DOLBY Surround

DOLBY SURROUND

Valamikor az 1950-es évek végén, az 1960-as években milyen nagy újdonság volt a sztereó. Addig mindent, ami ha csak nem maga az élő zene volt, kizárólag "monóban" lehetett elképzelni.
Egy hangszóróból és egy irányból jött minden hang. A sztereotechnika viszont az eddig kizárólag egydimenziós, konzervált hangot kétdimenzióssá teszi, a jobb és a bal oldali hangszórók közötti síkban egy olyan képzeletbeli "hangkép" alakul ki, amiben mindegyik hangforrásnak megvan a határozottan irány szerint is érzékelhető helye.
Rövid időn belül minden sztereó lett. Csakhogy mi nem két, hanem háromdimenziós világban, azaz egy három kiterjedésű térben élünk és gondolkodunk. Eszerint a sztereó még távolról sem tökéletes, hiányzik a "mélység", a térbeliség harmadik dimenziója.
A hangtechnika gyorsan és eredményesen fejlődött, különösen attól fogva, hogy a digitalizálás is megkezdődött. A sztereotechnika napjainkra annyira előre tart, hogy az a hallgatók előtt kitáruló hangsíkban a felvételkor alkalmazott pszichoakusztikai módszerek következtében már képes korlátozott mértékű térérzetet is előidézni. Az azonban ami a térbeliség legmeggyőzőbb jellemzője, azaz az akusztikus cselekmény előttünk, mögöttünk vagy valahol mellettünk zajlik, a sztereóból továbbra is hiányzik, és ezt még a legrafináltabb "műfejes" felvételi eljárásokkal sem lehet hihető módon, vagy inkább igazán meggyőzően pótolni. Úgy összegezhetnénk a mai digitalizált sztereó hangzást, hogy most már nagyjából képes előttünk a térbeliség korlátozott illúzióját kelteni.

A mozival, a videóval, a számítógépekkel külön is és együtt is beindult az "interaktív" őrület, ami mostanság kitartóan felfutó irányban halad. Az "interaktív" jelző lényege, hogy a nézőt és a hallgatót vonjuk be a cselekménybe úgy, hogy ne csak passzív szemlélője legyen, hanem aktívan vegyen részt benne és esetleg irányítsa. Ehhez azonban az szükséges, hogy a látottak és a hallottak a lehető leghihetőbbek legyenek. Fantasztikus filmekben már vannak olyan készülékek amik háromdimenziós képeket vetítenek, csakhogy ezt még mindig két dimenzióban látjuk. A videotechnika, a digitális képfelbontás, tárolás, továbbítás stb. egyáltalán nem arrafelé halad, hogy a harmadik dimenziót a képekben is megnyissák. Ez a mai színes tv-rendszerekkel elképzelhetetlen. Viszont a hanggal már sokkal egyszerűbb és hatásosabb manipulálni.
Visszatérve a sztereó hanghoz, ez kezdetben a sok műszakilag megoldhatatlannak tűnő akadályok miatt nagyon jónak látszott a videoképek és a mozifilmek térbeliségének hiányát részben pótolni. Csakhogy a hallás fizikája szerint az "elöl" és a "hátul" fogalmát ez még egyáltalában nem volt képes megvalósítani.

