Audio Delay Line Circuit - Para sa Echo, Mga Epekto ng Reverb

Audio Delay Line Circuit - Para sa Echo, Mga Epekto ng Reverb

Ang isang linya ng pagkaantala ng audio ay isang pamamaraan kung saan ang isang naibigay na audio signal ay ipinapasa sa isang serye ng mga digital na yugto ng pag-iimbak, hanggang sa maantala ang huling output ng audio sa isang tiyak na tagal (karaniwang sa milliseconds). Kapag ang naantalang output ng audio ay ibinalik sa orihinal na audio, nagreresulta ito sa isang kamangha-manghang pinahusay na audio, na kung saan ay mas mayaman, mas maraming bulto, at pinalamanan ng mga tampok tulad ng echo at reverb.



Pangkalahatang-ideya

Ang karanasan sa pakikinig para sa isang musikang pinatugtog sa loob ng isang silid ay nakasalalay nang malaki sa loob ng silid.





Kung ang panloob na silid ay puno ng maraming mga modernong decor at mga bintana ng salamin, maaaring lumikha ng labis na epekto ng echo sa musika.

Sa kabilang banda, kung ang silid ay may kasamang maraming mga sangkap na batay sa tela tulad ng mabibigat na mga kurtina, cushioned na kasangkapan atbp, ang musika ay may posibilidad na mawala ang lahat ng mga echo at reverb na epekto, at maaaring tunog at walang interes.



Para sa huli na kaso, maaari kang pumili upang itapon at itapon ang lahat ng mga kurtina, unan, unan, set ng sofa, o pumili para sa ipinanukalang audio circuit line na pagkaantala, na makakatulong sa iyo na maibalik ang paligid ng musika nang natural nang hindi isinasakripisyo ang iyong paborito interior

Sa pamamagitan ng circuit na ito maaari mo talagang makabuo ng isang echo (pagkaantala ng oras ng signal signal) at pagbulwak (pagkatapos ng mga pagsasalamin) at makamit ang isang mas mayamang audio.

Hanggang sa hindi pa masyadong nakakalipas, ang nag-iisang pamamaraan ng pagkuha ng isang pagkaantala ng audio signal ay sa pamamagitan ng paggamit ng napakamahal na elektronikong aparato. Ngayon ay mayroon kaming isang bagong tatak ng form ng IC, na tinawag na 'bucket-brigade' na nagbibigay-daan sa iyo upang mabuo ang iyong personal na pagkaantala ng system nang napakamurang.

Nakalakip sa pagitan ng pinagmulan ng audio at ng preamp, o sa pagitan ng preamp at ng power amplifier, nag-aalok ang konsepto ng isang variable na echo signal, na maaaring pagyamanin ang tunog mula sa karamihan sa mga system ng musika sa bahay.

Gamit ang isang maliit na pagbabago sa circuit, ang ideya bilang karagdagan ay maaaring mailapat bilang isang phasor / flanger, na nagpapahintulot sa gumagamit na makakuha ng mga sound effects para sa pagrekord ng mga application at para sa mga electric guitars na ginagamit ng mga espesyalista.

Ang bucket-brigade IC ay isang rehistro ng paglilipat ng MOStype na binubuo ng dalawang 512-yugto ng rehistro sa isang nag-iisa na 14-pin na pakete.

Kung ang isang audio signal ay pinakain sa pag-input ng disenyo ng bucket-brigade, at ang mga nauugnay na IC na hinihimok ng isang generator ng orasan, ay sanhi ng paglipat ng audio signal sa isang stepped na paraan, sa bawat yugto, hanggang sa wakas ang signal ay dumating sa output na may ang inilaan na pagkaantala.

Ang block diagram para sa circuit ng pagkaantala ng linya ay ipinapakita sa ibaba:

Kapag ang naantala na signal na ito ay muling ibinalik (muling naiikot) sa orihinal na senyas, isang epekto ng pagbulwak ay gayahin.

