Тонкомпенсований регулятор гучності із змінним резистором без відводів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Тонкомпенсований регулятор гучності із змінним резистором без відводів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори тембру, гучності

Коментарі до статті

Автором запропоновано варіант тонкомпенсованого регулятора гучності на змінному резистори без відводів, але з котушкою індуктивності. Розрахункові значення елементів регулятора для різних діапазонів регулювання гучності наведено у табличній формі.

Важливо, що АЧХ передачі регулятора за різних значеннях рівня гучності повинні відповідати кривим рівної гучності для конкретного слухача. Це можна досягти за наявності або при введенні в тракт звуковідтворення регулятора чутливості, що приводить рівень тонкомпенсації у відповідність до суб'єктивних оцінок.

У різній звуковідтворювальній апаратурі широке застосування знаходять потенціометричні тонкомпенсовані регулятори гучності (РГ) на змінних резисторах з відводами та нелінійною залежністю опору від кута повороту (група В). Одним із недоліків застосування таких резисторів є їхня дефіцитність. Інший недолік - відхилення фактичних АЧХ тонкомпенсації від кривих рівної гучності, яке особливо велике в низькочастотній та високочастотній областях спектра ЗЧ і дозволяє підняти відносні рівні в цих областях не більше ніж на 15...20 дБ. І третій недолік - спотворення форми АЧХ, а саме - зміщення підйому, що коригує, у бік середніх частот. Це ж зазначається у [1].

Розглянутий тут тонкомпенсований РГ на змінному резисторі групи без відводів (схема регулятора для одного каналу показана на рис. 1) при істотному ослабленні сигналу за рівнем дозволяє підняти крайні низькі і високі частоти на 30 ... 40 дБ і наблизити форму АЧХ регулятора до кривої рівної гучності.

Тонкомпенсований регулятор гучності зі змінним резистором без відводів
Рис. 1. Схема регулятора одного каналу

Приймемо рівні звукового тиску згідно з кривими рівної гучності за стандартом ГОСТ Р ИСО 226-2009 [2]. За початковий рівень гучності, що відповідає рівню гучності 20 т на частоті 1 кГц і нижньому положенню двигуна змінного резистора R1, встановимо значення 0 дБ. Тоді, згідно з ГОСТом, рівні звукового тиску (УЗД) у смузі звукових частот повинні відповідати наведеним у табл. 1.

Таблиця 1

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000
УЗД (дБ)	69,6	44	28,4	15,5	3,4	0	1,8	1,4	14,4	20	> 30

Для вимірювань на вхід регулятора подано синусоїдальний сигнал розмахом 1 по всій смузі звукових частот. Проведено вимірювання при зміні номіналів елементів C1 та R2. Контур L1C3 налаштований на резонанс на частоту 20 кГц. Як індуктивність L1 використана фабрична гантельна котушка індуктивністю 8,2 мГн. Регулятор перевірено також і з котушкою з 80 витків обмотувального дроту діаметром 0,25-0,41 мм, намотаних на кільці з фериту М2000НМ типорозміру К20х12х6. Результати вимірів - самі. Можна використовувати кільце М2000НМ типорозміру К10х6х3, розрахункова кількість витків – 115.

Результати вимірювань розмаху вихідної напруги U2 та відношення вихідної напруги до її значення U1 на частоті 1 кГц, а також рівнів звукового тиску при різних значеннях C1 та R2 наведено у табл. 2-14.

