Een dB / VU Meter voor je Audio Processor
Leuk, een VU Meter voor je Audio Processor. Maar de eerste vraag kwam binnen 2 dagen na publicatie van het eerste concept van die compressie meter:
“Beste Koos, hoe ijk je die meter? Hoe weet ik nu aan de uitslag van die meter hoeveel compressie er is?”
Een goede vraag, een vraag die ik een tijdje terug ook aan mezelf stelde. De oplossing is redelijk eenvoudig. Je hebt er één keer een Oscilloscoop en een toongenerator bij nodig. Daarna is het een makkie.
Heb je die meetinstrumenten niet? Dan kun je het ook op het gehoor doen. Dat werkt in de praktijk ook prima.
De ijkprocedure is eenvoudig
Je begint met een toon van 100 Hz 100mV (200mV piek tot piek; pp) op de ingang van de Audio Processor te zetten. Je draait de volumeknop van de aangesloten versterker helemaal dicht (je wilt niet gek worden van de herrie).
De volume knop aan de ingang van de audio processor zet je ongeveer driekwart open.
Zet de keuzeschakelaar van de dB meter op ‘Volume’.
Als de meter rechts in de hoek staat kun je de ingangspotmeter van de DIY Audio Processor voor AM Zenders wat dicht draaien tot de meter op de rand van het zwarte aanwijsdeel staat.
Het kan ook zijn dat je meter nauwelijks uit slaat. Bij ingangssignalen signalen onder de 100mV zal dat het geval zijn. In dat geval zet je de schakelaar ‘Low Volume’ aan. We geven daarmee de basis van de eerste transistor een voorspanning van 0,5V. Nu zal de meter wel uit slaan.
Bij die schakelaar zit weer een led indicatie die oplicht en daarmee aangeeft dat de schakelaar actief is. Zo denk je er makkelijker aan om het uit te zetten en voorkom je dat de meter bij sterke signalen direct ‘in de hoek vliegt’.
- VU meter voor je Audio Processor -
Sluit de oscilloscoop aan op de uitgangtrafo van de audio processor. Dus niet bij de uitgangsniveau potmeter want die verstoort je meting. Op de trafo uitgang dus. Kijk heel precies hoeveel spanning je daar pp (peak to peak) meet. Noteer dat getal even.
Nu zet je de keuzeschakelaar van de dB meter om naar compressie.
Met de compressie potmeter dicht moet nu de dB meter ook ‘dicht staan’, geen uitslag laten zien. Op de oscilloscoop is de spanning onveranderd, als het goed is.
Nu draai je langzaam de compressie potmeter open net zover totdat de uitslag van het signaal op de oscilloscoop is gehalveerd. Je hebt dan een compressie van 3dB te pakken. Drie dB is het maximum aan compressie dat zonder vervorming kan worden toegepast.
Kijk nu op de dB meter waar de wijzer staat en noteer dat meetpunt. Hierbij weet je nu waar de 3db compressiegrens op je meter ligt.
In de praktijk kun je de compressie dan nog iets opvoeren. Daarmee regel je dat niet alleen de allerhoogste geluidspieken worden ‘gedempt’ maar ook de pieken die daar net iets onder zitten.
Het is in dit verband goed om te weten dat de pieken in een audio signaal van bijvoorbeeld popmuziek in signaal spanning soms ruim twee keer zo hoog zijn als het gemiddelde van de muziek. Met andere woorden door je compressie iets hoger te kiezen laat je het merendeel van je muzieksignaal nog grotendeels ongemoeid.
Ga je hierin toch te ver dan introduceer je vervorming in het geluid. Op de scoop is dat zichtbaar.
Heb je deze meetapparatuur niet en doe je het op het gehoor met een reguliere muziekbron dan kun je toch vrij duidelijk het punt vaststellen waarop je met je oren vervorming in het geluid kunt waarnemen.
