Тонкомпенсовані регулятори гучності. Мистецтво аудіо

КНИГИ ТА СТАТТІ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Мистецтво аудіо

Тонкомпенсовані регулятори гучності

Мистецтво аудіо

Відомо, що при зниженні рівня гучності людина гірше сприймає низькочастотні та високочастотні компоненти звукового сигналу. З цієї причини сучасні звуковідтворювальні пристрої встановлюють частотно-залежні (тонкомпенсовані) регулятори гучності, що забезпечують підйом високих і низьких частот при малому рівні гучності відповідно до кривих рівної гучності. Таким чином вони покращують суб'єктивне сприйняття звукової картини. У статті, що публікується, розповідається про найбільш поширені тонкомпенсовані регулятори гучності.

Збіг кривих тонкомпенсації з кривими рівної гучності навіть у ідеально спроектованого тонкомпенсованого регулятора гучності (ТРГ) можливе тільки при строго певному коефіцієнті передачі всього тракту сигналу, починаючи від джерела сигналу і закінчуючи кроскоговорителем. Іншими словами, рівень гучності, при якому проводилося темброве балансування в процесі запису, повинен досягатися при тому самому положенні регулятора гучності для будь-якого джерела сигналу. Відхилення коефіцієнта передачі від розрахункового призводить до порушення тонального балансу.

У комбінованій звуковідтворювальній апаратурі з вбудованими АС всі ланки тракту узгоджені за рівнем сигналу, і ця умова, хоч і з деякими застереженнями, виконується. Підсилювачам блокових пристроїв доводиться працювати з джерелами сигналу з досить великим діапазоном вихідних напруг (0,25...1,5В) і АС невідомої заздалегідь чутливості (84...94дБ/Вт/м), тому в багатьох високоякісних підсилювачах спільно з ТРГ використовують регулятор максимальної гучності або регулятори чутливості входів, а останнім часом - регулятори глибини тонкомпенсації.

Тонкомпенсація зазвичай реалізується частотно-залежними дільниками (рідше – фільтрами), пов'язаними з регулятором гучності. Принциповий недолік більшості відомих регуляторів на змінних резисторах з відводами - недостатній ступінь корекції АЧХ в нижчих частотах при малій гучності. Для кращого наближення до кривих рівної гучності необхідно використовувати змінні резистори з кількома відводами [1] або виконувати регулятор із розподіленою частотною корекцією [2]. Однак такі регулюючі пристрої дуже складні в реалізації, і тому застосовуються досить рідко.

Тонкомпенсовані регулятори гучності
Ріс.1

Найбільше застосування як у промислових, так і в аматорських конструкціях отримали ТРГ на резисторі з одним відведенням, схема якого наведена на рис.1. (На цьому і всіх наступних малюнках поруч зі схемою ТРГ показані його регулювальні властивості). Відведення зазвичай виробляється від 1/10 загального опору змінного резистора (вважаючи від нижнього за схемою виведення), що відповідає приблизно 1/4...1/3 кута повороту двигуна регулятора. Підключення до відведення RC-ланцюга перетворюють регулятор на частотно-залежний дільник. Ланцюг R1C1 забезпечує підйом АЧХ на найвищих частотах звукового діапазону, а R2C2 - на нижчих. Однак подібним регуляторам властиві суттєві недоліки. Так, забезпечувана ними ступінь корекції АЧХ області нижчих частот явно недостатня (трохи більше 8...10 дБ на частоті 50Гц), а процесі регулювання помітний ступінчастий характер корекції.

У міру зниження гучності після проходження відведення ступінь корекції вже не змінюється, тоді як саме при малій гучності вона повинна бути максимальною. Спроби збільшити ступінь корекції зменшенням опору резистора R2 призводять до характерного провалу АЧХ на середніх частотах в момент проходження відведення. І все-таки, незважаючи на зазначені недоліки, багато конструкторів підсилювачів ЗЧ вибирають саме такий ТРН через його простоту. Вказані на рис.1 номінали елементів типові більшість конструкцій. Іноді резистор R1 може бути відсутнім. У цьому випадку ємність конденсатора C1 повинна бути приблизно вдвічі меншою.

