analogový VU / PEAK meter

Zpráva

milavla · #1 Příspěvek od **milavla** » 26 lis 2015, 13:52

Ahoj,
mám zesilovač s odbočkou pro nahrávání a chtěl bych si sem vyrobit takový ten ručičkový měřič úrovně. Ale chtěl bych, aby monitoroval spíš špičky signálu než průměrnou úroveň a hlavně, aby reagoval rychle s co nejkratší dobou doznívání. aby prostě co nejvíc živě kopíroval signál. Vím, že u VU metru se schválně prodlužovala doba doznívání, aby se údaj stihl přečíst to já nechci. A teď jak na to, nemám jasno jestli se vyrábí "pomalé" VU metry a "rychlejší" peak metry? Nebo je to jedno a to samé a záleží jen na připojené elektronice? Co jsem se díval na ebay, tak prakticky všechny měřiče jsou označeny jako VU metry. Otec má přenosný cívkový magnetofon Uher 4400 s úplně kouzelnýma budíkama a takového efektu bych chtěl dosáhnout https://youtu.be/r6aqo6q7Ojw děkuji za každou radu.

Atlan · #2 Příspěvek od **Atlan** » 27 lis 2015, 22:37

Na indikaciu peaku sa pouzivala ledka. Ako doplnok k uv metru. A tusim ze sa nieco riesilo na EB

#3 Příspěvek od **Sendyx** » 27 lis 2015, 22:53

Tak se podívej do dokumentace, jak to v tom uheráku udělali, sežeň odpovídající měřidlo a máš to.

#4 Příspěvek od **PavelFF** » 27 lis 2015, 23:06

Tady jde hlavně o efektní mrskání ručiček.

Ne že bych si někdy dělal ručkový indikátor vybuzení (vždy jen z ledek), ale hlavní roli v dosažení efektu ala Uher 4400 snad hraje samotný ručkový měřák. Musí být prostě dostatečně rychlý, ne moc zatlumený nebo s velkou setrvačností. Což některé nejsou. Pak už ho žádná elektronika nezrychlí.

No a potom se může začít experimentovat s časovými konstantami VU metru a způsobem buzení. Zpomalit to půjde vždycky.

Postaví se nějaký dvoucestný usměrňovač a uvidí se. Namátkový výběr:
http://circuitmatching.blogspot.cz/2013 ... audio.html

http://www.armory.com/~rstevew/Public/B ... p60-f1.htm

http://www.circuitlib.com/index.php/sch ... pathway-28

milavla · #5 Příspěvek od **milavla** » 28 lis 2015, 16:48

PavelFF píše:Tady jde hlavně o efektní mrskání ručiček.

Přesně o to mi jde

prostě se mi to hrozně líbí a stejně poslouchám samou starou hudbu, která ještě má dynamiku, takže to má smysl. Takže na samotným VU metru asi záleží... a záleží třeba i na velikosti VU metru, třeba že větší mají těžší tu ručičku a díky tomu nejsou tak rychlý?

#6 Příspěvek od **PavelFF** » 28 lis 2015, 17:37

No, ony se nedělají nějak moc veliké, aby to mělo zásadní vliv na setrvačnost. Spíš záleží na materiálu a provedení ručky, provedení ústrojí ,typu, výrobci,....

Ale předpokládám, že když použiješ měřák přímo určený k tomuto účelu, že bude pro požadovaný efekt vyhovovat.

Pamatuju se, že např. v magnetofonu B4 byla ručka docela pomalá. Ale nevím jestli to bylo konstantou budicího obvodu nebo líností ústrojí.

Pravděpodobně bys na youtube našel nějaké ukázky jak se pěkně mrskají ručky indikátorů a podle toho zkusil sehnat měřáčky. Stejně jich je dnes jen pár typů. Žádný háj end to nebude ale na efekt to musí stačit.

Snad se rozproudí debata a ozvou se zdejší zvukofilové, co se tím zabývají nebo spíš v mládí zabývali. Zatím nějak nějak mlčí.

#7 Příspěvek od **Hill** » 28 lis 2015, 18:37

Nediv se, ono to už unavuje opakovat to pořád dokola, třeba například příklad:
indikátor poprvé
indikátor podruhé
indikátor potřetí
indikátor počtvrté
indikátor popáté
... dá se toho tady najít ještě o dost víc.

