АРУ (AGC) для домашнего кинотеатра 5.1

[plimut]

Приветствую всех участников форума.

Предлагаю обсудить возможность разработки схемы автоматический регулировки громкости для домашнего кинотеатра, так как переключать каналы ночью без пробуждения ребенка невозможно. Разница громкости на разных ТВ каналах и сценах просто огромна. Интересует автоматическая регулировка усиления каждого из каналов в отдельности. В современных телевизорах это реализовано на уровне DSP, но на штатный оптический выход телека эта обработка не действует.

Купил у китайцев вот такой девайс:

Спойлер

Может есть у кого опыт разработки подобных схем АРУ чтобы ограничить усиление ? Лично мне видится ОЭП-10 по входу, которая будет (давить) на землю сигнал от декодера, а лампу оптопары вообще поджигать от выхода на колонки ? Поглядел схемы в интернете, но такое впечатление что это ни кому не нужно.
Часть из них вообще обычным транзистором срезает полуволну по входу, а для его раскачки требуется аж целый отдельный ОУ с выпрямителем и накачкой на конденсаторе. Мне кажется такая схема даст дикие искажения как только усиление превысит границу среза.
Другая часть схем использует аналогичный принцип но на землю сигнал давит полевик, там тоже целая куча проблем с искажениями исходного сигнала.

Спойлер

За одно хочется обсудить теоретическую возможность использования резисторных оптопар типа ОЭП в схемах АРУ.

[Albert_V]

Если качество звука критично - ищите что то типа SSM2120 и делайте на них.
Если нужны только VCA - SSM2164.

[YRI,LV]

Plimut- любая система АРУ-по звуку влечЁт снижение динамич-диаппазона так что делайте выводы вместо лампочек-сопротивлений можно исп-мофсеты теже линейн-резисторы

[plimut]

[uquote="Albert_V",url="/forum/viewtopic.php?p=3236407#p3236407"]Если качество звука критично - ищите что то типа SSM2120 и делайте на них.
Если нужны только VCA - SSM2164.[/uquote]

Огромное спасибо за наводку, сколько я не гуглил на эту тему ни чего подобного на SSM-2120 не встречал, если простые идеи иссякнут буду делать на ней. Но судя по даташиту ей надо +/- и еще обвязочка не быстрая.

Plimut- любая система АРУ-по звуку влечЁт снижение динамич-диаппазона так что делайте выводы вместо лампочек-сопротивлений можно исп-мофсеты теже линейн-резисторы

Так мне и надо уменьшить разницу между громкими и тихими сигналами в отведенный промежуток времени который я подстроечниками уже экспериментальным путем подберу.
А разве затвор мосфета можно открыть переменным током без диодов и кондера накачки ? И еще подскажите, мосфет совсем хорошо работает на переменном токе ? Сток-Исток имею ввиду.

[Albert_V]

...еще обвязочка не быстрая.

Если у неё отключить конденсатор у детектора на GND - она превращается в идеальный ограничитель сигнала.
Т.ч., всё зависит только от вас.
Проникание сигнала управления в звуковой тракт у неё практически отсутствует (цифр не помню).

[plimut]

[uquote="Albert_V",url="/forum/viewtopic.php?p=3236511#p3236511"]

...еще обвязочка не быстрая.

Если у неё отключить конденсатор у детектора на GND - она превращается в идеальный ограничитель сигнала.
Т.ч., всё зависит только от вас.
Проникание сигнала управления в звуковой тракт у неё практически отсутствует (цифр не помню).[/uquote]

Вы имеете ввиду лапку LOG AV 1 на FIGURE 2: Level Detector ?

[YRI,LV]

plimut - может вы и правы про оэп-10 возможно самый простой вариант можно взять схему АРУЗ-от японского бумбокса и адоптировать сюда а что косается полевиков перехода сток-исток ему безразнецы куда и что прапускать для звука самое то

[Albert_V]

plimut, Да.

