Как сделать цифровой регулятор громкости для наушников: пошаговая инструкция

Как собрать схему цифрового регулятора громкости для наушников своими руками. Какие компоненты потребуются для создания регулятора. Как правильно подключить регулятор к наушникам и источнику звука. На что обратить внимание при сборке схемы.

Принцип работы цифрового регулятора громкости

Цифровой регулятор громкости для наушников представляет собой электронную схему, которая позволяет программно управлять уровнем громкости аудиосигнала. В отличие от аналоговых регуляторов на основе потенциометров, цифровые регуляторы обеспечивают более точную регулировку без искажений сигнала.

Основные компоненты цифрового регулятора громкости:

• Микроконтроллер для управления
• Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)
• Операционный усилитель
• Фильтр нижних частот

Микроконтроллер формирует цифровой сигнал управления, который преобразуется ЦАПом в аналоговое напряжение. Это напряжение управляет коэффициентом усиления операционного усилителя, через который проходит аудиосигнал. Фильтр сглаживает ступенчатый сигнал с ЦАПа.

Необходимые компоненты для сборки

Для создания цифрового регулятора громкости понадобятся следующие компоненты:

• Микроконтроллер (например, ATtiny85 или Arduino Nano)
• ЦАП (например, MCP4725)
• Операционный усилитель (например, LM358)
• Резисторы и конденсаторы для фильтра
• Макетная плата
• Соединительные провода
• Разъемы для подключения наушников и источника звука

Выбор конкретных компонентов зависит от требуемых характеристик регулятора и имеющихся в наличии деталей. Важно использовать качественные компоненты для минимизации шумов и искажений.

Схема подключения компонентов

Типовая схема цифрового регулятора громкости выглядит следующим образом:

1. Микроконтроллер подключается к ЦАПу по интерфейсу I2C или SPI
2. Выход ЦАПа соединяется со входом управления усилением операционного усилителя
3. Аудиосигнал подается на вход операционного усилителя
4. Выход операционного усилителя проходит через фильтр нижних частот
5. С выхода фильтра сигнал поступает на разъем для наушников

Важно соблюдать правильную полярность подключения компонентов и использовать экранированные провода для минимизации наводок.

Программирование микроконтроллера

Для управления цифровым регулятором громкости необходимо запрограммировать микроконтроллер. Типовой алгоритм работы включает:

• Инициализацию ЦАПа и настройку интерфейса связи
• Считывание положения регулятора громкости (кнопки, энкодер и т.п.)
• Преобразование положения регулятора в цифровой код
• Отправку кода на ЦАП для формирования управляющего напряжения

Программа должна обеспечивать плавное изменение громкости без щелчков и искажений. Для этого можно использовать нелинейную шкалу регулировки и программную фильтрацию резких изменений.

Настройка и калибровка регулятора

После сборки схемы и программирования микроконтроллера необходимо выполнить настройку и калибровку регулятора громкости:

1. Проверить правильность подключения всех компонентов
2. Настроить выходное напряжение ЦАПа в крайних положениях регулятора
3. Отрегулировать усиление операционного усилителя
4. Подобрать параметры фильтра нижних частот
5. Проверить диапазон регулировки и отсутствие искажений

При необходимости можно скорректировать программу микроконтроллера для оптимизации характеристик регулятора под конкретные наушники.

Преимущества цифрового регулятора громкости

По сравнению с аналоговыми потенциометрами, цифровой регулятор громкости имеет ряд преимуществ:

• Более точная и плавная регулировка
• Отсутствие механического износа
• Возможность программного управления
• Сохранение настроек в памяти
• Меньшие шумы и искажения
• Компактные размеры

Цифровой регулятор позволяет реализовать дополнительные функции, например, запоминание уровня громкости для разных источников звука или ограничение максимальной громкости.

Возможные проблемы и их решение

При создании цифрового регулятора громкости могут возникнуть следующие проблемы:

• Шумы и помехи в звуке — использовать качественные компоненты и экранирование
• Искажения сигнала — подобрать оптимальный диапазон регулировки
• Щелчки при изменении громкости — добавить плавное нарастание/спад
• Нелинейность регулировки — скорректировать программу микроконтроллера
• Малый диапазон регулировки — увеличить разрядность ЦАП

При возникновении проблем необходимо последовательно проверить все узлы схемы и при необходимости заменить неисправные компоненты.

