Vi uppmärksammar dig på en enkel, hög kvalitet
sex-kanals digital volymkontroll
. Regulatorn är monterad på ett TDA7448-chip tillverkat av det europeiska företaget STMicroelectronics. Denna mikrokrets har ett digitalt I2C-gränssnitt. För att styra via detta gränssnitt användes en vanlig, billig, höghastighets RISC-mikrokontroller från Microchip PIC16F873 (kan ersättas med PIC16F873A, PIC16F876, PIC16F876A).Utvecklare av mikrokontrollerenheter från Microchip har den unika förmågan att enkelt ansluta flera kodare utan extra ledningar. Detta gjorde det möjligt att implementera ett ganska ovanligt koncept för enheten.
Strukturellt består kretsen av två komponenter: en mikrokontrollerkontrollenhet
Och regulatorenheten på TDA7448.
Regulatorn är avsedd att användas i 5.1-formatsystem. Detta förutsätter följande kanaler: främre (vänster och höger), bakre (vänster och höger), center och subwoofer. För att styra dessa kanaler används 4 kodare. Volym- och balansläget för fram och bak kan växlas med "volym/balans"-knappen. Det finns också "Mute" och "Standby"-knappar. Det finns också en separat StandBy-linje, som kan användas för att hårdvara inaktivera förstärkare. Ett speciellt läge är "Mastervolym". Övergången till detta läge görs med en knapp på en reserverad linje. I detta läge arbetar alla kodare parallellt, dvs. ändra volymnivåerna jämnt över alla kanaler (linjer). Parametern "total volym" har inte något specifikt numeriskt mått, eftersom Varje kanal är inställd på sin egen volymnivå. Justering av "övergripande volym" minskar eller ökar bara alla kanaler samtidigt.
För att visualisera regleringsriktningen i detta läge visar indikatorn namnet på läget "Mastervolym" på den översta raden och animerade ikoner på den nedre raden<<<<< или >>>>>.
Alla ovanstående kontrollfunktioner kan utföras via vilken fjärrkontroll som helst i RC5-format (från Philips hushållsapparater).
Kretskort är tillverkade av enkelsidigt folie-PCB enligt LUT-metoden, men kan enkelt göras på kretskort. Filer med skivritningar i Sprint Layout-format finns i slutet av artikeln. Nedan är en ritning och ett fotografi av det sammansatta kretskortet på mikrokontrollerns styrenhet.
Värdena på motstånd och kondensatorer kan skilja sig från de som anges i diagrammet med 20%.
Indikatorn har 2 rader med 16 symboler. De tillverkas av många olika företag och de innehåller olika mikrokretsar: HD44780 (HITACHI), KS0066 (SAMSUNG), KB1013VG6 (ANGSTREM) och andra.
IR-mottagaren TSOP1736 (Vishay) kan ersättas med SFH-506 (Siemens), TFMS5360 (Temic), ILM5360 (Integral mjukvara).
TDA7448-chippet är tillverkat i ett ytmonterat paket, men har en ganska bred blydelning (1,27 mm) och löds enkelt med en vässad lödkolv. Nedan finns en ritning och ett fotografi av det sammansatta kretskortet på regulatorenheten på TDA7448.
Om du är trött på att vrida på volymkontrollen och vill prova något "modernt", kan du justera volymen med knappar, för vilka du enkelt kan montera den föreslagna regulatorn.
Regulatorkretsen är mycket enkel och kräver ingen konfiguration, dessutom tar den bara lite mer plats än ett variabelt motstånd, och kortet kan placeras var som helst.
bord 1 Huvudsakliga tekniska egenskaper
Tabell 2 Volymkontrollsteg
Regulatorkrets:
Bild 1 - Schematiskt diagram regulator
Tabell 3 Lista över element
Element Valör Kvantitet 4,7 µF × 50 V 22 µF × 25 V 100 µF × 25 V Alla knappar utan fixering TC9153AP eller KA2250
Mikrokretsarna KA2250 och TC9153AP är helt utbytbara, deras stift och egenskaper är desamma. Jag kopplade en indikator från en gammal bandspelare till stift 8 på DA1 "volymnivåindikering" mikrokretsen genom ett extra motstånd med ett motstånd på 1 kOhm (det bör väljas baserat på instrumentnålens avvikelse till full skala när kontrollen är inställd på maximal volym). "-"-stiftet på indikatorn är anslutet till den gemensamma ledningen av denna enhet. Varje steg i volymjusteringen ökar (minskar) indikatoravläsningen med cirka 100 μA. Ett foto av den monterade regulatorn visas i figur 2:
figur 2
Fördelarna med att använda en sådan regulator: Synkron justering av båda kanalerna. Till skillnad från ett konventionellt variabelt motstånd har denna regulator inget brus under justering. Den är inte heller föremål för nedbrytning, d.v.s. försämring av justeringens kvalitet på grund av slitage på den ledande ytan och motorn med variabelt motstånd. Naturligtvis är knappar också ett mekaniskt element, men de styr bara, medan en elektrisk ljudsignal ofta direkt passerar genom ett konventionellt variabelt motstånd i ultraljudskretsar.
