Vocal Master (IV dio)

Opis sklopa

Korišteni SSM2166 audio-chip sadrži kombinaciju mikrofonskog predpojačala, regulatora
praga šuma (noise-gate), kompresora dinamike i limitatora, što objašnjava njegovu
popularnnost. Niskošumno, naponski kontrolirano pojačalo (VCA) daje potrebno pojačanje
dozirano u kontrolnoj petlji, kako bi omogućilo kompresiju audio signala.

Stupanj kompresije može se mijenjati od 1:1 do 15:1 u odnosu na točku rotacije. Signali iznad ove točke rotacije su ograničeni graničnim pragom, kako bi se onemogućila preopterećenja a samim time i izobličenja.

Regulacija praga šuma (noise-gate), s podesivim vremenom otpuštanja onemogućuje
pojačanje pozadinske buke ili šuma, za vrijeme dok nema korisnog signala. Sklop obavlja sve navedene radnje s malim nivoom šuma i izobličenja u propusnom opsegu od 20
kHz, što rezultira kvalitetnim mikrofonskim audio signalom.

Kontrole

Sve korisničke kontrole dostupne su na prednjoj ploči uređaja. Kad se uređaj jednom
podesi, vanjske kontrole mogle bi biti izostavljene, ali mi smo, kao i autor sklopa Allen KG4JJH, odlučili zadržati sve kontrole na dohvat ruke, za eventualna kasnija podešavanja. Svi odabrani potenciometri su vrlo kvalitetni i prihvatljive veličine za tako malo kučište. Bypass prekidač S1 zaobilazi funkciju sklopa i pušta neprocesirani mikrofonski signal u radio uređaj. Prekidač S2 uključuje prosječnu vremensku konstantu detektora nivoa signala. Kad je prekidač S2 u poziciji “brzo” (fast), vrijeme uzlaza (attack) je 22 ms a vrijeme otpuštanja 240 dB/s. U poziciji “sporo” (slow), vrijeme uzlaza (attack) je 220 ​​ms, a vrijeme otpuštanja je 12 dB/s.

Audio procesor U1, (SSM2166), ima postavljeno inicijalno pojačanje ulaznog međuspremnika (input buffer) na 6 db, a VCA pojačanje postavljeno je na 0 db. Kontrola
“noise-gate” postavlja prag šuma ili pozadinske buke. Okretanjem te kontrole u smjeru
kazaljke na satu (u plus), smanjuje se prag i postavlja se nivo za signale koji će se ekspandirati u omjeru 1:3, onog momenta kad padnu ispod postavljenog praga.

Kontrola za podešavanje omjera kompresije (Comp Ratio) postavlja kompresiju audio signala u rasponu od 1:1 do 15:1. Okretanjem te kontrole u smjeru kazaljke na satu, (u plus), povećava se omjer kompresije audio signala.

Kontrola praga ograničivača (Limiting Threshold) određuje nivo na kojem počinje djelovati limiter-ograničivač. Okretanjem te kontrole u smjeru kazaljke na satu, (u plus), smanjuje se nivo kod kojeg limiter-ograničivač počinje djelovati.

Prikaz izlaznog nivoa

Izlaz U1 (pin 13) spojen je na U2, LM324. Pojačala U2A, U2B i U2C tvore precizni punovalni detektor vršnog (peak) vala koji pak pokreće ulaz U4, LM3915. U4 je postaljen u tzv. dot-mode (točka mod), kako bi trošio što manje struje. Upaljene zelene LED s povremenim paljenjem žute LED prikazuju razinu izlaznog signala u tzv. “sigurnom” području djelovanja. Crvena LED prikazuje izobličenje izlaznog signala i trebala bi se vrlo rijetko paliti, ako je sve ispravno podešeno. Trimpot R19 omogućuje podešavanje nivoa ovog dijela sklopa.

Signal Generator

U3 – CD4093, koristi se u spoju koji generira 800 Hz signal za podešavanje. U3C čini astabilni oscilator čiju frekvenciju određuju R27 i C14. Signal kvadratnog oblika biti će proizveden na pinu 10 svaki puta kada pinovi 2 i 6 odu u stanje niskog nivoa (low state). R28 i C15 tvore jednostavni, 160 Hz low-pass filter koji mijenja izlazni signal u trokutasti valni oblik. U3D “gasi” U1 kada je generator signala aktivan i isključuje mikrofon. Za ključivanje generatora, pritisnite i držite PTT tipku, a zatim pritisnite tipku DOLJE (down). Funkcionalnost mikrofonskih tipki UP/DOWN/FAST time nije ugrožena.

Zahtjevi za napajanje

Sadašnji zahtjevi (izmjerene vrijednosti) za ovaj sklop su 13,9 mA tijekom normalnog rada i 4,4 mA kada je uključen signal generator. FT-817 preko mikrofonskog priključka može osigurati do otprilike 15 mA prije nego što je napon padne ispod 4,85 V DC, što ukazuje da će se VocalMaster napajati bez problema. Za ostale radio uređaje, mora se ili pronaći vanjski izvor 5 V za napajanje sklopa. Našoj varijanti Vocal Mastera može se dodati unutarnji stabilizator napona i koristiti npr. 8V koje imaju neki radio uređaji na mikrofonskom priključku.