A taky jsem tu už někde citoval, jak členové muzejního spolku v Německu se sice trochu vysmívali Tesle, že to nikdy nedotáhla k nějakému luxusnímu stroji, ale omlouvali to tím, že v zemi, kde byl problém cokoli sehnat (a tím méně v množství dostatečném pro sériovou výrobu), překvapila Tesla robustností, výdrží a chrakteristikou "přes pásek", kterou převálcovala stejně staré Grundigy, ale nejvíce se podivovali nad indikátory - až na to, že byly malé a už z malé vzdálenosti špatně čitelné, jejich vlastnosti prý byly přes jednoduchost zapojení překvapivě (doslova přeloženo "o několik koňských délek") lepší, než vlastnosti indikátorů v magnetofonech Uher - a to byla svého času v branži nějaká značka!

Tak opráskni jakýkoli indikátor od Tesly a máš to.

milavla · #8 Příspěvek od **milavla** » 28 lis 2015, 20:15

Bezvadný rychlý VU metry dělal Teac/Tascam do mix pultů a cívkových magneťáků, na ebay jsou k sehnání z vykuchaných vraků asi koupím něco takovýho.
Hodně lidí co takhle blbnou jako já používá s úspěchem tohle zapojení tak to taky zkusím. Jenom mám takovou otázku, Vy se asi budete smát, ale proč se tomu říká buffer? proč ne zesilovač? Já si pod pojmem buffer představu mezipaměť, kde se dočasně ukládají nějaký data.

Obrázek

#9 Příspěvek od **EKKAR** » 29 lis 2015, 07:00

Buffer jako mezipaměť dat je až převzatej termínus technicus - původně je to právě ten zesilovací stupeň, kterej měl za úkol "krmit" analogovou linku a měl tudíž určitý výstupní parametry (nominální úroveň napětí do nějaký normovaný MINIMÁLNÍ zátěže = impedance) aby linka nepřetěžovala předchozí (citlivější) zesilovací stupně ...

#10 Příspěvek od **Hill** » 29 lis 2015, 10:44

Něco jiného je indikátor tam, kde je třeba uhlídat špičkovou úroveň, a něco jiného VU-metr pro zobrazení hlasitosti.
Rychlý indikátor (přesněji: s pokud možno okamžitým náběhem a pomalým doběhem) se používá tam, kde by špička mohla přebudit záznam, překročit povolený modulační zdvih, rozsah převodníku A/D a podobně. Vyžaduje to malý lehký systém měřidla s rychlou reakcí na špičky, ale bez překmitů, zatlumený tak, aby doba návratu umožnila spolehlivější čtení. Tomuto požadavku vyhovovalo například magické oko, ale ne mechanický přístroj, jehož ručka má při 0 dB okamžitě tento údaj ukázat, i kdyby ta úroveň trvala jen několik ms. To je požadavek jen těžko splnitelný a vlastně žádnému výrobci indikátorů se nepodařilo setrvačnost překonat. Jen si s ní lépe nebo hůře poradili.
Jenže údaj špičkového indikátoru je bezcenný například v případě, že je třeba prolínat hudbu a řeč - podle ručky srovnané úrovně způsobí poslechově příliš silnou hudbu a mezi tím utopenou řeč.
Pro účely indikace subjektivně vnímané hlasitosti je vhodnější VU-metr, tedy měřidlo s integrací, doba náběhu i doběhu alespoň 500 ms obvykle stačí. Protože bylo třeba sledovat jak střední hlasitost (VU), tak špičky, začaly se používat i pro profesionální použití v mixpultech i v reportážních, později i v lepších domácích, magnetofonech VU-metry s indikací špiček (VU-metr musí být 2,5x citlivější, než indikátor špiček: při stálém tónu o úrovni -8 dB, t.j. 40% plné úrovně, ukazuje 0 dB) podle účelu buď jednou LEDkou (zpravidla +3 dB) nebo více LEDkami reagujícími na špičky (například +2 dB/+5 dB/+10 dB). Někde měly LEDky každá monostabilní klopný obvod, aby chvíli zasvítily a zvukař měl čas to postřehnout, jinde to spravil jen kondenzátor nabíjený rychle a přes bázi tranzistoru spínajícího LEDku vybíjený pomalu. Toto zapojení mívalo i vypínatelný limitor špiček - na tu chvilku svícení LEDky nepozorovatelně ubral hlasitost, ale nahrávku obvykle zachránil.
Ten buffer, cos sem dal schéma, je v podstatě jen výkonový zesilovač s můstkovým usměrňovačem, v němž odpory zlepšují linearitu usměrňovače a (podle vnitřního odporu měřidla) to měřidlo více nebo méně tlumí. Jiným prvkem, než těmito odpory, dynamické vlastnosti indikace neovlivníš.
Ručka se hne tak od -26 dB.