Заключение

Создание цифрового регулятора громкости для наушников своими руками — интересный проект для любителей электроники. Он позволяет получить качественное устройство с широкими возможностями настройки. При правильном подборе компонентов и тщательной настройке цифровой регулятор обеспечивает отличное качество звука и удобство использования.

Диапазон регулировки гомкости



Диапазон регулировки гомкости

F.A.Q. / Наушники / Характеристики наушников

Для более точной аналитики по совместимости усилителей и наушников учитывается оптимальный диапазон регулировки громкости. Обычно аналоговые регуляторы дают дисбаланс каналов в области малых значений, а при цифровой регулировке остается заметный фоновый шум. Значение оптимального диапазона регулировки определяет нижнюю границу для режимов эквивалентных классов мощности

на графике напряжение и чувствительность.

Для каждого устройства назначено значение оптимальной регулировки громкости индивидуально.

Для разных типов регулировки взяты различные значения.

Аналоговая регулировка

Для обычных аналоговых регуляторов принято значение в 36 дБ. Для регуляторов повышенной точности, таких как ALPS — 56 дБ. Если в отчете отмечен диапазон 36 дБ, но вы обладаете данными, что там стоит регулятор повышенной точности, то сообщите об этом через обратную связь в проф. отчете.

Примеры устройств

Аналоговая дискретная регулировка

Для аналоговых дискретных регуляторов значение зависит от диапазона регулировки. Если диапазон неизвестен, то значение по умолчанию — 36 дБ. Если диапазон известен, то по нижнему значению.

Примеры устройств

Цифровая регулировка в ЦАП или до ЦАП

Для цифровой регулировки по умолчанию — 36 дБ при отсутствии данных сигнал/шум при максимальной амплитуде.

При известном значении сигнал/шум делается расчет как 36 дБ для соотношения сигнал/шум в 106 дБ. Т.е. предполагается, что при понижении громкости на 36 дБ, соотношение сигнал/шум будет на уровне 70 дБ.

К большому сожалению, достоверное измерение параметра сигнал/шум с помощью современных звуковых интерфейсов с чувствительностью входа около 2 Vrms невозможно для источников с выходной амплитудой менее 2 Vrms.

Если у вас есть достоверные данные по параметру сигнал/шум устройства, то сообщите нам. Эти данные должны быть реально измеренными в том же режиме, что указан в отчете, а не являться параметром отдельно взятой микросхемы.

У некоторых устройств предусиление (настройка Gain) делается через регулировку громкости в ЦАП или до ЦАП. В этом случае диапазон регулировки уменьшается относительно самого громкого на величину изменения предусиления.

Примеры устройств

Аналоговая и цифровая регулировка

В некоторых устройствах есть сочетание сразу двух типов регулятора, сперва цифрового и потом аналогового, в этом случае используется сумма диапазонов от аналогового и цифрового регуляторов. Обычно такими устройствами являются звуковые карты с цифровым мастер-регулятором и последующим аналоговым для наушников.

Примеры устройств

Скрыть ⊗

Характеристика оптимального диапазона громкости хорошо показывает недостатки усилителей избыточной мощности и помогает выбрать действительно оптимальный усилитель к конкретным наушникам.



Дополнительно…

Напряжение и чувствительность к референсной громкости

Сравнение усилительной части по громкости

Сравнение характеристик усилителей для наушников

Сравнение оптимального диапазона регулировки громкости





Последние протестированные продукты

13.12.2022

iBasso DX 320

13.12.2022

Shure SRh2840

12.12.2022

Hiby R5 II

11. 12.2022

HiFiMan Arya

10.12.2022

Motu M2

08.12.2022

IMR Elan

06.12.2022

Hiby FD3

05.12.2022

Hiby FC5

03.12.2022

iFi Hipdac

02.12.2022

HiFiMan EF 400



Комментарии

Нет комментариев к этой странице

Хотите оставить комментарий или задать вопрос? Зарегистрируйтесь или войдите под своим логином