Тонкомпенсовані регулятори гучності
Ріс.2

Дещо більший ступінь корекції АЧХ в області нижчих частот забезпечує регулятор, схема якого наведена на рис.2. Його прототип застосовувався у 50-ті роки у радіоприймачах фірми Philips [3]. Приклади використання таких регуляторів у сучасних промислових конструкціях автору невідомі. Ланцюг R2C2R3 утворює ФНЧ, сигнал з виходу якого подається на відведення регулятора. Цьому ТРГ властиві самі недоліки, як і попередньому, хоча й меншою мірою.

Недостатній ступінь підйому АЧХ на нижчих частотах у регуляторів, про які йшлося, пояснюється застосуванням ланцюгів, що коригують, першого порядку. У ТРГ (рис.3) глибина корекції при малій гучності збільшена за рахунок введення ланцюга R4C3, що утворює спільно з ділянкою змінного резистора від двигуна до відведення другий частотно-залежний дільник.

Застосування двоступінчастої корекції дозволяє довести підйом АЧХ за мінімальної гучності до 20...26 дБ на частоті 50Гц. Зворотний бік цієї гідності - звуження діапазону регулювання гучності до 45-50 дБ, що, втім, найчастіше виявляється цілком достатнім.

Тонкомпенсовані регулятори гучності
Ріс.3

У деяких випадках використання змінних резисторів із відведеннями небажане. на рис.4 показано схему ТРГ на змінному резисторі без відводів, що використовує фільтровий спосіб корекції АЧХ. Фільтр R2R3R4C1C2, що пригнічує середні частоти сигналу, починає працювати при малих рівнях гучності, завдяки чому відбувається підйом нижчих та найвищих частот звукового діапазону. Варіанти такого регулятора широко використовуються в аматорських розробках. Ступінь підйому його АЧХ на нижчих частотах при мінімальній гучності можна збільшити додаванням коригувального ланцюга, аналогічного показаного на рис.3.

Тонкомпенсовані регулятори гучності
Ріс.4

Проте всі розглянуті схеми забезпечують лише фіксовану і зовсім не ідеальну корекцію АЧХ і в ряді випадків вимагають застосування регуляторів тембру для підстроювання тонального балансу. Спроби створення ТРН з регульованою корекцією чи суміщення ТРН з регуляторами тембру робилися ще в 50-х роках. Ймовірно, однією з перших реалізацій цієї ідеї був регулятор гучності приймача німецької фірми Kontinental [3]. У схемі поряд з пасивним ТРГ на резисторі з двома відводами використовувалася регульована частотно-залежна ООС, що подається на регулятор з вихідного підсилювача трансформатора.

Оригінальна схема комбінованого пасивного вузла регулювань гучності та тембру в транзисторному підсилювачі наведена на рис.5 [4]. Тут змінний резистор R3 разом із ланцюгами R1C1, R2C2, R4C4 утворює ланцюг регулювання корекції на найвищих частотах. Ланцюжок C5R5, підключений до відведення регулятора гучності R7, забезпечує низькочастотну корекцію. Незначний підйом АЧХ на нижчих частотах у положенні мінімального згасання створюється резистором R2. Регулюється глибина НЧ-корекції резистором R6.

Тонкомпенсовані регулятори гучності
Ріс.5

Широкі межі регулювання АЧХ в даний час видаються зайвими, тому сенс виключити конденсатор C2, замінити перемичкою конденсатор C1 і резистор R1, а опір змінного резистора R6 зменшити до 100 кОм. Після такого доопрацювання усувається спад АЧХ в області вищих частот, а діапазон регулювання АЧХ на нижчих частотах звужується до 10 дБ.