Ale to nás tu už víc několikrát opakovalo, on totiž správně navržený indikátor byl na samostatný vědní obor, u nás dokonce byl způsob ověřování vlastností magnetofonovéno indikátoru předepsaný normou.
Takže na nevhodnější dynamické vlastnosti budeš muset přijít sám, jak ti budou vyhovovat.

milavla · #11 Příspěvek od **milavla** » 29 lis 2015, 13:42

Hill píše:Ten buffer, cos sem dal schéma, je v podstatě jen výkonový zesilovač s můstkovým usměrňovačem, v němž odpory zlepšují linearitu usměrňovače a (podle vnitřního odporu měřidla) to měřidlo více nebo méně tlumí. Jiným prvkem, než těmito odpory, dynamické vlastnosti indikace neovlivníš.
Ručka se hne tak od -26 dB.

Já vím, že pokud bych to chtěl opravdu používat na monitoring signálu, že je lepší LED indikátor, který reaguje okamžitě, bez překmitu a nastavitelnou dobou doznívání. Ale jak psal PavelFF jde mi jen o efektní mrskání ručiček.

Hill Takže to tlumení ovlivňují rezistory R12 a R13? Pokud teda chci, aby ty měřiče byly co "nejživější" tak potřebuju malý tlumení? Takže co nejnižší hodnoty rezistorů? Přiznám se, že se v tom moc nevyznám, proto se tak hloupě ptám.

Artaban001 · #12 Příspěvek od **Artaban001** » 29 lis 2015, 13:49

Jde o to, že systém deprézskeho měřícího přístroje po návratu do nulové polohy generuje elektrické napětí (je to otočná cívka v magnetickém poli).
Pokud tento měřič napájíš z odporovýho děliče s nízkým vnitřním odporem, procházející proud mezi cívkou měřidla a paralelním odporem zpomaluje pohyb ručky.
Někdy to jde otestovat - pomocí baterie a odporu donuť měřidlo k maximální výchylce. pak baterii odpoj a po druhý přívody měřáku šlusni. uvidíš, jak Ti bude ručka padat pomaleji. Odpor vol dostatečně vysoký, aby jsi při maximální výchylce nepřetížil systém měřidla. Někdy vyrobci měřících systému používají hliníkový kostřičky, takže je systém zatlumován vířivímy proudy přímo v tý kostřičce..

milavla · #13 Příspěvek od **milavla** » 29 lis 2015, 17:24

To asi něco podobnýho jako dumping factor uváděný u zesilovačů, tam jde taky pokud to správně chápu o to, že jak reproduktor dokmitává tak generuje v cívce napětí a je tedy potřeba, aby měl zesilovač co nejmenší výstupní impedanci, aby se to vyzkratovalo.
Ještě jsem se chtěl zeptat jak Hill poznal, že to bude reagovat od -26dB ? A co bych musel v tom zapojení změnit kdybych chtěl, aby to reagovalo až třeba od - 20 dB ?

#14 Příspěvek od **PavelFF** » 29 lis 2015, 17:43

Takže dejme tomu, že mám měřáček s rozsahem 1mA a 100mV.
Kontrolní otázka.Co bude lepší z hlediska rychlejšího pohybu ručky(oběma směry, tedy i při poklesu)?
Když zapojím měřidlo přímo na výstup operačního zesilovače, který bude mít omezenou výchylku na 100mV (teoreticky na zdroj napětí)
nebo
když zapojím měřidlo přes odpor 10k na výstup OZ z výchylkou max 10,1V?

