Mikser audio, nazywany również konsoletą mikserską, łączy sygnały z kilku źródeł, umożliwia regulację ich poziomu, a następnie sumuje je w jeden sygnał wyjściowy. Miksery mogą być analogowe lub cyfrowe. W konstrukcjach analogowych wykorzystuje się między innymi wzmacniacze operacyjne, natomiast urządzenia cyfrowe przetwarzają dźwięk za pomocą układów DSP.
Poniżej omawiamy pięć prostych układów miksujących. Do ich budowy potrzebne będą przede wszystkim wzmacniacze operacyjne, kondensatory i rezystory, a w jednym z wariantów także tranzystor FET.
1. Jak działa obwód miksera audio?
Zasada działania analogowego miksera jest prosta.
Układ odbiera sygnały z różnych źródeł, takich jak odtwarzacz CD, karta dźwiękowa komputera czy mikrofon.
Mikrofon jako źródło wejściowego sygnału audio.
Następnie pozwala ustawić poziom każdego wejścia, sumuje kanały i reguluje głośność całego sygnału wyjściowego.
Bardziej rozbudowany mikser może również korygować barwę dźwięku, podbijając lub tłumiąc wybrane pasma częstotliwości.
2. Pięć prostych obwodów miksera audio wyjaśnionych
Oto pięć przykładowych obwodów miksera audio.
4-kanałowy mikser audio wykorzystujący pojedynczy Op-Amp
Pierwszy układ wykorzystuje LM3900 — poczwórny wzmacniacz operacyjny typu Norton w 14-pinowej obudowie DIP. Może być zasilany napięciem od 4,5V do 32V i ma wewnętrzną kompensację częstotliwości.
Sam mikser zapewnia jedynie niewielkie wzmocnienie zsumowanego sygnału. Jeśli ma on napędzać głośnik, na wyjściu należy dodać zewnętrzny wzmacniacz mocy.
Czterokanałowy mikser audio ze wzmacniaczem operacyjnym.
Jak to działa
Działanie układu najlepiej prześledzić na przedstawionym schemacie.
LM3900 zawiera cztery niezależne wzmacniacze A1-A4, które obsługują wejściowe sygnały audio.
Potencjometry VR1-VR4 regulują poziomy sygnałów z czterech źródeł, dzięki czemu każdy kanał można ustawić niezależnie.
Sygnały trafiają na wejścia odwracające wzmacniaczy, a wejścia nieodwracające są odniesione do masy. W pętli sprzężenia zwrotnego zastosowano rezystor 1M.
Zsumowany sygnał wyjściowy można następnie podać na zewnętrzny wzmacniacz mocy.
Uwagi dotyczące układu scalonego LM3900
LM3900 ma 14 pinów i zawiera cztery wzmacniacze. Każdy z nich udostępnia wejścia oraz wyjście, a cały układ ma wspólne wyprowadzenia zasilania VCC i GND.
Cztery wewnętrzne wzmacniacze pracują niezależnie i mają kompensację częstotliwości. Układ może działać z pojedynczym lub dzielonym źródłem zasilania, oferując przy tym szerokie pasmo oraz duży zakres zmian napięcia wyjściowego.
Lista części.
Do budowy układu potrzebne są:
A1-A4 — wzmacniacze w układzie scalonym LM3900,
C1-C5 - 0.1Uf,
VR1-VR4 - 1KΩ,
R5, R8-R12 - 330Ω,
R1, R2, R3 i R6 - 1MΩ,
R4, R7 - 470Ω
Mikser Audio Circuit-Prosty układ miksera audio FET
Drugi mikser opiera się na tranzystorze FET 2N3819. Wysoka impedancja wejściowa i dobre parametry wzmocnienia pomagają ograniczyć obciążenie źródła oraz poziom szumów. Liczbę kanałów można zwiększać, dodając kolejne zestawy R1, C1 i VR1. Układ jest przeznaczony do zasilania napięciem 9V.
Mikser audio z układem LF353.
Zasada działania
Sygnały audio są doprowadzane do wejść 1 i 2.
Kondensatory C1 i C2 przekazują je odpowiednio do potencjometrów VR2 i VR1.
