עיצוב מוליד אודיו רב פונקציונלי עם מגברי תפעול עבור יישומי סטודיו

מדוע מגברי תפעול הם הקרן של מיקסרים מודרניים של סטודיו

(הגבר המבצעי היה מרכיב פעיל הליבה של מעגלים אודיו מקצועיים מאז שנות ה-60 המאוחרות, והדומיננטיות שלו ממשיכה מסיבות קוליות. A-specified Op-amp מספק רווח עצום פתוח-לעתים קרובות מעל 100 dB - בעוד שמירה על לינאריות יוצאת דופן על פני קשת גבוהה או שלילית (AFP) עם משוב שלילי, רווח זה חללוף עבור התנהגות סגורה, מעיוות נמוך, ותגובה מ- 20D2, 000 של מכשירי אודיו:

מעבר לנאמנות גולמית, הדגימות מציע גמישות עיצובית כי מרכיבים פסיביים לבד לא יכול להתאים. הם יכולים להיות מוגדרים כמטרה או לא מונעים מגבר, עוקבים מתח, מסננים פעילים, פולשים, או לסכם נודים.בשילוב סטודיו יחיד, דגימה אחת עשויה לשמש כמקדמה מיקרופון נמוך, בעוד חלק אחר של Baxit המשולבת של תהליך רזולוציה קצרה או פשטני, יש צורך קבוע של בקרת טמפרטורה לטווח קצר (Ricer)

אדריכלות: בלוקים חיוניים עבור מיקסר רב-Functional

תערובת רב תפקודית היא הרבה יותר מאשר אוסף של קלטות ונפח מאסטר דועך.שרשרת האות חייבת להכיל מיקרופון, מכשירים ברמת קו, ומקורות ברמת הצרכן תוך שמירה על חדר הראש ואת יחס אות לרעש.כל עיצוב מקצועי משלב כמה שלבים קריטיים, דורש כל הנדסה זהירה.

Input Preamplification ו-Get Staging

כל ערוץ אנלוגי מתחיל עם מקדמה שמגביר אותות ברמה נמוכה - כגון אלה ממיקרופון דינמי - לרמה סטנדרטית הפעלה, בדרך כלל +4 dBu עבור ציוד מקצועי. עבור קלטי מיקרופון, מכשיר ייעודי נמוך-noise amplifier למעלהology הוא נפוץ, לעתים קרובות באמצעות מקלדת INA217 או SSM2019.

ביצועי רעש בשלב טרוםאמפ הם מכריעים. מיקרופון דינמי טיפוסי מייצר רק 1-2 מ"ר של אות, כך שהרעש המועדף של המרשם מאפשר להיות מתחת 1 nV / ⁇ Hz כדי למנוע אלגוריתם בלתי udable שלו.B קוטב אמפ כמו N55A מצטיין כאן, השגת 0.6 nV / הרץ במקורות נמוכים.

קבל staging גם כרוך בבחירת מתח הרכבת סגסוגת דגימה הנכון.עם ±15 V אספקה, preamplifier יכול להתנדנד עד +20 dBu לפני הקרנה, מתן 15-20 dB של חדר ראש מעל nominal +4 dBu רמת התפעול. הכנסת מסנן גבוה (למשל, 75Hz חיתוך) לאחר preamps להסיר ⁇ נמוך ו למנוע שלבים אנרגיה מתחת לשחיקה מאוחר יותר.

The Summing Amplifier: Mixing Signals with Precision

בלב כל מערבול הוא השלב המסיכום.כאשר ערוצי קלט מרובים חייבים להיות משולבים לתוך מונו או stereo פלט, המגבר הממסת וירטואלי מספק פתרון נקי, נמוך חוצה גבולות.כל אות מראש של ערוץ עובר דרך תפוקה לתוך הפלט in the inverting של דגימה, בעוד שאינו מלוטש הוא מעוקל, כי כל אחד מהמתחים המזעריים של זרם הדימום הנוכחי הוא מוכפל על ידי דימום.

[ה]היחסים המתמטיים הם פשוטים: אם RIRFLT:0 [ה] , [=] , [=] , [ה]]] ,[ה]]]]] , [ה]], [ה], [ה], [ה]] , [ה] ,[ה]]] ,[ה'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה']']'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה']'[ה'[ה'[ה']']']']']']']']']']']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה

