Luidsprekerselector met volume en bas-regeling.
Geplaatst: di 08 okt 2013, 17:27
Als je met een gewone luidsprekeromschakelaar schakelt tussen twee verschillende boxen, zal je vaak het volume van je versterker moeten aanpassen om
hetzelfde geluidsniveau te behouden, dat is natuurlijk niet echt makkelijk vergelijken!
4 jaar geleden heb ik al een kastje ontworpen dat dit probleem opvangt, zie http://www.luidsprekers.org/RSC en dat werkt prima, maar het is onhandig
om het volume met potmeters zonder afstandsbediening in te stellen en verder is ie moeilijk te reproduceren.
Dus werd het tijd voor een nieuw (digitaal) ontwerp, waar ook wat extra's op zitten.
Het principe van de selector is goed te zien in onderstaand blokschema (er is maar één kanaal getekend):
Je sluit je signaal(lijn)bron aan op de ingang van de selector, in de praktijk zal daar een voorversterker (Pre-Amp) tussen zitten, en de uitgang op je
eindversterker (End-Amp). Als je een geïntegreerde versterker met een tape-monitor-aansluiting o.i.d. hebt, gebruik je die natuurlijk.
De uitgang van je (eind)versterker sluit je aan op LS-ingang van de selector en maximaal 4 paar boxen op de genummerde uitgangen.
Als je met de afstandbediening omschakelt, past een microcontroller het eerder ingestelde volume (en ook de bas!) voor het geselecteerde kanaal aan.
Zo kan je direct verschillende boxen met hetzelde geluidsniveau vergelijken en op de kwaliteit letten i.p.v. de luidheid!
Het totale ontwerp bestaat uit een controller/display-print (die ik later zal bespreken) en een schakelprint met opsteekprintjes:
Deze print is ontworpen voor de http://www.conrad.nl/ce/nl/product/350730 maar past ook in de
http://www.conrad.nl/ce/nl/product/330052.
Als in deze schakelkastjes de schakelaars verwijderd worden is er genoeg ruimte voor de printen.
Het schema van de schakelprint:
Er is een 12V gelijkspanningsvoeding van ca. 200mA nodig (bijv. een lichtnet-adapter) die door IC1 gesplitst wordt in een stabiele 5V en -7V, waarvan
met D2 ca. -5V gemaakt wordt.
Alles wordt bediend door IC5: een schuifregister dat zijn seriële data krijgt van de mictrocontroller.
V0-2 regelt het volume in 8 stappen van 2dB, B0-2 de bas en R0,1 de omschakeling tussen de 4 speaker-uitgangen.
Er worden 5A relais' gebruikt, zodat je rustig meer dan 100W kan schakelen.
Omdat de gebruikte microcontroller ook analoge ingangen heeft, kunnen we via IC3,4 de uitgangsspanning en frequentie meten.
V1,2 en B1,2 zijn digitale potmeters (op steekprintjes) die met IC2 voor de juiste versterking zorgen, dit ziet er ingewikkeld uit, maar valt wel mee als je het zo tekent:
De 74HC4051 is te vergelijken met een digitaal instelbare 8-standen schakelaar die met de juiste weerstanden werkt als een logaritmische potmeter.
Voor volume en bas wordt hetzelfde printje gebruikt, alleen met andere weerstanden.
De werking wordt helemaal duidelijk als je gewoon de potmeters tekent:
V1 is hier opgebouwd met de 40k van de digitale pot plus R22 van 10k, totaal 50k dus, en staat op de 0dB stand.
Het valt nog niet mee om een niet-inverterende bas-toonregeling te maken, normaal werken deze inverterend,
zie bijv. http://www.circuitsonline.net/schakelin ... eling.html, maar ik wil maar één goede audio Op-Amp per kanaal gebruiken,
die niet mag inverteren en een constante ingangsimpedantie moet hebben.
Maar na een hoop gereken en gesimuleer is het toch gelukt, zoals je ziet: geplot zijn de +/- 4dB standen bij ca. 100Hz.
Voor de Op-Amp kan je de populaire audio-type's TL072 of NE5532 gebruiken, maar met de TS922 heb je meer uitsturing.
hetzelfde geluidsniveau te behouden, dat is natuurlijk niet echt makkelijk vergelijken!
4 jaar geleden heb ik al een kastje ontworpen dat dit probleem opvangt, zie http://www.luidsprekers.org/RSC en dat werkt prima, maar het is onhandig
om het volume met potmeters zonder afstandsbediening in te stellen en verder is ie moeilijk te reproduceren.
Dus werd het tijd voor een nieuw (digitaal) ontwerp, waar ook wat extra's op zitten.
Het principe van de selector is goed te zien in onderstaand blokschema (er is maar één kanaal getekend):
eindversterker (End-Amp). Als je een geïntegreerde versterker met een tape-monitor-aansluiting o.i.d. hebt, gebruik je die natuurlijk.
De uitgang van je (eind)versterker sluit je aan op LS-ingang van de selector en maximaal 4 paar boxen op de genummerde uitgangen.
Als je met de afstandbediening omschakelt, past een microcontroller het eerder ingestelde volume (en ook de bas!) voor het geselecteerde kanaal aan.
Zo kan je direct verschillende boxen met hetzelde geluidsniveau vergelijken en op de kwaliteit letten i.p.v. de luidheid!
Het totale ontwerp bestaat uit een controller/display-print (die ik later zal bespreken) en een schakelprint met opsteekprintjes:
http://www.conrad.nl/ce/nl/product/330052.
Als in deze schakelkastjes de schakelaars verwijderd worden is er genoeg ruimte voor de printen.
Het schema van de schakelprint:
met D2 ca. -5V gemaakt wordt.
Alles wordt bediend door IC5: een schuifregister dat zijn seriële data krijgt van de mictrocontroller.
V0-2 regelt het volume in 8 stappen van 2dB, B0-2 de bas en R0,1 de omschakeling tussen de 4 speaker-uitgangen.
Er worden 5A relais' gebruikt, zodat je rustig meer dan 100W kan schakelen.
Omdat de gebruikte microcontroller ook analoge ingangen heeft, kunnen we via IC3,4 de uitgangsspanning en frequentie meten.
V1,2 en B1,2 zijn digitale potmeters (op steekprintjes) die met IC2 voor de juiste versterking zorgen, dit ziet er ingewikkeld uit, maar valt wel mee als je het zo tekent:
Voor volume en bas wordt hetzelfde printje gebruikt, alleen met andere weerstanden.
De werking wordt helemaal duidelijk als je gewoon de potmeters tekent:
Het valt nog niet mee om een niet-inverterende bas-toonregeling te maken, normaal werken deze inverterend,
zie bijv. http://www.circuitsonline.net/schakelin ... eling.html, maar ik wil maar één goede audio Op-Amp per kanaal gebruiken,
die niet mag inverteren en een constante ingangsimpedantie moet hebben.
Maar na een hoop gereken en gesimuleer is het toch gelukt, zoals je ziet: geplot zijn de +/- 4dB standen bij ca. 100Hz.
Voor de Op-Amp kan je de populaire audio-type's TL072 of NE5532 gebruiken, maar met de TS922 heb je meer uitsturing.
in een luisterdag topic ging al snel de discussie over dit kastje, dus maar op de juiste plek gezet
