt nyomtatott áramköri lapjának rajza és fényképe látható.


Az ellenállások és a kondenzátorok értéke 20%-kal eltérhet a diagramon feltüntetettektől.
Az indikátor 2 sorral rendelkezik, 16 szimbólummal. Sok különböző cég gyártja őket, és különböző mikroáramköröket tartalmaznak: HD44780 (HITACHI), KS0066 (SAMSUNG), KB1013VG6 (ANGSTREM) és mások.
A TSOP1736 (Vishay) infravörös vevő cserélhető SFH-506 (Siemens), TFMS5360 (Temic), ILM5360 (Integral szoftver) vevőkre.
A TDA7448 chip felületre szerelhető csomagolásban készül, de meglehetősen széles ólomosztású (1,27 mm), és könnyen forrasztható éles forrasztópákával. Az alábbiakban a TDA7448 szabályozó egység összeszerelt nyomtatott áramköri lapjának rajza és fényképe látható.

Elektronikus hangerőszabályzó multimédiás berendezésekhez a TC9153AP-on (KA2250)

Ha már unod a hangerőszabályzó gomb tekerését, és szeretnél valami „modernet” kipróbálni, akkor gombokkal állíthatod be a hangerőt, amihez egyszerűen összeállíthatod a javasolt szabályozót.


A szabályozó áramkör nagyon egyszerű és nem igényel konfigurációt, ráadásul csak kicsivel több helyet foglal, mint egy változó ellenállás, és a kártya bárhol elhelyezhető.


Asztal 1 Fő műszaki jellemzők

2. táblázat Hangerőszabályzó lépések

Szabályozó áramkör:

1. kép - Sematikus ábrája szabályozó

3. táblázat Az elemek listája

Elem

Megnevezés

Mennyiség

4,7 µF × 50 V

22 µF × 25 V

100 µF × 25 V

Bármilyen gomb rögzítés nélkül

TC9153AP vagy KA2250


A KA2250 és TC9153AP mikroáramkörök teljesen felcserélhetők, kivezetéseik és jellemzőik megegyeznek. Egy régi magnó tárcsajelzőjét csatlakoztattam a DA1 „hangerőszint-jelző” mikroáramkör 8-as érintkezőjéhez egy további 1 kOhm ellenállású ellenálláson keresztül (a műszer tűjének a teljes skálához való eltérése alapján kell kiválasztani, ha a vezérlő a maximális hangerőre van állítva). A jelző "-" tűje a közös vezetékhez csatlakozik ennek a készüléknek. A hangerő beállításának minden egyes lépése körülbelül 100 μA-rel növeli (csökkenti) az indikátor leolvasását. Az összeszerelt szabályozóról készült fotó a 2. ábrán látható:

2. ábra

Az ilyen szabályozó használatának előnyei: Mindkét csatorna szinkron beállítása. A hagyományos változtatható ellenállásokkal ellentétben ez a szabályozó nem okoz zajt a beállítás során. Szintén nem esik ki a degradációnak, pl. a beállítás minőségének romlása a vezető felület és a változtatható ellenállású motor kopása miatt. Természetesen a gombok is mechanikus elemek, de csak vezérelnek, míg az ultrahangos áramkörökben az elektromos hangjel gyakran közvetlenül áthalad egy hagyományos változó ellenálláson.

Mínuszok: Ne tekerd fel erősen a hangerőt, de lehet, hogy így jobb lesz, az erősítő épebb lesz. Továbbá: ezeknek a mikroáramköröknek nincs memóriája; a tápellátás kikapcsolásakor a mikroáramkör visszaáll átlagos szint hangerő, ami valójában inkább pozitív oldal – nincs „fülre ütés”, ha bekapcsoljuk.

Figyelem: A TC9153AP és KA2250 mikroáramkörök maximális bemeneti feszültsége 4 V csúcsérték, azaz. kb. 2,8 V hatásos. Ezt a szintet a mikroáramkör meghibásodásának elkerülése érdekében nem lehet túllépni!

Optimális a következőképpen használni: Számítógépes hangkártya vagy DVD lineáris kimenete > hangblokk vagy hangszínszabályzó > hangerőszabályzó > végerősítő > hangszórórendszer.

Figyelem: Nem megengedett használjon szabályozót a tápáramkörökben, például: teljesítményerősítő > hangerőszabályzó > hangszórórendszer.

Saját kezemmel több ilyen szabályozót szereltem össze mindkét típusú mikroáramkörökön, és mindegyik azonnal működött. Egy kis praktikus megjegyzés: ha a vezérlő minimális hangerőre (-64 dB) történő beállításakor a hang még hallható, akkor a C8 kondenzátor kapacitásának kb. 1000 µF-ra növelésével megszabadulhat ettől.