Регуляторы громкости в категории «Товары для детей»

USB Звуковая карта 7. 1 3D звук регулятор громкости ol

Доставка по Украине

163.71 грн

126.05 грн

Купить

Olypso

USB Звуковая карта 7.1 3D звук регулятор громкости mo

Доставка по Украине

157.64 грн

121.39 грн

Купить

Навушники Gemix N4 Black/Yellow

Доставка по Украине

606 грн

Купить

«Орбіта»

Игровые проводные наушники с микрофоном, регулятором громкости и 3-я подсветками A5 / Геймерская гарнитура

Доставка из г. Киев

649 — 749 грн

от 2 продавцов

749 грн

649 грн

Купить

Lucky day shop

Наушники с микрофоном и регулятором громкости DE541844 Белые

На складе в г. Хмельницкий

Доставка по Украине

238 грн

235.62 грн

Купить

YClick.com.ua

Наушники с микрофоном и регулятором громкости CК8 Черный

На складе в г. Хмельницкий

Доставка по Украине

301 грн

297.99 грн

Купить

YClick. com.ua

Наружная USB звуковая карта Addap ESC-01, 3,5 мм mini Jack с регулятором громкости и плеером

На складе

Доставка по Украине

392 грн

291 грн

Купить

Gadget-Shop — интернет магазин гаджетов и аксессуаров

Карусель-проектор (мобиль) на кроватку д/у(ИК), муз, свет, проектор ночного неба, регулятор громкости

Доставка из г. Одесса

1 244 грн

1 153 грн

Купить

Monomarket

Микрофон караоке WS858 с регулятором громкости различные цвета**

Доставка по Украине

563 грн

Купить

maliw.com.ua

Внешняя USB звуковая карта Ugreen CM129 с регулятором громкости 15 см (Black) 40964

На складе в г. Кривой Рог

Доставка по Украине

688 грн

Купить

Интернет-магазин «Fresh Gadget»

Навушники / Гарнітури HeadPhone Gembird MHP-123, з регулятором гучності (код 68280)

На складе в г. Львов

Доставка по Украине

239 — 240 грн

от 2 продавцов

239 грн

Купить

Навушники / Гарнітури HeadPhone+Mic Gembird GHS-03 з мікрофоном, регулятор гучності, чорний (код 103674)

На складе в г. Львов

Доставка по Украине

469 — 475 грн

от 2 продавцов

469 грн

Купить

Навушники / Гарнітури HeadPhone+Mic Gembird GHS-U-5.1-01 з мікрофоном, регулятор гучності, поворотний мікрофон

На складе в г. Львов

Доставка по Украине

619 — 630 грн

от 2 продавцов

619 грн

Купить

Наружная USB звуковая карта Addap ESC-01, 3,5 мм mini Jack с регулятором громкости и плеером

На складе

Доставка по Украине

по 299 грн

от 2 продавцов

400 грн

299 грн

Купить

Voice Recorder

Регулятор громкости TruAudio VCS-100-AIW (3 цвета в комплекте)

На складе

Доставка по Украине

3 640 — 3 731 грн

от 2 продавцов

3 731 грн

Купить

Интернет-магазин HI-FI Store

Смотрите также

Колонки для ПК 2 шт с подсветкой ABC HT-122 USB+3. 5mm, 2×2.5W, с регулятором громкости черные

Заканчивается

Доставка по Украине

499 — 525 грн

от 2 продавцов

499 грн

Купить

Trend Shop

Колонки для ПК 2 шт ABC HT-09 USB+3.5mm, 2×2.5W, с регулятором громкости черные

Заканчивается

Доставка по Украине

по 349 грн

от 2 продавцов

349 грн

Купить

Trend Shop

Колонки для ПК 2 шт ABC USB+3.5mm, 5W, с регулятором громкости черные

Доставка по Украине

199 — 225 грн

от 2 продавцов

199 грн

Купить

Trend Shop

Беспроводные наушники PRTUKYT 8s Регулятор громкости Складные беспроводные наушники

