如何在没有机械电位器的情况下实现立体声音量控制

描述

数字电位器(电位计)为音量(增益)控制应用提供了优势,并且可以代替笨重的机械电位器,特别是在手持便携式设备(例如MP3播放器,PDA,手机,移动Internet设备或立体声AM / FM收音机)中。本文档介绍了可用于音频控制的数字电位器类型,例如对数锥度电位器(对数电位器)。它使用对数锥度电位器和音频放大器检查了几种常见的设计,评估了它们的优缺点,并推荐了电路设计。

介绍

现在,便携式多媒体设备通常包括某种立体声音频播放电路,可能用于MP3或移动Internet应用程序。这些电路有许多专用的IC,许多使用机械电位计(电位计)。本应用笔记将证明广泛可用的低功耗组件同样有效。本文演示了如何在没有机械电位器的情况下实现立体声音量控制。

传统机械电位器设计

从历史上看,音量控制使用一种特殊的电位计,其电位对数(或有时为音频)锥度或定律(图1)。这种方法源自耳朵对声压级变化的大致对数响应。

数字电位器

通常,旋转的中点通常会给音频信号带来大约20dB的衰减,并且衰减会从中点逆时针(CCW)迅速增加。从中点顺时针(CW)可以更好地控制“大声”设置。

尽管此方法在实践中效果很好,但仍有几个原因不在小型便携式设备中使用机械锅。机械锅的空间限制和可靠性问题只是两个迫在眉睫的问题。如今,用于现代设备的通用音量控制界面使用上/下按钮以及某种形式的主机处理器。这种设计提供了一种廉价,可用的解决方案,而无需使用笨重的机械锅。

立体声(或联动式)旋转锅也有机械跟踪问题。机械公差意味着随着音量的调整,LR跟踪会受到影响。另外,应考虑所需的传递函数。是否需要完全衰减?或者,应用程序是否可以使用增益调整控件,该控件提供的调整范围可能为30dB,但没有完全偏离位置?也许您应该考虑使用数字电位器?

数字电位器的设计问题

在过去的几年中,数字电位器已经面世,其性能也在不断发展(图2)。这些数字设备在数字控制下使用梯形电阻和FET开关,以有效替代许多领域的机械电位器。从表面上看,使用一对这些IC似乎是立体声音量控制的逻辑解决方案,但是,必须首先解决一些问题。

数字电位器

最常用的数字电位器实际上是线性电位器,即,其电阻增量被平均加权。在音频音量控制中,需要一个合理的,恒定的每步dB定律,因此设计可能必须以某种方式模拟这种对数行为。现在回想一下,我们不再受制于机械调音台的音频锥度。

编辑:hfy

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