Bukod sa paghahatid ng real-time na ambiance, ang bucket-brigade circuit ay maaaring ipatupad sa anumang audio system upang makagawa ng synthetic stereo sound mula sa mono audio mapagkukunan, isang kapaki-pakinabang na pagpipilian para sa 'double voicing,' at 'phasor / flanging.'

Ano ang Bucket Brigade

Ang term na 'bucket brigade' ay nagpapaalala sa atin ng isang linya ng mga lalaking inaabot ang mga timba ng tubig upang labanan ang isang panganib sa sunog.

Ang bucket-brigade analog shift register ay gumagana sa isang magkatulad na pamamaraan, at samakatuwid ang pangalan.

Sa mga rehistro ng shift, sa kabilang banda, ang mga capacitor ay kumakatawan sa 'mga timba' na direktang konektado sa PMOS IC. Maaaring lumampas sa 1000 tulad ng mga capacitor sa bawat solong maliit na tilad (isang solong kapasitor at isang pares ng mga transistor ng MOS bawat yugto).

Ang elemento na ipinapasa ay talagang mga packet ng elektrikal na singil sa isang yugto hanggang sa susunod. Alam natin na Hindi madaling maglagay ng pantay-pantay na tubig sa at mula sa isang balde nang sabay-sabay.

Sa parehong paraan, hindi madaling mag-charge nang sabay-sabay at maglabas ng isang kapasitor. Ang isyu na ito ay nalutas ng mga rehistro ng paglilipat, at sa pamamagitan ng isang pares ng mga frequency na wala sa yugto na mga orasan.

Sa panahon kung kailan mataas ang unang orasan, ang mga timba na may mga 'kakatwang' pigura ay itinapon sa mga kasunod na timba na may mga numero na 'kahit'. Sa sandaling dumating ang pangalawang mataas na orasan, ang pantay na mga balde ay itinapon sa mga sumusunod na sunud-sunod na kakaibang mga timba.

Sa ganitong paraan, ang mga indibidwal na pagsingil ay inililipat sa linya mula sa isang yugto nang paisa-isa.

Ang imaheng nasa itaas ay isang eskematiko na pagpapakita ng 4 na karaniwang mga yugto ng rehistro ng shift na MN3001 analog.

Ang bawat MN3001 IC ay binubuo ng dalawang 512-yugto ng rehistro ng shift. Tandaan na ang mga yugto ng A at C ay naka-link sa isang partikular na orasan, habang ang mga yugto ng B at D ay isinama sa iba pang orasan upang maihatid ang kakaiba / kahit na ugnayan.

Paano Gumagana ang Pag-antala ng Line Circuit

Ipinapakita ng sumusunod na eskematiko ang kumpletong eskematiko para sa linya ng pagkaantala ng audio.

Kapag talagang lumikha ka ng pagkaantala sa isang audio signal, bumubuo ka ng iba't ibang mga kagiliw-giliw na audio effects. Ang pinaka-kapansin-pansin ay ang simulation ng echo effect.

Gayunpaman, ang mga pagkaantala na nilikha ng bucket brigade ay kadalasang napakaliit upang makilala bilang mga discrete na echo.

Ang pag-uulit ng naantala na signal na may pinaliit na pakinabang ay maaaring gayahin ang malusog na pagkabulok ng mga echoes sa isang nagbabagabag na puwang.

Sa pamamagitan ng pagpapakilala ng tiyak na pakinabang sa buong muling sirkulasyon ng naantala na signal, maaaring posible na makabuo ng isang hindi likas na kinalabasan na 'door-spring' para sa musika.

Nagiging sanhi ng pagkaantala sa isang instrumental na signal o track ng pagsasalita ng 30 o 40 ms at itulak ang naantalang signal pabalik sa orihinal na signal, ay makagawa ng output audio na mas malaki at bibigyan ito ng impression na magkaroon ng higit sa paunang dami ng mga boses o lalim ng musikal.