Таблиця 2

R1 = 22 кОм, R2 = 200 Ом, С1 = 1 мкФ

F, ГЦ	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,7	0,34	0,15	0,054	0,018	0,016	0,026	0,064	0,15	0,37	0,72	0.24
U2/U1	43,75	21,25	9,375	3,375	1,125	1	1,625	4	9,375	23,13	45	15
БД	32,3	26,5	19,4	10,6	1,02	0	4,22	12	19,4	27,3	33,1	23,5

Таблиця 3

R1 = 22 кОм, R2 = 100 Ом, С1 = 1 мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000
U2, В	0,74	0,37	0,16	0,056	0,016	0,013	0,016	0,036	0,084	0,22	0,62
U2/U1	56,92	28,46	12,3	4,3	1,23	1	1,23	2,77	6,46	16,92	47,69
БД	35,1	29,1	21,8	12,7	1,6	0	1,8	8,85	16,2	24,6	33,6

Таблиця 4

R1 = 47 кОм, R2 = 100 Ом, С1 = 1 мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000
U2, В	0,68	0,32	0,135	0,041	0,009	0,01	0,016	0,036	0,086	0,22	0,62
U2/U1	68	32	13,5	4,1	0,9	1	1,6	3,6	8,6	22	62
БД	36,7	30,1	22,6	12,3	-0,92	0	4,08	11,1	18,7	26,6	35,8

Таблиця 5

R1 = 22 кОм, R2 = 51 Ом, С1 = 1 мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,74	0,37	0,16	0,056	0,016	0,012	0,012	0,022	0,053	0,135	0,48	0,08
U2/U1	61,66	30,83	13,33	4,66	1,33	1	1	1,83	4,42	11,25	40	6,66
БД	35,8	29,8	22,5	13,4	2,48	0	0	5,25	12,9	21	32	16,5

Таблиця 6

R1 = 22 кОм, R2 = 27 Ом, С1 = 1мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,73	0,36	0,16	0,056	0,016	0,011	0,011	0,017	0,038	0,095	0,39	0,051
U2/U1	66,36	32,73	14,54	5,09	1,45	1	1	1,545	3,45	8,63	35,45	4,63
БД	36,4	30,3	23,3	14,1	3,23	0	0	3,78	10,8	18,7	31	13,3

Таблиця 7

R1 = 22 кОм, R2 = 0 Ом, С1 = 1 мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,74	0,37	0,16	0,057	0,016	0,01	0,01	0,01	0,016	0,033	0,17	0,016
U2/U1	74	37	16	5,7	1,6	1	1	1	1,6	3,3	17	1,6
БД	37,4	31,4	24,1	15,1	4,08	0	0	0	4,08	10,4	24,6	4,08

Таблиця 8

R1 = 22 кОм, R2 = 51 Ом, С1 = 1,5 мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,63	0,275	0,114	0,039	0,011	0,008	0,01	0,021	0,052	0,13	0,48	0,08
U2/U1	76,75	34,37	14,25	4,875	1,375	1	1,25	2,625	6,5	16,25	60	10
БД	37,9	30,7	23,1	13,8	2,77	0	1,94	8,38	16,3	24,2	35,6	20

Таблиця 9

R1 = 22 кОм, R2 = 27 Ом, С1 = 1,5 мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,63	0,275	0,115	0,04	0,011	0,008	0,008	0,0155	0,036	0,092	0,39	0,055
U2/U1	78,75	34,37	14,37	5	1,375	1	1	1,937	4,5	11,5	48,75	6,875
БД	37,9	30,7	23,1	14	2,77	0	0	5,74	13,1	21,2	33,8	16,7

Таблиця 10

R1 = 22 кОм, R2 = 0 Ом, С1 = 1,5 мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,63	0,275	0,115	0,04	0,011	0,007	0,065	0,008	0,016	0,04	0,205	0,022
U2/U1	90	39,26	16,43	5,71	1,57	1	1	1,14	2,285	5,64	29,28	3,14
БД	39,1	31,9	24,3	15,1	3,92	0	0	1,14	7,18	15	29,3	9,94

Таблиця 11

R1 = 22 кОм, R2 = 51 Ом, С1 = 2 мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,52	0,21	0,085	0,029	0,008	0,007	0,009	0,021	0,052	0,13	0,48	0,08
U2/U1	74,28	30	12,14	4,14	1,14	1	1,286	3	7,43	18,57	68,57	11,43
БД	37,4	29,5	21,7	12,3	1,14	0	2,18	9,54	17,4	25,4	36,7	21,2