Заканчивается

Доставка по Украине

1 859 — 2 024 грн

от 2 продавцов

3 680 грн

2 024 грн

Купить

Интернет-магазин Electroboom (Электробум)

Наушники Yatloml из 3 комплектов, наушники-вкладыши, проводные наушники с микрофоном и регулятором громкости

Заканчивается

Доставка по Украине

500 грн

Купить

Techno. mix.te

Регулятор гучності Vellez РС-20-4п

На складе

Доставка по Украине

495 грн

Купить

Постачальник Систем Безпеки та професійних рішень

Регулятор гучності AMC VC 30RX

На складе

Доставка по Украине

791 грн

Купить

Постачальник Систем Безпеки та професійних рішень

Регулятор гучності Vellez РС-40-4п

На складе

Доставка по Украине

752 грн

Купить

Постачальник Систем Безпеки та професійних рішень

Регулятор гучності AMC VC 60RX

На складе

Доставка по Украине

916 грн

Купить

Постачальник Систем Безпеки та професійних рішень

Регулятор гучності Vellez РС-80-4п

На складе

Доставка по Украине

950 грн

Купить

Постачальник Систем Безпеки та професійних рішень

Проволочные наушники Black Shark 3,5 мм, шумоизоляционные наушники Deep Base с микрофоном и регулятором громко

Заканчивается

Доставка по Украине

700 грн

Купить

Techno. mix.te

Внешняя звуковая карта Ugreen USB 2.0 c регулятором громкости CM129 (Черная, 15см)

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

749 грн

Купить

SmartID

Колонки 2.0 JEDEL JD-CK4 USB+3.5mm, 2x3W, 90Hz- 20KHz, с регулятором громкости, Black, BOX

Доставка из г. Борисполь

199 грн

Купить

vngsm.com.ua

Колонки 2.0 JEDEL JNS-58 USB+3.5mm, 4″ 2x3W, 90Hz- 20KHz, с регулятором громкости, Black, BOX

Доставка из г. Борисполь

499 грн

Купить

vngsm.com.ua

audio — Как самому сделать регулятор громкости для наушников?

спросил 10 лет, 11 месяцев назад

Изменено 2 года, 5 месяцев назад

Просмотрено 25 тысяч раз

\$\начало группы\$

У меня есть наушники без встроенного регулятора громкости на кабеле, поэтому я подумал, почему бы мне не попробовать сделать такой? Однако я не знаю, с чего начать.

Достаточно ли использовать логарифмический потенциометр или нужно что-то большее?

Если достаточно потенциометра, то каким должно быть его сопротивление? Я также использую усилитель для наушников FIIO E3. Будет лучше, если я поставлю регулятор громкости до или после усилителя?

На что следует обратить внимание, чтобы не создавать гул или другие нежелательные шумы?

Мои наушники: http://www.sennheiser.co.uk/uk/home_en.nsf/root/private_headphones_dj-headphones_500156

• аудио
• потенциометр

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Запись, на которую вы ссылаетесь, не говорит много полезного, но, похоже, это наушники с динамиком без наушников (судя по размеру и форме). Это означает, что это, вероятно, небольшие динамики с сопротивлением 4 или 8 Ом.

Вы не хотите ставить кастрюлю рядом с динамиками. Это тратит энергию впустую, не создает нужной нагрузки для усилителя и, вероятно, искажает частотную характеристику из-за изменения импеданса. Лучшее место для регулятора громкости — это сигнальный тракт, а не силовой. Это означает поставить его на вход усилителя, управляющего наушниками.

Что бы ни управляло входом усилителя, вероятно, это «линейный» выход. Обычно они имеют импеданс в несколько сотен Ом при номинальном сигнале 1 В. Потенциометр с логарифмическим конусом на 1 кОм был бы правильным. В настоящее время логарифмические тейперы найти труднее, потому что старомодные аналоговые регуляторы громкости используются не так часто. В настоящее время сигнал в любом случае обрабатывается в цифровом виде, поэтому регулировка громкости осуществляется с помощью цифрового умножения. Если вы не можете найти горшок с логарифмической конусностью, это не так уж и важно. Линейный конус будет иметь много изменений в конце низкой громкости и не так много в конце высокой громкости, но просто для установки комфортной громкости в наушниках этого, вероятно, достаточно.