Provjera napona i podešavanje sklopa

Trimpotom R19 podešavamo nivo kod kojeg će crvena LED zasvijetliti na pojavu audio vršaka koje bi mogli proizvoditi izobličenja u izlaznom signalu. Zalemite sve feritne perle FB1 do FB8. Zalemite sve komponente osim U1, U2, U3 i U4. Uzmite vremena i provjerite svoj posao povećalom, a nakon toga povežite MIC OUT na ulaz za mikrofon kratkim kabelom. Spojite DC voltmetar na masu PCB, uključite radio uređaj, i provjerite napon napajanja sklopa, koji mora biti 5V ± 0,2 V DC na sljedećim mjestima: U1 pin 14, U2 pin 4, U3 pin 14, U4 pin 3. Ako su svi naponi ok, isključite napajanje i spojite mikrofon na MIC IN, J1.

Postavite prekidač S1 u položaju OUT i uvjerite se da li radio uređaj funkcionira uobičajeno, uključujući i kontrole na mikrofonu. Ako ustanovite problem, ugasite radio uređaj i ponovo provjerite zalemljene komponente na PCB, eventualno obrnuti polaritet, lemne mostove, i hladne lemove. Ako je sve ok, pažljivo zalemite sve IC, koristeći popratno uzemljenje, kako ih ne bi ste spalili statičkim elektricitetom.

Postavite Mic Gain na 50%. Uključite mikrofon u MIC IN J1. Imajte na umu da je Vocal Master dizajniran da radi samo sa standardnim mikrofonima, ali ne i sa npr. DTMF
mikrofonom. Spojite lažno opterećenje na radio uređaj, i ako imate mogućnosti, pratite vaš audio signal na drugom uređaju pomoću slušalica. Vrlo je važno imati monitoring audio sugnala dok ne podesite R19 te dok se dobro ne upoznate s radom Vocal Mastera, jer nepravilne postavke mogu proizvesti pre glasan ili iskrivljen audio signal. Dok pratite vaš audio signal u slušalicama, podesite kontrole kako slijedi: vremensku konstantu (Time Constant) postavite na “sporo” (slow), prag šuma (noise gate) na 10, omjer kompresije (Comp Ratio) na 10, te prag limitera-ograničivača (Limit Threshold) na 0. Na tim postavkama trebali bi ste čuti izobličenja u emitiranom audio signalu. Ako je tako, podesite R19 na vrijednost paljenja crvene LED.

LED pokazivač izlazne razine audio signala je uvijek aktivan kada je Bypass prekidač u
“IN” položaju. Ova značajka omogućuje vam da postavite kontrole bez odašiljanja u eter. Na početku, postavite vremensku konstantu (Time Constant) postavite na “sporo” (slow), prag šuma (noise gate) na 10, omjer kompresije (Comp Ratio) na 1, te prag limitera-ograničivača (Limit Threshold) na 0. Govorite u mikrofon s Bypass prekidačem u položaju IN (aktivan procesor) i provjerite da li svijetle dvije ili tri zelene LED. Nastavite govoriti u mikrofon i polako okrećite potenciometar za kontrolu kompresije (Comp Ratio) udesno (u smjeru kazaljke na satu), dok crvena LED dioda ne zasvijetli. Visoki stupanj kompresije u kombinaciji s niskim pragom limitera-ograničivača rezultirati će visokom razinom izlaznog signala, što bi moglo preopteretiti mikrofonski ulaz radio uređaja.

Ove postavke također mogu podići razinu buke u pozadini i proizvesti distorziju audio signala u vidu efekata “teškog disanja” ili “pumpanja”. Smanjite razinu izlaznog signala smanjenjem nivoa kompresije i/ili smanjenjem praga limitera-ograničivača. Okrenite potenciometar kontrole praga limitera-ograničivača (Limit Threshold) u smjeru kazaljke na satu i primijetiti ćete da se razina izlaznog signala smanjuje.

Objašenjena termina sa slike gore:

Initial Position – početna, inicijalna pozicija
Full CCW – potenciometar u položaju poptuno u lijevo
Midpoint – točka srednje vrijednosti
Full CW – potenciometar u položaju potpuno u desno
KG4JJH settings – postavke za koje je Allen utvrdio da mu najbolje odgovaraju

Uz omjer kompresije od 2:1, promjena razine ulaznog signala od 6 db uzrokuje promjenu razine izlaznog signala od 3 dB. Analogno tome, uz omjer kompresije 10:1, 10 dB promjene na ulazu uzrokuje samo 1 dB promjene na nivou izlaznog signala. Držeći mikrofon bliže ustima smanjujete tzv. ambijentalnu sobnu buku, jer je na taj način ona uvijek ispod razine jačine vašeg glasa. Ako uobičajeno govorite tiho ili držite mikrofon podalje, pojačajte Mic Gain na vašem radio uređaju, kako bi ste kompenzirali udaljenost od mikrofona ili vaš tiši govor. Eksperimentirajte s tim postavkama, dok ne nađete vama odgovarajuće vrijednosti.

Omjer kompresije će držati izlaz stabilnim tijekom širokog raspona udaljenosti mikrofona od ustiju, a noise-gate kontrola će rezati/smanjiti pozadinsku buku, sve dok je razina signala pozadinske buke ispod razine korisnog signala (vašeg glasa). Signali iznad praga limitera-ograničivača ograničeni su na omjer kompresije od 15:1 kako bi se eliminiralo potencijalno opterećenje mikrofonskog ulaza radio uređaja.

Ostale linkove na članke o 9A Vocal Masteru možete pronaći OVDJE.

Izvor: stranice KG4JJH, QST 1/2006

Ivan Držanić
9A2GB

 

Views: (937)