Márpedig ha valakit a cselekmények középpontjába akarunk bevonni, akkor a harmadik dimenziót legalább a hanggal meg kell teremteni. A sztereót tehát ki kellett terjeszteni fizikailag is a térben, amit viszonylag egyszerűen a Dolby MP Matrix eljárással a Dolby Surround technika oldott meg.
A Dolby MP (Motion Picture) Matrix lényege az 1. ábrán látható. Ennek az eljárásnak az a nagy előnye, hogy a már meglévő eszközökkel, vagyis a kiforrott sztereotechnikával gyakorlatilag az összes hang- és képhordozóra rátehető anélkül, hogy az eredeti sztereó alapot ez rontaná, azaz a rendszer visszafelé kompatibilis, az így kezelt hang akár monóban is lejátszható. A Dolby Surround valójában a sztereó független két csatornájából négy hangcsatornát képes előállítani amik közül az egyik, a Surround, már hátul a térben a harmadik dimenziót képviseli. Az olyan mozi és videofilmek hangját, amik Dolby Surround-dal készülnek, természetesen már eleve úgy komponálják, hogy a csatornák tartalma a kódolás követelményeinek ne mondjanak ellent. Ezek a követelmények szinte kizárólag a már jól kitapasztalt sztereó fizikájára épülnek. Mielőtt az enkódert és a dekódert ismertetném, meg kell jegyezni, hogy a hang digitális kezelése tette igazán használhatóvá ezt a rendszert. A sztereó két csatornájában elbújtatott másik kettő ugyanis a fázisok alakulására épül, amik vonatkozásában mint tudjuk, a hagyományos analóg áramkörök nem a legjobbak. Már a sztereó őskorában is alapvető követelmény volt minden erősítő számára, hogy a két csatorna fázisban a lehető legnagyobb mértékben egyforma legyen. A DSP (Digital Sound Process) alapú áramköröknél a fázisprobléma gyakorlatilag ismeretlen.
Ha egy videofilmet tartalmazó kazettán megtaláljuk a Dolby Surround logot, akkor a hangot a következőképpen készítették és a négy csatornához csak az ennek megfelelő eszközökkel juthatunk hozzá. A képet kísérő aláfestő zene, háttérzaj stb. továbbra is zömmel a sztereó alapsávban marad. A szövegeket azonos fázissal és egyenlő mértékben, a hátsó Surround csatorna tartalmát pedig pontosan 180 fokos fázissal ellentétesen, de szintén egyenlő mértékben keverik az oldalakhoz. Az igazi többletet, a térhatást fizikailag is előidéző Surround effekt-csatorna hordozza.

Nézzük meg mi történik akkor, amikor az MP Mátrix kódolt Dolby Surround hangot egyszerűen sztereóban lejátsszák, azaz például mire számíthatunk amikor egy VHS kazettát amin Dolby Surround hang van, egy hi-fi sztereó videolejátszóba teszünk. Tudjuk, hogy a négy csatornát, L (Left), R (Right), C (Center) és S (Surround) az MP Matrix enkóder, a VHS kazetta Lt (Left-total) és Rt (Right-total), a hagyományos sztereónak megfelelő két hangsávjába tette. Normális sztereó lejátszáskor a Dolbyval kezelt és részben emiatt is dekóder nélkül használhatatlan hangcsatorna az Lt és Rt oldalakhoz ellentétesen 90-90 fokos fázisokkal keveredik, azaz az L és R csatornákban pontosan 180 fokkal fázisban ellentétes előjellel jelenik meg, tehát szinte tökéletesen kioltódik. A C csatorna jelei az Lt és Rt oldalakhoz azonos fázisban keveredett, ekképpen az L és R csatornákban mint azonos előjelű összegjel található, tehát irányban középen érzékelhető virtuális hangforrás, ami egyébként az alap sztereó hangképbe is zavaró hatás nélkül beleillik. Végül tehát nem történik más, mint megmarad az eredeti sztereó hang és a Dolby Surround effektjei kihasználatlanul eltűnnek.

A Dolby Surround hangot, vagyis a fantom Center és a Surround effekt csatornát, amik a lényeges többletet tartalmazzák, a sztereó hang oldaljelei közé bújtatták. Logikus tehát, hogy emiatt a Dolby Surround csak akkor dekódolható, ha a lejátszás is sztereó. Például a Dolby Surround hanggal rendelkező VHS kazettákat sztereó lejátszóval kell lejátszani ahhoz, hogy a dekóder a magnetofon hangkimeneteihez csatlakozhasson. Egy úgynevezett passzív Dolby Surround dekóder vázlata látható a 2. ábrán. A Dekódolást követően három fizikai csatorna L, R és S, valamint egy fantom csatorna, C alakul ki. A hanghordozóra tett Lt és Rt Dolby Surround sztereó oldaljelek a dekóder első, a szimmetriát ellenőrző fokozatára kerülnek. A sztereó alapsáv L és R oldaljelei és bennük a fantom C csatorna tartalma szinte zavartalanul tovább haladnak. Ebből a keverékből az utolsó L/R BALANCE fokozat pontos beállításával a Surround tartalom az oldalak közötti 180 fokos ellenfázis miatt teljesen kioltódik, amíg az azonos fázissal bekevert fantom C csatorna jelei viszont mint virtuális hangforrás a sztereó hangsík közepén megjelenik. A harmadik, fizikailag is létező hangcsatorna a dekódolás alakalmával egyszerűen úgy jön létre, hogy az Lt-ből az Rt-t kivonják, emiatt mindaz ami nem ellenfázissal volt jelen részben vagy teljesen eltűnik, ellenben ami eredetileg 180 fokos ellenfázissal vagy azt megközelítően volt bekeverve az tisztán, szinte kiszűrve jelenik meg az említett kivonást végző áramkör kimenetén.
Felmerül a kérdés, hogy végül is ezzel a nem túlságosan bonyolult, lényegében a fázisokra épülő kódolással milyen szelektivitás érhető el. Ismert tény, hogy egy többcsatornás rendszer annál jobban eléri hatását minél jobb a csatornák közötti elválasztás, minél kisebb az úgynevezett áthallás. A Dolby Surround hang térbeli elhelyezését a 3. ábra mutatja.

