procesor dolby surround

PRESS-POLSKA
Nowy Elektronik, ul. Junaków 2, 82-300 Elbl¹g, tel./fax 055 236-22-63, e-mail: [email protected]
Procesor DOLBY SURROUNDTM
Nowy Elektronik 1013-K
P7 - Tryb pracy
LED
P6 - Pog³os
P5 - Tony niskie
LM3914
P4 - Tony wysokie
D7
P1 - G³oœnoœæ kana³u centralnego P2 - G³oœnoœæ
P6
P5
P4
P3
P2
P1
C29
C27
+12V
3
Vin
FC2
3
FC1
2
C8
C25
1
US5
US4
FC3
4
Vin
7812
78L05
+5V
C11
3
FC4
5
C10
C28
C26
C13
LF2
30
C12
1
C14
LTC
22
LF1
NE5532
US1B
MG1
Z1
C6
6
R2
WEJ-P
C2
J2
J1
WEJ-L
C1
R1
C3
5
8
3
4
2
C7
26
7
R4
C5
24
NE5532
US1A
1
R3
C4
25
C24
27
R-INP
C15
LBC
21
R5
1
RTC
10
REF-OUT
P3 - Balans
P7
R18
R13
R12
R11
R10
R9
C16
VCC
L-INP
C17
RSC
11
US2
R8
R7
GND
15
C9
µPC1892CT
OF
28
+12
C18
MFO
L+R
18
C19
19
GND
2
29
VOL
6
2
MFI
R6
BAL
20
7
+12V
TREB
16
8
MS1
Sygna³ wejœciowy podany jest na gniazda J1 kana³ lewy, J2 kana³ prawy i poprzez kondensatory
sprzêgaj¹ce C1, C2 na uk³ady US1A, US1B. Uk³ady pracuj¹ jako wtórniki napiêciowe. Z wyjœæ
wtórników sygna³y kana³u lewego i prawego podane s¹ na wejœcia uk³adu US2 koñcówki 25, 26.
We wnêtrzu uk³ady US2 znajduj¹ siê wszystkie niezbêdne uk³ady procesora Surround: zespó³
przesuwników fazy sygna³ów kana³u lewego i prawego, system dodawania i odejmowania sygna³ów, aktywna matryca dekoduj¹ca systemu DOLBY SURROUND, oraz filtry aktywne o regulowanym wzmocnieniu, które znacznie podnosz¹ jakoœæ sygna³u wyjœciowego utrzymuj¹c go na
GND
MS2
BASS
17
Stan wejœæ MS1, MS2 i funkcje realizowane przez µPC1892CT przedstawia tabela 1.
MS1
MS2
Tryb pracy uk³adu µPC1892
0
0
Surround wy³¹czony tylko audio
1
0
Dolby Surround
0
1
Poszerzanie Stereo
1
1
Sztuczne Stereo z sygna³u mono
EFF
œciach konfiguracyjnych MS1, MS2:
- praca jako dekoder DOLBY SURROUNDTM
- jako poszerzenie sygna³u Stereo otrzymujemy wtedy sztucznie wytworzony dŸwiêk dookólny z
sygna³u Stereo, który nie zawiera informacji SURROND
- jako uk³ad sztucznie wytwarzaj¹cy sygna³ Stereo z sygna³u monofonicznego
- jako zwyk³y procesor audio wykorzystana jest tylko regulacja wzmocnienia balansu i barwy tonu.
23
Schemat procesora przedstawia rys.1. Prostotê uk³adu zawdziêczamy zastosowaniu specjalizowanego uk³adu µPC1892CT f-my NEC, który w swoim “wnêtrzu” integruje wszystkie niezbêdne podzespo³y. Uk³ad mo¿e pracowaæ w czterech trybach pracy okreœlany stanem na wej-
+12V
LED
LED
D6
D5
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
MOD
ADJ
J6
WYJ-L
14
C23
LO
9
8
J5
WYJ-P
12
C22
RO
US3
J4
WYJ-DOK
9
C21
REARO
C30
J3
WYJ-CENTR
3
13
C20
L10
L9
L8
R14
L7
L6
L5
6
RHI
L4
7
REFOUT L3
4
RLO
L2
5
SIG
L1
R16
R15
+5
VCC
L+RO
GND
Budowa procesora i dzia³anie
uk³adem US3 pe³ni rolê elektronicznego prze³¹cznika trybu pracy. Potencjometr P7 jest wlutowany bezpoœrednio do obwodu drukowanego (tak jak P1 – P6). Ca³kowity k¹t obrotu zosta³ podzielony na cztery czêœci. Rolê dyskryminatora napiêcia spe³nia uk³ad US3 LM3914, który poprzez
prost¹ matrycê diodow¹ diody D1, D2 steruje wejœciami MS1, MS2 uk³adu US2, oraz wskaŸnikiem diodowym D3, D6 który sygnalizuje wybrany rodzaj pracy. Rezystor R17 który zwiêksza
zakres napiêciowy na wyjœciu uk³adu US3 wraz z diodami D3, D6 jest montowany poza g³ównym
2
filmów Video (kino domowe)
parametrach wyposa¿ony w dobrej jakoœci kolumny g³oœnikowe. Sygna³ kana³u centralnego posiada ograniczone pasmo czêstotliwoœciowe 100Hz – 7000Hz wiêc nie wymaga stosowania