Ang ganitong uri ng tanyag na diskarte ay tinatawag na 'dobleng pagpapahayag.' Ang isa pang kilalang epekto ng pansamantalang pagkaantala ay maaaring sa anyo ng isang kakaibang tunog na lumilitaw sa pamamagitan ng diskarteng tinatawag na 'phasing' o 'reel-flanging.'

Ang pamagat ay nagmula sa kanyang orihinal na eksperimento kung saan ang isang recorder ng tape ay nagtatrabaho upang makabuo ng pagkaantala ng oras, at ang paghuhugas ng isang dalubhasa na kamay sa panlabas na bahagi ng tape-feed reel ay binago ang pagkaantala upang makabuo ng acoustic effect.

Ngayon, ang epektong ito ay maaaring buuin nang buo sa pamamagitan ng digital na teknolohiya, sa pamamagitan ng pag-antala ng signal na 0.5 hanggang 5 ms habang idaragdag o ibabawas ang naantala na signal mula sa orihinal na signal.

Sa setting ng phasor / flanger, ang dalas at ang mga harmonika nito na ang mga haba ng daluyong ay magkapareho sa pagkaantala ng oras, ay nangyayari na ganap na natapos, habang ang lahat ng iba pang mga frequency ay pinalakas.

Sa ganitong paraan ang isang filter ng suklay na may dalas sa pagitan ng mga notches ay nabago sa pamamagitan ng pagbabago ng dalas ng orasan, tulad ng ipinakita sa ibaba.

Ang resulta ay, isang pagpapabuti ng tonal na ipinakilala sa isang di-tonal na audio, halimbawa ng drums, cymbals, pati na rin sa mga frequency ng tinig.

Nagbibigay-daan sa iyo ang phasor / flanger mode na magtiklop ng mga signal ng stereophonic mula sa isang pinanggalingan na monophonic. Upang makamit ito, ang phased output na nakuha sa pamamagitan ng pagpapakilala ng naantala na signal ay ipinadala sa isang channel, habang ang output na nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng naantala na signal ay ipinadala sa kabaligtaran.

Para sa madla, ang pag-phase effect ay nagkansela, pinapayagan ang isang mahusay na synthetic stereo effect sa kanilang tainga.

Ang mga pangunahing elemento ng mga disenyo, walang alinlangan, ay ang bucket-brigade IC's, na direktang makapag-synthesize ng mga analog signal. Ang mga circuit ay hindi nagsasangkot ng mga mamahaling converter ng analog-to-digital at digital-to-analog.

Sa sandaling ang pulso ng orasan mula sa flipflop ay pinakain sa bucket-brigade IC, ang supply ng DC na mayroon sa input ay inililipat sa rehistro. Ang mga discrete bits ay inilipat sa pamamagitan ng yugto sa pamamagitan ng sunud-sunod na pulso ng orasan hanggang sa kalaunan, pagkatapos ng 256 na pulso, nakarating sila sa pagtatapos ng linya at naghahatid ng output signal.

Ang output waveform ay nalinis na may isang low-pass filter at anumang duplicate signal na mayroon nang input ngunit naantala ng 256 beses sa panahon ng dalas ng orasan.

Halimbawa, kapag ang dalas ng orasan ay 100 kHz, ang pagkaantala ay maaaring 256 x 1 / 100,000 = 2.56 ms. Isinasaalang-alang na ang rate ng sampling ng signal ng musika sa pag-input ay nakasalalay sa dalas ng orasan, isang palagay na limitasyon ng 50% mas mababang dalas ng orasan ay maaaring ang maximum na dalas ng audio na maaaring mabisang mailipat.

Gayunpaman, dahil sa mga hadlang sa totoong buhay, ang 1/3 ng dalas ng orasan ay maaaring lumitaw na isang mas makatotohanang layunin sa disenyo. Ang mga circuit ay maaaring sunud-sunod na konektado o i-cascade upang mag-alok ng mas mahabang pagkaantala ng oras sa tumaas na mga rate ng orasan, kahit na ang mas mataas na ingay sa mga circuit na nakakonekta sa serye ay maaaring malampasan ang pagtaas ng bandwidth.

