Jít do obsahu fóra

Nejsi přihlášen. Přihlas se nebo se zaregistruj.


Audioweb.cz » Projekty elektroniky » DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

  Stránky: 1

Chceš reagovat? Musíš se přihlásit.

RSS

Příspěvky [10]

1 ...editoval Otas (20. 1. 2018 18:47)

Téma: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

Tak jsem v podstatě dokončil řešení jednoho dlouhodobého problému se šumem ve sluchátkovém výstupu z mixu. Není to sice samostatný projekt (to by byl celý mix), ale snad mi to bude odpuštěno, když se zde o tom rozepíši.

Před řadou let (téměř dvaceti smile) jsem si usmyslel, že si postavím na diskotéky vlastní mix. Vedlo mne k tomu mimo jiné to, že jsem měl řadu součástek, z nichž se dá mixážní pultík postavit, především tahové potenciometry Tesla (TP646 M1). A spoustu OZ typu MAC156. A i to, že kvalitnější mixážní pulty jsou drahé a stejně nesplňují praktické potřeby DJe. Tak jsem si – zcela zcestně – myslel, že mám téměř vše potřebné a že s výjimkou mechaniky není co řešit. Samozřejmě, že to byla hovadina na entou lol a jen realizace mechanického provedení mi připravila řadu velmi obtížných úkolů a vzala mnoho desítek hodin času.
Nicméně mix byl v roce 2001 realizován.
Jeho provedení jsem udělal tak, aby se mohl dále vyvíjet, tak daleko už jsem viděl... Žádné SMD. Vývody OZ jsem na plošném spoji řadil do dvou řad pro pozici DIP 8 – bylo to pak možno nahradit paticemi a osadit lepšími (dnes precizními) OZ, plošné spoje většiny obvodů oddělené na samostatné moduly s možností výměny atd. Indikátory stereo na každém vstupu a celkový indikátor 2*24 LED + clip se slušně rychlou odezvou. Dva mikrofonní vstupy s indikátory. Obvod echa pro mikrofon, tónový generátor 20 – 20000 Hz a další výbava. Mix má tři napájecí napětí: +- 18 V pro zvuk a + 15 V převážně pro indikátory. Trafo s prvotní stabilizací je umístěno mimo mix. Ovšem skutečná slabina (pominu-li vizain s Tesláckými knoby) - neprofesionální tahové potenciometry TP646 se ale odstranit nedá, jsou pájené na základní desce.
Po realizaci sice skvělý pocit a mnoho odehraných akcí bez poruchy. Jenže, jak to tak bývá, kritici (bohužel oprávnění roll ) se najdou všude. Kámoš DJ a audiofil po zapůjčení domů: Je to šumítko.
Tak jsem si vyvinul měřič rušivých napětí, změřil vše  a musel jsem sklopit uši a začít se zamýšlet nad změnami.
Mix má prvotní filozofickou slabinu: nejprve pasivně namixuji 4 kanály zdrojů zvuku (citlivost 300 mV) a pak s nimi pracuji. Samozřejmě: Vložit OZ se zesílením cca 5 do cesty signálu v bodech A  (viz schéma) by zásadně změnilo situaci. Ale: Ztratilo by to půvab hledání řešení technické výzvy - co nadělám, jsem narozen ve znamení paličatého berana, je mi to tak dáno.

Pominu v tomto popisu úpravy zesílení do výstupu k masterům a PA, to rovněž prodělalo zásadní změnu a zásadní zlepšení, cesty byly obdobné. Stejně tak předzesilovače pro mikrofony kde jsem zkoušel asi 6 různých OZ a tři zapojení se vstupními trandy, abych na závěr našel vítěze.