#15 Příspěvek od **Hill** » 29 lis 2015, 19:20

milavla píše:...Ještě jsem se chtěl zeptat jak Hill poznal, že to bude reagovat od -26dB ? A co bych musel v tom zapojení změnit kdybych chtěl, aby to reagovalo až třeba od - 20 dB ?

Protože měřidlo nemá logaritmickou závislost výchylky na proudu, 0 dB ukazuje někde kolem 67% výchylky, takže -26 dB je 1/20 této výchylky. To dělá výchylku 3,3% z klidové polohy. Schválně, jestli ji rozeznáš.
A do toho se přidává ještě saturační napětí na diodách (když tam dáš Schottkyho diody) nebo proměnný úbytek na nich (když tam dáš germaniové).

Vycházím z polopatisticky zjednodušené úvahy, že měřidlo ukazuje střední hodnotu proudu, tedy 0,9 hodnoty efektivní, pochopitelně mám na mysli harmonický průběh. I kdyby součet obou odporů v můstku byl řekněme těch R12+R13=20k, jak máš ve schématu, znamená to, že v každé půlvlně máš v sérii s diodou 10k + odpor měřidla (MP40 100 µA má vnitřní odpor asi 1k8 ). Tedy 11k8 celkem.
Tímto odporem musí protékat střední hodnota 67 µA, čili efektivní hodnota proudu do této větve můstku je 74,5 µA, aby měřidlo ukazovalo 0 dB. To představuje efektivní napětí 74,5 µA * 11k8 = 0,88 V. Měřidlo je tlumené těmi odpory velmi málo. Pokud jde o proud celým můstkem, až dosud nebyl druhý odpor půlmůstku zajímavý, teď je - za diodou je paralelně k sériové kombinaci měřidlo+odpor, čili vnitřní odpor systému za právě otevřenou diodou je 5k41. Z toho vychází efektivní proud cca 160 µA pro 0 dB.
Špičkové napětí sinusového průběhu je přitom 1,414 efektivní hodnoty plus úbytek na diodě, tedy asi 1,45 V, to znamená, že celkový rozkmit na výstupu potřebuješ pro 0 dB právě 2,9 V, ale ten indikátor bude ukazovat ještě do těch 100% výchylky, takže celkový rozkmit před diodami musí být nejméně 4,2 V. Napájecí napětí pak bude stačit 5 V, pokud použiješ zesilovač rail-to-rail (třeba TLC262).
Při použití Ge diod se zlatým hrotem musíš počítat s tím, že do rozkmitu 0,3 V neotevřou a do asi 0,42 V mají ještě velký odpor, to máme dokonce jen kolem -22 dB z plné výchylky, to znamená úroveň nejméně -20 dB, než se ručka pohne, ale to už je stupnice na začátku ještě dost stlačená.

Dobrá, použiješ R12=R13=47 k, pak bude potřeba rozkmit napětí na výstupu OZ už 15,8 V pro plnou výchylku, napájení budeš potřebovat nejméně 17 V, ale diody se uplatní méně: ručka se pohne už při -28 dB, ale pořád bude na začátku ta stupnice stlačená, jen údaj -20 dB bude ručka ukazovat už těsně pod 6,5% plné výchylky.
Měřicí systém nebude vnějšími součátkami zatlumený prakticky vůbec, veškeré tlumení je jen to, které v měřidle zanechal výrobce. Lze s úspěchem očekávat, že ručka bude překmitávat (jak to známe z profilových měřidel v řadě Tesla B5, tam byl systém tak rychlý a odtlumený, že i lupanec z rádia zasekl ručku do pravého dorazu a, když už v něm byl zásek, ručka zůstávala viset už lupancem při zapnutí záznamu a muselo se poklepat na měřidlo, aby se uvolnila)
To vše platí pro použití měřidla 100 µA o vnitřním odporu 1k8.

Pro účinnější vyloučení vlivu charakteristik diod je lépe napájet měřicí systém zdrojem konstantního proudu, to znamená zapojit diodový mýstek s měřidlem do podélné větve záporné zpětné vazby OZ, pak se ručka klidně hne už při -40 dB (i méně), ale pořád bude ukazovat -20 dB na 6,7% z plné výchylky.
Pro linearizaci stupnice je třeba logaritmický zesilovač.