128階數的Shunt音量控制器

(GC 128-Steps Shunt Attenuator)

常玩音響DIY的人，大概都會遇到一個問題，就是在夜深人靜的時候，把正在欣賞的音樂音量轉小一點，但常會發生左、右聲道音量不平均的現象，一邊大、一邊小。原因是因為音量VR使用的雙連VR，由於塗佈不平均，兩層的組值在轉動時無法完全同步，所以會有人以級進式VR來取代一般的VR但另一個問題又來了，就是由於級進式VR是以波段開關來切換電阻的位置，由於段數通常不多，所以想要轉小聲時有時會有不夠小聲的問題。

所以有人以數個繼電器及電阻串聯排列的特性來組成多階數的音量衰減器，早先前前在網路上已有人發表『64.STEP Shunt Attenuator 64段音量衰減器』參考位址:http://www.keces.com.tw/3_audio/K0709001/K0709001.htm

剛好站上的網友本著DIY的精神，已自行DIY了一個，拿來給我參考，運作真的有趣，只有6個繼電器，就可做到64階，也就是2的6次方(階)，效果還真不錯，左右聲道完全平衡。

但我總覺得還是達不到我要的小音量，本來想直接使用原來的電路把階數增加到7個BIT(128階)，但在原文中也提到他為何只設計64階的原因，是因為當段數分得太細密時，就容易造成 RELAY 動作比較靈敏，調整 ADC 輸入電壓的 VR轉一點點，RELAY就不停的飛舞，而且有時由於拿來當音量輸入的VR輸出的電壓，處於ADC(類比轉數位)的階段臨界點時，會有不動VR時也會有階段的變化的情形。所以我放棄了原來的想法。

我重新思考，使用有內建ADC功能的單晶片來設計，一樣使用單連VR來控制音量，設計為7個BIT的輸出控制，可以達到128階，可以更細分音量的階層，繼電器我選用更小型的繼電器(原先站友做的總覺得有點大聲)。但使用了單晶片後並不能避免剛說過那臨界漂移的問題，這時就要以程式來改善了，程式方面我是不太行的，還是請Charles協助選寫，跟他商量過，當單晶的類比輸入接收VR所送來的電壓後，把電壓狀況送至繼電器後，要記憶VR的位置，設定一個範圍做為可能的漂移範圍，當檢測VR的變動值超過這個範圍，才確認改變VR位置，然後再驅動繼電器變換位置，這樣就可以把那漂移的誤動作減到最低。

程式的運作我們並不會再詳細的說明，但這次的DIY我們會把原始碼及燒錄碼公佈，站友們可以自行分析或燒錄單晶片。

以下是完成品的照片：

DIY注意事項:

1.     由於是雙面板，手洗電路板時，要仔細的對好孔位，在焊接時也要注意上下板面貫孔的連接，要用心點，一個一個點焊，上面貫孔的焊接我是利用細銅線(從一般的多心導線上拆下來的，比OK線細)，先穿過孔位再焊接，如果那孔位有電容、插座等無法雙面焊的零件，也是要用這樣的導線先穿過，在正面的找孔位旁的銅箔來焊，可別還沒插零件就把孔位給堵住了，如果那孔位是電阻、開關、二極體等..，那就雙面焊就可以了。如果是廠製板，那當然就沒有貫孔的問題了。

2.     Shunt音量控制器電路板取代音量VR的配線:

註：左邊那組隔離線的地線只接一端，不是沒畫好，是我習慣的接法，原因只是不讓地廻圏形成

由於使用Shunt type 的電阻排列方式，RELAY的開關目的只是切換電阻陣列改變對地的阻抗。這樣的優點是每聲道的音源訊號只經過一顆電阻(R31及R32)，聲音訊號路徑也得以縮短，喜歡用「電阻調音」的朋友們可以換上適合自己聲音習慣的品牌電阻。

若覺得VR轉一點就有太大聲的情形，可以把輸入電阻R31及R32加大，但這也會減小了當VR轉到最大時的最大音量！

繼電器的選擇，為了謞動作時繼電器的切換聲響小一點，我選擇了A5W-K(5V)應算是最小型的繼電器了，但售價較高，所以後來又在電路板上加上另一型的OMRON G6S-2(5V)腳位，便宜了一點，你們可以自由選用。

燒錄PIC16F676的程式碼時要注意，設定震盪器的選項時要選用內部震盪器。

電路圖如下:

(在上圖上按滑鼠右鍵另存新檔可獲大圖)

以下是電路板的零件配置圖:

以下是電路板的上下層LAYOUT圖:

要下載LAYOUT底片圖的PDF圖型檔-->KITs\128Step_Shunt-VOL\DIGIVOL2F-BL.pdf

要下載零件配置的PDF圖檔-->KITs\128Step_Shunt-VOL\digivol2-PL.pdf

零件列表:

零 件 清 單

U1

PIC16F676 * 1

C1,C4,C5,C6

0.1uF(基層) * 4

R1

1K * 1

C2

2200uF/25V * 1

R2

150R * 1

C3

100uF/25V * 1

R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R33,R34

10K * 9

C7

22uF/25V * 1

R10,R11,R12,R13,R14,R15,R16

220R * 7

BD1

橋式整流器1A * 1

R17,R18

4.87K * 2

D1~D7

1N4148 * 7

R19,R20

2.4K * 2

LED1~LED7(也可不裝)

自選顏色3mm * 7

R21,R22

1.2K * 2

VR1

10K VR 單連

R23,R24

604R * 2

繼電器

A5W-K(5V)或G6S-2(5V) * 7

R25,R26

300R * 2

CON1

2P連接座 * 1

R27,R28

150R * 2

CON2,CON3,VR1

3P連接座 * 3

R29,R30

75R * 2

CON4

小3P * 1 (備用)

R31,R32(可選發燒件)

10K x 2

IC1

7805 * 1

電路板

* 1

Q1~Q7

2SC945 * 7

銅柱

* 4

變壓器(若主變壓器有9V則可免)

110-9V  * 1

程式原始碼(組合語言)及燒錄機械碼:àDigital Volume Controller.rar

電路板LAYOUT是採雙面板設計，如果你下載的是PDF檔電路板底片圖，列印時請注意設定輸出比例為100%(不要有任何縮放，曝光時注意正反面，也就是印出的透明片放在感光線路板時，板面上的文字看起來是正常的文字，不是反字，上下層的底片也要對齊。George liao.(11/13/2008)

版權所有，請勿轉載

喬治查爾斯電子電路網

http://gc.digitw.com

註記:

目前並沒有製作廠製電路板，除非有網友號招，我們計算有30片以上才會開始訂製廠製板。

單晶片可以由本站代燒，含 PIC16F676 費用為$100元。

小型繼電器在電路板上有設計兩型腳位，你可自己選擇，苦買不到,本站可以代購 OMRON G6S-2(5V)，每顆$70元。

如果你要使用跟站長一樣的小型的A5W-K(5V),我這裡有一些電路板上拆下的，數量不多，是以前預留的一些電路板上拆下來的，只有試機時使用過，每個$50元，如有需要請EMAIL詢問，看有沒存貨?

站長EMAIL:[e-mail]