כולל מעגל DC servo - או הפיכה AC עם קיבול גדול במסלול משוב - הסרתים מצטבר DC מסט שיכול לגרום לשרוטות רב עוצמה או מחדר הראש של כיתה. A DC משתמש a Second דגימה דגימה שנייה כדי למנוע DC בפלט וזריקת זרם לתקן לתוך הסיכום, ביטול הצורך עבור גדול קיבולים חלופיים, לעומת 1002 מקבילה (Fly) עם מקבילה 1 מקבילה) עם מקבילה 1-F2 מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה קדמית (F2 מקבילה קופה 1 קופה 1 מקבילה מקבילה מקבילה מקבילה קדמית) עם מקבילה קופה 1 מקבילה מקבילה מקבילה קדמית קדמית קדמית קדמית מקבילה מקבילה קדמית מקבילה מקבילה קדמית קדמית קדמית קדמית מקבילה מקבילה קדמית קופה 1 מקבילה קדמית קדמית קדמית קדמית קדמית קדמית קדמית מקבילה קדמית קדמית קדמית קופה 1 מקבילה קדמית

שוויון וטונאלי שפינג

מיקסר סטודיו ללא שוויון ערוצים מוגבל מאוד.פילטרים פעילים מבוססי Op-amp מציעים עיצוב חוזר, נמוך-אין-נוזה כללי.הנפוץ הנפוץ ביותר הוא Baxandall helving equalizers ופילטרים פעמון parametric סימפוניים. A 3-band Baxandall משתמש בשני חלקים של דגי דגי אגד לערוץ - אחד עבור מדפים ble ו-בס, ואופציונלי באמצע עם ערוץ נמוך.

בקרת בטון Baxandall היא יישום אלגנטי של מעגל משוב שלילי המעצב את התגובה תדירות עם כמעט ללא אובדן כניסה בפס המעבר.ב הרץ, בקרת הבס משתמשת רשת capacitor-resistor בלולאה משוב של שלב inverting, תוך הפחתה של תדרי ה- gizer מתחת 200-300 הרץ.

מסננים פעילים גם דורשים שיקול זהיר של רווח רעש - הגדרות Q גבוהות יותר יכולות להגביר רעש דגימה, ולכן עיצובים לעתים קרובות להשתמש במכשירים זולים בשלבים EQ. שיעור הזחל של הדגמה חייב להיות מספיק כדי להתמודד עם טראנסים מהירים ללא עיוותים מושרה של סלים; שיעור של לפחות 5 V / מיקרוס מומלץ עבור אותות קו, עם 10 / מיקרו משותף בתדירות גבוהה כמו אותות מתקדמים של 0Q.

« « קיבולת נהיגה ומכוניות נהיגה

לאחר הסיכום, האות המעורב חייב לנהוג ממשקי הקלטה, מגבר אוזניות, ומפקח על בקרים ללא אובדן איכות. שלב buffer, בדרך כלל מוגדר כמשכת מתח אגנין, מספק תנופה נמוכה (תחת 100 ⁇ ) ומבודד את הפלט הממסמלמל מעומס ארוך רץ בתוך סטודיו הנוכחי עומסים חומציים משמעותיים כי יכול להיות תצורה גבוהה או תצורה של אפקט נהיגה (או קידוד) כמו קידוד גבוה (או קידוד) כנגד אפקט זהה) או קידוד גבוה (או קידוד) כנגד אפקט זהה) כנגד אפקט זההתגובה גבוהה (או קידוד) כנגד זוטרציה גבוהה (או ⁇ -Fratraa-Fer).

עבור פלטות מאוזנות, טופולוגיה משוב חוצה או שבב נהג קו ייעודי כמו זה 1646 מספק את האות השונה הנדרשת עם דחייה משותפת מעולה של ה- 1646 מספק פלט מאוזן מ קלט חד קצה אחד על ידי יצירת עותק מוקרן מראה, עם התנגדות פנימית מופץ לתוך 0.01% עבור יותר מ דחיית DB-Momo משותף ב-20 קישורים ממולאים חיוניים כדי לשלב בין תאים חשמליים.

Power Supply: The Foundation of Clean Audio

כל ביצועיו של תצלום מוגבלים בסופו של דבר על ידי אספקת החשמל שלה. מעגלי אודיו דורשים אספקה כפולה (±15 V או ±18 V הם סטנדרטיים) עם רעש נמוך, תגובה מהירה טווח, וקיבולת נוכחית מספקת באמצעות אספקת מוסדר ליניארית באמצעות מהפך טורואיד, חסימת מסנן כבדה על סף קרמיקה (למשל, 10,000 מיקרו-F למסילות), ורמות נמוכות (LM / AMP) יכולות להגיע ל-pVrep-p-p-pic נמוך ל-p-pVate נמוך יותר ל-pV2 נמוך יותר ל-Rlacktexit נמוך יותר ל-Racitexit (pV3 / קרמיקה (כלומר, 0.