Itt a sztereó L és R oldala alakítja ki az első hangsíkot jó minőségű erősítővel és hangsugárzókkal. Közöttük semmivel sem gyengébb minőségben jelenik meg a hangsugárzó nélküli C, fantom csatorna. A Surround csatorna két hangsugárzója a hátsó tér mélységét reprezentálja. A 4. ábra a dekódolás után elérhető szelektivitást mutatja a tér teljes, 360 fokos kiterjedésére. A dekóder a Surround csatornából a 100 hertz alatti és a 7 kilohertz fölötti jeleket kiszűri, továbbá Dolby-B zajcsökkentést hajt végre. Az előbbi elsősorban az irány-meghatározási hibák stb. csökkentését, az utóbbi pedig a jobb elválasztási csillapítást (5-10 dB) szolgálja. Ennek ellenére a Surround csatorna erősítőjével és hangsugárzóival szemben a minőségi követelmények sokkal kisebbek és emiatt a csatornának a fizikai kiépítése sem költséges, sőt házilag is megoldható. A dekóder a Surround hangot néhány milliszekundumos idővel késlelteti. Fix késleltetés esetén 20 milliszekundum, változtathatónál pedig 15-30 milliszekundum idővel. Ennek egyik oka, hogy a hang a hátsó Surround hangsugárzókból később érkezzen mint elölről. Például amikor csak L oldaljel van, akkor ezt az első sztereó oldal és a Surround együtt sugározza, hasonlóan amikor csak R oldaljel van. A késleltetésre épül bizonyos mértékig az úgynevezett "Haas" effektus kialakulása is. Azt azonban mindenképpen figyelembe kell venni, hogy a Dolby Surround kialakította hang minősége, a térhatás attól a helyiségtől is nagyban függ, ahol ezt hallgatjuk. Azt lehet megállapítani, hogy minden zavaró lehet ami a sztereó hangkép kialakulását akadályozza.

DOLBY SURROUND PRO LOGIC

A fejlődés nem áll meg és nincs távol az az idő sem amikor a háztartások döntő többségében a legkorszerűbb 16:9 képarányú, úgynevezett "Home Theatre" tv-készülék működik majd az aktív Dolby Surround Pro Logic dekóderrel. A Pro Logic kifejlesztését többek között az tette időszerűvé, hogy a Dolby Surround hangot a hagyományos passzív dekóderrel kibontva több kisebb-nagyobb hiba, vagy inkább csak zavaró jelenség is kialakult.

Egyik ilyen rendszeresen megjelenő probléma, hogy amikor a sztereó háttér- vagy kísérőzenét lehalkítjuk, azaz az L és R csatorna jeleit leszabályozzuk, akkor ezzel a lényeges dialógokat tartalmazó C csatorna hangereje esetleg akár a szövegérthetőség alá csökkenhet. Az ellenkező eset is bekövetkezhet amikor a kísérőzenéből több kell, akkor ezzel a beszéd akár a kellemetlen arányokig is felerősödhet. Mindkét jelenség magyarázata az, hogy a C csatorna jeleit eredetileg csupán 3 decibellel kisebb szinten, de azonos fázisban és mindkét oldalhoz egyformán hozzákeverik. Ha tehát az L és az R jelek együtt csökkennek vagy növekednek, a C ezt néha kedvezőtlen hatással követi.