Sok erőfeszítést igényel, hogy a szabályozó ne működjön. A meghibásodás okai eltérőek lehetnek, de a főbbek a következők: rövidzárlatok a táblán, rossz telepítés és hibás rádióelemek használata. Még soha nem találkoztam hibás mikroáramkörökkel.


Copyright Laboratory of Irbis – Lágy lépések a tudás és a készség csúcsai felé Minden jog fenntartva.

Digitális hangerőszabályzó a DS1669-en

Az áramkör alapja egy kész digitális hangerőszabályzó DS1669.
Ez a chip lehetővé tette a nyomógombos hangvezérlés végletekig egyszerűsítését, és tényleg, mennyivel könnyebb? Az egyetlen külső összetevő a gombok és a tápegység kondenzátora. Ennek ellenére a mikroáramkör jól teljesített.
DS1669 o 64 egyenlő referenciapont pozíciót biztosít a teljes ellenállási tartományban
A digitális potenciométer akár manuálisan is vezérelhető gombokkal vagy mikrokontrollerről. A szabályozó áramellátásának kikapcsolásakor a digitális reosztát pozíciója a mikroáramkörbe épített nem felejtő memóriában tárolódik. A tápfeszültség bekapcsolása után a szabályozó csúszka előző helyzetére vonatkozó információk lekérésre kerülnek a memóriából.
A mikroáramkör tápfeszültsége 4,5-8 volt.

BAN BEN szabványos séma n Az egyik gomb megnyomásával az érintkező egy pozícióval feljebb, a második gomb megnyomásával egy pozícióval lejjebb kerül.

A szabványos csatlakozási rajz így néz ki:


A mikroáramkör isA DS1669 lehetővé teszi a vezérlés megszervezését egyetlen gombbal. Minden alkalommal, amikor megnyomja a gombot, a csúszka a 64 pozíció egyikével feljebb mozdul, és amikor eléri a felső pozíciót, lefelé mozog.
De ez az áramkör kényelmesebb például feszültségszabályozáshoz
folyadékkristályos kijelzők (LCD-k) kontrasztjának szabályozására Az alábbi ábra egy áramkört mutat be LCD-k kontrasztjának szabályozására a DS 1669 digitális potenciométer egygombos vezérlésével. A folyadékkristályos modult 5 Volt táplálja. Ugyanezt a feszültséget kapja a DS 1669, amelynek ellenállása 10 kOhm. Az áramkollektor terminálja közvetlenül a tápbemenetre csatlakozik.A digitális potenciométer használata lehetővé teszi az eszköz méretének csökkentését, a tartósság jelentős növelését és a vezérlés átvitelét a rendszer mikrokontrollerére.

Egy másik lehetőség a digitális vezérlő bekapcsolására tranzisztorokkal a vezérlőgombok helyett. Ebben az esetben a vezérlőeszköz egy vezérlő vagy más logikai áramkörök.A DS1669 digitális potenciométer frekvenciasávját a besorolása határozza meg: 10 kOhm ellenállásnál a frekvenciasáv 1 MHz, 50 kOhm - 200 kHz ellenállásnál, 100 kOhm - 100 kHz ellenállásnál.




.

Vannak hasonló, nem felejtő memóriával rendelkező chipek, de ezek többszörösen drágábbak, és általában egycsatornás (mono). A legelterjedtebb chip a DS1804, amely egy 100 lépéses „változó ellenállás” (5a. ábra).

Mivel a mikroáramkör drága, és a sztereó berendezéshez 2 ilyen mikroáramkör szükséges, érdemes egy olcsóbb elektronikus sztereó szabályozóval együtt használni, ahogy az 56. ábrán látható. Ugyanakkor a hangminőség romlik: a DS1804 „változó ellenállás” paraméterei sokkal jobbak, mint bármely elektronikus szabályozóé (ez vonatkozik az összes többi DALLAS chipre is).

Igaz, ezt a „romlást” csak szakember tudja észrevenni, és csak speciális műszerekkel. Tehát döntse el maga, mi a fontosabb - valamivel jobb hangminőség vagy megfizethető ár. A mikroáramkörök 8 tűs kiszerelésben kaphatók, mint például DIP, SOIC, pSOP és Flip Chip Package, a „változó ellenállás” ellenállása 10, 50 és 100 kOhm lehet (ezt egy 3 jegyű szám jelzi a név vége, például DS1804-050 - 50 kiloohmos ellenállással).

