OK2PPK » Texty » Technika a provoz » NF směšovač a oddělovač k PC | ---

Audiomix a audioizolátor

Sedmivstupový NF směšovač a galvanický oddělovač k PC

Různá zařízení kolem PC, která se dožadovala připojení nějakého svého zvukového výstupu k vlastnímu reproduktoru nebo vzájemného propojení, mě postupně dohnala k nutnosti zabývat se tím, jak je pospojovat. Předesílám, že dále uvedená konstrukce není určená pro audiofily vyznávající dokonalý zvukový přednes systému, je určena do nenáročného prostředí MP3 a rachotu větráků různé výpočetní techniky. Dále předesílám, že nebylo mým cílem řešení bezdrátové, a že se jedná o ryze stereofonní řešení jen se dvěma kanály.

První problém, který jsem u zařízení se zvukovými vstupy či výstupy kolem PC řešil, bylo rušení, které se u některých z nich projevilo v důsledku jejich galvanického propojení, a nebylo možné se ho zbavit žádnou změnou uspořádání napájecích a signálových cest. Nejprve jsem pro oddělení použil zapojení s lineárními optočleny a nakonec jsem přešel na podstatně jednodušší řešení s audiotransformátorky. Druhý problém byla potřeba sloučit výstupy ze zařízení tak, aby pro poslech stačila jen jedna sada reproduktorů bez nutnosti přepojování kabelů. Zde jsem nejprve použil prostý pasivní směšovač s rezistory a potenciometry a nakonec jsem si při potřebě nasazení na více vstupů zhotovil směšovač aktivní.

Sedmivstupový NF směšovač k PC

Směšovač je určen pro sloučení sedmi NF linkových nebo sluchátkových výstupu do jednoho výstupu, na který bude připojena sada trochu lepších aktivních reproduktorů, používaná běžně pro zvukový výstup u PC.

Vlastní směšovač je triviální, je postaven na obvodu NE5532 zapojeném jako dvoukanálový invertující zesilovač. Součástí směšovače nejsou žádné korekce, jediná možnost nastavení je individuální změna úrovně pro každý kanál a změna společné úrovně na výstupu ze směšovače. Samotný zesilovač má zesílení zhruba 2.

Směšovač je napájen ze síťového napětí AC 230V a používá lineární napájecí zdroj s výstupním symetrickým stabilizovaným napětím ±10V. Zapojení zdroje je převzaté z konstrukce, o které se ještě zmíním v části věnované galvanickému oddělení, a které se mi už dříve osvědčilo, pouze jsem u něj změnil parametry součástek pro jinou hodnotu výstupního napětí.

 

 

Celý směšovač je realizován na oboustranném plošném spoji (149,9 x 76,2 mm). Chtěl jsem se zbavit nutnosti spojovat příliš mnoho signálových cest stíněnými kablíky, a proto jsem zvolil řešení, kdy vše včetně potenciometrů i konektorů je zapájené přímo do plošného spoje. Při návrhu spoje jsem se snažil, abych vhodným uspořádáním omezil přeslechy mezi kanály a eliminoval případné rušení od zdroje. Plošný spoj jsem si vyráběl sám, takže současně to znamenalo nemožnost použít prokovů, místo nich jsou na řadě míst, a to i v zemních plochách, drátové propojky skrze cuprextit. Uspořádání potenciometrů a součástek kolem nich a nutnost pájet některé vývody potenciometrů z obou stran znamená, že tyto části nelze letovat v libovolném pořadí.

Konstrukce byla umístěna do kovové krabičky, kterou jsem si už dopředu vytipoval a přizpůsobil jí i návrh zapojení, plošného spoje a výběr části součástek. Použití krabičky z ohýbaného plechu ve tvaru U a fakt, že konektory a potenciometry bylo nutné zaletovat před montáží plošného spoje do krabičky, znamenaly, že při nasazení spoje do krabičky se muselo použít trochu násilí a mírně ji rozehnout. Pokud byste někdo šel stejnou cestou, tak varuji před potenciometry, co jsem použil. Při nasazování spoje do krabičky jsou potenciometry také mechanicky namáhány, otvory v krabičce tlačí na osky a namáhání se přenáší na nepříliš kvalitně provedené nýtované spoje vodivých drah s vývody potenciometrů a tyto někdy ztratí kontakt. V zapájeném stavu pak potenciometry nejdou vpodstatě opravit - k nýtům se nedá rozumně dostat. A potenciometry nelze zase vyletovat v libovolném pořadí kvůli jejich i z horní strany pájeným vývodům.

Zde je schema směšovače a nákresy spojů. Soubory GIF se spoji byly exportovány s rozlišením 600 DPI.

• schema zapojení - (gif, 33kB)
• předloha spodní strany spojů - (gif, 152kB)
• předloha horní strany spojů - (gif, 170kB)
• osazovací plán, pohled ze spodní strany - (gif, 283kB)
• osazovací plán, pohled z horní strany - (gif, 292kB)
• osazovací plán, pohled z horní strany, s oběma vrstvami spojů - (gif, 382kB)

Galvanický oddělovač NF signálů

Problémy s propojením NF vstupů a výstupů s PC jsem řešil už někdy na přelomu roku 2005/2006. Tehdy mě zaujala tato konstrukce zesilovače s optickým oddělením od p. Belzy, využívající lineární analogové optočleny. Tento oddělovač jsem si postavil, akorát jsem nepoužil originální plošný spoj a nakreslil jsem si ho sám. K mé plné spokojenosti mi slouží dodnes. Zde je schema a spoj mého provedení tohoto oddělovače.

• schema zapojení - (gif, 29kB)
• předloha spoje - (gif, 83kB)
• osazovací plán - (gif, 153kB)

Pro nasazení na více stereokanálech to ale není až tak ideální řešení. Vstupní a výstupní strany musí mít i galvanicky oddělené napájecí větve a konstrukce není až zase tak moc levná a malá. Delší dobu jsem uvažoval použít oddělovací transformátory, ale trvalo mnoho let, než jsem potkal jejich provedení, které se mi líbilo cenou i rozměry. Byly to audiotransformátorky typu SMLP5001 v SMD provedení. Po změření jsem s nimi zkusil jeden oddělovač realizovat, a ikdyž samozřejmě je to kompromisní řešení, kde bude postižena kmitočtová charakteristika, může dojít k přebuzení transformátorků apod., tak pro mé účely se toto ukázalo jako použitelné.

Oddělovače jsem nakonec zhotovil jako dvoukanálové moduly na malém plošném spoji (40,3 x 28,6 mm). Transformátorky byly doplněny o možnost zařazení seriového kapacitoru pro odstranění případné stejnosměrné složky. Kvůli rozměrům jsem použil keramické SMD MLC kondenzátory a paralelně k nim byly zapojeny jumpery pro možnost jejich vyřazení z obvodu.

 

 

Každý modul pak byl zabudován do malé nestíněné plastové krabičky a obě strany byly opatřeny konektory cinch a stereojack. Pro řešení bez stínění jen do plastu jsme se rozhodl kvůli nutnosti mít galvanicky oddělené země obou stran. Trochu jsem se obával, zda mi do vstupů pak nepoleze brum, ale nakonec to nezpůsobovalo vzhledem k malým rozměrům zásadní problémy. Zde jsou podklady k tomuto oddělovači.

• schema zapojení - (gif, 14kB)
• předloha spoje - (gif, 13kB)
• předloha spoje - (pdf, 9kB)
• osazovací plán - (gif, 22kB)