Minden érvet és ellenérvet összevetve megállapítható, hogy nem a legszerencsésebb megoldás az, amikor az aláfestő zene és a kísérő szöveg hangereje csak együtt szabályozható. A megoldás az lehet, hogy az eddig fantom létező C csatornát fizikailag is létre kell hozni erősítővel és hangsugárzóval. Az elvet az 5. ábra mutatja. A passzív dekóder az eredeti Lt és Rt oldaljeleket összegzi, illetve a különbségüket képezi, majd az eredményeknek megfelelően létrejön a C és az S csatorna, amik a továbbiakban már különválasztva a VCA-kkal függetlenül szabályozhatók. Mivel a C (Center) ezután már nem az L és az R sztereó oldaljelekkel kialakított virtuális hangforrást hordozó fantomcsatorna, ezért azt a "hordozóitól" a továbbiakban függetleníteni kell. Továbbá akkor, amikor a C hang egy független, fizikailag is létező csatornába kerül, akkor belőle az őt eredetileg hordozó sztereó csatornákban nem maradhat annyi, hogy abból a virtuális C hangforrás is kialakuljon. A dialóg csatorna kirekesztésének egyik módja a 6. ábrán látható. Lényegében az történik, hogy az eddig mindkét oldalban pontosan azonosan egyező fázisú és nagyságú jeleket egy VCA-val szabályozott konverter az R oldalból kiveszi és ellentétes előjellel az L oldali összegzőhöz keveri. Az eredmény az, hogy a Center csatornába kerülő információ a sztereó jelek közül eltűnik.

A Pro Logic filozófiája szerint két hangcsatorna pár van az X-Y koordináta rendszerben, az L és R az X-irányban és a C és S az Y-irányban. Amint azt a 7. ábrán is látni, egy hangforrás "domináns" irányát, nagyságát a kódolt vektor szöge és nagysága határozza meg a 360 fokkal körbejárható térben. A vektor pedig kivetíthető a két hangcsatorna párra.

A passzív dekóder lelke, mint arra emlékezhetünk, a Surround csatornát kibontó különbségképző áramkör, a Pro Logik aktív dekóder legfontosabb áramköre pedig az ADAPTIVE MATRIX. A Pro Logic a kódolt Lt és Rt sztereó jeleket négy független és fizikailag is létező hangcsatornára bontja: L (Left), R (Right) C (Center) és S (Surround).
Benne az ADAPTIVE MATRIX folyamatosan figyeli a kódolt Lt és Rt jeleket, kiértékeli a hangforrások irányát, helyét, intenzitását meghatározó lényeges információkat és a háromdimenziós hangteret ennek megfelelően alakítja ki. Ez természetesen időben gyorsan változó és összetett folyamat, amit korszerű processzor irányít (9).

Ha a 9. ábrára tekintünk akkor látható, hogy az ADAPTIVE MATRIX processzorban alapvetően két jelút alakul ki: egy direkt sztereó és egy elektronikusan szabályozott effekt lánc. Ez utóbbiban az Lt és Rt kódolt hangfrekvenciás információ első lépésben egy olyan sávszűrőn halad keresztül, ami a 100 hertz alatti és a 7000 hertz feletti frekvenciákat nem engedi továbbjutni. A szűrés oka, hogy az alacsonyfrekvenciás komponensek és a 7000 hertz feletti frekvenciák a dekóderben fázis és amplitudó karakterisztika zavarokat okozhatnak. Ezek a frekvenciák, illetve az effektláncból kitiltott, de a sztereó hangképbe tartozó komponensek a direkt ágban amúgy is zavartalanul továbbjutnak. A következő lépésben a processzor létrehozza és meghatározza a két jelpáros szerinti négy fő irányhoz, L, R, C és S tartozó jelek nagyságát és ezeket a teljes hullámú egyenirányítókra vezeti, végül logaritmikus konverziót és differenciálást hajt végre. Az eredmény az, hogy két olyan független bipoláris szabályozó egyenfeszültség jön létre, ami magában hordozza a négy független csatornával kialakítható háromdimenziós hangtér legfontosabb jellemzőit, ami a későbbi beavatkozások vezérléséhez szükségesek. Például a felső L/R láncban, amikor a szabályozó egyenfeszültség pozitív irányba emelkedik, akkor a hangforrás iránya L oldali, amikor a szabályozó egyenfeszültség negatív irányba tart, akkor pedig R oldali lesz. Hasonló a helyzet az előre-hátra irányt meghatározó C/R láncban.
Ezt követően a két POLARITY SPLITTER (nincs jobb kifejezés mint fázishasító) a két bipoláris szabályozó egyenfeszültségből négy független "unipolar" szabályozó egyenfeszültséget állít elő: EL, ER, EC és ER. Ez a négy szabályozó egyenfeszültség magában hordozza mindazt a pszichoakusztikus információt, amit eredetileg a Dolby Surround kódolásakor a képtartalomhoz komponáltak. A VCA blokk nyolc áramkörrel kapcsolódik a kombinációs hálózathoz, amin keresztül az ADAPTIVE MATRIX szelektív csatornakimeneteinél jutnak vissza a jelek a dekóderbe.

