Hallo,
habe eine Frage zur symmetrischen Lautstärkeregelung. Es soll hierfür
ein spannungsgesteuerter Widerstand zwischen Signal- und Signal+ werden,
welcher mit den Serienwiderständen einen Spannungsteiler bildet. Der
spannungsgesteuerter Widerstand hat einen nicht gerade kleinen THD. Wohl
durch leicht schwankende Widerstandswerte je nach Signalpegel
verursacht.
Würde sich der THD bei der Wandlung balanced --> unbalanced zum Teil
wieder aufheben, oder ist das zu einfach gedacht?
Arne
Arne,
was verwendest Du als spannungsgesteuerten Widerstand? Welcher Wert für
THD ist Dir hinreichend klein? Wie groß ist der Signalpegel an den
Eingängen?
Dieter
>Würde sich der THD bei der Wandlung balanced --> unbalanced zum Teil>wieder aufheben, oder ist das zu einfach gedacht?
Das ist ja der Witz an der ganzen Sache.
@Dieter,
ich möchte LDRs (spannungs- oder stromgeregelt) als regelbaren
Widerstände hierfür benutzen.
http://www1.silonex.com/audiohm/constants.html
Die hohe Spannung der Quelle mit 24 dBu würde den THD der LDRs
zusätzlich erhöhen. Ich würde daher am Eingang noch einen weiteren
Spannungsteiler anbringen damit nur soviel Spannung wie nötig über die
LDRs fliessen lassen. THD wäre mir hinreichend klein mit 2 Nullen hinter
dem Komma.
Arne
Arne,
dachte immer, LDRs seien nicht kritisch bzgl. THD. Bei diesen Werten
könnte man ja beinahe FETs verwenden. Allerdings gehen da keine
Spannungen wesentlich größer als 100 mVeff.
THD mit zwei Nullen hinter dem Komma? Meinst Du damit Prozent, also
0,00x %?
Dieter
Arne,
was noch unklar ist: Willst Du kontinuierlich regeln bzw. steuern, oder
wäre auch eine stufige Beeinflussung denkbar, z. B. 16 oder 32 Stufen?
Man bedenke, der LDR wird nur sehr ungenaue Widerstände reproduzieren
können, die wiederum sogar stark temperaturabhängig sind.
Dieter
Hallo Dieter,
ja, ich meine 0,00x % THD. Und das über einen weiten
Signaldämpfungsbereich (was halt so ein ShuntLDR -kleinster RWert ca. 60
Ohm- so hergibt).
Die Regelung ist nicht das Problem, wird mit einem DAC gemacht und die
Spannung bzw. Ströme für die ausgemessenen LDR-Widerstände (1 db
Schritte) in einer LookUp Tabelle gespeichert. Die Temperaturabweichung
ist m.E erst einmal vernachlässigbar, solange es keine
Kanalungleichheiten gibt.
Arne
Arne,
wenn ich das digitale Steuersignal schon habe, würde ich es anders
machen: Einzelschalter für Analogsignale. Für diese gibt es
unterschiedliche Möglichkeiten, im einfachsten Falle geht es sogar mit
invers betriebenen Bipolartransistoren (als einfacher Mute-Schalter wird
dies in vielen CD-Playern so gemacht). Falls eine Schrittweite von 1 dB
erforderlich ist, sollten 7 Bit pro Kanal ausreichen. Ein letztes Bit
könnte dann die totale Abschaltung bedeuten.
Bei den LDRs fürchte ich, dass die Kanalgleichheit schlechter ist als 1
dB. Und wenn die THD-Werte tatsächlich zu schlecht sind, würde ich es
nicht so machen. Eine andere (Halb-)Analoglösung wäre noch mit digitalen
Potentiometern. Es gibt da verschiedene Hersteller. Allerdings muss auch
auf die THD-Werte geachtet werden.
Die LDRs hätten ihre Berechtigung, wenn es sich um Regelungsaufgaben
ginge, bei denen der Absolutwert als reproduzierbare Größe nicht
entscheidend wichtig ist.
Dieter
Hallo Dieter,
Danke für die Infos. Die Transistoren zur Mute-Schaltung habe ich in
meinem CD-Player auch verbaut. Kann nicht sagen ob das zur
Lautstärkeregelung qualitativ gut genug wäre, bei einem Mute Schalter
ist das ja vernächlässigbar. Kannst Du da was zu sagen?
Eine Lösung mit Analogschaltern hat ein namhafter Audio-Hersteller vor
Jahren mal realisiert. Seit PGA2311&Co. macht niemand mehr solch einen
Aufwand. Hatte mir auch das Datenblatt zu den Schaltern im IC Gehäuse
gezogen, die technischen Daten waren nicht unbedingt audiotauglich.
Kannst spezielle analoge Audioschalter empfehlen oder meintest Du in
jedem Fall eine Lösung mit Einzeltransistoren.
Bzgl. Kanalgleichheit bei LDR's gebe ich Dir recht, das es schwierig ist
unter kleiner 1 dB Abweichung zu bleiben. Mit gematchten Exemplaren hat
das aber bisher gut funktioniert.
Gruß
Arne
Arne,
also bei den MCP401x von Microchip habe ich gar keine Angaben gefunden
über Nichtlinearität. Ich würde es mit integrierten Transistor-Arrays
versuchen und halt gestufte Widerstände damit schalten. Man kann auch
Foto-MOS- Schalter verwenden, die benötigen aber einen nicht zu
vernachlässigenden Steuerstrom (also z. B. AQY-xxx). Diese sind relativ
teuer. Mehrkanalige gibt es auch, z. B. AQS221N2S. Diese haben mit ca.
