एक ऑडियो कार्ड के लिए सबसे सरल attenuator

शौकिया रेडियो इंजीनियरिंग में, कम (ध्वनि) आवृत्ति के एम्पलीफायरों के डिजाइन के क्षेत्र में, माप के लिए कंप्यूटर का उपयोग करना बहुत सुविधाजनक है।
पेशेवर मापने के उपकरणों में बहुत पैसा खर्च होता है, जबकि लगभग किसी भी घर के कंप्यूटर में एक ऑडियो कार्ड उपलब्ध होता है। सस्ती और विविध सॉफ्टवेयर के साथ, हमें सभी बुनियादी विशेषताओं को हटाने के लिए एक सुविधाजनक उपकरण मिलता है: आवृत्ति प्रतिक्रिया (आयाम-आवृत्ति विशेषता), टीएचडी (हार्मोनिक विरूपण स्तर), सिग्नल-टू-शोर अनुपात और स्पेक्ट्रोग्राम।



केवल असुविधा ऑडियो कार्ड का अति संवेदनशील इनपुट है,
जिस पर 0.5-1.5 वोल्ट के वोल्टेज से अधिक सिग्नल लगाना असंभव है।
और यहाँ बचावकर्ता बचाव के लिए आता है।

इसे (और) स्वतंत्र रूप से इकट्ठा किया जाना चाहिए। इस प्रयोग में कुछ भी मुश्किल नहीं है, लेकिन जो लोग एम्पलीफायर निर्माण में अपना पहला कदम रखते हैं, उनके लिए सामग्री उपयोगी होगी।

एटेन्यूएटर एक निष्क्रिय उपकरण है और वास्तव में, जैसा कि हमारे मामले में लागू होता है, यह एक प्रतिरोधक वोल्टेज विभक्त है। इसका कार्य निर्दिष्ट मापदंडों के अनुसार सिग्नल स्तर (ऑडियो आवृत्ति के वैकल्पिक वोल्टेज) को फिर से जोड़ना है। आइए इन मापदंडों को परिभाषित करें।

कार्य

ऑडियो कार्ड को ओवरलोड किए बिना, पावर एम्पलीफायर के आउटपुट टर्मिनलों से लिए गए सिग्नल के ऑडियो कार्ड की लाइन इनपुट पर लागू करना आवश्यक है। सुविधा के लिए, एटेन्यूएटर के आउटपुट वोल्टेज को 0.775v RMS पर सेट करें। इस तरह के वोल्टेज रैखिक इनपुट के साथ किसी भी आधुनिक ऑडियो कार्ड के लिए स्वीकार्य होंगे, इसके अलावा, 0.775v को आमतौर पर डेसीबल में निरपेक्ष मानों को मापते समय संदर्भ स्तर ( 0dBu ) के रूप में चुना जाता है।

! dB u - , () ( . unloaded ).

माप और डेसीबल के बारे में, मैं अत्यधिक सलाह देता हूं कि आप मिखाइल चेर्नेस्की के लेख "हम क्या मापते हैं?" पढ़ें (साउंड इंजीनियर की वेबसाइट पर प्रकाशन का एक लिंक पोस्ट के अंत में है [1] , लेकिन यह लेखक की साइट पर पढ़ने के लिए आंखों के लिए बहुत अधिक आरामदायक है)

एटेन्यूएटर पर इनपुट वोल्टेज चुना जाता है ताकि यह 8 ओम के बराबर लोड पर विस्थापित शक्ति से मेल खाता हो और 1 डब्ल्यू के बराबर हो।

RMS वोल्टेज (RMS) के लिए, निम्न शक्ति गणना सूत्र मान्य है:

