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音频延迟电路:在音频中创建回声和混响效果

  • 发表时间:2021-10-27 08:38:50
  • 来源:本站
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有时,我们得到音频输出不够好。它要么不丰富,要么平淡无奇,让我们的耳朵发麻。为了避免这种情况,我们引入了一个称为音频延迟的过程。通过这样做,我们通过使用延迟的音频输出信号来制作更丰富的声音。然后,我们将其恢复为原始音频。 

此过程会产生具有特殊效果的音频,例如回声和混响。音频延迟电路为数字传输增加了少量延迟。在这里,我们讨论音频延迟电路、它的用途以及如何构建一个。

一、音频延迟电路的功能和用途?

音频延迟线是将延迟的音乐从模拟信号转换为数字信号的基本概念。然后将其放入移位寄存器或任何数字延迟或存储介质中。数模转换器将延迟的数字信号转换为延迟的音频。 

该电路有助于实现出色的音频体验。功率放大器产生回声(音频信号时间延迟)和混响。然而,空间或房间的设计决定了在该空间播放的音乐的聆听体验。例如,如果一个房间有几个玻璃窗,它会对音乐产生过度的回声效果同时,如果房间里塞满了很多东西,音乐就会失去所有回声和混响效果。这种房间会产生沉闷乏味的声音。因此,音频延迟电路有助于恢复由音乐产生的情绪。这样做更好,因为您不必为选择的室内设计而烦恼。

由于所需的设备成本高昂,因此在当时获得音频信号延迟电路具有挑战性。新技术使电路的建造成本更低,而这项创新就是Bucket-Brigade

首先,我们将音频信号固定到桶旅设计输入中。然后,我们让 IC 与时钟发生器一起工作;音频输入信号以步进方式移动,直到到达具有所需延迟的输出音频。因此,当延迟信号再循环到原始信号中时,我们实现了混响效果。

(音频延迟电路框图) 

(音频延迟电路框图) 

来源:-维基共享 

2. 音频延迟电路工作原理

斗式旅IC是电路的重要组成部分。此外,课程中没有昂贵的模数和数模转换器。音频延迟电路中有相量/镶边模式。音频的频率,其波长就像时间延迟,将在此设置中消失。但所有其他频率都变得更强。然后,频率范围介于陷波之间的梳状滤波器通过改变时钟频率进行调整。相量/镶边模式还有助于从单声道信号创建立体声信号,一个通道通过注入延迟信号来接收定相输出。然后,另一个得到通过去除延迟信号获得的结果。 

低通滤波器(抗混叠滤波器)清除输出波形和其他重复信号。信号存在于输入端,但延迟了时钟频率范围的 256 倍。例如,当时钟频率为 100 kHz 时,最大延迟为 256 x 1/100,000 = 2.56 毫秒。时钟频率影响输入端音乐信号的采样率。因此,时钟频率降低 50% 是它传达的最重要的音频频率。如前所述,斗式旅使电路的建设成本更低。接下来,我们讨论 Bucket-Brigade 和全通滤波器。 

 电路图 

音频放大器输出继电器延迟电路图            

来源:https : //www.learningelectronics.net/circuits/index.html 

斗式旅

Bucket Brigade Devices是带有多个电容的芯片,它们负责音频信号的延迟。这个名字来自一个历史性的消防实践,人们在一条线上分享水桶。斗式模拟移位寄存器的工作原理类似于斗式数字移位寄存器。由此得名。

电容器代表连接到移位寄存器中PMOS IC 的“桶” 单芯片上每级超过1000个电容和一些MOS晶体管。从一个步骤传输到下一个步骤的元素是电荷包。我们都知道同时将水倒入和倒出桶是多么困难。而且,同时对电容器进行充电和放电是困难的。移位寄存器和一对异相时钟频率克服了这个问题。带有“奇数”数字的桶与“偶数”数字合并到以下桶中。它发生在第一个时钟为高电平期间。一旦第二个高速时钟响起,偶数桶就会扔到后面的奇数桶中。

斗式旅装置

斗式旅装置

全通滤波器

这种设计允许输入信号的所有频率分量通过。它在不衰减的情况下执行此操作。任何电线都适用于此功能。但是,全通滤波器的独特之处在于它提供可预测的相位变化。它在输入信号的不同频率下执行此操作。 

人们在通信技术领域使用这些过滤器。跨传输线长距离传输信号会导致它们的相位发生偏移。这些传输线包括电话线。我们使用全通滤波器来校正这些相移。在某些圈子中,他们将它们称为延迟均衡器或相位校正器。尽管该滤波器具有显着的 1 响应,但它提供了相移。全通滤波器可自定义信号处理链中元素的延迟响应。 

群延迟规范需要您使用与滤波器级联的全通滤波器。此外,音频电路使用全通滤波器来结束不需要的相移,从而导致产生不需要的背景噪声。此外,人们在电子通信系统中使用它们来补偿语音信号中的相移。

全通滤波器

全通滤波器

音频延迟电路的构建

下图解释了用于构建音频延迟电路的电阻值。此外,让我们看看构建音频延迟电路时要考虑的关键因素。

  • 合适的电阻值:在构建音频延迟电路时,使用合适的电阻值是必不可少的。它有助于确定释放按钮后晶体管保持导通的时间。

  • 合适的材料:简单电路结构中使用的必要元件是晶体管、电解电容器和二极管。电容值决定了晶体管保持导通的时间。此外,在电路中放置一个晶体管只会导致几秒钟的时间延迟。但是增加一个晶体管会增加电路的灵敏度。

  • 电源选择: 甲电压调节器,IC6,生成主15伏电源。移位寄存器具有来自 R22 的 +1 和 +20 伏电压源,而 R23 是 +20 伏电压轨。由于单端电源驱动运算放大器,因此 10.5 伏电压线是必需的。

  • 电容器引脚方向:小心插入所有半导体和电解电容器如果您将它们放在正确的方向上,将会有所帮助。MOS 器件对静电荷很敏感,手指上产生的静电荷会破坏它们。您可以将 IC 放在PCB上,也可以使用 IC 插座。

音频延迟电路的电源

音频延迟电路的电源

结论

音频延迟电路是必不可少的,因为它可以使音乐或声音在房间或给定空间中更具吸引力。Bucket Brigade 设备已经完成了这个电路的构建,成本更低。因此,您不必担心成本。 

但是,在构建音频延迟电路时,您需要小心将材料插入正确的位置。请务必小心处理它们。现在您可以创造更丰富、更饱满的声音。 如果您有任何问题,请 联系我们