PCB, mint mechanikai építőelem. Front- és hátlapok

Egy relés hangerőszabályzó HMI frontpaneljén keresztül mutatnék pár ötletet a PCB mechanikai elemként való felhasználására.

Összhangzattan

Hogy magáról a hangerőszabályzóról is essen pár szó:

Alapértelmezetten 1dB-es felbontással tud 0..63 dB-es csillapítást adni. Készült belőle 7 bites példány is, de az véleményem szerint, csak a csúcs-szuper fülesekhez ajánlható, oda is a finom (0.5 dB) balanszolhatóság okán.
Alapból 3 bemenetet kezel, ami bővíthető nyolcig. Tud egy dedikált szub-csatornát is. Bele lett építve a külön mute funkció mellé még két további kimenet, amit a soros csatolókapacitás, illetve egy aktív buffer áramkör ki-bekapcsolására használhatunk (vagy tulképp bármire, de ez a két szimbólum jelenik meg az OLED-en alapból).
Természetesen minden beállítást eltárol, méri a relékapcsolások számát és az on-time-ot is. Bekapcsoláskor mindig egy alapértelmezett mute-tal bootol, hogy ne csattanjon semmi.
A kijelző és a körledsor fényereje automatikusan elhalványul vagy ki is kapcsol, hogy ne zavarjon mozizás közben.
Az OLED kijelző opcionális, akinek nem marad elég hely az előlapján, büntetlenül kihagyhatja a kész konfigból, az alapműködést nem befolyásolja. A távirányítós része szabványos NEC-protokollt kezel, ilyen eszközről jövő parancsok taníthatóak fel rá. A címmezőt is ellenőrzi, hogy lehetőleg ne akadjon össze a filléres vackokkal.
A rotary encoder-es tekerőgomb sebesség-érzékeny, így nem lesz sokfordulatos portméter fílingje az egésznek egy derekasabb hangerő-változtatásnál.
Hogy távirányítóról se tartson a végtelenségig a 64 lépcső végigtipegése, kapott egy +/-6dB-es "gombot" is. (Az infra-ismétlés parancsok kb. 110ms-enként érkeznek egy szabványos távirányítóról. Szélsőséges esetben a teljes tartomány átfogása 7 másodpercet venne igénybe e nélkül.)


RYATT 6bit Stereo Relay Attenuator

A relé-panelből többféle megoldással is kísérleteztünk. Alapból ezek sztereóként működnek, de ha balance-ra is van igény, akkor két ilyen relé-panel kell és elég csak az egyik csatornát beültetni nyákonként a méregdrága ellenállásokkal. Nagyobb végfoknál nem egyértelmű, hogy hol történik meg a hangerőszabályzás, de füleserősítőknél jó ha van direkt hozzáférés a felhasználó részéről a végfokon is.

Hirdetés

Akinek megfelel hangzásban a yageo vagy susumu 0603 méret, annak a fenti képen látható kialakítás az ajánlott. De kicsivel nagyobb méretben van tandem footprintes kivitel is, ezekre akár vegyesen is mehet 0603/1206/MELF, vagy 0207 lábas rezisztor („fél wattos”). A direkt audio célokra forgalmazott ellenállásokból nem könnyű összeválogatni a teljes tartományt, ezért gondolkodtunk egy ilyen vegyes felvágottban is. Némelyikből csak az E12 sor létezik, de úgy meg nem lesz pontos az attenuáció. Zenére, filmre édes mindegy, de stúdióhoz/méréshez már fuser. Ennyiféle lehetőségből talán mindenki össze tudja gereblyézni azt, amire igénye van és pénztárcája engedi.

A relék vezérlése olyan módon történik, hogy a legkevesebb zaj keletkezzen a kapcsolgatások közben. Ahogy egy relé átvált, hirtelen megváltozik az átviteli csatorna impedanciája, amire a hangrendszer egy finom sercenéssel reagál. Egyébként jól illesztett rendszerben ez kb. elhanyagolható, de a tökéletlenebbeknél sem okoz elviselhetetlen pattogást. A potméterkopáshoz hasonló ricsajtól pedig fényévekre van!
Anno belekönyörögtem a kódírótól még egy olyan funkciót is, hogy az egyes relék kapcsolása közti időt is lehessen állítani, vagyis, hogy "ne szóljanak egymásra". Gyakorlati hasznát eddig nem láttam, mert mindegyik nálam megfordult szignál relé elég gyors volt az alapértelmezett beállításokhoz, nem igényeltek extra időt.


Driver PCB-k

Sztereó- és Szub-driverek, ezek hajtják meg a reléket az attenuátoron és az egyéb kapcsolható helyeken. Külön panelre tettük, hogy a lehető legmesszebb kerüljenek a relék két oldalán futó audio trackektől.


Relés csatornaválasztó tripla sztereó RCA-csatlakozókkal

Bármilyen hátlap (fa, fém, PCB, polikarbonát, üveg) ablakkivágásába könnyedén berögzíthető. A szintén relék által kapcsolt bemenetválasztó létezik sima sztereóban is, nemcsak trojkaként, de ott nem L-alakban épül össze a kér fél darab, hanem parallel. A driver panelek ezeket direktben kezelik, a saját 5V-os digitális táp teljesítmény-méretezéséhez kell csak 30mA-eket hozzáadnunk minden egyes relével.
A nyákon az éppen be nem választott „lebegő” csatornák le is zárhatóak egy-egy ellenállás ráforrasztásával.

A koncepció direkt lett ilyen modulárisan kialakítva, hogy egy random készülékházban minden oda kerülhessen, ahol szükség van rá. Ezen felül a nem tudatosan beépített egyéb zajforrásainkat is könnyebb kerülgetni a szűkös térben ezzel a megoldással.

And a rengeteg műszaki megoldás és a teljes kódhalmaz mellett most a fotográfiák nagy részével is hozzájárult a cikk megszületéséhez, amiért ezúton is kifejezem a köszönetem!

Záradék:
Talán a legfontosabb, ami elengedhetetlen egy ilyen előlap-hátlap projektnél, az a türelem. Nagyon csábító, hogy amint kezd kialakulni az egész, rögvest leadjuk gyártásba. A jó dolgokra sajnos várni kell; csak az értéktelen hulladék szerezhető meg azonnal, igaz az legalább erősen túlhájpolt áron van, hogy azt higgyük, kaptunk is valamit. És amilyen idióta, fajkretén világ bontakozik ki, erre a türelemre egyre nagyobb szükségünk lesz. :)