A jel vágási frekvenciája (-3 dB szinten) az „ellenállás” kivezetésein 1 MHz 10 kOhm ellenállású mikroáramkörök esetén, 200 kHz 50 kOhm esetén és 100 kHz 100 kOhm esetén. Az ellenállás mindkét „extrém” kivezetésén a feszültség tetszőleges lehet, de nem haladhatja meg a tápfeszültséget 0,5 V-nál nagyobb mértékben.
A mikroáramkör vezérlése 3 vezetékes interfészen keresztül történik:

  • CS bemenet - engedélyezve/letiltva (illetve „0V1” szint szerint);
  • bemenet U/D - a hangerő változásának iránya ("1"-nél - a hangerő növekszik);
  • bemenet INC - órajel impulzusok.

Az optimális hangerő kiválasztása után célszerű a CS bemeneti szintet „1”-re állítani (a mikroáramkör által fogyasztott áram csökken). Ha ebben a pillanatban az INC bemenet „1.”, akkor az információ a mikroáramkör nem felejtő memóriájában tárolódik (a ki- és bekapcsolás után ez a hangerő kerül beállításra).

A memóriaírási ciklus körülbelül 10 ms-ig tart. Ha az INC bemenet értéke "0", az információ nem kerül mentésre. Nem lehet visszaélni a memóriába írással: a mikroáramkör élettartama mindössze 50 000 írási ciklus (10 éves napi működés esetén a memóriában rögzített információkat legfeljebb napi 14 alkalommal módosíthatja).

Itt meg kell jegyezni, hogy minden „normál” memóriachip 20-szor nagyobb erőforrással rendelkezik. Ezzel a mikroáramkörrel való munkához speciális vezérlőáramkörre van szükség, amelynek legegyszerűbb változata az 5b. ábrán látható.

Az áramkört érintőgombokkal való működésre tervezték, így az R1, R2 ellenállások ellenállása meglehetősen magas. Párhuzamosan az SB1 érzékelők kimeneteivel. SB2, célszerű 0,01...0,1 μF kapacitású kondenzátorokat csatlakoztatni - ellenkező esetben interferencia téves riasztások lehetségesek. A közönséges gomboknál jobb az ellenállás ellenállását 10... 100 kOhm-ra csökkenteni.

Az óragenerátor a klasszikus séma szerint van összeszerelve a DD1.4 elemen, a VD1-R3-C1 elemek elnyomják az érintkezők visszapattanását. A DD1.3 elem „ír” információkat a mikroáramkör ROM-jába, amikor a tápfeszültség ki van kapcsolva. Amint a készülék tápfeszültsége (9 V) 6...7 V-ra csökken, ez az elem kapcsol és az impulzus felfutó élét képezi a CS bemeneten. Az INC bemeneten ekkor - „1” (ha nincs gomb megnyomva), azaz. írásengedélyező kombináció lép fel.

Az ilyen áramkör megbízható működéséhez az S3 kapacitásának kicsinek, a C4-nek pedig éppen ellenkezőleg, nagyobbnak kell lennie. Az összes fent tárgyalt mikroáramkör, bár nagyon jó tulajdonságokkal rendelkezik, mégis valamiféle „játék”. A modern technológiában a hangerőszabályozás mellett a hangszínt és az egyensúlyt is be kell állítani, és a különféle „speciális effektusok” nem lesznek feleslegesek.

Az ilyen mikroáramkörök azonban túl sok megváltoztatható paraméterrel rendelkeznek, ezért mindegyiket (audioprocesszorokat) általában egy külső processzor vezérli soros interfészen (leggyakrabban I²C) keresztül. Más szóval, „kívül” egy előre programozott vezérlőprocesszort (vezérlőt) kell telepítenie, amely információkat kap a gomboktól, feldolgozza és a kiválasztott audioprocesszor számára érthető formátumba konvertálja.

A modern, olcsó audioprocesszorok közül a leggyakoribbak a TEAb3xx sorozatú mikroáramkörök. Mindegyiknek van „sztereo-pszeudo-kvadra” hatása, pl. 2 csatornás bemenettel és 4 csatornás kimenettel rendelkezik hangerő-, hangszín- és balanszszabályzókkal. valamint több kapcsolható bemenet. A sorozat legkifinomultabb és legköltséghatékonyabb mikroáramkörei a TEA6320 (DIP-32 és SOIC-32 csomagok) és a TEA6321 (csak SOIC-32).