Az előzőekből egyértelműen kiderült, hogy a Dolby Surround technika, különösen a Pro Logic, nem igazán az a terület, ahol egyszerű, házi megoldásokkal jó eredményeket lehet elérni.

Ez a helyzet valószínűleg a közeljövőben változik, mivel a hozzá való áramkörök chip formájában már most is léteznek. Elképzelhető tehát, hogy nemsokára egy Pro Logic dekóder összeállítása legfeljebb olyan nehéz feladat lesz, mint egy integrált hangfrekvenciás erősítő megépítése. Egyelőre csak a dekóder okoz fejtörést, az erősítők és a hangsugárzók már a megfelelő minőséggel házilag is elkészíthetők.

Ma amikor a tv-készülékek között válogatunk, egyre több olyan típust találunk, amiben a Dolby Surround dekóder és a Pro Logic processzor már eleve beépített áramkör, vagy az utólagos beillesztésükre minden elő van készítve. Az ilyen készülékek többnyire a sztereó hangzáshoz szükséges kétoldali hangszórókkal is rendelkeznek, ez azonban az igazi térhatáshoz kevés, mivel a Surround és a Center csatorna kiépítése még hiányzik. Ehhez viszont "jó pénzért" komplett hangszóró összeállítások kaphatók. Nagy a választék, és ahányféle a készülék annyiféle a megoldás. Van ahol az áramkörök a dekóder kimenetéig, van ahol a teljesítményerősítőkig épülnek ki, ez utóbbiakhoz csak a már említett hangsugárzókat kell csatlakoztatni. A megfizethető tv-készülékeknél a dekóder kimenet a kiindulási pont. Ahhoz, hogy a saját Dolby Surround, illetve Pro Logic rendszerünk kiépítéséhez kezdjünk, először az igényeket kell pontosan ismerni.

Nézzük meg, hogy mik a Dolby Surround dekóder alapszolgáltatásai:
– Passzív mátrix dekódolással kibontott Surround hangcsatorna.
– Három független hangfrekvenciás kimenet, a sztereó L és R, valamint a Surround.
– A Surround csatornában 100-7000 hertz közötti frekvencia sávkorlátozás és Dolby-B zajcsökkentés.
– A Surround csatornában állandó 20 milliszekundumos vagy 15-30 milliszekundum között változtatható időkésleltetés.
– Kézi bemeneti balansz szabályozás.
– Szintcsökkentési lehetőség a Surround csatornában ha túl sok a jel az első csatornákhoz képest.
– Egységes, "Master" jelszint állítás együttesen az összes csatornánál.
– Kimeneti sztereó balansz beállítás.

A Dolby Surround Pro Logic dekóder a következő többletet nyújtja:
– Nagy elválasztó képességű, aktív mátrix dekódolás kiemelt irányokkal.
– Négy független hangfrekvenciás csatornakimenet, a sztereó L és R, a Center és a Surround.
– Automatikus bemeneti balanszszabályozás (a legtöbb készüléknél).
– Automatikus szintszabályozás és jelegyensúly tartás mind a négy csatornában.
– Center csatorna normál és fantom üzeme, "Dolby-3
Stereo" dekódolási mód (ez utóbbi egy különlegesen széles bázisú sztereó hangzást állít elő a Surround hangsugárzók nélkül).

Világosan kirajzolódik, hogy akár az egyszerűbb, fantom Center csatornás Surround megoldás, akár a több szolgáltatást adó Pro Logic mellett döntünk, ez számunkra mindenképpen erősítők és hangsugárzók beszerzését jelenti.
A független hangfrekvenciás rendszer kiépítése mellett dönteni annyiból jobb, hogy a térhangzást nem korlátozza a tv-készülék két hangszórója közötti viszonylag kicsi sztereó bázistávolság, bár ezt legtöbbször különleges sugárzó felületekkel kiegészített hangszórók beépítésével igyekeznek nagyobbítani.

Továbbá amikor a Surround kimondottan a videóra épül, akkor kizárjuk egyrészt az AC-3, Dolby Digital 5.1 csatornás modernebb változatára való könnyebb áttérést, másrészt a műholdas URH rádióadások térhangzású vételét.