Budu se nyní věnovat pouze popisu volby zdroje a způsobu zesílení pro sluchátka, která byla šumově těžkou Achillovou patou.
Na předzesilovač pro sluchátka jsou 4 přepínatelné vstupy:
1. signál volby od „šavlí“
2. signál volby od crosfaderu
3. signál od crosfaderu levé ucho součet jednoho kanálu L+R a pravé ucho součet dalšího kanálu L+R
4. signál od neregulovaného výstupu (sběrače) k masterům

Po zesílení v předzesilovači (s MAC156) následuje potenciometr hlasitosti a zesílení ve sluchátkovém speciálu LM386N.
Pro upřesnění je zde změřen i šum při potenciometru na minimu (označen vstup č. 5). Jako dynamiku zde označuji poměr maximálního dosažitelného nezkresleného napětí na výstupu a šumu při potenciometru hlasitosti, vytočeném naplno (zaokrouhleno na celé dB). Platí, že při jmenovitém napětí na výstupu mixu je dosažena maximální úroveň výstupu zesilovače pro sluchátka.

Výchozí stav (dosažitelné napětí 4 V):
Vstup č.     zb. napětí uV       Dynamika dB
1                       2400                   64
2                       2800                   63
3                       1500                   69
4                       2100                   65
5                         350                     -

Prvním krokem změn byla změna odporů v zpětné vazbě předzesilovače (snížení impedance fakt dělá divy), úprava země a celkového napájení. Výsledek:
Vstup č.           zb. napětí uV     Dynamika dB
1                         1750                     67
2                         1800                     67
3                         1100                     71
4                         1250                     70
5                           195                      -

Druhým krokem byla výměna MAC 156 za OPA134 v předzesilovači pro sluchátka a byla provedena úprava děliče napětí od sběrače master na nižší hodnoty.
Vstup č.              zb. napětí uV    Dynamika dB
1                            1300                   70
2                            1300                   70
3                              550                   77
4                              520                   78
5                              195                    -
Už zde bylo vidět proti počátku 6 - 13 dB zlepšení, nicméně neuspokojovalo mne to, samozřejmě.
Stav je popsán na schématu v odkazu. Černě jsou hodnoty součástek původní stav, zeleně první krok (část nezakreslena), červeně druhý krok.
https://postimg.cc/image/462q12dij/


Třetím krokem byla úplná rekonstrukce vstupního zapojení mixu (2017) – výměna všech potenciometrů a odbočujících odporů za cca 5 krát menší hodnoty. Další sražení hodnot odporů děliče od sběrače k master.
Černě hodnoty součástek po kroku 2, červeně po kroku 3.
https://postimg.cc/image/u1mgkffe3/
Výsledek:
Vstup č.               zb. napětí uV      Dynamika dB
1                                      820                  74
2                                      830                  74
3                                      370                   81
4                                      360                   81
5                                      195                     -


Čtvrtým krokem bylo zmenšení odporů na cestě k předzesilovači a vyrovnání do původní citlivosti zmenšením zesílení předzesilovače. Negativem je snížení přeslechu mezi L a R u vstupů, připojených ke crosfaderu (jen 46dB, jestli si správně pamatuji, co jsem tehdy pracně vypočetl). Holt – něco za něco. Ale těch 8 dB za to, myslím, stojí.
Vstup č.      zb. napětí uV       Dynamika dB
1                       285                      83
2                       300                      82
3                       290                      83
4                       330                      82
5                       195                        -

Pátým, zatím závěrečným krokem byla rekonstrukce sluchátkového zesilovače. Vyhozeny LM386N (zde vzhledem k vysokému napájecímu napětí 15 V naprosto nevhodné) a zapojena jednoduchá kombinace LME49710 s BD139/40 (po dalších zkouškách možná zveřejním příště). Výstupní dosažitelné napětí se snížilo na 3,5V. Zde se již v signálu od sběrače k masteru, kde byl změněn dělič i jeho umístění, podepisuje šum předzesilovačů zvuku do PA (19uV/0,775V). Je to poznat, když se tam stáhne vše na minimum (panorama a korekce), že zbytkové napětí do sluchátek spadne na cca 70 uV. Vlastní šum od sluchátkového předzesilovače při Rg 3k3 tedy odhaduji na 50 uV.  Dále jsem ještě snížil hodnotu sériových odporů od signálů vstupu č. 1 a 2.
Výsledky (zatím závěrečné):
Vstup č.             zb. napětí uV      Dynamika dB k 3,5 V
1                             115                    90
2                             115                    90
3                             138                    88
4                             145                    87
5                                 9                      -