Minus: Skruva inte upp volymen kraftigt, men det kanske är till det bättre, förstärkaren blir mer intakt. Dessutom: dessa mikrokretsar har inte minne; när strömmen stängs av återställs mikrokretsen till genomsnittlig nivå volym, vilket faktiskt är en ganska positiv sida - det finns inget "slag mot öronen" när den är påslagen.
Uppmärksamhet: Den maximala inspänningen för mikrokretsarna TC9153AP och KA2250 är 4 V toppvärde, dvs. cirka 2,8 V effektiv. Denna nivå, för att undvika fel på mikrokretsen, kan inte överskridas!
Det är optimalt att använda det på detta sätt: Linjär utgång från ett datorljudkort, eller DVD > tonblock eller equalizer > volymkontroll > effektförstärkare > högtalarsystem.
Uppmärksamhet: Inte tillåtet använd en regulator i strömkretsar, till exempel: Effektförstärkare > volymkontroll > högtalarsystem.
Med mina egna händer monterade jag flera av dessa regulatorer på mikrokretsar av båda typerna, och alla fungerade direkt. En liten praktisk notering: om ljudet fortfarande är hörbart när du ställer in kontrollen till lägsta volym (-64 dB), kan du bli av med detta genom att öka kapacitansen på kondensatorn C8 till cirka 1000 µF.
Det krävs mycket ansträngning för att hålla regulatorn från att fungera. Orsakerna till felet kan vara olika, men de viktigaste är: kortslutning på kortet, dålig installation och användning av felaktiga radioelement. Jag har aldrig stött på defekta mikrokretsar.
Copyright Laboratory of Irbis - Mjuka steg till höjderna av kunskap och skicklighet. Alla rättigheter reserverade.
Digital volymkontroll på DS1669
Kretsen är baserad på en färdig digital volymkontroll DS1669.
Detta chip gjorde det möjligt att förenkla ljudkontroll med tryckknappar till det yttersta, och hur mycket enklare är det egentligen? De enda externa komponenterna är knappar och en strömförsörjningskondensator. Ändå har mikrokretsen fungerat bra.
DS1669 o ger 64 positioner med lika referenspunkter över hela motståndsområdet
Den digitala potentiometern kan styras antingen manuellt med knappar eller från en mikrokontroller. När regulatorns ström är avstängd lagras den digitala reostatens position i ett icke-flyktigt minne inbyggt i mikrokretsen. Efter att strömmen slagits på hämtas information om regulatorns tidigare läge från minnet.
Mikrokretsens matningsspänning är 4,5 - 8 volt.
I standardschema n Genom att trycka på en knapp flyttas kontakten upp ett läge, genom att trycka på den andra knappen flyttas kontakten ner en position.
Standardkopplingsschemat ser ut så här:
Även mikrokretsenDS1669 låter dig organisera kontrollen med en knapp. Varje gång du trycker på knappen flyttas reglaget upp en av 64 positioner, och när den når den översta positionen flyttas den till botten.
Men den här kretsen är mer bekväm att använda för spänningsreglering, till exempelför kontroll av kontrasten för flytande kristallindikatorer (LCD) Figuren nedan visar en krets för kontroll av kontrasten för LCD-skärmar med en enknappskontroll av en digital potentiometer DS 1669. Flytande kristallmodulen drivs med 5 volt. Samma spänning matas till DS 1669, vars resistans är 10 kOhm. Strömavtagarens terminal ansluts direkt till strömingången.Användningen av en digital potentiometer gör det möjligt att minska storleken på enheten, avsevärt öka hållbarheten och överföra kontrollen till systemets mikrokontroller.
Ett annat alternativ för att slå på en digital styrenhet med hjälp av transistorer istället för kontrollknappar. I detta fall är styranordningen en styrenhet eller andra logiska kretsar.Frekvensbandet för den digitala potentiometern DS1669 bestäms av dess klassificering: för ett motstånd på 10 kOhm är frekvensbandet 1 MHz, för ett motstånd på 50 kOhm - 200 kHz, för ett motstånd på 100 kOhm - 100 kHz.
.
