Стерео сигнал моно вход

Stereo to mono downmix. ZK-502T, ZK-100, TPA3116, NE5532, AC20B. Доработка стерео в моно. Схема, устройство, хак

Зачем это вообще нужно?! Резонный вопрос. Иногда бывает нужно. Всегда, когда надо подключить один источник звука, например сабвуфер. Или, как в моём случае стояла задача озвучить open-air танцевальное мероприятие. В наличии был гитарный комбик, в который я воткнул плату усилителя D класса ZK-502T на TPA3116 и переделал на питание от литиевой батареи. И всё было хорошо, только воспроизводить он мог только один канал, поскольку динамик один. На самом деле вопросов и решений больше, чем один. Но мы их пропустим и перейдём сразу к технике.

ZK-502T hack

На плате есть усилитель на TPA3116 класса D, микропроцессор с ЦАПом, АЦП, MUX, USB и blutooth, регулировка высоких и низких частот. Вот совсем не high-end, имеет недостатки, но для наших целей то, что надо.

Проблема заключается в том, что выходные каскады активных устройств в аналоговой цепи как правило имеют малый импеданс и просто закоротить правый и левый каналы нельзя. В лучшем случае устройство уйдёт в защиту, в худшем — сгорит.

Есть разные способы решения данной задачи. Рассмотрим две из них:

сумматор на резисторах

сумматор на операционном усилителе

Сумматор на резисторах

Вероятно самый простой способ. Берём 3 резистора и паяем по схеме прямо на вход комбика. Потом подаём на один из каналов платы-усилителя и всё.

Простейший сумматор аналогового сигнала

Не вдаваясь в подробности, будет т.н. взаимопроникновение каналов, что приводит к искажениям. Кроме того, на плате усилителя есть blutooth модуль и его ЦАП прошить будет проблематично.

Сумматор на операционном усилителе

Этот вариант близок к идеальному. Правда посложнее. Тема довольно большая, поэтому ограничимся поверхностным описанием неинвертирующего сумматора, точнее буфера или повторителя на NE5532:

Неинвертирующий сумматор на op-amp

Не вдаваясь в подробности, получаем на выходе сумму сигналов обоих каналов без взаимного проникновения и искажений.

Теперь надо найти точку, где вклиниться в схему. Вероятно самое удачное место будет после ЦАПа и мультиплексора и перед операционниками регулировки тембра.

Дальше я снял видео доработки с пояснениями и описаниями работы отдельных блоков схемы:

Операционники живут на двухполярном питании, я делал на однополярном. Это возможно с т.н. виртуальной землёй и блокирующими ёмкостями для ограничения постоянной составляющей. Подробности в видео.

Я поставил себе цель понять, как работают операционные усилители и сделать рабочую схему. И это мне удалось. Заодно разобрался в схеме вышеуказанного усилителя. И вообще узнал много нового.

Источник

AudioKiller’s site

Audio, Hi-Fi, Hi-End. Электроника. Аудио.

Требуется стерео скомпоновать в моно. Можно ли объединить оба канала напрямую?

Задача состоит в том, чтобы стереофонический источник сигнала (я его называю предусилителем) состыковать с монофоническим приемником сигнала, я его называю усилителем мощности. Просто для определенности.

Первое, что приходит в голову, это соединить между собой выходы предусилителя и подключить их ко входу усилителя мощности.

Если выходные сопротивления источника сигнала низкие (а это чаще всего и происходит – низкое выходное сопротивление предусилителя удобно и выгодно), то объединяя каналы, получаем короткое замыкание выходов каждого из каналов, замкнутого на низкое выходное сопротивление другого канала.

Короткое замыкание происходит тогда, когда в разных каналах сигналы разные. А в стереорежиме это происходит всегда, если инструмент разведен не строго по центру панорамы. Ток короткого замыкания равен разности напряжений на выходах, деленной на сумму выходных сопротивлений каналов предусилителя. И этот ток легко может превысить максимально допустимый выходной ток предусилителя. Величина тока мала, поэтому ничего не сгорает, максимум – срабатывает защита, если предусилитель реализован на ОУ. Но из-за токовой перегрузки возникают искажения сигнала.

Избежать большого значения тока короткого замыкания можно немного усложнив схему:

Последовательно с выходами включаются резисторы одинакового сопротивления 10…20 кОм. Тогда ток, текущий из выхода одного стереоканала в выход другого будет равен разности напряжений, деленной на R1 + R2. Это получится в сто-тысячу раз меньше, чем ток КЗ при непосредственном соединении выходов стереоканалов. И токовой перегрузки предусилителя не произойдет.

