Circuito de atraso de áudio:criando efeito de eco e reverberação em áudio

Às vezes, a saída de áudio que recebemos não é boa o suficiente. Ou não é rico ou sai sem graça e faz nossos ouvidos formigarem. Para evitar isso, introduzimos um processo conhecido como atraso de áudio. Ao fazer isso, produzimos sons mais ricos usando o sinal de saída de áudio atrasado. Em seguida, retornamos ao áudio original.

Este processo resulta em áudio com efeitos especiais como eco e reverberação. Um circuito de atraso de áudio adiciona uma pequena quantidade de atraso às transmissões digitais. Aqui, discutimos o circuito de atraso de áudio, seus usos e como construir um.

1. Funções e usos do circuito de atraso de áudio?

Uma linha de atraso de áudio é um conceito fundamental que transforma a música atrasada de um sinal analógico para um sinal digital. Ele é então colocado em um registrador de deslocamento ou em qualquer meio de armazenamento ou atraso digital. Um conversor digital-analógico converte o sinal digital atrasado em áudio atrasado.

Este circuito ajuda a obter uma ótima experiência de áudio. Este amplificador de potência gera um eco (atraso de tempo do sinal de áudio) e reverberação. No entanto, o design de um espaço ou sala determina a experiência de audição da música tocada nesse espaço. Por exemplo, se uma sala tiver várias janelas de vidro, haverá um efeito de eco excessivo na música. Enquanto isso, a música perde todos os efeitos de eco e reverberação se muitas coisas encherem a sala. Este tipo de sala produz um som monótono e sem graça. Assim, o circuito de atraso de áudio auxilia na restauração do clima criado pela música. É melhor porque você não precisa se preocupar com o design de interiores que escolher.

Foi um desafio obter um circuito de atraso de sinal de áudio no passado porque os dispositivos necessários eram caros. Nova tecnologia torna a construção do circuito mais barata, e essa inovação é o Bucket-Brigade.

Primeiro, fixamos um sinal de áudio na entrada do projeto bucket-brigade. Então, fazemos os CIs funcionarem com um gerador de clock; o sinal de entrada de áudio se move de maneira escalonada até atingir o áudio de saída com o atraso desejado. Assim, conseguimos um efeito de reverberação quando o sinal atrasado recircula no sinal original.

(O diagrama de blocos de um circuito de atraso de áudio)

2. Princípio de funcionamento do circuito de atraso de áudio

Os CIs da brigada de baldes são as partes essenciais do circuito. Além disso, não há caros conversores analógico-digital e digital-analógico nos cursos. Existe um modo de fasor/flanger no circuito de atraso de áudio. A frequência do áudio, cujos comprimentos de onda são como o atraso de tempo, morrerá nessa configuração. Mas todas as outras frequências ficam mais fortes. Em seguida, um filtro pente com uma faixa de frequência entre os entalhes se ajusta alterando a frequência do relógio. O modo fasor/flanger também ajuda a criar sinais estereofônicos a partir de sinais monofônicos, e um canal recebe a saída faseada injetando o sinal atrasado. Então, o outro obtém o resultado obtido removendo o sinal atrasado.

Um filtro passa-baixa (filtro anti-aliasing) limpa a forma de onda de saída e outros sinais duplicados. Os sinais existiam na entrada, mas foram atrasados ​​em 256 vezes a faixa de frequência do clock. Por exemplo, quando a frequência do relógio é 100 kHz, o atraso máximo é 256 x 1/100.000 =2,56 milissegundos. A taxa de clock influencia a taxa de amostragem do sinal de música na entrada. Assim, uma frequência de clock 50% menor é a frequência de áudio mais significativa que ela transmite. Como dito anteriormente, a brigada de baldes torna a construção do circuito mais barata. A seguir, discutimos a Bucket-Brigade e o filtro all-pass.

Diagrama de circuito de atraso do relé de saída do amplificador de áudio

Brigada de Balde

Os Bucket Brigade Devices são chips com vários capacitores e são responsáveis ​​pelo atraso dos sinais de áudio. O nome é de uma prática histórica de combate a incêndios onde as pessoas compartilhavam baldes de água em uma linha. O registrador de deslocamento analógico balde-brigada funciona como o registrador de deslocamento digital balde-brigada. Daí o nome.