Добавлено after 7 minutes 58 seconds:
Если хотите сделать на ОЭП-е - Есть достаточно красивое решение: Делаете на ОУ симметричный (диф.) вход, входные резисторы составляете из последовательно соединённых двух резисторов, а резистор ОЭП включаете между точками соединений этих двух последовательно включенных резисторов по двум входам.
Таким образом, вы сможете полностью убрать проникание сигнала управления в звуковой тракт.
Не знаю насколько понятно я сказал.......

[plimut]

[uquote="YRI,LV",url="/forum/viewtopic.php?p=3236542#p3236542"]plimut - может вы и правы про оэп-10 возможно самый простой вариант можно взять схему АРУЗ-от японского бумбокса и адоптировать сюда а что косается полевиков перехода сток-исток ему безразнецы куда и что прапускать для звука самое то[/uquote]

Если будет свободное время, скинь схему АРУЗ-от японского бумбокса, по обсуждаем, (для этого тема и создана) на счет мосфета понял, теперь мои сомнения в прошлом.

Добавлено after 12 minutes 47 seconds:
[uquote="Albert_V",url="/forum/viewtopic.php?p=3236548#p3236548"]plimut, Да.

Добавлено after 7 minutes 58 seconds:
Если хотите сделать на ОЭП-е - Есть достаточно красивое решение: Делаете на ОУ симметричный (диф.) вход, входные резисторы составляете из последовательно соединённых двух резисторов, а резистор ОЭП включаете между точками соединений этих двух последовательно включенных резисторов по двум входам.
Таким образом, вы сможете полностью убрать проникание сигнала управления в звуковой тракт.
Не знаю насколько понятно я сказал.......[/uquote]

Все понятно вы сказали, есть активный усилитель сигнала который обязательно будет вносить искажения в исходный сигнал и раскачивать гасящий транзистор, а есть пассивный который его забирает (с высоким сопротивлением входа) почти не внося искажения и поджигает резисторную оптопару которая резистором будет давить вход усилителя. Лично мне этот вариант кажется более лояльным к источнику сигнала.
Но и ваше предложение на высоте, это вполне себе не хилый компрессор. Но вот с искажениями могут быть вопросы. Если совсем хорошо измерять Это не суть важно, я сделаю эту схему так или иначе, я хочу сделать ее хорошо, а быть может и без закупки микросхем.

[Albert_V]

Кстати, с полевым транзистором вы гарантированно "поймаете" проникание управляющего.
У вас буде только один выход, это искать компромисс между временем атаки и слышимостью фронта управляющего.
P.S.
Хотя, если вам нужно именно АРУ - у вас время атаки явно будет больше 0.1сек...
P.P.S.
Есть ещё одна небольшая "подлянка", связанная с тем, что у разных ТВ каналов разный спектр сигнала и разная степень "закомпрессированности".
"На слух по громкости" они всё равно не будут казаться как с одинаковой громкостью...

[plimut]

[uquote="Albert_V",url="/forum/viewtopic.php?p=3236574#p3236574"]Кстати, с полевым транзистором вы гарантированно "поймаете" проникание управляющего.
У вас буде только один выход, это искать компромисс между временем атаки и слышимостью фронта управляющего.
P.S.
Хотя, если вам нужно именно АРУ - у вас время атаки явно будет больше 0.1сек...
P.P.S.
Есть ещё одна небольшая "подлянка", связанная с тем, что у разных ТВ каналов разный спектр сигнала и разная степень "закомпрессированности".
"На слух по громкости" они всё равно не будут казаться как с одинаковой громкостью...[/uquote]

Со временем атаки мне тоже очень непонятно, если сигнал минимальной частотой (допустим) 20 гц.

