Digitální dozvukové zařízení Z. Hoška

Digitální dozvukové zařízení

Pomocí tohoto zařízení lze vytvářet složitější efekty typu echo, hall, chorus nebo flanger. Lze docilovat zpoždění zvuku až 1 sec a díky tomu, že jsou zabudované tři výstupy s různou délkou dozvuku lze zvuk různě cyklit a zpožděný zvuk různě přimíchávat do vstupu.

Zařízení pracuje na principu digitalizace analogového signálu pomocí převodníku A/D, zpoždění signálu ve zpožďovací lince tvořené pamětí typu RAM a zpětný převod signálu v převodníku D/A na analogový. Součástí zařízení je dále modulační oscilátor, který zajišťuje rozmítání signálu a tím příslušné efekty. Zařízení pracuje na principu sigma delta modulace, známé např. v telefonní technice tj. 1-bitový převod, kdy signál prochází postupně buňkami pamětí. Teorii nebudeme rozebírat, tu lze nalézt v literatuře, zastavím se jen u provedení jednotlivých částí zařízení.

Vstupní obvod tvoří jednoduchý zesilovač tvořený operačním zesilovačem, signál dále postupuje do převodníku A/D, který se skládá z napětím řízeného integrátoru, jehož řídící napětí odvozené z číslicového signálu odpovídá obalové křivce původního nf signálu. Zpoždění signálu se uskutečňuje v pamětích typu DRAM o kapacitě do 64 kB a to dvoufázovým adresováním paměti z čítače adres - řádků a sloupců, přečtením a uložením informací a předáním k dalšímu zpracování. Signál dále postupuje na převodníky D/A pracující s opačným převodem signálu v podobném provedení jako vstupní. Součástí je dále logika pamětí vytvářející adresaci a dvoufázové zadávání do paměti. Výstupní zesilovače jsou opět tvořeny OZ. Dále zařízení obsahuje již zmíněný modulační oscilátor tvořený opět OZ a dále napájecí zdroj. Stiskem přepínače memory je soustavně ve smyčce přehráván signál právě uložený do paměti a toto lze využít k zajímavým efektům.

Zařízení pochází z doby kdy tato technika nebyla běžně dostupná a získat tedy součástky na stavbu a dokumentaci nebylo rozhodně jednoduché. Přesto že se u nás nebo v sousedních státech vyráběly, nebyly v obchodní síti dostupné. Jednalo se zejména o paměti, přesné OZ a některé multiplexery dodávané tehdy jen z Ruska. Velkým problémem byl OZ CA3080 pro který se muselo do Maďarska nebo přes známé z BRD. Cena obvodů nebyla též lidová. Přes tyto potíže se nakonec součástky podařilo sehnat a zařízení postavit. Byly postaveny dva prototypy, které byly dále průběžně upravovány. V původním zařízení byly použity 4 ks pamětí DRAM 4116 tj. o kapacitě 16 kB. Tomuto odpovídala i taktovací frekvence, která byla příliš nízká a tím byl zpožděný zvuk příliš " zašumělý ". Po mnoha pokusech byla proto taktovací frekvence zvýšena a paměti 4116 byly nahraženy pamětmi o kapacitě 64 kB. Došlo sice ke snížení šumu, tento je ve výsledném zvuku přesto znát. Pravděpodobná vada je tedy zřejmě v konstrukci převodníků, neboť v podobném zařízení s obdobně řešenými převodníky je zvuk absolutně čistý. Pro běžné používání je však kvalita dostačující.

Zařízení bylo vestavěno do konstrukce z hliníkových profilů, přední panel eloxován, popsán propisotem a přelakován. Diody LED indikují příslušné funkce, vývody jsou provedeny jack konektory. Součástky jsou umístěny na třech deskách s plošnými spoji, některé IO jsou umístěny v objímkách což usnadnilo výměnu při zkouškách a projevilo se zejména snížením šumu např. při výměně českých obvodů za zahraniční. Původní paměti 16 kB vyžadovaly tři napájecí napětí, po výměně za 64 kB stačí jen jedno nap. napětí.

Podobná konstrukce se objevila u nás v radioamatérském časopise v roce 1997, a byla testována v časopisu Muzikus. Z testu vyplývá že zařízení má podobné neduhy a tím je zvýšený šum. Pár konstrukcí lze nalézt v zahraniční literatuře, postupně bude ale problém sehnat součástky zejména paměti, neboť používané typy se nevyrábí a jsou velmi drahé.

Snahou konstruktéra bylo dále použít paměti o velikosti 256 kB , k tomuto ale již nedošlo. Tyto paměti lze ale dnes snadno získat např.z vyřazených PC typu 286 apod. Dnes jsou tato zařízení nahrazována speciálními obvody sdružujícími všechny funkce, příkladem může být obvod PT2399 či podobné, které obsahují kompletní převodníky a zpožďovací linku. Tento obvod je běžně dostupný a jsou známy i zdařilé konstrukce.

Představené zařízení je tedy dnes další připomínkou doby, jak se toto dalo řešit. Je zde patrná složitost řešení jednotlivých obvodů proti dnešním konstrukcím. Mělo to ale zase své kouzlo, kdy se daly osciloskopem sledovat poměry na jednotlivých místech a doslova laborovat s jednotlivými součástkami. Toto je již dnes v záplavě jednoúčelových obvodů a mikroprocesorů bohužel pryč. Dozvukové zařízení bylo používáno v cestě signálu pro varhany , kytaru a zpěv, používalo se i ve smyčce mixážního pultu a velmi se osvědčilo. Na podobném principu je postaveno mnoho podobných zařízení té doby. V našich krajích se kromě typů západní provenience prodávalo dozvukové zařízení z Tesly AOS095 fungující

na trochu jiném principu a to s 8-mi bitovými převodníky MDAC08, dále se prodávalo zařízení z NDR Vermona DEG500 rovněž postavené na 1-bitovém převodu signálu. Toto je však již jen historie a tato zařízení jsou spíše vyhledávána znalci jako kousky do muzea hudebních nástrojů.

Technické údaje:

Rozměry: 370 x 180 x 50 mm

Hmotnost: cca 3 kg

Osazení polovodiči: 29 x IO, 8 x tranzistor, 8 x LED, 8 x dioda, 1 x stabilizátor napětí

Ostatní součástky: konstrukční prvky, přepínače, konektory, transformátor, potenciometry

Ovládání: vstupní citlivost, reg. zpětného signálu, 2 x reg. zpoždění s přepínáním, 3 x přepínač

výstupního zpožděného signálu, přepínač memory - smyčka dig. signálu, mix. reg.

vstup. a zpožděného signálu, modulace signálu - hloubka a rychlost, síť vypínač,

přepínač pamětí 64kB x 128 kB, vstupní a výstupní konektory 6,3 mm 3x Výrobce: amatérský výrobek

Konstrukce: Zdeněk Hošek

Dokumentace: těžko dostupná, upravená

Rok výroby: max. 1988

Dokumentačně zpracováno: 5.3.2009