電子ボリューム、２進アッテネータの分解能チェック

またしても回路の話題です．

↓このようなSWを使ったアッテネータ回路は電子ボリウムの基本回路です．この回路は4bitのアッテネータというわけですから、１６段階のボリウムになります．１６段階と言っても、均等に１６段階の調節にはなりませんで、音量が小さい領域では分解能が小さいので小まめに調節できますけど、音量が大きい領域では分解能が荒いのでドカーンと音量が変わってしまいます．イマイチです．

↓いま、なるべく均等にボリウム調節したくて、かつなるべくbit数を少なくしたいという要求があります．しかも切替はロータリDIPスイッチを使いたいので、せいぜい4bitが限度、という制約もあります．8bitのロータリDIPスイッチなんか聞いたこともありませんｗ．

↓そこでこのような回路でどれだけのGAIN分解能を得られるかをチェックしてみました．
GAIN＝B/Aです．

↓回路で横に這っている３つのSWと、縦に這っている３つのSWには、それぞれこういう８ポジション(=3bit)のロータリDIPスイッチを使うとします．つまりやりたいコトは、２つのロータリDIPスイッチを適宜切り替えてゲインを切り替えるが、-6dB～0dB～+6dBの範囲でなるべく細かいゲイン切替をやりたいという仕様です．

↓計算の過程は省きますが、こんな結果を得ました．

±6dBの範囲で、おおよそ1dBぐらいのステップでゲインを変更できそうです．

 2.00 倍 ＝  6.01 dB

 1.99 倍 ＝  5.99 dB

 1.75 倍 ＝  4.86 dB

 1.71 倍 ＝  4.68 dB

 1.67 倍 ＝  4.43 dB

 1.60 倍 ＝  4.08 dB

 1.56 倍 ＝  3.84 dB

 1.50 倍 ＝  3.52 dB

 1.43 倍 ＝  3.10 dB

 1.40 倍 ＝  2.92 dB

 1.33 倍 ＝  2.50 dB

 1.27 倍 ＝  2.09 dB

 1.25 倍 ＝  1.94 dB

 1.20 倍 ＝  1.58 dB

 1.20 倍 ＝  1.58 dB

 1.17 倍 ＝  1.34 dB

 1.14 倍 ＝  1.16 dB

 1.11 倍 ＝  0.92 dB

 1.09 倍 ＝  0.76 dB

 1.08 倍 ＝  0.65 dB

 1.00 倍 ＝  0.00 dB

 0.92 倍 ＝ -0.69 dB

 0.91 倍 ＝ -0.82 dB

 0.89 倍 ＝ -1.02 dB

 0.86 倍 ＝ -1.34 dB

 0.83 倍 ＝ -1.58 dB

 0.80 倍 ＝ -1.94 dB

 0.75 倍 ＝ -2.50 dB

 0.73 倍 ＝ -2.76 dB

 0.67 倍 ＝ -3.52 dB

 0.60 倍 ＝ -4.43 dB

 0.57 倍 ＝ -4.85 dB

 0.50 倍 ＝ -6.01 dB

 0.45 倍 ＝ -7.03 dB

 0.40 倍 ＝ -7.94 dB

 0.33 倍 ＝ -9.53 dB

 0.29 倍 ＝ -10.8 dB

 0.25 倍 ＝ -12.0 dB

最後に、そんなの半固定ボリウムを使えばいいじゃんと思われるでしょう．半固定ボリウムを使いたくない理由は、周波数が高めなので周波数特性が劣化するのを避けたいからですが、ロータリDIPスイッチを使っても周波数特性が劣化しない保証はありませんので、これから試作してチェックします．ハマったら素直に死にます．

VGAのICもありますけど、可変範囲が40dBぐらいあってオーバースペックなのと、オフセットなしでDCまで通過するのかどうか怪しい、などという事情で今のところ敬遠気味です．

４日後ぐらいに「やっぱ半固定でいいや」と言ってる自分の姿が目に浮かばんでもないわ．

かしこ

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