Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Cyfrowy przedwzmacniacz z ekranem dotykowym i zdalnym sterowaniem, część 1

Article Image
Elmax
Prezentowany przedwzmacniacz łączy w sobie najlepsze cechy techniki cyfrowej i analogowej, a więc cyfrowe sterowanie z intuicyjnym interfejsem wykorzystującym ekran dotykowy, możliwość zapisywania własnych ustawień, zdalne sterowanie, a także niski poziom szumów i zniekształceń obwodów analogowych. Powyższe cechy zostały osiągnięte dzięki zastosowaniu klasycznych układów regulacji głośności oraz niskich i wysokich tonów w układzie Baxandalla ze wzmacniaczami operacyjnymi i wysokiej jakości potencjometrami cyfrowymi.
Cechy i specyfikacja:
  • Przedwzmacniacz stereo z czterema wejściami, kolorowym ekranem dotykowym i pilotem zdalnego sterowania
  • Regulacja tonów niskich, średnich i wysokich z ustawieniami wstępnymi oraz regulacja głośności
  • Jakość lepsza niż CD
  • Cztery zewnętrzne wejścia stereo (jedno aktywne w danym momencie)
  • Dwa wyjścia stereo, jedno wewnętrzne i jedno zewnętrzne
  • Opcjonalne sterowanie głośnością, automatycznie dostosowujące barwę dźwięku do poziomu głośności (loudness)
  • THD+N: typowo poniżej 0,001%
  • Stosunek sygnału do szumu: typowo około 104 dB w odniesieniu do 2 V RMS na wejściu
  • Pasmo przenoszenia: 20 Hz...20 kHz +0, –0,5 dB
  • Separacja kanałów: >75 dB, 20 Hz...20 kHz
  • Zakres napięciowy sygnału: 0,1...2,5 V RMS
  • Zakres regulacji głośności: około 78 dB
  • Zakres wzmocnienia: –50 dB do +27,6 dB (0,003× do 24×)
  • Impedancja wejściowa: 100 kΩ || 470 pF
  • Regulacja tonów niskich: ±12,5 dB wyśrodkowane wokół 20 Hz (±11,5 dB @50 Hz, ±8,5 dB @100 Hz)
  • Regulacja tonów średnich: ±11 dB wyśrodkowane wokół 440 Hz (±7,5 dB @200 Hz & 1 kHz)
  • Regulacja tonów wysokich: ±11,5 dB wyśrodkowane wokół około 20 kHz (±10,5 dB @ 10 kHz, ±9 dB @5 kHz)
  • Zasilanie: 12...15 V AC, 24...30 V AC CT lub ±15 V DC
  • Pobór prądu: typowo około 200 mA przy włączonym ekranie dotykowym i <50 mA przy wyłączonym.

W większości zdalnie sterowanych przedwzmacniaczy używane były do tej pory potencjometry silnikowe. Chociaż mają one wiele zalet, takich jak niski poziom szumów i zniekształceń oraz możliwość łatwego obracania pokrętła, są one dość drogie i mogą być trudne do zdobycia. Ulegają również awariom i zużyciu.

Układy scalone cyfrowej regulacji głośności są atrakcyjną alternatywą, ale tylko kilka z nich miało parametry, które zapewniałyby jakość hi-fi. Jak wynika z przeglądu aktualnych ofert, niestety większość z nich została wycofana. Mogą więc być dosyć drogie i trudne do zdobycia. Ponadto regulują one tylko poziom dźwięku, a my potrzebujemy ponadto oddzielnych układów do przełączania wejść (każdy nowoczesny przedwzmacniacz wymaga co najmniej kilku par wejść) i regulacji tonów.

Są to często wymagane funkcje przedwzmacniaczy i chyba wszyscy zgadzamy się, że mogą być przydatne, na przykład do kompensacji niedociągnięć głośników, takich jak niedobór tonów niskich lub wysokich, lub zbyt duża ilość tonów wysokich.