Ezekben a mikroáramkörökben nincsenek hangeffektusok. A sztereó technológiában is gyakran használják a TDA8425 mikroáramkört (az összes mikroáramkört a Philips gyártja). Ez a sztereó chip pár kapcsolható bemenettel és számos érdekes, de lényegében haszontalan hangeffektussal rendelkezik. A TEA6320 (TEA6321) csatlakozási rajza a 6. ábrán látható. Mivel külső processzor SCL érintkezőkön keresztül történő vezérlésére szolgálnak. SDA 12C interfész (erről az interfészről bővebben itt olvashat), akkor a vezérlés „kényelmei” nem biztosítottak.

A chipekbe egyszerűen több pár DAC van beépítve.Minden pár DAC (sztereó!) szabályozza a saját paraméterét (hangerő, hangszín stb.), melynek értékeit egy külső processzor készíti elő és küldi el a chipre. Nincsenek olyan funkciók, mint a „hangerő növelése 1 lépéssel” - mindez a külső processzor vállán nyugszik, vagyis ebben az esetben magának kell növelnie a „hangerő” cellában lévő számot 1 egységgel a memóriájában. , és küldje el az eredményt az audioprocesszornak.

Programozói szempontból ez kényelmes: mindig sokkal könnyebb új programot írni (végül is meg kell alkotni), mint egy „kényelmesebb” hangprocesszort keresni, de ugyanakkor. időre „kövér keresztet” tettek az áramkör nem processzoros változatára. „Tegye működőképessé” a chipet a hagyományos módszerekkel digitális chipek a mechanikus kapcsolók pedig szinte lehetetlenek.

A „komoly” és egyben olcsó eszközökhöz a szerző a TEA6320 vagy TEA6321 chipet ajánlja. Minden tekintetben észrevehetően megelőzik a legtöbb mikroáramkört már sorozatukban is, ez jól látható az 1. táblázatból. A beállítási lépések száma (simaság) másfél-kétszer nagyobb, mint a legtöbb modern tévében és autórádióban, a költségek pedig az egyik legalacsonyabbak az audioprocesszorok piacán.

Ha a legtöbb ipari négy sztereó hangeszközben csak az „elülső-hátsó” (elülső-hátsó) és a „jobb-bal” (egyensúly) vezérlőkkel lehet négy hangszóró hangerejét kiegyenlíteni, ami finoman szólva, elég unalmas, akkor ezekkel a mikroáramkörökkel (és csak Nekik van a teljes TEAbZxx sorozat!) Mind a 4 hangszóró hangereje külön-külön állítható.

Ezenkívül a mikroáramköröknek 4 pár független sztereó bemenete van (általában csak 2-3 pár bemenet elegendő) és egy monó csatorna (a „csúcs” jelhez). A TEA6321-nél valamivel nagyobb a basszus beállítási tartománya, de egy kicsit több külső elemet is igényel. Ezek a mikroáramkörök egységnél nagyobb erősítéssel rendelkeznek (maximális hangerőn), pl. bizonyos esetekben lehetővé teszik az előerősítő nélkül is.

De általánosságban elmondható, hogy a TEA6320 (TEA6321) csatlakozóáramkörnek nincsenek különleges tulajdonságai (6. ábra). A C2…C4, R1, R2 elemek az előerősítő visszacsatolása, a C5 és C6 kondenzátorok a mély- és magashang vezérlők külső elemei. Minden beállítás és a bemenetek kapcsolása a soros interfészen keresztül történik, a gombbal csak a hang némítható el („Mute” mód).

A 4 kimenet ellenére ezek a mikroáramkörök közönséges sztereó processzorok: ugyanazok a jelek jutnak el az első és a hátsó csatornákra, késleltetés vagy fázisfordítás nélkül. De az egyes csatornák hangerejének beállításának lehetősége és az alacsony ár indokolja az ilyen mikroáramkörök használatát.

A mikroáramkört 8 bájt adat vezérli, a parancs formátuma a következő: „Start” - mikroáramkör kódja (80h) - adatbájt címe - adat - „Stop”. A mikroáramkör csak adatírási módban működik, bár az olvasási parancsra „válaszol” (az FFh-k mindig beolvasásra kerülnek). Egyszerre tetszőleges számú bájtnyi adatot vihet át.

Például, ha módosítani kell a mély és a magas hangszínt, akkor a következő parancsokat küldjük:
"Start" - 80h - 05h (az "LF" bájt címe) - "LF" bájt - "HF" bájt - "Stop".

Ha módosítani kell a nem egymást követő bájtokat, például a teljes hangerőt és hangszínt, akkor vagy két parancsot adunk ki, vagy egy parancsban sorra írjuk az összes bájtot kötetről hangszínre a chipbe.