- VU meter voor je Audio Processor -
De praktijkwerkwijze
Hoe werkt het dan bij een signaalbron met een veel hoger of juist lager spanningsniveau? Of juist bij een signaalbron waarvan je het niveau van de uitgangsspanning niet weet? Hoe stel je dan de DIY Audio Processor voor AM zenders in?
Eenvoudig.
Sluit je signaalbron aan en zet je versterker zacht aan zodat je hoort wat de signaalbron voor geluid aanbiedt.
Regel met de ingangspotmeter en de uitgangspotmeter het geluid op een aangenaam niveau. Zet de dB keuze schakelaar op ‘Volume’ en regel met de ingangspotmeter het volume naar 100% uitslag op je dB meter (op de rand van het zwarte aanwijsgebied).
Bij te veel herrie en mogelijk oversturen van je versterker draai je de uitgangspotmeter van de DIY Audio Processor voor AM zenders wat terug.
Vervolgens zet je de dB keuze schakelaar op ‘compressie’. Hierna kun je met de compressie potmeter de compressie instellen op het gewenste niveau. Je kent het 3dB punt op de schaal dus je kunt daar op afstemmen of een ander niveau kiezen.
- VU meter voor je Audio Processor -
De dB trukendoos
Je meet met deze dB meter niet exact wat het niveau van je signaal is. Ook niet wat het uitgangssignaal is al of niet gecomprimeerd.
Je meet alleen maar dat de compressie 3db is. En dat meet je ongeacht hoe hoog of laag de ingangsspanning is.
Je meet namelijk de verhouding tussen het signaal op de voorversterker afgezet tegen het signaal dat uit de side chain komt. Dat laatste signaal zorgt voor sturing op de compressor.
Daarom is het niet van belang wat het niveau van het bronsignaal is en ook niet wat de stand van is van de ingangspotmeter of het van de uitgangspotmeter is. Het gaat om de compressiespanning in verhouding tot het bronsignaal. En die meten we iedere keer op dezelfde wijze.
- VU meter voor je Audio Processor -
Hoe werkt het, de aansturing van de
VU meter voor je Audio Processor?
De aansturing van een dB meter valt voor een schakeling met buizen nog niet mee. Zo’n metertje heeft meestal een lage weerstand en vraag weinig stroom. Het metertje dat wij gebruiken is 600 ohm en gebruikt 0,5 mA voor een volle uitslag.
Deze VU metertjes zijn op veel sites te koop. Er circuleert ook een ander metertje dat er veel op lijkt maar die metertjes hebben een andere spanning en stroom nodig. In dat geval moet je de instelling van de stuurtransistor BC516 aanpassen.
- VU meter voor je Audio Processor -
In de audio processor 1.0 voerden we de hoge compressie spanning (tot wel 50V) aan het metertje toe via een grote weerstand waardoor het metertje leuk werkte, Maar in de DIY Audio Processor voor AM Zenders wilden we ook het Audio Volume zichtbaar meetbaar maken.
Dat Audio volume geeft nergens in dit ontwerp dergelijke hoger spanningen af. Op zich wel spanningen hoog genoeg om de meter een aanwijzing te laten geven maar dan wreekte zich weer dat de belasting van de meter erg laagohmig is.
Daarmee demp je in een hoogohmige buizenomgeving alle geluidssignalen kapot.
Onderstaande schakeling lost dat probleem op.
a
- VU meter voor je Audio Processor -
Een Vero bordje met 3 transistoren
Deze schakeling moet vier uitdagingen oplossen:
- Aanpassing van hoogohmige naar laagohmig
- De aanpassingen van audio signaal spanning naar de juiste meter spanning
- De grote verschillen tussen de Compressie stuurspanning en de volume stuurspanning oplossen.
- De aanpassing van spanning sturing (buizen techniek) naar stroomsturing (metertje en de transistoren) verzorgen.
De VU/dB meter schakeling
De BC516 die de meter aanstuurt zorgt voor de aanpassing van hoogohmig naar laagohmig en voor aanpassing van spanning sturing naar stroomsturing.
