Найти тему
Добрый Аудиофил

Низковольтный 2х канальный АРУ с функцией повышения разоборчивости речи. Часть 1.

Всем Доброго Аудифильского!!!

Я тут заморочился чехол для смартфона и планшета сделать.

Такой, чтобы и звук в 2 канала, и баску поддать, и главное... Чтобы автоматически громкость регулировал.

А то на один сайт зайдешь там тихо. Прибавишь. А потом зайдешь на другой - а там каааак заорет.

А между тем, в середине просмотра одного видео, в современных реалиях еще и КРУЖОЧКИ в Телегу приходят. А там третий уровень громкости.

А еще на ВБ видос какой на одежду. Так они там вообще про Нормирование Громкости не слышали.

Один видос - громкость до упора и едва слышно. А другой орет когда громкость на первом значении от нуля. Только 2 режима громкости - или орет или тишина.

И если днем, это не очень приятно, но еще как бы без проблем.

Но вот когда лениво перед сном, или после ужина смартфон полистать в голову приходит - то я лично раза 4 в неделю стабильно подпрыгиваю.

В общем решил я себе собрать антипрыгуна!!!

Ну т.е. чехол, со своими динамиками, своим усилителем и АРУ в усилителе.

Ну чтобы сам все регулировал.

А коли так, то там схема одна на все случаи жизни.

Разница только в номиналах деталек в цепи сглаживания управляющего сигнала. В одном случае у нас АРУ. В другом компрессор, что звучок поплотнее делает. С ним таким фильмы смотреть приятнее. Особенно Войну и Мир Бондарчука!!!

Хорошее кино ведь. Но со звуком там что-то не ладное. То не слышно ничего, а то каааааак ДАСТ!!! Причем симфоническим оркестром.

Но тут ведь еще тема есть. Сейчас и молодежь ее во всю гоняет. Да и я сам тоже не отстаю.

Суть в том, что они и КРУЖОЧКИ в Телеге, и видосы блоггерские и еще всякое речевое на Двойной Скорости слушают.

Так и я почти так же. Кружочки-то я еще нет. Мне их самая красивая на планете девушка шлет. Там как бы не положено. А вот видосы некоторые - стабильно 2 видоса в день на удвоенной гоняю.

Но там какой момент. Там речь все таки требует коррекции на предмет разборчивости. Особенно если это речь на фоне музыки, которая, на такой скорости, превращается в шум повышенной мотоциклетности, то и дело.

Но тут какой момент. Если скорость работы управляющей цепи расчитать такой, что она будет работать со скоростью произношения слогов в речи человеческой... То это уже будет Повышайка Разборчивости Речи.

Осталось только не забыть эту самую скорость под удвоенное воспроизведение выставить.

***

В общем сказано... И... как бы это. Как бы это так полегче выразиться-то... В общем сделано. Но не сразу.

Дело в том, что учебники по электронике - это та еще движуха.

Это как пособие по написанию стихов и песен.

Вам рецепты-то дадут. А стихи и песни все таки свои делать надо.

А порой и подкручивать рецепты под свои задачи. А порой еще и выбирать какой рецепт подоходит, а какой нет.

А порой еще и половину рецептов в одной книге, треть в другой, а недостающие четрветинки еще в некоторых источниках.

В общем взял я учебник по АРУ. Прочитал. Освежил.

Ну думаю сейчас за 5 минут все сделаю!!!

Ага ага!!! СЧАЗ!!!

И вот хорошо, что в эмуляторе делал. 21й век на дворе.

Можно в 2 клика все подстраивать, и менять решения.

Суть в чем.

В учебниках такие схемы они на 9 Вольт расчитаны.А то и на 12, а то и вовсе на все 20. Вот любят там эти напряжения.

А у меня-то в планах чехол, при котором смартфон будет и в пиджаке, и в брюках, и дома под рукой на каждом углу валяться.

Понятно, что все должно быть компактно.

Где я там питание на 9 Вольт возьму?