PSRR (כוח דחיית יחס) הוא מפרט מפתח. a Good Op-amp כמו מתגי OPA1612 יש PSRR > 120 dB ב DC, אבל זה ± עם תדירות; ב-20 kHz, PSRR עשוי לרדת ל 50-60 dB, ולכן, ההיצע חייב להיות נקי בתדרים סטנדרטיים אחרים (למשל, CRC (cap-cap-F) כולל מעבורתמיקודמת חשמל חדיר (R) קבוע מתחת ל-Fret) ו-Fret) רק בתנאי RPT-Fret) קבועים.

בחירת סטודיו-וורי סאונד

לא כל הדגמות הן שוות. עבור מקורות בעלי השפעה נמוכה כמו מיקרופון דינמי, דו קוטבי-אין-פח (NE5534A, LM4562, OPA1612) מציעים רעש מתח נמוך במיוחד - לעתים קרובות מתחת 1 nV / ⁇ . עבור כלי הדבקה גבוהה או איסוף עוגות, F-ETinput mps (A34, TL2 ct הנוכחי למנוע את ה-F-amping ct.

רכיבים פסיביים גם מעצבים את החתימה הסונית.נגדי מתכת-סרטים (1% סובלנות, 50 pm / C) מעדיפים רעש נמוך ויציבות.נגדי סרט פחמן, בעוד זול יותר, להציג רעש תרמי גבוה יותר ויכולים לנסחף באופן משמעותי עם טמפרטורה. עבור קפיטורים במסלול האות, פוליפרופילן (PP) או C0G/NP0 סוגים קרמיקה צריך לשמש מסנן ולהפחית את העיוותים חשמליים כדי להפחית את הפחתת לחץ גבוה יותר על ידי גירוי נמוך יותר על ידי גירוי חשמלי ולהפחית את הפחתת מתח פוליקוגניבה נמוך יותר.

Connectors and wiring also affect performance. Neutrik or Switchcraft XLR and TRS jacks provide reliable connections with good shielding. Use twisted-pair shielded cable for signal wiring within the chassis, and ground the shield at one end only (preferably at the receiving end) to avoid ground loops. For the power supply, a toroidal transformer radiating less magnetic field than an EI core reduces hum pickup in nearby audio circuits.

הבאת העיצוב לחיים: האסיפה והבדיקות הראשוניות

ברגע שהסצמטית מסתיימת, בניית אבטיפוס על PCB באיכות גבוהה עם מטוסים קרקעיים נאותה ועקבות אות קצרות הוא חיוני.גישה מודולרית - לוחות נפרדים עבור אספקת החשמל, ערוצי קלט, וקטע מאסטר - מרגיע בעיות לפתרון ומאפשר בדיקות מצטברות.לפני הפעלת כוח, בדיקה חזותית ומבחן מסייע לתפוס גשרים מוכרים וקורקים קרים.

בדיקות ראשוניות צריכות להתחיל עם אספקת החשמל, לוודא כי שני מתחי הרכבת נמצאים ללא שינוי בשלב 0. Measure the Stress at כל Hz של כוח pins כדי לאשר את קוטביות ורמה. ואז, ערוץ אחד בכל פעם, הזרקת 1 k- kune גל ברמה ידועה ועקבות האות עם oscilloscope.

לוחות לחם Prototyping אינם מומלצים עבור מעגלים אודיו גבוהים בשל קיבול נוח וקרקע ירודה - הם לעתים קרובות לגרום oscillations כי להיעלם על PCB הנכון.אם לוח לחם משמש אימות מושג, לשמור מוביל מאוד קצר ולהשתמש מטוס נחושת מוצק מתחת.אפילו טוב יותר, להשתמש מחסנית עם מטוס או מותאם אישית מההתחלה, באמצעות מודולים מהירים או מודולים שונים (למשל,) מאפשר ריצוף מול מודולורד (אורד) או סורק) או מודולורד (D) או אופציונלי) במהירות.

אופטימיזציה לסביבת סטודיו

באולפן מקצועי, מערבלים חייבים להיות מעורבים עם ממרים דיגיטליים, מחשבים, ומכשירים אלחוטיים אשר מזרקים התערבות רדיו- ⁇ (RFI) תרגול טוב כולל הוספת טפילים קטנים וכריחים קרמיקה (100 pF עד 1 nF) בכל קידוד ומחבר פלט, ודיור במשאב מתכת שפועל כמו כלוב פאראדיס רגיש צריך להיות מחובר אל פני האדמה, ולאדי רדיו הנוכחי צריך להשתמש ב 10 פגזים - לאגדות - לא צריך להיות מחובר ל-מונים אלה כדי לשמור על פני השטח - ולא צריך להיות מחובר ל-עשר קווי שטח - ולאדיונים נמוכים - ולאדגן - ולאדיונים אלה - לאגדוליים אלה - לאגדומים אלה - ולא צריך להיות מעמודים אלה - לאגדומים אלה - ולא צריך להיות ממרחקים אלה - ולא צריך להיות מכופים אלה - ולא צריך להיות מכודונים אלה עם 10 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