Deze zogenaamde darlington transistor kent een zeer hoge versterkingsfactor. Hij krijgt een signaalspanning aangeleverd tussen 0 en 7 volt. De transistor staat zonder signaal ingesteld op het randje van open gaan, ongeveer 1,3V.
Zodra er een negatieve spanning op de basis verschijn die hoog genoeg is (bijvoorbeeld 1,5V) om de transistor te openen gaat er stoom lopen door transistor en de emitter weerstand van 14,2k. Die stroom wordt zo groot tot de emitter-basisspanning weer terug is op 1,4 V is.
De stroom door de transistor en de dB meter is dus een afspiegeling van de spanningshoogte die aan de basis van de transistor wordt geleverd.
- VU meter voor je Audio Processor -
De Compressie meting
De compressie spanning die wordt aangeleverd kan oplopen tot -50V en wordt daarom eerst in een spanningsdeler omlaag gebracht tot maximaal 7 Volt. Ook de transistor (BC516) en zijn emitterweerstand maken deel uit van die spanningsdeler.
De volume meting
De signaal spanning die van de voorversterker af komt is op het meetpunt maximaal 7 à 8 Volt. Die spanningshoogte zou geschikt zijn om direct de meter tor, de BC516 aan te sturen.
Echter, op het afnamepunt moeten we wel met een hoogohmig meetcircuit aankomen anders zouden we het signaal enorm dempen. Daarom is een koppeling gekozen die via een 100k weerstand loopt.
De BC108 transistor richt dat wisselstroom audio signaal gelijk waardoor negatieve spanning op de basis van de tweede transistor pulserend wordt.
Die tweede transistor is ook een BC516. In rust staat deze transistor open waardoor hij zo veel stroom trekt dat de basis van de 2e BC516, de stuurtransistor naar de meter, dat die transistor dicht staat.
Ontvangt die eerste BC516 nu een pulserende negatieve spanning dan gaat ook de eindtransistor mee pulseren.
Een stevige Elco parallel aan de meter zorgt er voor dat wijzers niet als een gek gaan meedansen met die pulsen maar dat die wijzer afhankelijk van de sterkte van het signaal in een redelijk gemiddelde zal bewegen.
- VU meter voor je Audio Processor -
Waarom een BC108 en BC516 transistoren?
Er zijn vast een heleboel andere transistoren te koop waarmee je dit ook kunt doen. Maar deze had ik gewoon liggen. Met het materiaal dat ik had heb ik geëxperimenteerd totdat ik een goed werkende schakeling had.
Het volume geluidssignaal gelijkrichten heb ik eerst met een diode geprobeerd. Met een transistor als gelijkrichter bereikte ik betere resultaten. Die BC108 zorgt daarnaast voor een omzetting van hoogohmige ingang naar laagohmige uitgang.
Die tweede transistor is nodig om de fase van het signaal 180 graden om te draaien. De eindtransistor staat zo ingesteld dat hij een stevig negatief signaal moet ontvangen om open te gaan.
Vervolgens levert deze twee transistorschakeling voor de volume meting een laagohmige uitgang aan de laagohmige ingang van de BC516. Daarmee is de volume meting ongeveer gelijk getrokken aan de compressiemeting.
Praktische uitwerking van de VU meter voor je Audio Processor
Voor de praktische realisatie gebruiken we weer een vero experimenteer bordje waarop we wat banen onderbreken en alle onderdelen solderen. De tekening vero bordje met drie transistoren laat zien hoe dat zit.
- VU meter voor je Audio Processor -
Tot zover.
Onduidelijkheden? Vragen? Gebruik het formuliertje hieronder.
Veel plezier met dit praktisch hulpmiddel voor je DIY buizen zender praktijk.
-
Koos Overbeeke
Terug van VU Meter voor je Audio Processor naar De Radio Amateur-knutsels