Det finns liknande chips med icke-flyktigt minne, men de är flera gånger dyrare och som regel enkanaliga (mono). Det vanligaste chippet är DS1804, som är en 100-stegs "variabel resistor" (Fig. 5a).
Eftersom mikrokretsen är dyr, och stereoutrustning kräver 2 sådana mikrokretsar, är det vettigt att använda den i kombination med en billigare elektronisk stereoregulator, som visas i fig. 56. Men samtidigt försämras ljudkvaliteten: parametrarna för det "variabla motståndet" DS1804 är mycket bättre än för alla elektroniska regulatorer (detta gäller även alla andra DALLAS-chips).
Det är sant att endast en specialist kan märka denna "försämring", och bara med speciella instrument. Så bestäm själv vad som är viktigare - lite högre ljudkvalitet eller ett överkomligt pris. Mikrokretsarna finns i 8-stiftspaket som DIP, SOIC, pSOP och Flip Chip Package, motståndet för det "variabla motståndet" kan vara lika med 10, 50 och 100 kOhm (det indikeras med ett 3-siffrigt nummer vid slutet av namnet, till exempel DS1804-050 - med 50 - kiloohm motstånd).
Gränsfrekvensen för signalen (vid en nivå av -3 dB) vid terminalerna på "motståndet" är 1 MHz för en mikrokrets med ett 10 kOhm motstånd, 200 kHz för 50 kOhm och 100 kHz för 100 kOhm. Spänningarna på motståndets båda "extrema" terminaler kan vara vilken som helst, men bör inte överstiga matningsspänningen med mer än 0,5 V.
Mikrokretsen styrs via ett 3-trådsgränssnitt:
- CS-ingång - aktiverad/avaktiverad (respektive nivå "0V1");
- ingång U/D - volymändringens riktning (vid "1" - volymen ökar);
- ingång INC - klockpulser.
Efter att ha valt den optimala volymen är det lämpligt att ställa in CS-ingångsnivån till "1" (strömmen som förbrukas av mikrokretsen kommer att minska). Om INC-ingången i detta ögonblick är "1st", lagras informationen i mikrokretsens icke-flyktiga minne (efter att strömmen har stängts av och på, kommer denna volym att ställas in).
Minnesskrivcykeln varar ca 10 ms. När INC-ingången är "0" sparas inte informationen. Du kan inte missbruka skrivning till minnet: mikrokretsens livslängd är bara 50 000 skrivcykler (för daglig drift i 10 år kan du ändra den inspelade informationen i minnet högst 14 gånger om dagen).
Här bör det noteras att alla "normala" minneskretsar har en resurs som är 20 gånger större. För att arbeta med denna mikrokrets behöver du en speciell styrkrets, vars enklaste version visas i fig. 5b.
Kretsen är utformad för att fungera med pekknappar, så motståndet hos motstånden R1, R2 är ganska högt. Parallellt med utgångarna på SB1-sensorerna. SB2, det är lämpligt att ansluta kondensatorer med en kapacitet på 0,01...0,1 μF - annars är falska larm från störningar möjliga. För vanliga knappar är det bättre att minska motståndet till 10...100 kOhm.
Klockgeneratorn är monterad enligt det klassiska schemat på DD1.4-elementet, VD1-R3-C1-elementen undertrycker kontaktstuds. Element DD1.3 "skriver" information till mikrokretsens ROM när strömmen stängs av. Så snart enhetens matningsspänning (9 V) minskar till 6...7 V, växlar detta element och bildar en stigande flank av pulsen vid CS-ingången. Vid INC-ingången vid denna tidpunkt - "1" (om inga knappar trycks in), dvs. en skrivtillåtande kombination inträffar.
För tillförlitlig drift av en sådan krets bör kapacitansen för S3 vara liten, och C4, tvärtom, bör vara större. Alla mikrokretsar som diskuterats ovan, även om de har mycket goda egenskaper, är fortfarande någon form av "leksak". I modern teknik, förutom volymkontrollen, bör det finnas justering av ton och balans, och olika "specialeffekter" kommer inte att vara överflödiga.
Men sådana mikrokretsar visar sig ha för många föränderliga parametrar, så alla (ljudprocessorer) styrs som regel av en extern processor via ett seriellt gränssnitt (oftast I²C). Med andra ord, "utanför" måste du installera en förprogrammerad kontrollprocessor (kontroller), som tar emot information från knapparna, bearbetar den och konverterar den till ett begripligt format för den valda ljudprocessorn.