wzmacniacza o wysokich parametrach oraz drogiej kolumny. W zupe³noœci wystarczy tani wzmacniacz o mocy wyjœciowej ok. 15 - 20 W, sygna³y kana³u dookólnego powinny sterowaæ wzmacniaczem o mocy ok. 50-70% mocy kana³ów lewego i prawego. Regulacja poszczególnych parametrów odbywa siê na drodze elektronicznej potencjometrami P1 – P6, potencjometr P7 wraz z
D4
D1
przedni centralny (centre channel), oraz kana³ tylny dookólny (surround channel). Zadaniem kana³u
centralnego jest wype³nienie luki jaka powstaje pomiêdzy szeroko rozstawionymi g³oœnikami kana³ów lewego i prawego stereo, natomiast kana³ dookólny z g³oœnikami umieszczonymi z ty³u
daje wra¿enie dŸwiêku przestrzennego. Rozwój telewizji stereo i du¿a poda¿ filmów na kasetach
Video sk³oni³o firmê Dolby Laboratories (w 1987r) do opracowania systemu DOLBY SURROUNDTM który sta³ siê standardem w domowych systemach odtwarzania dŸwiêku przy projekcji
sta³ym poziomie. Na wyjœciu uk³adu otrzymujemy cztery sygna³y gniazdo:
J6 – kana³ lewy przód
J5 – kana³ prawy przód
J4 – kana³ dookólny
J3 – kana³ centralny
Sygna³y kana³u lewego i prawego powinny sterowaæ standardowy wzmacniacz m.cz. o dobrych
D3
R17
D2
Najbardziej z³o¿onym systemem w przemyœle filmowym by³a CINERAMA, film krêcono
przy u¿yciu trzech zsynchronizowanych kamer. Przy wyœwietlaniu wykorzystywano trzy zsynchronizowane projektory, które wyœwietla³y jeden panoramiczny obraz na wspólnym ekranie i u¿ywa³y
siedmiu !! œcie¿ek dŸwiêkowych. System ten ze wzglêdu na znaczne koszty realizacji upad³, dopiero przy realizacji filmu “Wojny Gwiezdne” po raz pierwszy zastosowano system DOLBY STEREOTM. W systemie tym odtwarzanie stereo poszerzone jest o dwa dodatkowe kana³y: kana³
LED
DOLBY SURROUND to jeden z najlepszych, a zarazem najbardziej rozpowszechnionych systemów do przestrzennego odtwarzania dŸwiêku. W chwili obecnej nawet gry komputerowe umozliwiaj¹ odtwarzanie dŸwiêku w
systemie DOLBY SURROUND. Jednak abyœmy mogli cieszyæ siê nowym brzmieniem niezbêdny jest prezentowany uk³ad
Rys. 1 Schemat ideowy
procesora DOLBY SURROUNDTM
obwodem drukowanym. Uk³ad LM3914 nie pracuje poprawnie dla napiêæ wejœciowych poni¿ej
0,3V. Dioda D7 “podnosi” potencja³ minimalnego napiêcia potencjometru P7 do 0,6V skutecznie
likwiduj¹c tê niedogodnoœæ. Napiêcie na wejœciu SIG koñcówka 5 US3 poni¿ej 1,2V powoduje
zapalenie diody LED D6 oraz wymuszenie stanu MS1=0 MS2=0, napiêcie w zakresie 1,2 – 2,4V
powoduje zapalenie diody D5 oraz wymuszenie stanu MS1=0 MS2=1, napiêcie w zakresie 2,4
– 3,6V powoduje zapalenie diody D4 oraz wymuszenie stanu MS1=1 MS2=0, napiêcie powy-
PRESS-POLSKA
Nowy Elektronik, ul. Junaków 2, 82-300 Elbl¹g, tel./fax 055 236-22-63, e-mail: [email protected]
Monta¿ i eksploatacja
Uk³ad zmontowano na obwodzie drukowanym rys.2. Monta¿ rozpoczynamy od wykonania trzech mostków zlokalizowanych w okolicy US2 (M1, M2, M3). Nastêpnie montujemy pozosta³e elementy w tradycyjny sposób, nie montujemy uk³adu US1, US2 . Elementy R17, D4 – D6
montujemy na obwodzie drukowanym rys.3. Zmontowany modu³ wskaŸnika nale¿y wlutowaæ do
p³ytki g³ównej pod k¹tem 90O (tak aby diody D3, D6 by³y skierowane do przodu), przy u¿yciu
kawa³ków srebrzanki. Tak zmontowany uk³ad nale¿y wstêpnie uruchomiæ. Pod³¹czamy napiêcie
zasilania z dowolnego transformatora ok. 15V max 100mA i sprawdzamy napiêcia na wyjœciach
poszczególnych zasilaczy. Powinno wynosiæ odpowiednio 5 i 12V. Teraz sprawdzamy dzia³anie
elektronicznego prze³¹cznika. Ustawiamy lew¹ skrajn¹ pozycjê - powinna siê zapaliæ dioda D6.