कुछ सूत्र पी = यू _ए ^ 2/2 आर के अनुसार एक साइनसोइडल सिग्नल की शक्ति पर विचार करते हैं, और आरएमएस मूल्य के साथ वोल्टेज के आयाम मूल्य को भ्रमित करते हैं। हो सकता है कि इन मापों (?) के लिए उनकी उंगलियों पर एक आस्टसीलस्कप हो, लेकिन हम एक TrueRMS वाल्टमीटर का उपयोग करते हैं और हम आयाम और आरएमएस वोल्टेज मानों के बीच अंतर (और निर्भरता) जानते हैं (यदि हमने खुद को यह सोचकर पकड़ा है कि हम भूल गए हैं और हमें अपनी स्मृति को ताज़ा करने की आवश्यकता है - चलो चलते हैं सीधे रेडियोकॉट [2] )।
उपरोक्त सूत्र का उपयोग करते हुए , हम मान 2.83v (1W के लिए), 4v (2W के लिए) और 5.66v (4W के लिए) पाते हैं । आमतौर पर, कम-शक्ति एम्पलीफायर की विशेषताओं को मापने के लिए, ये मूल्य काफी पर्याप्त हैं, लेकिन यदि बड़े मूल्यों की आवश्यकता होती है, तो आप आसानी से खुद की गणना कर सकते हैं।
इस तरह के "छोटे" शक्ति मूल्यों पर आश्चर्यचकित न हों - उदाहरण के लिए: 2W (!) की शक्ति के साथ आपके विनम्र सेवक (कक्षा "ए" ऑपरेशन का एक मोड) का एक -स्ट्रोक ट्यूब एम्पलीफायर बिना किसी कठिनाई के (कुछ आदतनियों के अनुरोध पर) स्वस्थ फर्श को ध्वस्त करता है, मैं इस लेख को इंगित करने की प्रक्रिया में हूँ! इसके निर्माण के बारे में, लेकिन अब इस सामग्री को प्रकाशित करके विषय में रुचि का परीक्षण करने का निर्णय लिया गया है - कम से कम कंप्यूटर के साथ एक संबंध है)।
इसलिए, हमारे पास इनपुट डेटा है - हम गणना के लिए आगे बढ़ सकते हैं।

गणना

सामान्य स्थिति में, भार के बिना विभक्त की गणना करने का सूत्र इस प्रकार है:



केवल एक चीज जिसे ध्यान में रखने की आवश्यकता है, वह यह है कि रोकनेवाला Z ₁ के मूल्य को 8 ओम के समतुल्य भार से अधिक परिमाण के 3-4 आदेशों का चयन करना होगा, ताकि एम्पलीफायर के लिए एटेन्यूएटर कनेक्शन "अज्ञात" (उच्च प्रतिरोध) बना रहे, एम्पलीफायर आउटपुट के संबंध में, एटेन्यूएटर इनपुट व्यावहारिक रूप से समकक्ष भार के मूल्य को नहीं बदलेगा। , क्योंकि यह 8 ओम के भार के साथ समानांतर में जुड़ा हुआ है - हम समानांतर [3] में जुड़े प्रतिरोधों को जोड़ने के नियम को याद करते हैं।
सुविधा के लिए, हम Z ₁ = 20 kOhm चुनते हैं, फिर निम्न अवरोधक ( Z ₂ ) के नाममात्र मान की गणना सूत्र में की जाती है:

हमें Z ₂ = 0.775 * 20,000 / 2.828-0.775 = 7550 ओम मिलता है
इसी तरह, हम अन्य इनपुट वोल्टेज के लिए रेटिंग की गणना करते हैं: 4v (2W के लिए) और 5.66v (4W के लिए)।

हास्यास्पद पाठकों ने पहले ही देखा है कि हम कहीं भी एक ऑडियो कार्ड के इनपुट प्रतिबाधा को ध्यान में नहीं रखते हैं। और बात यह है: लगभग किसी भी साउंड कार्ड को रोकनेवाला Z ₂ के प्रतिरोध को बदल देगा, क्योंकि यह वास्तव में इसके समानांतर एक प्रतिरोध जुड़ा होगा। हमारे लिए इसका क्या मतलब है? इसका अर्थ है कि हमारे एटेन्यूएटर का आउटपुट वोल्टेज 0.775v (sic!) की गणना में गणना की तुलना में थोड़ा कम होगा।
"तो आपको लाइन इनपुट, व्यापार के प्रतिरोध को मापने की आवश्यकता है!", आप कहते हैं। लेकिन सब कुछ इतना सरल नहीं है: साउंड कार्ड में एक संधारित्र होता है - कार्ड के इनपुट प्रतिरोध को पारंपरिक मल्टीमीटर के साथ नहीं मापा जा सकता है। यहां हमें एक जनरेटर और एक आस्टसीलस्कप की आवश्यकता है, उनमें से सभी के पास नहीं है, इसलिए इस लेख के ढांचे में हम गणना में ऑडियो कार्ड के इनपुट प्रतिबाधा को ध्यान में नहीं रखते हैं ।

हालाँकि, यदि आप पहले से ही अपने साउंड कार्ड के रैखिक इनपुट प्रतिबाधा को जानते हैं (उदाहरण के लिए, यह विनिर्देश में इंगित किया गया है), तो मैं एक सूत्र देता हूं जो एटेन्यूएटर की गणना करते समय साउंड कार्ड के इनपुट प्रतिबाधा को ध्यान में रखता है:



