前の記事の議論で最も熱烈な議論が主に、HiFi機器のオーディオ信号のボリュームコントロールとしてデジタルインピーダンスを使用する可能性に関係していたことは、私にとって驚きでした。 この問題を明確にするために、VDAC AD9252に基づいたスイッチングインパルス抑制回路を備えた高品質ボリュームコントロールの回路の詳細な分析に別の記事を捧げることにしました。 回路に加えて、カットの下で達成された特性を知ることもできます。
デジタル抵抗に関連する一般的な問題を扱った昨日の私の記事を読んでいない人のために、私はあなたがまずここでそれをよく理解することを強くお勧めします。 まず、以下で実際に議論されていることをよりよく理解します。次に、今日のトピックに興味がある場合は、その中から自分にとって興味深い資料を見つけます。
デジタル抵抗を使用してパラメーターを変更できるプログラム制御値コンバーター、チューナブルフィルター、その他の電子部品の実際の回路の約束された例を提供するには、3番目の記事を書く必要があります。 近いうちにこれをやろうとしますが、今のところは、ADIのトップエンドデバイスに基づいて組み立てられたボリュームコントロールが
私は、Hi-Fiであると主張するADIによって製造されたデジタルコントローラーのトップエンドマイクロチップの1つに基づいてボリュームコントロールを作成する試みを表しています。
最初に、あなたがなんとか絞ることができた一般的な特徴を説明します。 低高調波歪み。 正規化された伝達特性。 音量レベルを調整するためのダイナミックレンジは46 dBです。 さらに、130 dBの信号減衰を伴うMUTE機能の可能性があります。 AD5292レギュレーターが特別なコマンドを発行してシャットダウンモードに入った後、レギュレーターはこのモードに入ります。 そしてもちろん、音量レベルを切り替えた瞬間に聴覚切断インパルスノイズの発生の影響を減らすための特別なスキームがあります。 この効果は対数アンプで最も顕著に現れます。これは、そのボリュームが非常に広い範囲で急激に変化する可能性があるためです。 音量レベルを最小に切り替える際の干渉を最小限に抑えるには、信号がゼロを通過するときにこの切り替えを実行する必要があります。
レギュレータは、最大±14ボルト（10 V RMS）までの入力信号レベルで動作でき、良好なノイズ特性を提供します。 出力での最大負荷電流は20 mAです。 SPIインターフェースによる管理。 マイクロサーキットを制御マイクロコントローラーに接続するためのインターフェースは、標準であるため表示されていません。
スキームとその動作原理
入力リピータからの信号は、対数特性を備えたAD5292レベルコントローラに供給されます。 信号の一部は、AD8541オペアンプにロードされた抵抗R4とR5の分圧器を使用してメイン信号から分岐し、1.81 Vのレベルで人工アースを形成する動的負荷として機能します。次に、信号は幅U信号がゼロを通過する領域で13ミリボルト。 信号がゼロを通過した瞬間に、U5Aロジックエレメントによって低レベルが生成されます。
音量レベルを切り替えるには、バッファレジスタに新しいデータを書き込み、SYNC U6の入力にネガティブエッジを適用する必要があります。 コードを記録した後、U5Bの下位入力に低レベルを適用すると、オーディオ信号がコンパレータの「ウィンドウ」を通過する瞬間にのみ、デジタル抵抗値のスイッチングレベルに変換されます。 動作の精度を向上させるために、回路全体が直流でのみ動作することに注意してください。
音量調節のために最も快適な耳の制御特性を得るために、デジタル抵抗の平均出力は抵抗R8でブリッジされています。 その結果、下図に示す正規化された信号伝送特性が得られます。
パルスノイズ低減回路の動作説明図
まず、無効化されたパルスノイズ抑制回路で抵抗レベルを切り替えるとどうなるかを見てみましょう。
これは、ゼロでマークされた時間中に発生したサウンドをオンにした瞬間のトランジェントの外観です。
サウンドをある値から別の値に切り替える場合、すべてがさらに悪く見えるかもしれません。
次の図は、大音量から小音量に切り替えるときのノイズ抑制回路の動作の結果を示しています。
レギュレーター特性
次に、規制当局で達成した他の特性を見てみましょう。
尊敬されるAlex013が前の記事へのコメントで正しく指摘しているように、 音質はアンプパスの信号の奇数倍音のレベルに非常に強く依存します。 デジタルコントローラーがそれらにどのように影響するかを示すために、「ポテンショメータースライダー」が最も正確な位置に設定された回路を通過する1 KHz信号のFFT変換の結果を見てみましょう。つまり、伝送係数は1です。
私の意見では、特性は非常にまともで、3次高調波のレベルは-100 dBを下回り、5次は肉眼ではまったく見えません。 私たちの音響の専門家は何と言うでしょうか
次のグラフは、特にbarabanus habrowserを引用
1 KHzの周波数で、この回路は-93 dBの合計信号歪みレベルを提供します。 回路の固有ノイズレベルと非線形歪みの、アンプゲインが1の場合の信号周波数への依存性を以下のグラフに示します。
妥協の愛好家のためのオプションスキーム。
これで私たちの回路の研究は完了です。ボーナスとして、特性がわずかに劣るが、よりアクセスしやすい要素ベースを備えた簡略版を提案します。
しかし、非常に高い周波数で音量レベルを切り替えるプロセスのオシログラム。 ご覧のように、切り替え時の非線形歪みは完全ではありませんでしたが、耳からの放出物のカットについては言及されていません！
最後まで読んでくれてありがとう。 もう少し忍耐力をテストしてみます。 私は「クリアで透明な音」の分野の専門家ではなく、説明したデバイスの品質を評価することは難しいので、質問への回答またはコメントの形で意見を表明してください。
シリーズの前の記事へのリンク： 「DACが役に立たない場合。 デジタルポテンショメータの詳細。 パート1
この記事では、 eta4everによる真空管アンプの写真の一部を使用しています。