Obracaniu ga³ki potencjometru w prawo powinno towarzyszyæ zapalanie kolejnych diod D5 – D3,
równoczeœnie powinny siê zmieniaæ zgodnie z tabel¹ 1 sygna³y na wejœciach MS1, MS2. Tak
wstêpnie uruchomiony uk³ad mo¿emy wyposa¿yæ w uk³ady US1, US2 i przyst¹piæ do sprawdzenia dzia³ania uk³adu procesora Surround. Do wejœæ J1,J2 nale¿y doprowadziæ dobrej jakoœci sygna³ stereo zawieraj¹cy zakodowan¹ informacjê Dolby Surround , do wyjœæ pod³¹czyæ odpowiednie wzmacniacze. Po odpowiednim rozstawieniu kolumn g³oœnikowych i odpowiednim ustawieniu regulatorów P1, P6 zgodnie z upodobaniem bêdziemy mogli oceniæ poprawnoœæ dzia³ania
procesora i rozkoszowaæ siê dŸwiêkiem dookólnym. Dla uzyskania poprawnych efektów bardzo
wa¿ne jest odpowiednie sfazowanie g³oœników. Zwiêkszenie wra¿enia dŸwiêku dookólnego uzyskamy, je¿eli do wyjœcia kana³u dookólnego pod³¹czymy nie jeden, a kilka mniejszych zestawów
g³oœnikowych rozstawionych jak sama nazwa kana³u mówi z ty³u dooko³a s³uchacza.
Rys. 2 Rozmieszczenie elementów na p³ytce
drukowanej procesora DOLBY SURROUNDTM
Rys. 3 Rozmieszczenie elementów na p³ytce
drukowanej wskaŸnika LED
¿ej 3,6V powoduje zapalenie diody D3 oraz wymuszenie stanu MS1=1 MS2=1. Ze wzglêdu na
spadki napiêæ diody D1, D2 powinny byæ diodami Schottky’ego lub germanowymi. Jedyn¹ niedogodnoœci¹ takiego prze³¹cznika jest fakt zachodzenia na siebie poszczególnych progów w zakresie 5mV. Wynika to z zasady pracy uk³adu LM3914, nie ma jednak specjalnego znaczenia gdy¿
poszczególne pozycje “prze³¹cznika” to ok. 75O obrotu potencjometru ³atwe do ustawienia. Uk³ad
procesora zasilany jest z prostego zasilacza zbudowanego w oparciu o dwa stabilizatory 5V, uk³ad
US4 i 12V uk³ad US5. Dziêki mostkowi prostowniczemu M1 uk³ad mo¿e byæ zasilany napiêciem
sta³ym (18 – 20V) jak i przemiennym (14 - 15V).
Spis elementów 1013-K
C11 - 22nF
C12 - 22nF
Rezystory:
R1 - 22k
R2 - 22k
R3 - 22k
R4 - 22k
R5 - 22k
C13 - 1nF
C14 - 6,8nF
C15 - 150nF
C16 - 6,8nF
C17 - 150nF
C18 - 1µF/16V
R6 - 820k
R7 - 510
R8 - 510
R9 - 510
R10 - 510
R11 - 510
C19 - 82nF-100nF
C20 - 47µF/16V
C21 - 47µF/16V
C22 - 47µF/16V
C23 - 47µF/16V
C24 - 2200µF/16V
R12 - 510
R13 - 3,9k
R14 - 1,2k
R15 - 5,1k
R16 - 5,1k
R17 - 300
R18 - 510
C25 - 100nF
C26 - 100nF
C27 - 47µF/16V
C28 - 100nF
C29 - 47µF/16V
C30 - 47µF/16V
Pó³przewodniki:
P1 - 22k
P2 - 22k
P3 - 22k
P4 - 22k
P5 - 22k
P6 - 22k
D1 - BAT42
D2 - BAT42
D3 - LED R
D4 - LED R
D5 - LED R
D6 - LED R
P7 - 10k
Kondensatory:
C1 - 4,7µF/16V
C2 - 4,7µF/16V
C3 - 100µF/16V
C4 - 47µF/16V
D7 - BAV21
MG1 - RB152 lub odpowiednik
Uk³ady scalone:
US1 - µPC1892CT
US2 - NE5532 lub odpowiednik
US3 - LM3914 lub odpowiednik
C5 - 47µF/16V
C6 - 100nF
C7 - 10µF/16V
C8 - 680pF
C9 - 100nF
C10 - 22nF
US4 - 78L05
US5 - 7812
Inne:
Z1 - ARK2
P³ytka - 013-K (193mm x 77mm)
P³ytka - 1013-1-K (30mm x 15mm)