जहाँ Z _L ऑडियो कार्ड के रैखिक इनपुट का प्रतिरोध है।

एटन्यूएटर सर्किट आरेख

आरेख सेर्गेई कोमारोव की लेखकीय अवधारणाओं की ग्राफिक रचनाओं का उपयोग करता है। मैं [5] डाउनलोड करने और उपयोग करने की सलाह देता हूं।

निर्माण और विवरण

हमें केले प्रकार कनेक्टर (2 पीसी) (या आपके एम्पलीफायर के साथ संगत अन्य कनेक्टर), एक आरसीए कनेक्टर, एक रोटरी स्विच और इसे (1/4 ") के साथ-साथ प्रतिरोधों की आवश्यकता होगी (देखें) सर्किट में संप्रदाय)।
एक मामले के रूप में, मुझे 90 रूबल की चिप के लिए चिप और डीप में एक प्लास्टिक का मामला खरीदना पड़ा। लेकिन वह वास्तव में आकार में आया (65x45x22 मिमी)।



रोटरी स्विच चुनना स्वाद का विषय है। आप सबसे सस्ती चीनी चुन सकते हैं, लेकिन आप उच्च-गुणवत्ता चुन सकते हैं। मैंने दूसरा विकल्प चुना और महंगे ग्रेहिल 71BD36-01-1-AJN का आदेश दिया। 50,000 मोड़ का एक संसाधन, रोटर संपर्क सोने (30 माइक्रोइंच - कोटिंग मोटाई की एक उत्सुक इकाई ), "सैन्य स्वीकृति", एक वास्तविक अमेरिकी उत्पादन के साथ कवर किया गया है। मैं कभी भी अभियान नहीं कर रहा हूं, लेकिन मैं डेटाशीट [4] का लिंक देता हूं।



स्विच में 10 स्थान हैं, लेकिन हमें केवल तीन की आवश्यकता है।
आदर्श रूप से, आपको अभी भी उपकरणों की एक न्यूनतम आवश्यकता है: एक शासक या एक वर्नियर कैलिपर, एक ड्रिल, एक "पॉलीहेड्रॉन" कुंजी (शाफ्ट को हैंडल को सुरक्षित करने के लिए)।

एक पृथ्वी बस एक तांबे मोनो-कंडक्टर से सबसे अच्छी तरह से बनाई गई है। मेरे पास हाथ पर एक उपयुक्त व्यास नहीं है और मैंने एक तांबे का कंडक्टर (22AWG) बनाया और इसे सीसा रहित चांदी युक्त सोल्डर से सिंचित किया।



आप किसी भी प्रतिरोधक, 1-2 वाट ले सकते हैं। तार या पन्नी चुनने के लिए आदर्श - उनके पास न्यूनतम शोर है। मैंने नॉन-इंडक्टिव वायर मिल्स को चुना।
संपर्कों को मिलाप करना बहुत सुविधाजनक है - उनके पास एक बड़ा कदम है, और स्विच हाउसिंग थर्मोप्लास्टिक से बना है और आप इसे गर्म टांका लगाने वाले लोहे की नोक के साथ नुकसान करने से डर नहीं सकते।

कनेक्टर्स तय होने के बाद और प्रतिरोधों को टांका लगाने के बाद, आप केस को एक आवरण के साथ बंद कर सकते हैं (मैंने मामले के आधे हिस्से में सभी भागों को तय किया है), स्विच नट को कस लें, दो शिकंजा (मामले से जुड़ी) डालें, शाफ्ट को हैंडल ठीक करें और मामले पर इनपुट वोल्टेज मान पर हस्ताक्षर करें।



खत्म! आप मापना शुरू कर सकते हैं, लेकिन यह एक अलग लेख के लिए एक विषय है।

उपयोगी लिंक

[१] "हम क्या माप रहे हैं?" (पत्रिका का पुरालेख "साउंड प्रोड्यूसर")
[२] "ऑडियो एम्पलीफायरों की उत्पादन शक्ति का मापन" (रेडिओकोट से शिक्षण)
[३] प्रतिरोधों का समानांतर संबंध (विकिपीडिया पर अवरोधक पृष्ठ)
[४] ग्रेथिल सीरीज .१ पर डेटाशीट
[५] "अवधारणाओं के अच्छे पुराने ग्राफिक्स" (लेखक सर्गेई कोमारोव)