Что есть время атаки - в моем понимании это время при котором если амплитуда сигнала продолжает расти начинает работать схема ограничения.
Что есть время спада - в моем понимании это время после которого схема ограничения должна учухаться (конденсатор разрядится) и успеть уйти на режим ограничения.
Я может плохо понимаю принцип, но в моем разумении он работает за счет разности токов разряда конденсатора, то есть он заряжается и разряжается двумя токами (атаки и спада), Первый больше, второй меньше.

Albert_V - да в том то и дело, что контроль сигнальной амплитуды это половина решения, там действительно зависит от частотной характеристики, и таки вы правы, схема должна обладать некой нелинейностью особенно в среднем диапазоне частот. Желательно отрегулировать подстроечником.

[Albert_V]

Правильно.
Попробую "на двух пальцах" рассказать как это будет "выглядеть" с реальным сигналом:
За тестовый сигнал берём, к примеру, sin 1kHz, чередование "пачек" с уровнями -40dB и -10dB по секунд пять каждая. Порог срабатывания, условно выставляете по -20dB. Для простоты, считаем что характеристика "жёсткая" (на вход детектора подаём сигнал с выхода).
Теперь представьте: В данный момент сигнал по -40dB. "Проходит как есть" по -40dB. Появляется сигнал по -10dB. Что на выходе? Правильно. Будет всплеск и "выход" за некоторое время на -20dB (уровень ограничения). Грубо говоря, время с начала этого "всплеска" до выставления уровня -20dB - это время атаки. По другому его ещё называют время срабатывания.
"Время отпускания" - это с момента смены входного уровня с -10dB на -40dB до того, как на выходе сигнал станет по уровню -40dB.
Аналогично можно рассмотреть ситуацию, когда АРУ всегда работает. Для этого, просто, представьте что порог срабатывания установлен ниже -40dB.

Это вариант, где на детектор сигнал подаётся с выхода.

В студийных компрессорах, сигнал на детектор подают со входа(!).
С одной стороны, здесь намного выше требования к схемотехнике, с другой - можно сделать так, что после порога срабатывания выходной сигнал будет компрессироваться с неким коэффициентом (Ratio).
На слух это "приятнее". Так же, часто по выходу компрессора ставят лимиттер, который "съедает всплеск" на время срабатывания.
А теперь, кратко о том, как сделано в цифровых обработках: Блок-схема та же, но добавляется линия задержки (буфер) от входа до точки аттенюатора. Вход на детектор берётся до линии задержки. Это позволяет "работать с предсказанием" по уровню. Хотя у некоторых обработок, плюс к этому, есть возможность сделать полную имитацию аналоговых компрессоров. (в дешёвых - вообще не заморачиваются с предсказанием).

Минимальное время атаки заранее "просчитать" достаточно сложно. Дело в том, что если его взять минимально возможным - при превышении порога срабатывания, у вас будет "подсечён" только один полупериод sin в некоей точке от 0 до 90 градусов (говорю только про одну половину синуса). В принципе, на это можно было бы и не обратить особого внимания, если бы в этот же момент не "проскочил" бы фронт управляющего напряжения в тракт.
А это уже будет восприниматься как "громкий щелчёк". Выход - "заваливать" фронт управляющего. Другими словами - увеличивать время срабатывания. К тому же, многое зависит ещё от того насколько изменился сигнал. Т.е., к примеру, если сигнал "моментально" превысил порог на 3dB, это одна дельта по напряжению управления; на 20dB - другая. Соответственно, и времена будут отличаться.
А проникание управляющего будет всегда. С одним регулирующим элементом оно будет больше, с другим меньше. Многое ещё, конечно, зависит от схемотехники.

Что касается полевых транзисторов в качестве регулирующего элемента - тут тоже не всё "радужно". В большинстве полевиков есть диод, включенный в со стока на исток (обратное включение). Тут надо либо искать полевик без диода (найти очень сложно), либо за 0dB принимать уровень, при котором этот диод не начнёт приоткрываться.

Что касается частотнозависимого АРУ - просто, добавляется некий фильтр перед детектором. /по такому принципу работает Deesser/.

Как то так.....