A független térhatású hang alapja egy jó minőségű sztereó rendszer és ezt kell a Center és a Surround csatornákkal kiegészíteni. A Center hangsugárzónak és az erősítőnek a sztereó alaphoz hasonlóan jó adottságokkal kell rendelkeznie, amíg a Surround két hangsugárzójával és erősítőjével szemben a 100 hertz alatti és a 7000 hertz feletti frekvenciák hiánya miatt már kisebbek a követelmények. A Surround most még egyetlen független hangcsatornát jelent, aminek tartalmát két hangsugárzó "teríti" a hátsó térbe. Egyik megoldás lehet az, hogy egy monó erősítő két hangsugárzót hajt meg, a másik pedig az, hogy a hátsó hangszórók külön teljesítményerősítőkkel rendelkeznek. Ez utóbbi költségesebb, de mindenképpen jobb megoldás mellett szól többek között az, hogy ekkor a hátsó szimmetria jól beállítható és a továbbépítésnél, a Dolby Digital 5.1 csatornás rendszerében a bal és jobb oldali független Surround hanghoz már nem kell új erősítő.

150 WATTOS ERŐSÍTŐ (Left-Center-Right)

A jó minőségű, megbízható, nagy teljesítményű, hangfrekvenciás erősítő építése soha nem tartozott az egyszerű vállalkozások közé. Ennek ellenére a 10. ábrán látható 150 wattos teljesítményerősítő kapcsolás ezt a feladatot látszólag végtelenül leegyszerűsíti. Valóban így lehet, de! A szükséges alkatrészek már nem tartoznak az olcsóbbak közé, azonban a költségek még így is csak a töredékét teszik ki egy hasonló képességű, gyári erősítő árának. Ekkora teljesítménynél már akkora áramok folynak, hogy egy rossz elgondolás biztosan a teljes katasztrófához vezet. Vigyázzunk, mert már nem a szokásos méretezésű a tápegység, a hűtés, a szigetelések stb. A kapcsolás egyszerűsége nagyon csábító, ennek ellenére az erősítő megépítésére csak azok vállalkozzanak, akik valamiképpen a "tanulópénzt" már megfizették. Egyszerűbben fogalmazva: ez az erősítő nem a legalkalmasabb arra, hogy életünk első ilyen készüléke legyen.

A National Samiconductor LM12CL chip-je sok mindenre képes. Ez az IC a hangfrekvenciás teljesítményerősítő építést valóban az összeszerelés minimális szintjére egyszerűsíti. A TO3-as tokozású chip kimeneti árama elérheti a 10 ampert is, ugyanakkor a tok hőmérséklete nem haladhatja meg a 150 °C-ot. Emiatt az LM12CL chip-pel készült teljesítményerősítőt az átlagosnál sokkal jobban kell hűteni. Ez egyrészt nagyon átgondolt alkatrész elhelyezést, másrészt legalább 1,5 K/W tényezőjű, nagyméretű hűtőbordákat igényel. A szokásos szabad légáramláson alapuló hűtés ez esetben már nem elegendő, különösen ha a 20-30 °C-os környezeti hőmérsékletet is figyelembe vesszük.

Úgynevezett kényszerhűtést kell alkalmazni, ami tulajdonképpen egy, a hűtőbordákra irányuló, ventilátor kelltette erős légáramlást jelent. Ilyen kényszerhűtést már sok helyen használnak, például a nagy teljesítményű CMOS FET-eket ventillátorral "átfújt", nagyméretű hűtőbordákra szerelik. A hűtéssel nem különösebben kell vacakolni, mert a ventilátorral készre szerelt gyári hűtőbordákat a kereskedelemben árusítják, ugyanis a TO3-as tok szabványos méret, ezért a CMOS FET bordák a szigetelő készletekkel együtt az LM12CL chip-ekhez is megfelelők.
Az LM12CL chip sokféle, bonyolult, belső elektronikákkal rendelkezik, amik mind a stabil és csúcsminőségű működéséhez kellenek. A chip bemeneti offset feszültsége maximálisan 20 millivolt, a kimeneti 100-200 millivolt és mindkettő kompenzálva van. A frekvencia-átvitel a három decibeles pontok között 16 hertztől 40 kilohertzig tart. A torzítás 1 wattos kimeneti teljesítménynél 2 vagy 4 ohmos terheléseken a semminél alig valamivel nagyobb, 0,002 százalékos. Ez a torzítás szintén 2 vagy 4 ohmos terheléseken a teljes kivezérlésnél is csak 0,05 százalékos. A 10. ábra kapcsolásában 30 voltos szimmetrikus tápfeszültségnél, 4 ohmos terhelésen, teljes kivezérlésnél a torzítás alig érte el a 0,1 százalékot. Az LM12CL chip nyugalmi árama a hőmérséklettől függően 60 és 90 milliamper között változik.

