Audioverzögerung mit diskreten Komponenten

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Ich möchte eine Schaltung machen, die mit diskreten Bauteilen eine Audio-Verzögerung verursacht.

Ich weiß, dass ich mit einem Opamp kleine Phasenverschiebungen durchführen kann, aber ich suche etwas im Millisekunden- oder Sekundenbereich.

Gibt es eine Möglichkeit, dies zumindest leicht mit diskreten Komponenten zu tun?

EDIT: Ich möchte dies sowohl zum Zwecke der Synchronisation als auch zum Zwecke des Nachhalls und dergleichen wissen. Dies kann zwei völlig unterschiedliche Pfade nehmen, aber beide Pfade gelten für die Arbeit, die ich machen werde.

audio operational-amplifier delay Kellenjb
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Können Sie uns etwas näher erläutern, was Sie meinen? Machst du Verzögerung für die Synchronisation?
Kortuk
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Es klingt nach einem einstellbaren Echo oder Reverb-Effekt, den er anstrebt.
Jesse
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Ich biete dies nicht als Lösung an, aber ich erinnere mich, dass ich in den 1960er Jahren mit einer Band gearbeitet habe, die einen Hall hatte, bei dem eine Spiralfeder mit einem Wandler an einem Ende und einem Tonabnehmer am anderen Ende verwendet wurde. Hat ganz gut funktioniert, es sei denn, jemand hat versehentlich mit dem Schuh gegen die Schachtel getreten, dann ist die Hölle los. en.wikipedia.org/wiki/File:Reverb-2.jpg
tcrosley
Das ist genial.
Kellenjb
Es ist wahrscheinlich einfacher, mit digitalen Schaltungen umzugehen.
user253751

Antworten:

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Eine gebräuchliche Methode ist die Verwendung einer als Eimerbrigade bekannten Schaltung.

Diese Schaltkreise bestehen aus einer Kette von Kondensatoren. Anschließen der Kondensatoren sind Schalter. Durch Ansteuern des Steuersignals für die Schalter wird das Signal bei jedem Übergang des Steuersignals (oder Taktsignals) von einem Kondensator zum nächsten übertragen. Die Zeitverzögerung, die Sie erreichen können, wird durch die Anzahl der Stufen und die langsamste Abtastrate begrenzt, die Sie tolerieren können.

Da Sie viele Stufen benötigen, um eine längere Verzögerung zu erzielen, ist es nicht sinnvoll, dies mit diskreten Komponenten zu implementieren. Es gibt einige ICs, die die Funktion in Stufen von 512 bis 4096 implementieren. Bei 4096 Stufen ergibt eine Abtastrate von 20 kHz eine Verzögerung von 100 ms. Sie könnten mehrere Verzögerungsleitungen in Kaskade schalten, verlieren jedoch mit jedem Abschnitt an Signalqualität.

Wenn die Signalqualität und die Länge der Verzögerung wichtig sind, werden digitale Abtasttechniken sehr schwer zu übersehen sein.

Clint Lawrence
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Hmm, sehr interessant.
Kellenjb
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Eine Art theoretische Frage: Ist es überhaupt möglich, eine frequenzunabhängige Zeitverschiebungsschaltung nur mit linearen Komponenten zu erstellen? (ideale Widerstände, Operationsverstärker, Kappen ...)
Nick T
@ Nick: Wie genau muss es sein? Eine frequenzunabhängige Zeitverschiebung bedeutet eine lineare Phasenverschiebung mit der Frequenz, richtig? Ich würde also vermuten, dass es möglich ist, mit Allpassfiltern zu approximieren.
Endolith
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@Nick Eine Eimerbrigade ist ein Probenahmekreis. Obwohl es nicht digital ist, hat es die gleichen Einschränkungen hinsichtlich Abtastrate und Frequenzgang wie digitale Techniken. Abgesehen von diesen grundlegenden Einschränkungen (die auch für digitale Abtasttechniken gelten) ist dies eine frequenzunabhängige Zeitverschiebung.
Clint Lawrence
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Würde ein 4096-Elemente-Eimer-Brigade-Gerät tatsächlich jedes Signal durch 4096 Kappen leiten? Ich würde denken, dass es viel effizienter wäre, jede Kappe nacheinander an einen gemeinsamen Bus anzuschließen, der zwischen dem Speichern eines Werts und dem Auslesen des nächsten abwechselt.
Superkatze
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Es gibt viele Möglichkeiten, eine Verzögerung zu erreichen, aber ich kenne keine, die nur "diskrete Komponenten" verwenden. Der beste Weg, um in der modernen Welt Hall zu erzeugen, ist die Verwendung eines DSP.

Die einzige Möglichkeit, dieses "analoge" Verfahren durchzuführen, besteht darin, physische Objekte wie Räume, Metallplatten oder Magnetbänder zu verwenden .

"Im Millisekunden- oder Sekundenbereich" ist ein ziemlich großer Bereich, wissen Sie. Wenn Sie eine Schaltung haben, die eine Verzögerung von 1 ms erzeugt, benötigen Sie 1.000 davon, um auf 1 Sekunde zu kommen. Ältere Reverbs erzeugten Long Tails mit Feedback anstelle von Long Delay-Elementen. Schroeder Reverb , verbesserte Version

Sie können Allpassfilter verwenden , um kurze Verzögerungen hinzuzufügen. Sie verzögern jedoch unterschiedliche Frequenzen um unterschiedliche Beträge, was zu Phasenverzerrungen führt . 4 - Verzögerungskorrektur , Projekte

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Andernfalls müssen Sie Eimer-Brigade-Geräte verwenden , die eine langsame Übertragungsleitung emulieren. Aber sie sind nicht wirklich analog (sie haben geschaltete Kondensatoren verwendet, die eine analoge Spannung, aber eine diskrete Zeit haben , also ein Alias ​​usw., genau wie digitale) und können sowieso nicht aus diskreten Bauteilen hergestellt werden.

Eimer Brigade Schaltung Abbildung 1: Eine einfache achtstufige Verzögerungsleitung für Eimer-Brigaden-Geräte (BBD).

Endolith
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Endolith, diese Antwort ist sexy.
Kortuk
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Eimer Brigade sind analog. Sie sind eine Abtastschaltung. Was sie nicht tun, ist zu quantisieren. Die digitale Abtastung ist die Kombination aus Abtastung (Halten nullter Ordnung) auf der Zeitachse und Quantisierung (Analog-Digital-Wandlung) auf der Amplitudenachse.
Clint Lawrence
@Clint: Ja, aber es ist nicht "wirklich" analog. :) PWM-Verstärker sind auch analog, aber es ist so anders, als wir es normalerweise meinen, dass sie schlampig als "digitale Verstärker" bezeichnet werden.
Endolith
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3 Klassifikationen, die in der Signalverarbeitung verwendet werden: Continuous, Discrete und Digital
Kellenjb