Capacitores representam “baldes” conectados ao PMOS IC em registradores de deslocamento. Mais de 1000 capacitores de um único capacitor e alguns transistores MOS por estágio em um único chip. Os elementos transmitidos de uma etapa para a seguinte são pacotes de carga elétrica. Todos nós sabemos como é difícil despejar água dentro e fora de um balde simultaneamente. Além disso, carregar e descarregar um capacitor ao mesmo tempo é difícil. Os registradores de deslocamento e um par de freqüências de clock fora de fase superam esse problema. Os buckets com numerais “ímpares” são mesclados com algarismos “pares” nos seguintes buckets. Isso acontece durante o período em que o primeiro relógio está alto. Assim que o segundo relógio bate, os baldes pares são lançados nos baldes ímpares que se seguem.

Dispositivo de brigada de caçamba

Filtros de passagem total

Este design permite que todos os componentes de frequência do sinal de entrada passem. Ele faz isso sem atenuar. Qualquer fio funciona para esta função. Mas, a característica única de um filtro all-pass é que ele oferece mudanças de fase previsíveis. Ele faz isso em diferentes frequências do sinal de entrada.

As pessoas usam esses filtros no campo da tecnologia das comunicações. A transmissão de sinais através de longas distâncias através de linhas de transmissão resulta em uma mudança em sua fase. Essas linhas de transmissão incluem fios telefônicos. Usamos filtros all-pass para corrigir essas mudanças de fase. Eles se referem a eles como equalizadores de atraso ou corretores de fase em alguns círculos. Apesar de este filtro ter uma resposta significativa de um, ele oferece uma mudança de fase. Os filtros all-pass personalizam as respostas de atraso dos elementos em sua cadeia de processamento de sinal.

A especificação de atraso de grupo exige que você use um filtro passa-tudo em cascata com seu filtro. Além disso, os circuitos de áudio usam filtros all-pass para acabar com as mudanças de fase indesejáveis, resultando na geração de ruído de fundo indesejado. Além disso, as pessoas os usam no sistema de comunicação eletrônica para compensar as mudanças de fase nos sinais de voz.

Filtros All-Pass

A construção de um circuito de atraso de áudio

O diagrama abaixo explica os valores de resistência usados ​​na construção de um circuito de atraso de áudio. Além disso, vamos analisar os fatores críticos a serem considerados ao construir um circuito de atraso de áudio.

• Valor de resistência adequado: Ao construir um circuito de atraso de áudio, é essencial usar o valor de resistência correto. Isso ajuda a determinar quanto tempo o transistor permanece ligado depois de soltar o botão.
• Materiais adequados: Os componentes necessários usados ​​na construção do circuito simples são transistores, capacitores eletrolíticos e diodos. O valor do capacitor decide quanto tempo o transistor permanece conduzindo. Além disso, colocar um transistor no circuito induz atrasos de apenas alguns segundos. Mas adicionar mais um transistor aumenta a sensibilidade do circuito.
• Seleção da fonte de alimentação: Um regulador de tensão, IC6, gera a alimentação primária de 15 volts. O registrador de deslocamento tem fontes de +1 e +20 volts de R22, e R23 é o trilho de +20 volts. A linha de tensão de 10,5 volts é necessária, pois uma fonte de extremidade única aciona os amplificadores operacionais.
• Direção do pino do capacitor: Insira todos os semicondutores e capacitores eletrolíticos com cuidado. Ajudaria se você os colocasse na direção certa. Os dispositivos MOS são sensíveis a cargas estáticas, e a carga estática criada em seus dedos os destrói. Você pode colocar os ICs no PCB ou usar soquetes de IC.

Fonte de alimentação de um circuito de atraso de áudio

Conclusão

Um circuito de atraso de áudio é essencial porque torna a música ou os sons mais atraentes em uma sala ou espaço determinado. O dispositivo Bucket Brigade concluiu a construção deste circuito mais barato. Assim, você não precisa se preocupar com o custo.

No entanto, ao construir um circuito de atraso de áudio, você precisa ter cuidado ao inserir os materiais nos lugares certos. Certifique-se de manuseá-los e com o máximo cuidado. Agora você pode criar sons mais prósperos e completos. Por favor, entre em contato conosco se você tiver alguma dúvida.