A 10. ábra kapcsolásában találni egy L-jelű tekercset. Ez a kimeneti 2,2 ohmos, 4 wattos, 8 milliméter átmérőjű ellenállásra, 1 milliméter átmérőjű zománc szigetelésű rézhuzalból felcsévélt 40 menetes tekercs, amelynek végei magához az ellenállás kivezetéseihez vannak odaforrasztva. Olyan 4 wattos ellenállást válasszunk tehát, aminek átmérője nem nagyon tér el a 8 millimétertől. A kondenzátorok legalább 40 voltosak legyenek.

Az LM12CL chip-pel működő hangfrekvenciás teljesítményerősítő mondhatni rendkívül "izmos" áramkör. Adott esetben a kivezérlési csúcsoknál egy-egy pillanatra a 7-12 amperes áramfelvétel sem ritka. Egy ilyen kimagaslóan jó minőségű erősítőt a tápfeszültség oldaláról vétek korlátozni, meg kell adni neki amire szüksége van. Igen ám de ez egyfelől költséges, másfelől a nagy áramokkal, illetve teljesítményekkel együttjáró szerelési és egyéb igények felé haladunk. A tápegység legalább 200 wattos, szalagvasmagos, 2x22 voltos, 8-10 amperrel terhelhető szekunder tekercses hálózati transzformátort igényel akkor, ha monó.

Sztereónál a hálózati transzformátort legalább 250-300 wattosra, az egyenirányítót pedig a duplájára kell növelni. Az, hogy az erősítő a kivezérlési csúcsokban az átlagosnál sokkal nagyobb áramokat vesz fel, nem feltétlenül jelenti azt, hogy a tápegységnek, mint valami hegesztőkészüléknek, a maximális terhelést állandóan bírnia kell.

A rövid idejű nagy áramlökéseket a tápegység a puffer-kondenzátorokból fedezi, ezért ezek nagysága oldalanként legalább 20 000 mikrofarad. A Dolby Surround rendszerben az LM12CL chip-pel egy sztereó és egy monó erősítőt érdemes megépíteni.

50 WATTOS ERŐSÍTŐ (Surround L-R)

A Dolby Surround-nál nem kötelező érvényű, de ajánlott a nagyobb teljesítményű és emiatt sok vonatkozásban meggyőzőbb hatású hangot adó erősítők és hangsugárzók használata. Ennek ellenére az sem rossz megoldás, ha az első, csatornánkénti 150 wattos hangfrekvenciás teljesítmény helyett csak a Surround-dal azonos 50-80 wattot használunk. Ellenben az a tapasztalat, hogy ha a csatornánkénti hangfrekvenciás teljesítményt 50-60 wattnál kisebbre választjuk, akkor ez a térhatású rendszer minőségét már erősen befolyásolja.

Különösen gyakori hiba, hogy a hátsó Surround csatorna vagy csatornák teljesítménye kevésnek bizonyul. Emiatt az első csatornák hangerejét aránytalanul vissza kell venni ahhoz, hogy a térhatás meggyőzően kialakuljon. Bár elvileg lehetne, azonban gyakorlatilag nem célszerű a Surround csatorna teljesítményével spórolni. Már csak azért sem érdemes, mert a félvezető chip-technika ma már olyan fejlettséget ért el, hogy a szükséges 50-80 wattos, csúcsminőségű hangfrekvenciás teljesítményerősítő egyetlen kisméretű IC tokba, az SGS Thomson gyártmányú TDA7249V típusjelű chip-be integrálódik.

A TDA7249V chip-re épülő hangfrekvenciás teljesítményerősítő kapcsolási rajza a 11. ábrán található. Ez az erősítő a bemeneti 1,3 voltos teljes kivezérléshez szükséges hangfrekvenciás feszültségre 8 ohmos hangszóróval 50 watt, 4 ohmos hangszóróval pedig 80 watt teljesítményt szolgáltat. A tápfeszültség szimmetrikus 30 volt. A maximális teljesítményekhez tartozó torzítás nem éri el a 0,1 százalékot. Az átvitt frekvenciasáv alsó határa 16 hertz, ez az erősítő a Dolby Digital 5.1 rendszerében a Sub basszus csatorna igényének is megfelel. A felső határ szinte fölöslegesen magas, 100 kilohertz. Végül is a Surround hangcsatorna a TDA7249V chip képességeit távolról sem használja ki, de mivel a minőség eleve a chip-pel adott, ezért ezen nem kell változtatni.