Bland moderna billiga ljudprocessorer är de vanligaste mikrokretsarna i TEAb3xx-serien. Alla har en "stereo-pseudo-quadra" effekt, dvs. med 2-kanalsingång och 4-kanalsutgång, har volym-, ton- och balanskontroller. samt flera omkopplingsbara ingångar. De mest sofistikerade och kostnadseffektiva mikrokretsarna i denna serie är TEA6320 (DIP-32 och SOIC-32-paket) och TEA6321 (endast SOIC-32).
Det finns inga ljudeffekter i dessa mikrokretsar. Även inom stereoteknik används ofta mikrokretsen TDA8425 (alla mikrokretsar är tillverkade av Philips). Detta stereochip har ett par omkopplingsbara ingångar och flera intressanta, men i princip värdelösa ljudeffekter. Anslutningsschemat för TEA6320 (TEA6321) visas i Fig. 6. Eftersom de är utformade för att styra en extern processor genom SCL-stiften. SDA-gränssnitt 12C (du kan läsa mer om detta gränssnitt i), då tillhandahålls inga "bekvämligheter" med kontroll.
Flera par DAC:er är helt enkelt inbyggda i chipsen. Varje par av DAC:er (stereo!) reglerar sin egen parameter (volym, klang, etc.), vars värden förbereds och skickas till chipset av en extern processor. Det finns inga funktioner som "öka volymen med 1 steg" - allt detta vilar på den externa processorns axlar, det vill säga i det här fallet måste den själv öka numret i "volym"-cellen med 1 enhet i minnet och skicka resultatet till ljudprocessorn.
Ur en programmerares synvinkel är detta bekvämt: det är alltid mycket lättare att skriva ett nytt program (trots allt måste du fortfarande skapa det) än att försöka hitta en mer "bekväm" ljudprocessor, men samtidigt tid har ett "fettkors" satts på den icke-processorversion av kretsen. "Få" chipet att fungera med konventionella digitala chips och mekaniska brytare är nästan omöjliga.
För "seriösa" och samtidigt billiga enheter rekommenderar författaren TEA6320- eller TEA6321-chippet. I alla avseenden ligger de märkbart före de flesta andra mikrokretsar även i sina serier, det framgår tydligt av tabell 1. Antalet justeringssteg (jämnhet) de har är en och en halv till två gånger större än de flesta moderna TV-apparater och bilradioapparater, och kostnaden är en av de lägsta på ljudprocessormarknaden.
Om det i de flesta industriella quad-stereo ljudenheter är möjligt att balansera volymen på fyra högtalare endast genom kontrollerna "front-rear" (front-rear) och "right-left" (balans), vilket milt uttryckt, är ganska tråkigt, då med dessa mikrokretsar (och bara de har hela TEAbZxx-serien!) Volymen på var och en av de 4 högtalarna justeras separat.
Dessutom har mikrokretsarna 4 par oberoende stereoingångar (vanligtvis räcker bara 2-3 par ingångar) och en monokanal (för "toppsignalen"). TEA6321 har ett något större utbud av basjustering, men det kräver också lite mer externa element. Dessa mikrokretsar har en förstärkning större än enhet (vid maximal volym), d.v.s. de tillåter i vissa fall att klara sig utan en förförstärkare.
Men i allmänhet har TEA6320 (TEA6321) anslutningskretsen inga speciella egenskaper (Fig. 6). Elementen C2...C4, R1, R2 är förförstärkaråterkoppling, kondensatorerna C5 och C6 är externa element i bas- och diskanttonkontrollerna. Alla justeringar och växling av ingångar görs via det seriella gränssnittet; med knappen kan du bara stänga av ljudet (”Mute”-läge).
Trots närvaron av 4 utgångar är dessa mikrokretsar vanliga stereoprocessorer: samma signaler levereras till de främre och bakre kanalerna, utan några fördröjningar eller fasinversioner. Men möjligheten att justera volymen i varje kanal och det låga priset motiverar användningen av sådana mikrokretsar.
Mikrokretsen styrs av 8 byte data, kommandoformatet är som följer: "Start" - mikrokretskod (80h) - databyteadress - data - "Stopp". Mikrokretsen fungerar endast i dataskrivningsläge, även om den "svarar" på läskommandot (FFh läses alltid). Du kan överföra valfritt antal byte med data på en gång.
Till exempel, om du behöver ändra klangfärgen på bas och diskant, skickar vi kommandona:
"Start" - 80h - 05h (adress till "LF" byte) - "LF" byte - "HF" byte - "Stopp".
Om du behöver ändra icke-konsekutiva bytes, till exempel den totala volymen och klangfärgen, så utfärdar vi antingen två kommandon, eller i ett kommando skriver vi sekventiellt alla bytes från volym till klangfärg i chipet.