10 Ohm einen rel. hohen ON-Widerstand, so dass der Längswiderstand mind.
10k...100k haben sollte, sonst sind wieder Verzerrungen zu erwarten.
Mit statischen Halbleiterwiderständen wie FET usw. wird man wohl keine
Klirrfaktoren <0,01 % schaffen. Möglicherweise wird das auch für LDRs
schwierig. Ich habe daheim auch solche Module, wenn ich Zeit habe, werde
ich damit mal Klirrgrade messen.
Also die von Dir genannten PGA2311 sind aber nicht schlecht bezügl.
Audioqualität.
Dieter
Die Datenblätter zu den Typen schaue ich mir an. Danke dafür. Habe schon
befürchtet, dass eine diskrete störungsarme Lautstärkereglung nicht
(oder nur schwer) machbar ist. Dann wird es wohl doch ein PGA.
Arne,
gestern habe ich mal an einem meiner älteren LED/LDR-Module
Klirrfaktoren gemessen und bin bei einem Spannungsteiler aus
Festwiderstand und LDR (1:1) bei den drei Größenordnungen 1k, 10k und
100k auf Werte gekommen, die besser als 70 dB Klirrdämpfung bedeuten.
Genauer konnte ich (noch) nicht messen, weil der "Störteppich" bei -70
dB lag. Ich nehme an, die Klirrdämpfungen sind de facto noch größer.
Wie sich Deine LDR-Module verhalten, das kann ich nicht sagen. War Deine
Aussage der hohen THDs basierend auf Messwerte oder eine Annahme im
Zusammenhang mit Produktdaten?
Gruß
Dieter
Gemessen habe ich noch nicht, hätte als Mess-Equipment auch nur eine
Soundkarte. Daher bezogen sich meine Angaben auf:
Serienwiderstand 5 kOhm, -3dB Shunt
THD+Noise vs. Signal Level:
http://www1.silonex.com/audiohm/con_figures/audio_con_fig6.html
Serienwiderstand 2 kOhm, -3dB Shunt (höherer LED Strom)
THD+Noise vs. Signal Level:
http://www1.silonex.com/audiohm/con_figures/audio_con_fig7.html
Sieht bei kleinen Signalpegeln gar nicht mal so schlecht aus.
und Figure7 :
http://www1.silonex.com/audiohm/levelcontrol.html
Hier wiederspricht sich eigentlich die Messung mit dem o.g. Abbildungen
(Peak bei -2db/-3dB) oder ich deute da was falsch. Die horizontale Skala
ist mir auch nicht ganz klar. Soll das der LED Strom sein? Weiter oben
im Text steht die Einheit der Skala wäre mA.
Gruß
Arne
Arne,
ja anfangs sollten das wohl mA LED-Strom sein, bei 300m bedeutet dies
300uA. Aber in Fig. 7 ist das anscheinend entweder eine Messspannung
über einen Vorwiderstand der LED oder es sind direkt mA. Das ist nicht
so genau klar beschrieben.
Kurz nach dem Einsatzpunkt macht der LDR anscheinend seine größten
Verzerrungen. Das versuche auch mal nachzustellen mit meinen Modulen.
Wenn dem so ist, könnte man diesen Bereich einfach ausblenden.
Sie haben auch keine reinen THD sondern immer nur die Summe aus THD und
Rauschen. Könnte mir gut vorstellen, dass das Rauschen dort auch größer
ist.
Ich würde auch die max. Nutzspannung nicht zu groß wählen. Meine
unbelastete Signalspannung war übrigens immer 1 Veff und Frequenz 1 kHz.
Gruß
Dieter
Dieter,
nur 1 Volt Nutzspannung schränken die Verwendbarkeit bei bei
symmetrischen Quellen mit hohen Pegeln ein. Ist unschön später wieder
verstärken zu müssen, weil vorher der Pegel zu stark abgesenkt wurde.
Würde dann wieder für einen PG2311 sprechen. Die Messwerte sind bei
diesem zwar auch schlechter als bei der 5 Volt Version PGA2310,
insbesondere bei tiefen und hohen Frequenzen, wohl aber noch besser als
ein LDR. Ich mache mich auch mal ans Messen, evtl. finde ich doch noch
eine Lösung mit den LDRs.
Gruß
Arne
Arne,
habe bei meinem LDR-Modul von der Fa. Tesla nochmals Messungen gemacht.
Bei jeweils ca. 3 dB Absenkung und den Vorwiderständen 100k, 10k und 1k
konnte ich keine Verzerrungen über -75 dB feststellen. Bei mir
verschwindet darunter alles im Rauschen. Die Gesamtspannung war wieder 1
Veff. Mehr macht mein Sinusgenerator nicht. Dieser hat übrigens einen
Klirrgrad <0,003%, die Messbrücke kann das nicht mehr auflösen.
An Deine Stelle würde ich für diesen Zweck und vor allem auch bei den
Gegebenheiten der digitalen Ansteuerung auch eher zum dig. Poti greifen.
Man könnte sich überlegen, ob es sinnvoll wäre, durch einen Schalter
eine Bereichsaufteilung vorzunehmen -- möglich, dass man dadurch noch
Klirrdämpfung gewinnt.
Dieter
Balanced_Volume_Control.jpg
(25 KB)