Схема розробленого автором простого ТРГ з регульованою корекцією на основі резистора з відведенням наведена на рис.6. Регулювання глибини корекції одночасно за нижчими та вищими звуковими частотами проводиться змінним резистором R1. Якщо регулювання в області вищих частот не потрібно, можна виключити C2 конденсатор, а опір резистора R3 зменшити до 10 кОм.

Недолік такого ТРГ (як, втім, і всіх схем з ланцюгами першого порядку) - недостатня корекція нижчих частот за найменшої гучності. Як зазначалося, додаванням коригувального ланцюга, аналогічно показаної на рис.3, ступінь підйому АЧХ на нижчих частотах можна збільшити. Використовуючи запропонований принцип, неважко запровадити регулятор тонкомпенсації в звуковідтворюючу апаратуру промислового виробництва.

Тонкомпенсовані регулятори гучності
Ріс.6

У наступній схемі ТРГ (рис.7), також розробленої автором, використовується одночасно коригуючий фільтр C3R6R7, і частотно-залежний дільник R2R3C2, завдяки чому досягається широкий діапазон корекції. Змінний резистор R2 – регулятор гучності, R1 – регулятор низькочастотної корекції, R4 – високочастотної.

Тонкомпенсовані регулятори гучності
Ріс.7

Публікація: www.bluesmobil.com/shikhman

Рекомендуємо цікаві статті розділу Мистецтво аудіо:

▪ Розвиток систем об'ємного звучання – від монофонії до 3D

▪ Запис музики з комп'ютера на магнітофон

▪ Хороший підсилювач обирають не за анкетними даними

Дивіться інші статті розділу Мистецтво аудіо.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

3G/2G/GPRS-модуль Quectel UC200T 10.06.2020

Новий Quectel UC200T - високопродуктивний модуль UMTS/HSPA+ зі швидкістю передачі даних до 21 Мбіт/с у низхідному каналі та до 5,76 Мбіт/с у висхідному каналі. UC200T сумісний із серією Quectel UC20 та LTE EC2x/EG2x-G (EC25, EC21, EC20 R2.0, EC20 R2.1 та EG25-G) у корпусі SMT, що забезпечує плавний перехід між мережами 3G та 4G. Крім того, UC200T повністю зворотно сумісний з існуючими мережами EDGE та GSM/GPRS.

UC200T доступний у двох варіантах - UC200T-EM та UC200T-GL. У з'єднаннях UMTS/HSPA+ модуль UC200T-EM підходить для європейських та азіатсько-тихоокеанських мереж, а UC200T-GL – для глобальних мереж. Завдяки покращеному тепловідводу та неруйнівному маркуванню за допомогою лазерного гравіювання, модулі UC200T відмінно підходять для автоматизованого та масового виробництва.

Широкий набір інтернет-протоколів, стандартні інтерфейси (USB/UART/PCM/ADC/NETLIGHT/SD*), а також численні драйвери (USB-драйвери для Windows 7/8/8.1/10, Linux та Android) підвищують застосування модуля для широкого спектра М2М-додатків, таких як автоматизація, інтелектуальні системи обліку, системи стеження, охоронні рішення, маршрутизатори, бездротові POS, мобільні обчислювальні пристрої, смартфони та планшетні комп'ютери.

Інші цікаві новини:

▪ Абсолютно гладкі поверхні

▪ Графічні процесори NVIDIA Tesla

▪ Крупа з грибами замінює полістирол

▪ Кольоровий зір слабшає до периферії

▪ Panasonic створить телевізори у 16 разів чіткіше за Full HD

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Шпигунські штучки. Добірка статей

▪ стаття Встановлення ялинки в патроні. Поради домашньому майстру

▪ стаття Як виникла поштова служба? Детальна відповідь

▪ стаття Автоаудіо. Секрети ремонту

▪ стаття Сабвуфер на двох 35ГДН-1. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Модуляція. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт