Retraso de audio usando componentes discretos

12

Me gustaría hacer un circuito que cause un retraso de audio usando componentes discretos.

Sé que puedo hacer pequeños cambios de fase usando un opamp, pero estoy buscando algo en el rango de milisegundos o segundo.

¿Hay alguna manera, al menos fácilmente, de hacer esto con componentes discretos?

EDITAR: Me gustaría saber esto tanto para fines de sincronización como para reverberación y demás. Esto puede tomar dos rutas completamente diferentes, pero ambas rutas son aplicables al trabajo que haré.

Kellenjb
fuente
¿Puedes dar un poco más de detalle sobre lo que quieres decir? ¿Estás haciendo retraso para la sincronización?
Kortuk
1
Suena como un eco ajustable o efecto de reverberación que está buscando.
Jesse
2
No ofrecía esto como una solución, pero recuerdo que en la década de 1960 trabajé con una banda que tenía una reverberación usando un resorte en espiral con un transductor en un extremo y una pastilla en el otro. Funcionó bastante bien a menos que alguien pateara accidentalmente la caja con su zapato, entonces se desató el infierno. en.wikipedia.org/wiki/File:Reverb-2.jpg
tcrosley
Eso es asombroso.
Kellenjb
Probablemente sea más fácil de hacer con circuitos digitales.
user253751

Respuestas:

12

Un método común es usar un circuito conocido como brigada de cubetas.

Estos circuitos consisten en una cadena de condensadores. La conexión de los condensadores son interruptores. Al accionar la señal de control para los interruptores, la señal se transfiere de un condensador al siguiente cada vez que la señal de control (o reloj) transita. El tiempo de retraso que puede alcanzar está limitado por la cantidad de etapas que tiene y la frecuencia de muestreo más lenta que puede tolerar.

Debido a que necesita muchas etapas para crear un retraso mayor, no es realmente práctico implementar esto con componentes discretos. Hay algunos circuitos integrados que implementan la función que varía de 512 a 4096 etapas. Con 4096 etapas, una frecuencia de muestreo de 20 kHz le dará 100 ms de retraso. Podría conectar en cascada varias líneas de retardo, pero perderá la calidad de la señal con cada sección.

Si la calidad de la señal y la duración del retraso son importantes, entonces las técnicas de muestreo digital serán muy difíciles de dejar pasar.

Clint Lawrence
fuente
Hmm, muy interesante
Kellenjb
1
Algo de una pregunta teórica: ¿es incluso posible crear un circuito de cambio de tiempo independiente de la frecuencia con solo componentes lineales? (resistencias ideales, amplificadores operacionales, tapas ...)
Nick T
@ Nick: ¿Qué tan preciso debe ser? Un cambio de tiempo independiente de la frecuencia significa un cambio de fase lineal con frecuencia, ¿verdad? Entonces supongo que es posible aproximarse con filtros de paso completo.
endolito
1
@ Nick Una brigada de cubos es un circuito de muestreo. Aunque no es digital, tiene las mismas limitaciones de frecuencia de muestreo y respuesta de frecuencia que las técnicas digitales. Aparte de esas limitaciones fundamentales (que también se aplican a las técnicas de muestreo digital), este es un cambio de tiempo independiente de la frecuencia.
Clint Lawrence
1
¿Un dispositivo de brigada de cangilones de 4096 elementos pasaría realmente cada señal a través de 4096 caps? Creo que sería mucho más eficiente para cada límite conectado en secuencia a un bus común que alternaría entre almacenar un valor y leer el siguiente.
supercat
6

Hay muchas maneras de obtener un retraso, pero no conozco ninguna que solo use "componentes discretos". La mejor manera de hacer reverberación en el mundo moderno es usar un DSP.

La única forma en que sé hacer este "análogo" es usar objetos físicos como habitaciones o placas de metal o cinta magnética .

"En el rango de milisegundos o segundo" es un rango bastante grande, ya sabes. Si tiene un circuito que produce 1 ms de retraso, necesitaría 1,000 de ellos para llegar a 1 segundo. Las reverberaciones más antiguas crearon colas largas utilizando comentarios, en lugar de elementos de retraso largos. Reverberación Schroeder , versión mejorada

Puede usar filtros de todo paso para agregar retrasos cortos, pero retrasan diferentes frecuencias en diferentes cantidades, lo que resulta en una distorsión de fase . 4 - Corrección de retraso , proyectos

texto alternativo texto alternativo

De lo contrario, debe usar dispositivos de brigada de cangilones , que emulan una línea de transmisión lenta. Pero no son realmente analógicos (utilizaron condensadores conmutados que son analógicos en voltaje pero discretos en el tiempo , por lo que tienen alias, etc., como los digitales) y de todos modos no son factibles de hacer desde componentes discretos.

circuito de brigada de cangilones Figura 1: Una simple línea de retardo de dispositivo de brigada de cubeta de ocho etapas (o BBD).

endolito
fuente
1
endolito, esa respuesta es sexy.
Kortuk
1
La brigada de cangilones es análoga. Son un circuito de muestreo. Lo que no hacen es cuantizar. El muestreo digital es la combinación de muestreo (retención de orden cero) en el eje de tiempo y cuantización (conversión de analógico a digital) en el eje de amplitud.
Clint Lawrence
@Clint: Sí, pero no es "realmente" análogo. :) Los amplificadores PWM también son analógicos, pero es tan diferente de lo que generalmente queremos decir con la palabra que se llaman descuidadamente "amplificadores digitales".
endolito el
2
3 clasificaciones que se utilizan en el procesamiento de señales: continua, discreta y digital
Kellenjb