Jak je vidět, když se člověk zamýšlí nad tím, co dělá, lze dosáhnout až překvapivých výsledků. Při skutečném poslechu na 32 ohmových DJských sluchátkách Omnitronic (na hraně únosnosti hlasitosti – ještě trochu a sluchátka bych odhodil) byl potenciometr nastaven tak, že šum činil 30 uV (tedy cca 101 dB možné dynamiky).
Stav je popsán v odkazu: černě hodnoty součástek po třetím kroku, červeně změna po čtvrtém a zeleně po pátém kroku.
https://postimg.cc/image/s9thpl8wr/
Edit: teď koukám na sériové odpory ke vstupu č. 1 a 2 měly být nejprve červeně 10 k a poté zeleně 1k8 (nakonec kdyby tam byla drátová spojka, tak je to zhruba totéž).

Další zlepšení je možné především již zmíněným vložením OZ do bodu A ( a snížením zesílení předzesilovače pro sluchátka), věřím, že by byla hranice 100 dB dynamiky při vytočení potenciometru naplno s velkou rezervou překročena při všech přepínatelných vstupech.

Tímto popisem se snažím předat zkušenosti začínajícím DIY konstruktérům, aby měli - bez znalostí složitých výpočtů - praktickou ukázku, nakolik můžou různé změny zapojení ovlivňovat šum zařízení.
A jako vždy netvrdím, že jsem nic neopominul, že jsem našel všechny cesty. Je to hledání a občasné nacházení řešení, je to o tom hezkém bastlířství. Většina z vás to asi zná... uui

2

Re: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

... palec nahoru, kdyby jen za ducha příspěvku a vervu.

3

Re: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

..tedy Oťasi, ty jsi s tím psaním měl práci yikes
V každém případě chvályhodné i s tvým kladným přístupem k bastlení;
Koncem 90-tých let jsem též postavil mixpult, 12 vstupů pro live zvučení. Asi rok jsem jej pro malé akce, zábavy apod. bez problému používal, avšak jak známo, požadavky muzikantů jsou nemalé. Vždy některý z nich okukuje s obavami, co to tam má ten zvukař za technické vybavení. Takže postupem času jsem plynule přešel spíše na profi vybavení smile

Ale o tobě vím, že máš jinou, veskrze profesionální aparaturu, o které se jiným může jen snít big_smile

4

Re: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

Díky, pánové, asi jsem grafoman uui.
Také mi občas nad tím DIY DJové ohrnují rypák a DJka čumáček smile.
Jo, na krmení snobských očí mám teď digitální Rodec MX2200, hraje velmi pěkně, jenže stále o něco hůře, než ten popisovaný analogový DIY mix s výhradně precizními OZ na zvukové cestě.

5 ...editoval Otas (31. 1. 2021 17:16)

Re: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

Slíbil jsem zde schéma použitého sluchátkového zesilovače s LME49710 a KD139/140.
Potřeboval jsem takové zapojení, které se mi vejde namísto dvou LM386. Tak jsem zašátral v paměti a vybavil si z dávných časů rozšíření MDA2030 na vyšší výkon pomocí KD711/12. To jsem překlopil na nižší výkon.
V mixu jsem nakonec použil následující zesilovač:
https://i.postimg.cc/mtDffWDx/Schema-profi-verze.png
Zkoušel jsem ho s OPA132, OPA134, OP27, OP37 a LME49710; víc jednoduchých moderních OZ jsem neměl po ruce.
S těmi rychlými to mělo problém v limitaci. Ty pomalé byly bez problémů, jen občas měly v limitaci divnosti (třebas OPA134 kreslila limitaci jako vlnovku). S LME49710 to bylo karmické spojení, na zvukových kmitočtech jen zvýkoněný precizní operační zesilovač. Prostě slepé kuře nalezlo zrno, nakonec pro tohle se doma bastlí. big_smile big_smile
Tak, jak je to zapojeno v mixu, je to v pohodě (a obvyklé) pro profi, zcela odolné trvalému zkratu. KD byly se zesílením cca 90. Napsané hodnoty rušivého napětí byly pro zkušební na stole. Po zapojení do mixu ještě spadly - LME na 9 uV (leč měřič je amatérský sad).