Вы можете сделать линейный потенциометр нелинейным, подключив другой резистор к выходу. Это не делает его логарифмическим, но должно немного расширить диапазон громкости. Лично я бы не стал заморачиваться с этим, если только вы не попробовали это напрямую и вам действительно не понравился результат.

Чтобы избежать гула и шума в звуке, убедитесь, что все экранировано. При необходимости установите потенциометр в небольшую металлическую коробку, заземленную на нижний вывод потенциометра, который также должен быть заземлением для входных и выходных кабелей.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Я знаю, вы сказали, что хотите сделать свой собственный, но, к вашему сведению, RadioShack производит кабель для регулировки громкости для стереонаушников, и, вероятно, есть и другие. Вероятно, лучше всего будет разместить его перед усилителем FIIO E3.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Имейте в виду, что существует два способа подключения клемм потенциометра стеклоочистителя. Метод № 1 размещает сопротивление на одной линии с землей, а второй метод — параллельно, сбрасывая лишнюю неиспользованную мощность обратно на землю. Это называется подключением в режиме делителя напряжения и является правильным методом работы с аудионабором.

Обратитесь к следующей схеме, чтобы кратко ознакомиться с идеей того, как это работает:

Перемещение стеклоочистителя как можно ближе к земле дает минимальное сопротивление и, следовательно, максимальный сигнал. В то время как в случае 1 наличие заземления на конце означает, что вы настраиваете сигнал, просто добавляя линейное сопротивление, это ужасно и создает искажение, выборочно изменяя выходной сигнал. Как показано в этом онлайн-калькуляторе. Также требуются огромные значения потенциометров, чтобы снизить громкость сигнала ниже слышимого диапазона.

Метод 2#: подключение в режиме делителя напряжения решает все эти проблемы и может работать так же хорошо с потенциометром с меньшим значением, что означает минимальное добавленное искажение на пути прохождения сигнала, при этом большая часть управляющего потенциала направляется на перемещение диафрагмы. мембрану на наушники/динамики.

Кроме того, есть еще одна вещь, которую следует учитывать в аудио: вам нужна разница между внутренним сопротивлением схемы усиления (которое в идеале должно быть как можно меньше) и сопротивлением наушников как можно выше, чтобы избежать искажений. Это становится сложной задачей с динамиками, поскольку они обычно имеют импеданс около 4 или 8. По этой причине многие предпочитают громоздкие горшки для усилителей динамиков, чтобы попытаться компенсировать этот эффект, но, как я надеюсь, я продемонстрировал, это неправильный подход.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

audio — Добавлен регулятор громкости для наушников, управляемый микроконтроллером

Задай вопрос

спросил 4 года, 2 месяца назад

Изменено 4 года, 2 месяца назад

Просмотрено 580 раз

\$\начало группы\$

В настоящее время я вожу наушники с этой схемой:

P0 напрямую подключен к выводу микроконтроллера 3,3 В, который использует ШИМ для его управления.

Я «украл» эту схему фильтра из верхнего левого угла этой схемы. Я немного модифицировал, так как стереонаушники веду от одного моновхода.

Проблема, с которой я столкнулся, заключается в том, что звук очень громкий. Хочу добавить регулятор громкости. Прочитал Как сделать свой регулятор громкости для наушников?, но у меня ситуация немного другая :

• У меня нет усилителя.
• Сигнал, с которого я начинаю, составляет 3,3 В, а не 1 В.

Мои вопросы:

• Должен ли я поставить потенциометр до или после фильтра? Или это не имеет значения?
• Должен ли я использовать банк размером 1K, как указано в другом вопросе, или в моей ситуации требуется другой размер банка? Что еще более важно, как мне рассчитать это значение? (Другой вопрос не объясняет, как было выбрано значение 1K.)

Спасибо!

• аудио
• потенциометр

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Потенциометр на 1 кОм можно подключить последовательно с резистором R1. Это будет контролировать ток, протекающий через нагрузку динамика 4-8 Ом. Это также изменит частоту среза фильтра высоких частот, но я думаю, что это не должно быть проблемой.