Таблиця 12

R1 = 22 кОм, R2 = 27 Ом, С1 = 2 мкФ

F, ГЦ	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,51	0,21	0,064	0,028	0,008	0,006	0,006	0,013	0,032	0,085	0,36	0,05
U2/U1	35	35	14	4,66	1,33	1	1	2,16	5,33	14,16	60	6,25
БД	38,6	30,9	22,9	13,4	2,46	0	0	6,69	14,5	23	35,6	15,9

Таблиця 13

R1 = 22 кОм, R2 = 0 Ом, С1 = 2 мкФ

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,52	0,215	0,086	0,029	0,008	0,005	0,005	0,008	0,018	0,044	0,23	0,027
U2/U1	104	43	17,2	5,8	1,6	1	1	1,6	3,6	8,8	46	5,4
БД	40,3	32,7	24,7	15,3	4,08	0	0	4,08	11,1	18,9	33,3	14,6

Таблиця 14

R1 = 22 кОм, R2 = 27 Ом, С1 = 2 мкФ, середнє положення двигуна змінного резистора R1

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, В	0,5	0,3	0,195	0,115	0,072	0,1	0,18	0,44	0,74	0,92	0,96	0,88
U2/U1	5	3	1,95	1,15	0,72	1	1,8	4,4	7,4	9,2	9,6	8,8
БД	14	9,54	5,8	1,21	-2,85	0	5,11	12,9	17,4	19,3	19,6	18,9

Для одного з варіантів РГ з номіналами елементів R1=22 кОм, R2 = 0, C1 = 2 мкФ були виміряні АЧХ передачі для різних рівнів загасання. Крок загасання 10 дБ на частоті f = 1 кГц визначався положенням движка змінного резистора R1. Результати вимірювань згасання різних частотах звукового спектру щодо вхідного сигналу наведені в табл. 15. У цій комбінації елементів підйом при мінімальній гучності становив 40 дБ на частоті 20 Гц і 33 дБ на частоті 20 кГц. Діапазон регулювання гучності на частоті 1 кГц становив 46 дБ. Відповідні криві АЧХ РГ показано на графіках рис. 2.

Тонкомпенсований регулятор гучності зі змінним резистором без відводів
Рис. 2. Криві АЧХ РГ

Таблиця 15

F, Гц	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
K₁, ДБ	-1,94	-3,35	-6,02	-6,67	-10,5	-10	-8,4	-3,88	-0,91	0	0	-0,72
К₂, дБ	-6	-10,5	-14	-19,2	-23,3	-20	-14,4	-6,74	-2,16	-0,35	0	-1,11
К₃, ДБ	-6	-13,6	-20,7	-27,7	-33,2	-30	-24,4	-15,9	-8,87	-3,1	-0,44	-5,68
К₄, дБ	-6	-13,6	-21,5	-31,1	-40	-40	-35,4	-26,7	-19	-11,1	-2,85	-14,9
К₅, ДБ	-6	-13,4	-21,3	-30,8	-41,9	-46	-46	-41,9	-34,9	-27,1	-12,8	-31,4

У результаті розгляду даних можна зробити такі висновки. Отримані форми АЧХ РГ близькі до кривих рівної гучності. Найменші значення опору резистора R2 зсувають підйом високих частот у бік високих частот і більше відповідають кривим рівної гучності. Крім цього, більші значення ємності конденсатора C1 (1,5 та 2 мкФ) та менші значення опору резистора R2 (27 Ом та 0 Ом - перемичка) збільшують частотну корекцію та розширюють діапазон регулювання гучності. У регуляторі гучності можна застосувати змінний резистор R1 групи, наприклад, СПЗ-12 або СПЗ-ЗОб, і конденсатори К73-17 (С1-C3).