Později mne napadlo, že to lze použít i pro Hifi. Ale to nesmí mít sériový odpor se zátěží (to asi nemusím vysvětlovat). Tak mně v hlavě uzrálo následující zapojení, které snese krátkodobý zkrat (s odpory 6,8 ohmů /2W), nebo i trvalý zkrat (s odpory 12 ohmů /2W). Použity BD139/140 – 16, čili s vyšším zesílením (zdroj: EZK), skutečnost byla cca 130 až 140 při 30 mA. Tranzistory není třeba chladit. Tvrdý zkrat vyzkoušen 30 minut, v pohodě. Napájení 15 V stabilizované - může být i 18V.
https://i.postimg.cc/KR4Vp7qx/Schema-hifi-verze.png
Zapojení má minimum součástek a je fyzicky malé (má zkušební prasečinka):
https://i.postimg.cc/WFGSt8NL/Zes-na-desce.jpg
Opět, na osciloskopu to vypadá velmi dobře. Sinusovky neukazuji, nic neříkají smile. Jenže jsem nezvládl přímý přenos do PC, tak jsem to musel potupně fotit hmm2 . Rychlost přeběhu jsem trochu optimisticky odečetl na 20V/us. Můj generátor obdélníku (s CD4011) má překmity a není vyvážený, tak je něco dalšího složitější vyhodnotit.
https://i.postimg.cc/Hrgw8d7R/Rychlost-UP.jpg
https://i.postimg.cc/D4GGmMf7/Rychlost-down.jpg
Zapojení nelze snadno brzdit kondenzátorem ve zpětné vazbě, ale takto nemá kupodivu žádný sklon k nestabilitě (už jsem postavil 5 kusů). Nesmí se samozřejmě pokazit rozmístění na plošáku.
Ukázka limitace při 20 kHz a zátěži 8 ohmů (žlutá) a 27 ohmů (červená). A čím nižší kmitočet, tím se to chová ukázkověji.
https://i.postimg.cc/SX7md0Vn/Lim-8-27.jpg
Kondy 2,2G (a G68) jsem použil Low ESR a na 105°C. Rozdíl výstupního napětí se zátěží 8 ohmů a bez zátěže  byl (od 100Hz do 20kHz) cca 0,7%. Při 27 ohmech jsem nic nedokázal nenaměřit. Při kmitočtu 30 Hz a zátěži 8 ohmů vykazuje charka pokles 0,5 dB, na zátěži 27 ohmů 0,1 dB. 
Zapojení jsem dlouhodobě zkoušel na komplexní zátěži (profi bedýnky 8 ohmů), hrálo to na mé (staré) ucho skvěle a s odpory 6J8 i dost (vlastně moc) hlasitě.
Odstup signál – šum je vynikající, je dán vlastnostmi tohoto precizního OZ.
Zapojení má dvě očekávané slabiny:
1. Přechod z OZ na trandy zvlňuje signál - sinusovku. Na zvukových kmitočtech je to ale prakticky neviditelné. Skutečně transparentní je to při neobvykle malé zátěži (zde žlutá 8 ohmů, červená 27 ohmů), malém výkonu a kmitočtu 300 kHz, který toto zapojení zvládá.
https://i.postimg.cc/wtJ1db2z/er-27-l-8.jpg
Při zátěži 27 ohmů a 20 kHz se na osciloskopu už nedá nic nalézt. Při zátěži 8 ohmů na 20 kHz je to odchylka do šíře stopy. Na 5 kHz pak už ani na 8 ohmů nic nalézt nelze. Považuji proto tuto slabinu za kompenzovanou.
2. Přeslech mezi kanály na basech není vysoký. Zmíněné zapojení mám oměřeno takto:
30 Hz – 45 dB, 100 Hz – 55 dB, 500Hz – 68dB, 1kHz – 77 dB, 3 kHz – 91 dB, dále už to bylo pod mými možnostmi měření. Vzhledem k tomu, že kmitočty pod 100 Hz nedovede lidské ucho směrově určit, nevidím to jako zásadní potíž. Nespokojenec může použít dělič napětí (zde 2x 1k8 a kond G68) pro každý kanál.