Чем больше сопротивление резисторов, тем меньше сквозной ток выходов предусилителя, но больше затухание сигнала и громкость на выходе. Падение громкости зависит от входного сопротивления усилителя мощности, и при указанных значениях сопротивлений резисторов невелико. Кроме того, чем больше сопротивление резисторов, тем больше возможные наводки и помехи.

Наилучшим вариантом является использование сумматора, чтобы качественно и безболезненно просуммировать сигналы обоих стереоканалов.

R1 = R2 = 2∙R3 В этой схеме сквозных токов, протекающих из выхода одного канала в выход другого нет вообще. Выходы стереоканалов независимы. Тогда громкость моно канала будет в среднем равна громкости одного стереоканала.

Источник

Стерео звук переключаем в моно

Стерео звук переключаем в моно. Это очень полезная схема для тех, кто хочет преобразовать стерео усилитель в монофонический соединив два выходных канала, меняя фазу одного усилителя мощности [R] соответственно и полярность. Используя такое переключение мы можем получить стерео звук в 4 раза больше выходной мощности (удвоенное выходное напряжение).

Стерео звук усилителя конвертируем в моно

Например: если мы используем схему для стерео усилителя 2X50W, то в этом случае, выходная мощность составит 1X200W при наличии соответствующего напряжения питания.

Как это работает?

К разъему J1 мы можем подключить два штекера типа (XLR) Cannon, так как вход двух каналов симметричный (электронный баланс). С помощью подстроечных резисторов VR1 и VR2 регулируем уровень каждого канала отдельно (стерео), переключаем S1a-b в положение 2. Когда мы соединяем два усилителя мостом с переключателем S1a-b в положение 1, мы регулируем уровень только с помощью VR1.

Сегмент канала [R] отключается, и ввод предоставляется только каналу [L]. В то же время используется часть обратной фазы вокруг IC1C, управляющая вторым выводом [R] с обратной полярностью, из канала [L]. Теперь выходной сигнал будет поступать с двух [+] положительных клемм выходных каскадов. На схеме показана разводка динамиков для обоих случаев (Stereo — Bridge).

Для получения точных результатов резисторы дифференциальных входных усилителей должны быть из металлической пленки с допуском 1%. Все потенциометры, конденсаторы и переключатель S1 должны быть хорошего качества. Питание схемы стабилизированное +/- 15В. Если вы хотите использовать входы не как симметричные (балансные), а как асимметричные (небалансные), вы можете заземлить входы отрицательного сигнала J1/1 [L/Mono] и J1/5 [R]. Теперь асимметричный сигнал будет поступать на положительные входы J1/2 и J1/6.

Источник

Учимся делать из моно-звука стерео и
наоборот – превращаем стерео дорожки в одноканальные треки

Иногда при прослушивании стерео-записей, вытянутых из видео, а также аудиоподкастов, музыка звучит только с одного канала. Слушать такие записи в наушниках неудобно, поэтому их следует преобразовывать в звук моно. В этой статье мы покажем, как это сделать, а также расскажем, как из моно сделать стерео, чтобы получить объемный звук. Для этого будем использовать АудиоМАСТЕР – звуковой редактор на русском языке с большим набором инструментов и простым управлением.

Из моно – в стерео

При звукозаписи в монорежиме создается одна звуковая волна, и все инструменты «смешиваются» в итоговом звуке. При этом пропадает пространственное восприятие музыки и невозможно добиться объемного звучания. Чтобы создать эффект панорамы в динамиках или наушниках, потребуется перевести звук из моно в стерео.

Стоит учитывать, что при этом нельзя добиться оригинального стереозвука. Двухканальные дорожки записываются с использованием разных сигналов: в монорежиме для голоса исполнителя и отдельной дорожкой музыкального сопровождения. При преобразовании готовой песни такого эффекта добиться не получится, поэтому мы будем использовать эффект псевдостерео. Аудиоредактор самостоятельно распределяет оригинальный монозвук.

Для создания дорожки с двумя звуковыми волнами профессионалы используют специальный секвенсор, но новички могут обойтись простым приложением для обработки аудио. В инструкции ниже мы рассмотрим, как сделать стерео звук из моно в программе АудиоМАСТЕР.

Шаг 1. Установите софт и создайте проект

Скачайте бесплатный инсталлятор АудиоМАСТЕРА по кнопке ниже и установите на компьютер.

После этого запустите софт, выберите пункт «Открыть файл» и импортируйте монотрек. При этом можно загрузить с жесткого диска готовый файл, вытащить звуковую дорожку из видео и копировать треки с CD-дисков.