Деяким недоліком регуляторів такого типу є зменшення діапазону регулювання гучності.

Цей РГ може бути вбудований пристрій (УМЗЧ і АС), що забезпечує відповідність звукового тиску кривим рівної гучності. Якщо ж це не забезпечується, слід включити в тракт, крім РГ, і регулятор чутливості, що приводить рівень сигналу до номінального, щоб тонкомпенсація відповідала кривим рівної гучності при відповідному звуковому тиску (рівні гучності). Регулятор гучності, АЧХ якого наведено на рис. 2, був убудований в активну АС. Завдяки достатній тонкомпенсації низькі та високі частоти чітко чутні навіть за мінімальної гучності.

література

Федічкін С. Тонкомпенсований регулятор гучності. – Радіо, 1984, № 9, с. 43, 44.
ДСТУ ISO 226-2009. Акустика. Стандартні криві рівної гучності. - URL: protect.gost.ru/document.aspx?control=7&baseC=6&page=2&month=8& year=2010&search=&id= 175579.

Автор: Б. Демченко

Дивіться інші статті розділу Регулятори тембру, гучності.

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

Вихровий електронний мікроскоп 20.11.2012

Електронні мікроскопи є вкрай важливим науковим інструментом, особливо у галузі матеріалознавства. Вчені з Віденського технічного університету вдосконалили цей прилад і створили електронний промінь, що обертається, як торнадо. Вихрові пучки електронів можна використовувати не тільки для відображення об'єктів, що досліджуються, але і для вивчення властивостей матеріалів в нанометровому масштабі.

У торнадо окремі молекули повітря не обов'язково обертаються навколо своєї осі, але загальне всмоктування всієї маси повітря створює сильний вихор. Електронні пучки, що обертаються, поводяться схожим чином, хоча і підкоряються насамперед квантовим ефектам. Електрони поводяться як хвилі, і ці квантові хвилі можуть обертатися як торнадо або вода за гребним гвинтом корабля. Одна з переваг електронного вихрового мікроскопа в тому, що вихор електронів може передавати кутовий момент обертання на об'єкт дослідження. Як відомо, кутовий момент електронів у твердих матеріалах тісно пов'язаний з його магнітними властивостями, які дуже важливі для науки.

Перші успіхи у створенні вихрового електронного мікроскопа були досягнуті два роки тому, коли електронний пучок був пропущений через крихітну сітку, що розділила пучок на три парціальні промені (один обертався вправо, інший вліво, а третій не обертався). що не вимагає поділу пучка на три частини. Для цього було створено екран, половина якого вкрита шаром нітриду кремнію. Цей шар настільки тонкий, що електрони можуть проникнути в нього практично без поглинання, проте екран призводить до зсуву фаз і за допомогою спеціальних лінз астигматичних ефективно завихрює електронний пучок.

Новий мікроскоп виробляє електронний вихор значно більш потужний, ніж аналогічний промінь, створений будь-який з інших існуючих установок. Вчені з нетерпінням чекають на можливість використовувати вихровий електронний мікроскоп для вивчення магнітних властивостей новітніх наноматеріалів. Також новий інструмент можна застосовувати і в екзотичних дослідженнях, наприклад, повертати з його допомогою окремі молекули, що може стати в нагоді у розробці матеріалів з особливими властивостями.

Інші цікаві новини:

▪ Радіокеровані ферменти

▪ Комахоподібна камера

▪ Code Composer Studio - платинова версія

▪ Нейтронні зірки, що обертаються, для перевірки і калібрування атомного годинника

▪ Накопичувач Western Digital iNAND 7350 256 Гбайт для смартфонів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Переговорні пристрої. Добірка статей

▪ стаття Краса врятує світ. Крилатий вислів

▪ стаття Де придумали зроблені з колод хатину? Детальна відповідь

▪ стаття Цератонія. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Антенний адаптер-флюгарка. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Індикатор пропадання фазної напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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