6

Re: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

P.S: já nemám generátor obdélníku žádnej, ale pokud stačí 1kHz, tak  kalibrační výstup 1kHz z osciloskopu přes odporovej dělič má ty hrany fakt pěkný.

7

Re: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

https://www.szynalski.com/tone-generator/

8 ...editoval Otas (1. 2. 2021 22:38)

Re: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

Mno, to asi nejdříve prověří zvukovou kartu mého PC, sinus fajn, ale obdélník nebo trojúhelník raději nikoli. Navíc je nenápadně dole Pay pal, což je mi podezřelé.
Použití kalibračního obdelníku z mého osciloskopu je fajn při 1 kHz. Když ten signál časově roztáhnu (na 1 us na dílek), udělá mi to dost oblouk (červená čára). Proti tomu je i můj generátor obdélníku na 1 kHz docela frajer (žlutá čára). Jen ten překmit, ten mi hrozně vadí sad. Budu se nad tím muset pořádně zamyslet, kde soudruzi z NDR udělali chybu. Navíc z toho musím dostat jen výseč (pro tento účel použitá červená LED mi dělala u jiného generátoru opak), jinak to potenciometrem na výstupu zpomaluji. Chci to perfekt.
https://i.postimg.cc/t1tgftYr/IMG-0901.jpg
Jsem prostě náročný, často mne pomlouvali, že prý jsem punťa, takový nesmysl smile.

9 ...editoval kaed (1. 2. 2021 23:48)

Re: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

Přemaluj to se symetrickým napájením, dej tam DC servo a bude to hájend sluchátkáč smile
Zajímavý, osciloskop vypadá podobně jako můj Owon, na druhou stranu, tak extra moc jsem tu náběžnou hranu neroztahoval. Jaký máš odpory v děliči z té kalibrace? já to tahám tak do 1k/100R aby to moc neovlivnila kapacita sondy, a sondu pořád 1:10, zase kvůli vst. kapacitě. Ostatně máš vůbec nakalibrovanou sondu? takhle to vypadá, když má moc malou kapacitu u vstupního odporu...

10 ...editoval Otas (2. 2. 2021 13:26)

Re: DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

Ten obrázek už se sluchátkáče netýká, s tím jsem plně spokojen smile, proto jsem to sem i pustil. Na ty tři polovodiče....

Sondy mám 1X, čili napřímo, pracuji s malými napětími, 10x to chytalo šum. 
Když zapojím obě sondy na svůj generátor obdélníků, píší totéž - čili jako žlutá je i červená. I při nakalibrovaných 10x to kreslilo totéž.
Na generátoru tedy ještě popracuji.

Edit: myslel jsi něco takového, níže namáznutého?
https://i.postimg.cc/tnZFB0SQ/Schema-symetrick-verze.png
Je fakt, že teprve s vyšším napájením to získává vyrovnanost výkonů pro obvyklé impedance sluchátek. A člověk se zbaví kondíků, které omezují činitel tlumení.
Přidal jsem tam raději omezovací RC člen na výšky, kond nechť si upřesní tvůrci podle schopností slyšet neslyšitelné kmitočty smile.
DC servo, sorry, tam nedám. Svět je už dále, ten operák má obvyklou nesymetrii vstupů do +- 0,05mV (max 0,7mV), i když rozdílné impedance vstupů to trochu rozhodí, pár mV na výstupu sluchátkám neublíží smile.
Podotýkám, že jsem tohle zapojení nevyzkoušel v praxi. Třebas ale ještě na to dojde. Láká mne myšlenka na zvěrstvo - dát tam dvojitý operák, jeden silně zatlumený přitom použít pro to požadované DC servo, ze 100 ohmů v bázi trandů jít na 56; to vypadá jako pořádná výzva (anebo volovina). On totiž tenhle OZ je v jednoduché DIP8 verzi obtížně dostupný (asi se už nevyrábí).

Příspěvky [10]

  Stránky: 1

Chceš reagovat? Musíš se přihlásit.

Audioweb.cz » Projekty elektroniky » DIY DJ mixážní pult - snížení šumu pro sluchátka

Podobná témata


~±«|»¼½¾²³&@µΩπØ$£