Tranzystor FET Q1 uczestniczy w regulacji i przetwarzaniu sygnału.
Po zmiksowaniu sygnał przechodzi przez C3 i pojawia się na wyjściu S.
Mikser Audio Circuit-Mikser audio z IC LF535
Ten wariant jest przeznaczony do miksowania czterech kanałów audio, a jego głównym elementem jest układ LF353. Sposób połączenia kanałów i toru sumującego przedstawia poniższy schemat.
Mikser audio z układem LF353
Przedwzmacniacz mikrofonowy 3 CH z mikserem z wykorzystaniem LM348
Trzykanałowy przedwzmacniacz mikrofonowy można zbudować na jednym układzie LM348, bez stosowania czterech osobnych układów IC-741. Głośność poszczególnych mikrofonów reguluje się potencjometrami VR1, VR2 i VR3. Układ korzysta z symetrycznego zasilania -12V/+12V oraz GND, które można przygotować z użyciem stabilizatorów IC7912 i IC7812.
Uwaga: Ze względu na niski poziom sygnału wyjściowego tor wymaga odpowiedniego przedwzmacniacza przed wzmacniaczem mocy.
Mikser Audio Circuit-Obwód mikromiksera przy użyciu TA7137
Mikromikser z TA7137 obsługuje około czterech kanałów wejściowych, na przykład AUX, mikrofon i tuner FM. Konstrukcja jest niewielka, uniwersalna i niedroga.
Schemat obwodu mikromiksera przy użyciu TA7137
Mikser Audio Circuit-Jak to działa
TA7137 (IC1) wzmacnia sygnał, który jest wyprowadzany przez pin8 i kondensator C7.
Elementy VRF i R14 regulują całkowity poziom sygnału wyjściowego.
D1, D2, C2 i C3 tworzą obwód sprzężenia zwrotnego, który kontroluje wzmocnienie i stabilizuje poziom napięcia wyjściowego.
Dioda LED L1 pełni funkcję wskaźnika poziomu. Po doprowadzeniu sygnału wejściowego miga zależnie od jego amplitudy.
Potencjometry VR1-VR4 odbierają sygnały poszczególnych kanałów przez rezystory wejściowe R1, R4, R6 i R8. Dalej sygnały przechodzą przez R2, R3, R5 i R7, a następnie przez R9 i C1 trafiają na wejście IC1.
Mikser Audio Circuit-Elementy mikrofonu/lista części
IC1 — przedwzmacniacz TA7137, przeznaczony do torów odtwarzania lub nagrywania z tranzystorowym układem ALC, na przykład w magnetofonie.
L1 - dioda LED o wymiarach 2×5mm
VR4, VR3, VR2 i VR1 — potencjometry 5K-10K.
VR5 - SW 10K
Diody
D2 i D1 — diody 1N4148, 75V 150mA.
Rezystory 0,25 z tolerancją 5%
R12, R8, R6, R4 i R1 — 10K (rezystory wejściowe).
R14, R9, R7, R5, R3, i R2 - 1K
R11 - 18K
R10 - 1K
Wartości kondensatorów poliestrowych i elektrolitycznych
C7 — kondensator elektrolityczny 3.3uF 16V.
C6 — kondensator elektrolityczny 100uF 16V.
C5 — kondensator elektrolityczny 47uF 16V.
C4 — kondensator poliestrowy 30pF 63V.
C3 i C2 — kondensatory poliestrowe 0.0033uF 50V.
C8 i C1 — kondensatory elektrolityczne 4.7uF 16V.
Wnioski
Przedstawione układy pokazują kilka prostych sposobów budowy analogowego miksera audio. Każdy z nich łączy sygnały z co najmniej dwóch wejść i przekazuje je do wspólnego wyjścia. Jeżeli potrzebny jest sygnał mono ze źródła stereofonicznego, kanałów nie należy zwierać bezpośrednio — trzeba je zsumować przez odpowiedni obwód rezystorowy lub aktywny stopień miksujący.
Jeśli potrzebujesz pomocy przy doborze układu lub projektowaniu płytki do miksera audio, skontaktuj się z nami.