Projektując cyfrowy przedwzmacniacz należy zapewnić, aby spełniał następujące wymagania:

  1. przyzwoicie niskie zniekształcenia i szumy (co najmniej jakość CD, a najlepiej lepsza),
  2. regulacja barwy dźwięku (najlepiej z co najmniej trzema pasmami),
  3. szeroki zakres regulacji głośności o charakterystyce logarytmicznej,
  4. regulowane wzmocnienie dostosowane do szerokiego zakresu źródeł sygnału,
  5. pilot zdalnego sterowania na podczerwień,
  6. przełączanie wejść,
  7. intuicyjny i atrakcyjny interfejs z kolorowym ekranem dotykowym. 

Cechy wymienione w punktach od 1 do 4 zostały osiągnięte dzięki zastosowaniu dwóch układów scalonych – potencjometrów cyfrowych Analog Devices AD8403ARZ10. Chociaż nie są one zbyt tanie, to nadal są dość przystępne cenowo w porównaniu do wysokiej jakości układów regulacji głośności. Osiem potencjometrów pozwala nam regulować poziom głośności, basów, tonów średnich i wysokich w obu kanałach za pomocą zaledwie dwóch układów.

Układy te mają imponujące parametry, potwierdzone przez nasze testy. Znamionowa wartość THD+N wynosi 0,003% przy 1 V RMS/1 kHz (testowane były znacznie lepsze), pasmo przenoszenia –3 dB wynosi 600 kHz , imponująco niski jest też poziom szumów wynoszący 9 nV/√Hz. Są to więc układy dobrze przystosowane do zadań przetwarzania sygnału audio.

Ponieważ każdy układ posiada wszystkie cztery potencjometry potrzebne dla danego kanału, cyfrowy potencjometr i powiązane z nim wzmacniacze operacyjne są umieszczone w jednym obszarze, co upraszcza projekt płytki drukowanej i minimalizuje przesłuchy między kanałami. Przełączanie wejść jest obsługiwane przez trzy przekaźniki telekomunikacyjne. Rozwiązanie takie sprawdziło się w przeszłości, ponieważ przekaźniki mechaniczne mają minimalny wpływ na jakość sygnału.

Interfejs sterowania jest obsługiwany przez 2,8-calowy ekran dotykowy Micromite LCD BackPack z matrycą o rozdzielczości 320×240 punktów lub 3,5-calowy kolorowym ekran dotykowy z matrycą 480×320 punktów. Zapewnia to wiele korzyści, takich jak ładny, wyraźny odczyt głośności podczas regulacji za pomocą pilota, możliwość pokazania rzeczywistej charakterystyki częstotliwościowej dla dowolnego ustawienia regulacji tonów, odczytywanie/zapisywanie ustawień wstępnych. Jest to więc idealne rozwiązanie dla nowoczesnego przedwzmacniacza lub wzmacniacza, zapewniające znakomitą jakość dźwięku.

Poza modułem BackPack, który jest zazwyczaj montowany na przednim panelu urządzenia (wraz z odbiornikiem podczerwieni), wszystkie obwody upakowano na płytce drukowanej o niewielkich wymiarach 206 mm × 53 mm. Uwzględniono na niej cztery pary wbudowanych gniazd RCA, dzięki czemu można ją zamontować z tyłu urządzenia.

Wzmacniacz może być zasilany z oddzielnego zasilacza AC, dzielonego DC lub z wewnętrznego transformatora mającego odpowiednie uzwojenia. Transformatory mogą mieć uzwojenia wtórne o wyższym napięciu przeznaczone do zasilania modułów wzmacniaczy oraz uzwojenia wtórne o niższym napięciu do zasilania przedwzmacniaczy takich jak ten. Wejściem zasilania może być wbudowane gniazdo umieszczone z tyłu, w po­bliżu wejść, wraz z opcjonalnymi wyjściami przedwzmacniacza umieszczonymi na tylnym panelu. Wyjścia te są połączone równolegle z parą wewnętrznych gniazd RCA, które mogą podawać sygnały wyjściowe przedwzmacniacza do kilku wewnętrznych modułów wzmacniacza, tworząc kompletną kombinację przedwzmacniacza/wzmacniacza.

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Firma:
Tematyka materiału: Przedwzmacniacz stereo z czterema wejściami, kolorowym ekranem dotykowym i pilotem zdalnego sterowania
AUTOR
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich maj 2024
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Edukacja
1/10 Jak działa rezystor LDR?
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"