Tiedän että on digitaalisia potentiometreja. Olen myös huomannut, että paras äänenlaatu tulee oikean potikan kanssa. Potentiometrin ongelma on koko, hinta ja kestävyys.
Miten nuo digitaaliset ratkaisut toimivat?
Miten nuo digitaaliset ratkaisut toimivat?
Vastaukset 11
Vanhimmat
Kaipa sitä varten on kehitetty oma mikropiiri. Itse se pyöriteltävä "potikka" on pelkkä pulsseja antava elin, sen kautta ei äänisinaali kulje.
Tavallisessa potentiometrissä jännitteen jako perustuu vastuselementtiä pitkin liikuteltavaan kontaktiin.
Digitaalisessa potentiometrissä jännitteen jako perustuu erillisiin vastuksiin, joita logiikkapiirin ohjaamilla mosfet-kytkimillä kytketään mukaan piiriin.
Mosfeteillä on kapasitanssia, joka rajoittaa kytkennän kaistanleveyttä ja ne käyttäytyvät suurilla signaaleilla epälineaarisesti, josta aiheutuu säröä.
Ennen vanhaan äänen voimakkuutta säädettiin vain potikalla, eikä siihen mitään volyymiä tarvittu, tikitaaleista puhumattakaan.
hifi-rakenteluissa olen nähnyt käytettävän releitä muodostamaan kytkennän jännitteenjaon ylä ja ala vastuksen välille. Relettä on ohjattu shift-rekisterillä, jossa vaeltaa letka ykkösiä ykkösiä. ylös- ja alas- pulssit siirtävät kontaktin myös seuraavalle releelle. Tuollaisessa tavassa ei tarvita mikrokontrolleria välttämättä, mutta eri äänenvoimakkuuksia on rajattu määrä.
Ja sitäkin mietiskelin, miksi ei yhtä ykköstä vaan siirrellä shift-rekisterissä edes takas, niin se on hiukan vaikeampi toteuttaa luotettavasti, ts. on helppo sitoa käyttöjännitteeseen rekisterin sarjatulo toiseen suuntaan siirtäessä ja toiseen suuntaan siirron yhteydessä riittää suora kontakti maihin.. ei mitään mutkikasta siis!
Digitaalisissa ratkaisuissa joudutaan aina mixed-signal - tilanteiden eteen. Kun samassa purkissa liikkuu sekä digitaalista dataa että matalatasoista analogiasignaalia niin aika usein digitaalisen datan muutokset tai kellopulssi puskevat itsensä väkisten analogisen signaalin joukkoon häiriöksi.
Siirtorekisteri lepotilassaan ei tarvitse kellopulsseja eikä tuota kohinaa. Se on ohjattavissa kahdella signaalilla eli data ja kello. Jos tilaa tarvitsee muuttaa niin uusi tila saadaan ladattua rekisteriin MHz - taajuisen kellon avulla parissa mikrosekunnissa. Analogisen signaalin lyhin jakso on luokkaa 30 mikrosekuntia (30kHz). Releet reagoivat vasta millisekuntien aikajaksossa tapahtuneisiin asioihin.
"paras äänenlaatu tulee oikean potikan kanssa"
Pitänee paikkansa niin kauan, kun potentiometri on uusi ja hyväkuntoinen.
Kun potentiometri ikääntyy, sen hiilirata kuluu heikkolaatuiseksi, ja sitten alkavat ongelmat.
Digitaalinen korvike potentiometrille ei ehkä yllä uuden ja laadukkaan potentiometrin tasolle äänenlaadussa, mutta potentiometrin ikääntyessä digitaalinen vaihtoehto on parempi, koska siihen ei ikääntyminen juurikaan vaikuta.
Tosin: eikö muka nykytekniikalla noita digitaalisiakin löydy laadukkaampia versioita, joissa olisi myös riittävästi säätöportaita (täysin portaattomia nuo digitaaliset eivät ole).
Veikkaisin, että esim. 256 porrasta olisi jo riittävästi, jos toteutus on muuten laadukas.
Maximin sivuilla on tuhon liittyen toteutuksen perusteita:
https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/tutorials/1/1828.html
Tuhansien kappaleiden erissä tuo MAX5160L maksaa hieman päälle euron kipale ilman alvia. Yksin kappalein noin 2 euroa plus alv. Kaksikanavaiseen 60 dB äänenvoimakkuuden säätimeen noita tarvitaan 4 kpl.
Voisihan hiilipotikan korvata vaikka kahdella valovastuksella, jossa valoa säädetään käänteisesti kahdelle valovastukselle. Mekaanisellla valon säädöllä ainakin saisi helposti järjestettyä halutun säätökäyrän.
Entäs hall-anturilla?
Onko hall-anturi luonteeltaan analoginen vai digitaalinen?
Hall-anturi tuottaa pienen jännitesignaalin vasteena magneettikentälle. Se on analoginen, mutta ei kelpaa tähän.
Tässä tarvitaan antureita, joiden aiheuttama vaimennus tai resistanssi on ulkoisella herätteellä säädettävissä. Sellaisia ovat valovastukset (LDR), hitaan säädön tapauksessa NTC ja PTC eli lämpötilasta muuttuvat vastukset ja magneettikentän osalta GMR. Voisi onnistua myös pienellä hehkulampulla, jonka henkulangan vastus riippuu sen läpi kulkevasta virrasta. Tuo siis mikäli hehkulangan tuottama terminen kohina ei ole häiritsevän voimakasta.
Toimiva on tietenkin myös radioputki, jossa elektronien kulkua ohjataan joko hilalle tuodulla jännitteellä eli sähkökentällä tai putken ulkopuolisella magneettikentällä.
Noihin valovastus-potikoihin voisi kätevästi lisätä myös balasnssisäätimen ylimääräisellä valonohjaimella.