Ha a TDA7249V chip-pel kimondottan a Surround csatornához készül az erősítő, akkor a tápegységnél lehet takarékoskodni, de csak ha ez mindenképpen szükséges. Az erősítő a sávkorlátozás miatt nem vesz fel akkora áramokat, amihez egyébként minimálisan 120 wattos, 2x22 voltos szekunderfeszültségű hálózati transzformátor kellene. Ez esetben megoldható, hogy egy tápegység két Surround erősítőt lát el, amit máskülönben a hátsó oldalankénti független hangnyomásszint állítása is indokol. Az egyenirányító hidak 25 amperesek, a pufferkondenzátorok 10 000 mikrofaradosak, 50 voltosak. A hűtőborda 50-60 milliméter hosszú, 100-as fésűs profilú, 2,5 K/W alumínium.

BASSZ-REFLEX HANGDOBOZ

Tökéletes hangdobozt tervezni, megépíteni még a mesében sem lehet. Az akusztikának többek között ez az egyik olyan területe, ahol a méretezéseknek sok a kísérleti eleme. Egyszerűbben fogalmazva, amikor hangdoboz építésére szánjuk el magunkat, akkor a siker részben a precíz munkán, részben pedig a tapasztalatokon múlik. A hangdobozoknál sok az egyedi tulajdonság, amiket döntően a felhasznált anyagok, az összeállítási technológiák, a beépített hangsugárzók stb. határoznak meg. A sok bizonytalanság ellenére jó eredményre számíthatunk, ha már egy jól bevált, kikísérletezett dobozt másolunk le. Ebben az esetben a Dolby Surround első, sztereó bázis hangdobozainak megfelelő típust ajánlunk, ahol a jó zenei teljesítmény a legfontosabb szempont.
A 12. ábrán egy, a tapasztalatok alapján jól bevált basszus-reflex hangdoboz összeállítási rajza látható, amit az igényeknek megfelelően sokféleképpen lehet variálni. Anyaga 18 mm-es rétegelt lemez, a kötések csapolással, ragasztással és úgynevezett pozdorja csavarokkal készüljön. Fontos, hogy a doboz oldal-, hátlemezeinek és előlapjának összefogása erős legyen. Emiatt a csavarozás sűrű és megfelelő mélységű legyen. Az előlapon a 200 milliméteres basszus hangsugárzó helye a rajznak megfelelő helyre kerüljön, a közép- és magashang sugárzó ez alá helyezhető úgy, hogy ezt a belső terelőlemez ne akadályozza. Ez a két hangsugárzó hátul zárt, a közepes frekvenciákhoz ilyen típust válasszunk, a magas "dóm" sugárzó pedig eleve ilyen. A doboz belső felületeit minimum 50 mm-es rétegben vattával vagy ehhez hasonló csillapító anyaggal célszerű bevonni.

Tételezzük fel, hogy két hangdoboz a Dolby Surround sztereó bázisához készül. Ekkor érdemes legalább háromutas sugárzórendszert beépíteni egy erre alkalmas, a 13. ábrán látható hangváltóval. A hangszórók illeszkedjenek az erősítőhöz, egyébként nincs megkötés, csak arra ügyeljünk, hogy a dobozokban oldalanként azonos típusú és teljesítményű kerüljön. Ha csak a basszusok sugárzása a cél, akkor a hangváltóból az L1-C1-R1 láncot kell a hangszóróhoz kapcsolni. Aki nem óhajt vagy nincs meg a lehetősége arra, hogy a hangváltóval és a tekercseivel bíbelődjön, az kész hangváltókat vásárolhat valamelyik szaküzletben. Itt rendszerint komplett, háromutas hangszóró rendszerek, a hozzájuk való hangváltókkal együtt is kaphatók. Árban nem sok a különbség, sőt sokszor olcsóbb az, ha két ilyen, méreteiben és teljesítményében is megfelelő hangszóró szettet vásárolunk. A hangszórók bekötésénél ügyeljünk a helyes polaritásokra.