Sa mode na pagkaantala, ang 2 rehistro ng paglilipat ay na-hook up sa serye, na nagbibigay-daan sa paggamit ng mga frequency ng orasan na dalawang beses na mas mataas.

Pinapayagan nito, dalawang beses ang bandwidth para sa bawat rehistro ng paglilipat upang ma-program para sa parehong oras na pagkaantala. Kahit na sa mode na ito ng double-bandwidth, kinakailangan ang dalas ng orasan para sa isang pagkaantala ng 40 ms, na pinaghihigpitan ang bandwidth sa isang maximum na input signal na 3750 Hz, na sapat na para sa dalas ng boses, bagaman hindi sapat para sa karamihan ng mga kagamitang pang-musika.

Sa maraming mga application kung saan ang naantala na paghahatid ay ipinatupad sa orihinal na signal, ang pagbawas ng bandwidth ay maaaring maitago dahil sa mga signal ng mataas na dalas na nilalaman ng orihinal na input ng signal. Upang mabayaran ang normal na pagpapalambing ng signal, isang 8.5 dB amplifier ang ginagamit sa pagitan ng mga rehistro ng shift.

Sa phasor / flanger mode, ang pinakamataas na kinakailangan na pagkaantala ay humigit-kumulang 5 ms, na sapat na maliit para sa paggamit ng isang solong rehistro ng shift nang hindi isinasakripisyo ang bandwidth.

Ang pangalawang rehistro ng paglilipat ay dahil dito naka-attach sa kahanay ng unang upang mapahusay ang S / N ratio. Ang mga frequency signal ay inilalapat in-phase, habang ang mga signal ng ingay ay naidagdag at nabawas nang sapalaran.

Ang Phasor / Flanger

Ang diagram ng block ng mga disenyo ng phasor / flanger ay ipinapakita sa sumusunod na diagram.

Ang diagram ng eskematiko para sa phasor / flanger ay ibinibigay sa ibaba:

Sa bawat mga sitwasyon, ang quad NOR gate IC4 ay likidong tulad ng astable multivibrator na gumana sa dalawang beses na tinukoy na dalas ng rate ng orasan.

Ang output ng IC4 ay kumokonekta sa flip-flop IC5, na nag-aalok ng isang pares ng magbigay (180 ° wala sa phase sa bawat isa) output signal signal na may FIFTY PERCENT duty cycle.

Ang mga pulso na ito ay kumilos bilang mga input ng orasan para sa mga rehistro ng shift sa IC2. Tinutukoy ng Resistor R16 ang dalas at isang nakapirming velue sa pagkaantala ng circuit.

Ang dalas ng orasan ay maaaring mabago ayon sa ninanais sa pamamagitan ng pagdaragdag ng higit pang mga resistors sa kahanay sa pamamagitan ng mga ibinigay na konektor sa phasor / flanger.

Ang audio input signal ay naproseso sa pamamagitan ng pitong mga poste ng mga low-pass na yugto ng pagsala, kung saan ang IC3 at 1/2 IC1 ay ginagamit. Tinitiyak ng mga filter ang isang pangkalahatang pagpapalambing ng 42-dB / oktaba sa isang tuned frequency.

Bilang isang ilustrasyon, kapag ang filter ay naayos para sa 5000 Hz, ang isang 10,000 Hz signal ay pinapagpahina ng higit sa 100: 1.

Habang pinapatakbo ang mga filter gamit ang mga high-gain op amp, nagagawa mong gawing mas malaki ang kanilang mga output bago lumipat sa 6 dB / rate ng oktaba bawat poste. Ang ganitong uri ng mga filter ay tinatawag na 'under damp.'