Правильно. 5 Вольт зарядки. И сверх тонкий аккум на 3.7. С рабочим разрядом до 2.5.

И вот в этом диапазоне мне работать и надо.

И вот...

В общем в таких "схемах из учебника" для формирования управляющего напряжения ставят Диод.

Он формирует напряжение через резисторы с конденасторами задержки.

А потом это все - которое еще несколько ниже стало - оно в Базу Тразнистора.

Т.е. Диод 0.7 Вольта съел, Транзистор 0.7 Съел. Цепи еще дожали.

Ну и где я вам тут с ТРЕХ ВОЛЬТ Управляющее Напряжение Возьму??? Где???

В общем пришлось химичить.

Схема получилась работоспособной в диапазоне питающих напряжений 2 - 4 Вольта.

Вот вам картинка.

Тут как раз слоговый режим. Правда для 1х скорости воспроизведения.

Тут как 2 синусоиды на разных частотах. Одна в Левом Канале, другая в Правом.

И они синхронно сжаты!!!

Вообще компрессор странная штука. Он просто берет и сжимает. Т.е. убавляет Шумность Громких звуков.

А дальше уже нужно поднимать амплитуду в усилителе.

В данный момент схема еще не доделана.

Нужно еще защитный лимитер установить. Чтобы вот таких больших амплитуд не было. А то если она кратковрменно проскочит - ну вы поняли. Ручка в усилке выкручена на повышенные обороты. Там если чего проскочит... Лимитер на выход ставить по любому нужно.

Это просто. Это в 3 детальки на канал делается. Это я вам во второй части расскажу.

Сейчас я вам просто текущую схему покажу.

Именно Низковольтную. Я ее сегодня часа 4 соображал.

Благо в Эмуляторе. Если все на бумажке считать, да еще в столбик делить. Да по формулам.

В эмуляторе быстрее.

При этом я еще и на минимальной элементной базе выкрутился.

Для смартфона звук делаем. Тут много качества не нужно.

Хотя динамики от Айфона весьма хороши. Но в любом случае доминирует задача компактности.

-2

Транзисторы здесь аналоги 3102.

Схемы которые я ранее разрабатывал прям идеально работают на 3102. Прям вот что задумано, то и делают.

Давайте разберем схемку.

Верхнее плечо.

Транзисторы от К1 до К5.

Нижнее плечо оно на 2 транзистора меньше. И это просто второй канал.

Первый транзистор это предварь. Его задача раскачать амплитуду с 0.3 Вольта до 1 Вольта.

На самом деле каскад работает от 0.07 Вольта. И раскачивает до 1 Вольта именно их.

А потому на входе стоит резистор на 47 КилоОм.

Это дает одно преимущество.

Дело в том, что на второй транзистор приходит сигнал сразу с 2х каналов. И 47 кОм - это очень хороший разделитель. Чтобы сигнал в соседний канал не пролезал.

В учебниках часто пишут схемы с 10 кОм на таких смесителях.

Но 10 кОм мало. Смешивает каналы не только на выходе, но и во вход соседнего канала.

20 - это минимум который ставить можно.

А 47 - это еще лучше!!! Тем более, что система у нас с динамиками которые едва ли шире ушей на голове разнесены. А то и уже. Тут малейшее ухудшение разделения по каналам - и можно смело спрашивать зачем второй канал городил, если все равно в уши моно приходит?

Не так-то все просто в современных малогабаритных конструкциях, как в начале 80х про магнитолы писали. Мир ИзменилсО!!!

Второй транзистор - он точно такой же усилитель.

За исключением того факта, что сигнал с его коллекторного выхода не содержит в себе конденасатора, делающего напряжение переменным.

Суть в том, что на коллекторе напряжение от 3.5 до 2.5 Вольта. При переменке оно превращается в 1 Вольт.

Но мне-то тут 1 Вольт не подходит. Оно уже после Диода станет не пригодным для работы с Базой Транзистора.