ניהול תרמי משפיע גם על יציבות ארוכת טווח. Op-amps כי לרוץ חם יכול לסחף ולתרום רעש מוגבר. adequate ventilation, ואם יש צורך, תנורים קטנים עבור שלבים תפוקה לשמור על טמפרטורות בטוחות.שימוש ב Class A הטיה בשלבים קריטיים של תצלום (עם מקור חיצוני) יכול להפחית את עיוות המעבר עלות של חום גבוה יותר הנוכחי; זה מופיע בטכניקה נמוכה של 055 אחוזים של הילוך נמוך יותר של 0.

תכונות מעקב כגון PFL (pre-fader מקשיבים) אוטובוסים ו VU או LED מונים ניתן לשלב עם טעינה מינימלית על נתיב האות. גלאי פסגה פשוטה אדמדן כונן כבל graph LED הנהג מספק משוב חזותי מבלי לפגוע באיכות אודיו.עבור שילוב רב פונקציונלי באמת, לשקול הוספת נקודות על כל ערוץ עבור מעבדים חיצוניים, תפוק ישיר עבור הקלטה מרובה מסלולים, ומיקרופון שיחה משולבת בתוך פרק זמן קצר עם קפסולת חדר יכול לכלול את החלק הקדמי עם אדפטומטר עם דינמית עשוי להיות משולב עם דינמית עשוי להיות משולב עם דינמית עשוי להיות משולב עם דינמית עשוי מוקדם יותר עם מחלף מוקדם יותר עם מחלף מוקדם יותר עם מחלף מוקדם יותר עם דינמית.

ביצועים אמיתיים ומכשירים

אפילו יתרון מעגלים מעוצב היטב מבדיקות האזנה באמצעות חומר תוכנה כי המשתמש הסופי למעשה לערבב - שמועות, שירה, מכשירים אקוסטיים, סידורים אלקטרוניים צפופים. subtle שינויים כגון התאמת תדירות מרכז EQ לטווח בינוני או שינוי סכיטקטור ערכים התנגדות לצלב דק-אין לעתים קרובות להופיע מן המפגשים האלה.

יש לתאם עם הקשבה סובייקטיבית.לדוגמה, עלייה קלה בעיוות הרמוני שלישי עשוי להיות בלתי-נשמע על בס אבל התנגדות על בדיקות קול נשיות הקשבה גם לחשוף בעיות כמו דימום ערוצים (קרוס) אשר אולי לא להופיע במדידות סטטיות. a crosstalk of -80 dB ב 1 kHz מקובל על העבודה האולפנים; פחות מ - 70 יכול לגרום לשינוי בלתי-סביר תמונה של 10 אינץ '.

עבור הקהילה DIY, כמה פרויקטים קוד פתוח והערות יישום לספק נקודות התחלה מוכחות. רוד אליוט 'ה-FLT:0 [פרויקט 30FLT:1] ביצועים גבוהים מערבל אודיו הוא התייחסות חשובה כי פרטים עיצוב שלם 3 ערוצים עם הדגימות, כולל פריסות PCB ורשימות חלק.

מסקנה

עיצוב תערובת אודיו רב פונקציונלי עם מגבר תפעולי הוא צומת עשיר של הנדסה אנלוגית, ergonomy סטודיו, ומלאכת מלאכה זהירה. על ידי בחירת הדגימות כי להתאים את כל דרישות הרעש והאימפולס של כל שלב, יישום כראוי רווח עוקץ, ולטפל בעקרונות אספקת כוח ופריסת אתגרים, זה אפשרי ליצור יחידה המספקת ביצועים שקוף, נמוך עם הגמישות להישאר עם זהה, או קונסולה מלאה, אם אתה תמיד דורש את זהה, עם זהה מלאה, או קונסולה, או קומפקטית מגן, עם זהה, או קונסולה, הוא תמיד יש צורך זהה, עם זהה, עם זהה, הוא תמיד קומפקטית מגן, עם זהה, עם זהה, עם זהה, הוא תמיד קומפקטית מגן מלא, או קומפקטית שמירה על ידי זהה, עם זהה, עם זהה, עם זהה, עם זהה מלאה, עם זהה, עם זה תמיד קומפקטית שמירה על ידי קומפקטית אבטחה מלאה, עם זה תמיד עם זה תמיד קומפקטית שמירה על ידי קומפקטית שמירה על ידי קומפקטית שמירה על ידי קומפקטית שמירה על ידי קומפקטית שמירה על ידי קומפקטית שמירה על ידי זהה