Sa pamamagitan ng wastong pagpili ng balanse ng mga yugto ng pag-filter na under-damp at over-damp (RC), madaling i-configure ang isang filter na may isang patag na tugon sa inilaan na passband, upang makamit ang 3 dB pababa sa dalas ng pag-tune, at tampok isang rate ng roll-off na 6 dB beses sa dami ng mga poste.

Ito mismo ang ipinatupad sa mga disenyo ng pagkaantala-linya at phasor / flanger na ipinakita sa artikulong ito. Ang isang malaking halaga ng pag-eehersisyo sa istatistika ay karaniwang kinakailangan upang makilala ang mga halaga ng risistor para sa mga filter.

Upang gawing mas madali ang mga bagay, maaari mong piliin ang naaangkop na mga halaga ng risistor mula sa Talaan ng Mga Halaga ng Filter Resistor.

Samantalahin ang Talahanayan na ito para sa pagpili ng mga halaga ng risistor partikular para sa circuit ng pagkaantala ng linya. (Ang mga halaga ng resistor ng filter na ibinigay sa Larawan 4 at ang kaugnay na Bill ng mga materyales ay magbibigay sa iyo ng isang pinahusay na pagkaantala ng 5 ms, na may output na 3 dB pababa sa 15 kHz para sa phasor / flanger.)

Power Supply

Listahan ng Mga Bahagi

C12 - 470 µF, 35 V
C13, C15, C16 - 0.01 uF disc capacitor, C14 -100 pF disc capacitor
C17 - 33 µF, 25 V

D1, D2 - IN4007
D3 -1N968 (20 V) zener diode
F1 -1/10 -ampere fuse
IC6 -723 regulator ng boltahe ng katumpakan

Lahat ng mga resistor ay I / 4 wat 5% tolerance:

R17-1k
R18 - 1M

RI9-10 ohms
R20 - 8.2k ohms
R21 - 7.5k ohm
R22 - 33k ohms
R23 - 2.4k

Ang circuit ng suplay ng kuryente para sa linya ng pagkaantala ng audio ay ipinapakita sa larawan sa itaas. Ito ay binuo sa paligid ng isang regulator ng boltahe, IC6, upang mai-crank ang pangunahing output ng 15 volt supply. Ang rehistro ng shift ay nagsasangkot ng mga mapagkukunan ng bawat +1 at +20 volts.

Ang rail na +20 volt ay nakuha sa pamamagitan ng paggamit ng zener diode D3, at ang linya ng +1 volt ay nagmula sa voltage divider na naka-configure sa paligid ng R22 at R23.

Habang ang mga op amp ay hinihimok sa pamamagitan ng isang solong natapos na supply, nagiging mahalaga na magkaroon ng paggana ng linya ng boltahe na 10.5 volt bilang sanggunian sa circuit para sa mga aparatong ito.

Konstruksyon

Ang tunay na sukat ng ukit at manu-manong pagbabarena, at magkapareho para sa parehong mga layout ng circuit ngunit nag-wire sa ibang paraan kung kinakailangan, ay ipinakita sa mga numero sa ibaba.

Bago ilapat ang anumang mga bahagi sa PCB, dapat mong ipasok at solder ang iba't ibang mga link ng jumpers sa mga puwang. Pagkatapos nito, ikonekta ang board tulad ng tinukoy sa itaas, ayon sa ginustong mode ng operasyon.

Mag-ingat tungkol sa pin orientation ng lahat ng mga semiconductor device at electrolytic capacitor, at ipasok nang tama ang mga ito.

Siguraduhing hawakan at tipunin ang mga aparato ng MOS nang may pag-iingat dahil sensitibo ito sa mga static na singil, at maaaring mapinsala ng static na singil na binuo sa iyong mga daliri. Maaari mong ipasok ang tuwid ng IC sa PCB o magamit din ang mga socket ng IC.

Pangunahing Mga pagtutukoy ng ipinanukalang Audio Delay Line Circuit



Nakaraan: Soft-Start Power Supply para sa Amplifier Loudspeakers Susunod: Ni-Cd Mababang Baterya Monitor Circuit gamit ang Lambda Diode