Sumowanie sygnałów audio z korekcją wzmocnienia (-3dB) - Dolby Digital Downmix

Witam,
Moje drugie podejście do tematu. Zgodnie z materiałem:
https://www.soundonsound.com/techniques/surround-sound-explained-part-5
Podstawowa zasada konwersji sygnału 5.1 na mniejszą ilość głośników (downmix) wygląda tak:

Chciałbym zsumować sygnał "Surround Left" z "Left" (i oczywiście analogicznie po stronie prawej). Wg tego samego materiału sygnał SL powinien być dodany z korekcją -3dB do sygnału L. -3dB to wzmocnienie napięcia 0,708. Moim pomysłem jest zrealizowanie tego poprzez prosty sumator (oparty o NE5532):

Mam trzy pytania:
1. Czy to podejście jest ok?
2. Czy zwiększyć rezystor w sprzężeniu zwrotnym do 44kOhm, tym samym obniżyć napięcie wyjściowe 2x?
3. Czy dodać na wyjściu kondensator elektrolityczny (np. 10uF) i rezystor 100Ohm?

grega2 napisał:

1. Czy to podejście jest ok?

Nie, bo przy braku SL a sygnale 0db na L, na wejściu wzmacniacza operacyjnego uzyskasz jakieś -4dB. Rezystor 15k będzie niejako zwierał sygnał do masy.
Nie mówiąc o tym że sygnał wyjściowy będziesz miał odwrócony w fazie a to niedopuszczalne.

grega2 napisał:

2. Czy zwiększyć rezystor w sprzężeniu zwrotnym do 44kOhm, tym samym obniżyć napięcie wyjściowe 2x?

Zwiększenie tego rezystora zwiększy napięcie wyjściowe.

grega2 napisał:

3. Czy dodać na wyjściu kondensator elektrolityczny (np. 10uF) i rezystor 100Ohm?

Nie ma takiej potrzeby, jeżeli zasilisz układ z napięcia symetrycznego.


Rezystory 71 i 100k ogarniają tłumienie jednego kanału o 3dB, konkretnie do wartości 0.71. Chodzi o ich stosunek.
Rezystory powyższe, oraz 1k obok nich, a konkretniej stosunek 1k do tamtych sprawia, że przy sygnale L ale braku SL, kanał bez sygnału nie przywiera w takim stopniu sygnału do masy. Sygnał jest przywarty na stałe przez 1k, dodatkowe 100k dużo nie zmienia. Wzmacniacz operacyjny i 2 rezystory pod nim to tylko wzmocnienie poziomu sygnału do pierwotnej wartości.
Na wejściu wzmacniacza operacyjnego występowało będzie bardzo niskie napięcie, podatne na zakłócenia. Może warto dodać 2 OP-AMPy na wejścia i podnieść sygnał wejściowy o kilkanaście decybeli w celu zwiększenia stosunku sygnału do szumu?


Problemów będzie więcej - System Dolby to bardzo zaawansowany system cyfrowy. Może on wprowadzać odpowiednie przesunięcia fazowe między L a SL oraz L/R a centrum w celu dokładnego ukierunkowania dźwięku. Dokładniej - konkretnie tak działa kierunkowanie dźwięku. Sterowaniem opóźnieniem. I mój i Twój układ będą działały wzorowo przy braku przesunięć, gdy wszystko będzie fazie. Jak zagra to w praktyce, oceń sam.

Bardzo dziękuję za odpowiedzi.

atom1477 napisał:

To wzmacniacz odwracający, z wirtualną masą na wejściu "+".
Dzięki temu brak sygnału na nieużywanych wejściach nie jest widziany jako zwieranie do masy. Nie zmniejsza to wzmocnienia.

Czyli zakładam, że mogę pozostać przy moim układzie.

atom1477 napisał:

W układach audio odwracanie fazy nie ma znaczenia. Oczywiście o ile jest takie samo na kanałach lewymi prawym, ale to tutaj jest spełnione.

Dodam, że te dwa stworzone sygnały pójdą na zestaw stereo, a centralny i sub na osobne głośniki aktywne.

moze-byc napisał:

grega2 napisał:
2. Czy zwiększyć rezystor w sprzężeniu zwrotnym do 44kOhm, tym samym obniżyć napięcie wyjściowe 2x?


Zwiększenie tego rezystora zwiększy napięcie wyjściowe.

Faktycznie mój błąd.

moze-byc napisał:

Problemów będzie więcej - System Dolby to bardzo zaawansowany system cyfrowy. Może on wprowadzać odpowiednie przesunięcia fazowe między L a SL oraz L/R a centrum w celu dokładnego ukierunkowania dźwięku. Dokładniej - konkretnie tak działa kierunkowanie dźwięku. Sterowaniem opóźnieniem.

Jestem tego świadomy. Cytując cały czas ten sam materiał:
"By default, the Dolby Digital encoder introduces a 90-degree phase-shift between the two surround channels, so that when they are downmixed and the left surround is added to the left front, and the right surround to the right front, they automatically produce a Pro Logic-compatible matrixed surround channel. This phase-shift, although not required in a discrete 5.1 system, is usually inaudible with most material."
raczej nie ma to większego znaczenia.

Dodano po 4 [minuty]:

Podtrzymam moje dwa pytania:
1. Jeżeli dekoder ma typowe wyjścia 2Vrms, a wzmacniacz wejście do 2,4V to powinienem zmniejszyć rezystor w sprzężeniu zwrotnym na 11kOhm?
2. Czy na wyjściu przejmować się ewentualną składową stałą i dodawać kondensator?

atom1477 napisał:

Bzdura. To wzmacniacz odwracający, z wirtualną masą na wejściu "+".
Dzięki temu brak sygnału na nieużywanych wejściach nie jest widziany jako zwieranie do masy. Nie zmniejsza to wzmocnienia.

Tak, przepraszam, zbyt pochopnie oceniłem układ. Masz oczywiście rację.

atom1477 napisał:

Bzdura nr. 2. W układach audio odwracanie fazy nie ma znaczenia. Oczywiście o ile jest takie samo na kanałach lewymi prawym, ale to tutaj jest spełnione.

A tego nie wiesz. Nie wiesz w jakim zastosowaniu autor chce użyć układu. Jednakże i tym razem masz rację, przynajmniej częściową. Jeżeli wszystkie będą przesunięte o 180* to tak jakby żaden nie był.

atom1477 napisał:

Natomiast można dać szeregowy rezystor, tak ze 100Ω. Zabezpieczy przed zwarciami i zmniejszy ryzyko wzbudzania dla obciążeń pojemnościowych (gdy na wyjściu będzie długi kabel ekranowany).

Moim zdaniem rezystor jest zbędny. wzmacniacze operacyjne są przez zwarciami i przegrzaniami świetnie zabezpieczone, a dokładanie dodatkowych elementów w torze audio, pamiętając że są nieidealne, może a nawet musi pogorszyć jakość dźwięku.