Откройте аудиодорожку подходящим способом

Шаг 2. Преобразуйте звук из моно в стерео

Как видите, у загруженного монотрека в редакторе отображается только одна волна. Для создания стереоэффекта нам нужно одноканальный звук сделать двухканальным. Делается это предельно просто: в главном меню редактора найдите пункт «Файл» и выберите подпункт «Сохранить как».

В настройках сохранения трека вы найдете все нужные опции

Укажите, в каком формате экспортировать аудиотрек: WAV, MP3, MP2, WMA, AAC, AC3, OGG, FLAC. При выборе любого варианта, кроме MP3, для создания стереофонического звука в пункте «Каналы» установите режим «Стерео». Примените изменения кнопкой «Сохранить».

Для каждого расширения есть свой набор дополнительных параметров экспорта

При переводе музыкального трека в аудиофайл мп3 раскройте меню «Стереорежим». Чтобы переделать аудиодорожку, выберите один из трех вариантов: Stereo, Join Stereo, Dual Channel.

• Stereo: две дорожки содержат разную информацию, за счет чего создается ощущение панорамы. Это оптимальный выбор практически для любой аудиозаписи.
• Stereo:Joint stereo: двухканальная дорожка, в которой левый и правый каналы идентичны. Он звучит так же, как монодорожка, только разделен на два аудио канала. Итоговое стереозвучание получается не очень хорошего качества, поэтому лучше использовать, если на записи присутствует только голос.
• Dual Channel: два канала конвертируются отдельно друг от друга, на каждую волну приходится 50% общего файла. Его применяют, чтобы голос диктора выделялся на фоне музыкального сопровождения.

При сохранении в MP3 вы можете применять разные способы переобразования в стерео

Шаг 3. Сохраните файл

Выберите оптимальный режим стерео и нажмите «Сохранить». Дождитесь, когда аудиоредактор обработает дорожку и сформирует новые графики. Запустите проигрывание в окне редактора и прослушайте результат. В нашем случае голос певца и музыкальный фон стали звучать более объемно и не «сливаются» друг с другом.

После обработки в редакторе будут отображаться уже два аудиоканала

Теперь можно дополнительно обработать песню: очистить аудио от шумов, наложить эффекты реверберации, применить эквалайзер, изменить тембр голоса и многое другое. В том числе вы можете провести обратную операцию и объединить стерео сигнал в моно.

Из стерео – в моно

Что делать, если нужно поменять двухканальную дорожку на один канал? Так бывает, если вы скачали с интернета аудиоподкаст или вытянули музыку из фильма. Такие дорожки часто бывают двухканальными, но по факту звук идет только с одной волны. При прослушивании в наушниках вы слышите звук только в одном ухе, проигрывание на динамиках также звучит некачественно.

В этом случае можно преобразовать стерео в моно, так как это не отразится на качестве звука. Монодорожки также удобны для создания рингтонов: весят они меньше и не займут память устройства, а для короткого звонка совсем не обязательно стереозвучание.

Чтобы соединить аудио каналы, потребуются практически те же шаги, что в предыдущей главе. Добавьте в программу аудиозапись, вытяните звуковой файл из видеоряда или скопируйте диск. Затем в верхней панели управления раскройте пункт меню «Файл» и кликните строчку «Сохранить как».

Этот простой трюк поможет сжать объем аудиозаписи без потерь в качестве

Чтобы стерео канал перевести в моно, в окне настроек сначала выберите аудиоформат. Найдите пункт «Стереорежим» при экспорте в mp3 или «Каналы» для других вариантов. Установите режим Mono и нажмите «Сохранить», чтобы запустить процесс преобразования трека.

Никаких сложных настроек, перевести стерео звук в моно можно в один клик

В итоге мы получили аудиотрек с одной волной. Если вы прослушаете звуковой файл, то заметите, что звучание изменилось: в монотреке обе дорожки звучат на одинаковом уровне, из-за чего становится сложнее уловить нюансы фоновой музыки. Именно поэтому mono больше подходит для записи ораторских выступлений и артистов стендапа, а не музыкальных композиций.

После обработки в программе будет отображаться только один канал аудио

Как видите, чтобы из стерео дорожки сделать моно в программе АудиоМАСТЕР, понадобится буквально несколько минут. С такой же легкостью вы можете проделать обратную операцию и превратить одноканальный звук в панорамный. И это далеко не все, что можно сделать в редакторе – в нем есть такие продвинутые инструменты, как частотная обработка аудиофайлов, уменьшение веса файла без потери качества и многое другое. Вы можете сами опробовать все функции, скачав с сайта инсталлятор. Ко всем инструментам в АудиоМАСТЕРЕ даются понятные объяснения, так что вы не запутаетесь в управлении, даже если никогда раньше не работали с подобным софтом.

Источник