А потому тут я беру сразу эти 3 Вольта.... Как есть.

И загоняю их в еще один транзистор который у меня сразу и усилитель тока и диод!!!

Вот с него уже напруга что надо!!!

Дальше идет резистор Р16 который заведует скоростью сжатия. Если его номинал увеличить - будет Компрессор, еще увеличить то АРУ со скоростью регулировки в целую секунду.

Тут ведь все просто. Чем быстрее регулируем тем сильнее в ритмы звука вмешиваемся. Точнее в них попадаем. А если регулируем так, что сначала сотня другая ритмических составляющих проскочит - значит АРУЗ для магнитофона собрали.

Если попадаем в ритм слогов в речи - улучшаем ее разборчивость на фоне шумов с другим ритмом. Если попадаем в ритм барабана - улучшаем его плотность звучания и разборчивость удара в миксе.

Попадаем на струны гитары - ну вы поняли, что будет.

Если же никуда не попадаем - значит АРУЗ.

Ну точнее намеренно игнорируем вторжение в такие ритимические составляющие звуковых процессов.

В общем дальше Тразнистор К4.

Он тут не один трудится. Он получает в Базу управляющее напряжение.

А на коллекторе у него резистор в 40 кОм.

И на эмиттере еще резистор в 20 кОм.

Эта троица - это делитель. Транзистор просто меняет свое сопротивление под действием напряжения с базы. И тем самым сливает Ток полезного сигнала на землю.

Что приводит к падению напряжения на резисторе Р13.

А это как раз то, что нам нужно. Оно упало. Дальше пришло это дальше на Ц-3 - стало переменным. Дальше связка резистора на 47 кОм - это на самом деле регулятор громкости в этом каскаде. Т.е. в реальности это переменный резистор.

Ну и дальше уже знакомый каскад. Только в этот раз с его Коллектора сигнал, раскачанный до 1 Вольта(если Р20 убавить до нуля) пойдет не в Р21, в усилитель Мощности.

Р21 тут просто эквивалентная нагрузка его входа.

Мощник будет в классе Д. Так и греется меньше. И батарейка дольше проходит. А на Динамиках От Айфона я думаю не страшно.

Плате мощника как раз 1 Вольт на вход надо. И как раз с этими же напряжениями питания дружит. Нашумевшая готовая красная платка будет.

Второй канал собран аналогично. Только в него приходит это же управляющее напряжение. И соотвественно все цепи его формирования отсутствуют.

Оно делается одно на оба канала. А то стерео-база гулять будет. Они именно синхронно меняться должны.

Так же и Долби Б работает формируя синхронный сигнал сжатия. И так же и АРУЗ в магнитофоне устроен.

Ну вот как-то так.

Завтра планирую собрать схемку на макетке. В ней есть пара деталей, которые нужно будет собирать по 2 штуки из стандартного набора резисторов. Там нет таких номиналов. Нужен или расширенный набор. Или ставить 2 последовательно.

Но тут уже увы. Работаем на 3 Вольта. Приходится изгаляться.

Еще тут может показаться, что электролиты некоторые большие стоят.

Они такие выбраны из соображений отработки баса. С классическими номиналами там завал на 3-5 Дб, на частоте 20 Гц.

Может я тут с ними и махнул с такими. Они хоть тут и низковольтные. А тоже могут своим габаритом вмешаться в конструкцию. Чую их на бок класть придется на краях платы запаивая.

Это у меня своего рода наследие от прошлой системы. Там я подбирал АЧХ, чтобы бас без ограничений был. И при том, чтобы без ООС. Она конечно АЧХ подправляет. Но Аудиофилы и ООС - дело как известно не самое совместимое!!!

Ну вот как-то так на сегодня.

Продолжение следует...

Спасибо, что дочитали!!!

П.С. я заметил, что пропустил регулятор силы вторжения управляющего напряжения в полезный сигнал. Это еще один резистор, между базой К4 и цепью сглаживания. Он будет во второй части этого обзора возвращен.