|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Аматорський модульний мікшерний пульт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Музиканту Цей простий пульт можна виготовити практично в домашніх умовах або у школі. Тим не менш, можливості цього пульта достатні для роботи в шкільному актовому залі, при озвученні виїзних концертів або звукозапису невеликих музичних ансамблів. Живлення апарату можливе як від мережі змінного струму, і від акумуляторів. Мікшерний пульт "МІКРО РТВ", опис якого наведено в [1], непросто виготовити в аматорських умовах. У статті пропонується спрощений варіант модульного стереофонічного пульта (виходи AUX, INSERT виключені), розробленого без застосування дефіцитних мікросхем. Деяке зниження вимог до глибини обробки вхідних сигналів і каналів цілком виправдано і припустимо, оскільки для студійних умов він не призначений і дуже високі технічні параметри практично не потрібні. Однак модульна конструкція пульта дозволяє швидко трансформувати його для вирішення різних завдань, а можливість роботи його від мережевого адаптера або акумулятора з напругою 12 розширює область його застосування. Пропонована конструкція при роботі від акумулятора з напругою 12 В безпечна навіть для дітей і може використовуватись на шкільних дискотеках або виступах дитячих ансамблів. А при виїздах "на природу" можна, наприклад, через "прикурювач" підключитися до автомобільного акумулятора. Під платами на дні пульта можна розмістити акумулятори, що дозволяють працювати деякий час взагалі автономно. Структурна схема пристрою показано на рис. 1, а можливий варіант оформлення лицьової панелі пульта – на фото першої сторінки обкладинки.
Вхідні шість модулів вибирають залежно від потрібних завдань. І тому розроблено кілька варіантів вхідних блоків. Мікрофонний модуль (його схема показано на рис. 2,а) з вхідним роз'ємом CANNON (XLR), що застосовується з професійними мікрофонами. Цей блок зручний для вокалістів; він дозволяє посилити сигнал від мікрофона з напругою 1...240 мВ (при співвідношенні сигнал/шум 60 дБ та Кг = 0,2%). Модуль має регулятор підсилення (змінний резистор R3), що змінює чутливість підсилювача на 14 дБ, панорамний регулятор "PAN" (R35), а також регулятори вихідного рівня сигналу (R25) та тембру за високими та низькими частотами (відповідно R17 та R19). На частотах 30 Гц та 15 кГц глибина регулювання тембру досягає ±12 дБ. Світлодіодний індикатор перевантаження – червоний світлодіод – запалюється при рівні на 2 дБ нижче допустимого.
Модуль має цілком пристойні технічні параметри і в роботі трохи поступається модулям професійних пультів. Симетричний вхід значно знижує рівень зовнішніх наведень під час застосування довгого мікрофонного кабелю. При видаленні перемички між точками а та b можна підключати "фантомне" живлення для конденсаторних мікрофонів. Але, враховуючи, що в самому пульті напруга 48 просто ні звідки взяти, передбачається використання тільки динамічних мікрофонів. Вони значно міцніші за механічні, тобто не бояться ударів, трясіння і, найголовніше, значно дешевше. Навіть професіонали застосовують конденсаторні мікрофони лише у студійних умовах. На жаль, через відносно низьку напругу живлення запас перевантаження мікрофонного підсилювача становить всього близько 16 дБ, але при застосуванні динамічних мікрофонів, особливо якщо не дуже захоплюватися частотною корекцією (підйомом низьких або високих частот), цього запасу цілком достатньо. Перший каскад (DA1) зібраний на мікросхемі LM381 (вітчизняний аналог – К548УН1А). У вхідному ланцюзі необхідно використовувати резистори з розкидом трохи більше ±1 %. Підбір резисторів R6 і R7 необхідний для того, щоб на виходах мікросхеми отримати постійну напругу, близьку до половини напруги живлення. Істотна відмінність у опорі підібраних резисторів може вплинути на симетрію входу, тому краще підібрати мікросхеми з невеликим розкидом у режимі постійного струму. Інші каскади виконані на счетверенном ОУ типу TL084 (TL074 чи К1401УД4). Перевищення максимально допустимого рівня зазначає червоний світлодіод HL1. Поріг спрацювання двостороннього компаратора DA2.3 вибирається підбором резистора R22. Краще встановити його трохи нижче за максимально допустимий рівень сигналу (рекомендується на 2...3 дБ). Споживаний модулем струм - 18...20 мА. Універсальний вхідний модуль є різновидом мікрофонного підсилювача, оскільки має ту ж схему та параметри, але на вході встановлений роз'єм JACK 6,3 та перемикач чутливості (відмінності у схемі модуля показані на рис. 2,б). При зниженні посилення одночасно у 10 разів збільшується вхідний опір підсилювача до 30 кОм. Ці блоки дуже зручні для вокально-інструментальних ансамблів. Такий роз'єм використовується для підключення багатьох мікрофонів; у цей же роз'єм можна включити електрогітару, перевівши перемикач у положення "високий" (рівень). Лінійний двоканальний підсилювач з несиметричними входами (схема цього модуля показано на рис. 3) зручний для посилення стереофонічних сигналів від зовнішнього пристрою відтворення фонограм: програвача, магнітофона, плеєра.
Підключення електрогітари до одного з каналів стереофонічного входу призвело б до порушення стереопанорами. Тому такі модулі призначені для пультів, що використовуються на дискотеках, танцмайданчиках, коли до системи одночасно підключено декілька зовнішніх джерел звукового сигналу. Модуль дозволяє регулювати тембр звучання на низьких та високих частотах (на частотах 30 Гц та 15 кГц діапазон регулювання перевищує 30 дБ), а також посилення та баланс. Вхідний опір – понад 20 кОм. Нормоване значення напруги вихідного сигналу 240 мВ може бути отримано, якщо вхідний сигнал має напругу в інтервалі 20 мВ... 3 В. Найбільша вихідна напруга - не менше 3 В. Єдиною відмінністю від звичайних схем є включення в кожен канал такого ж, як у мікрофонного підсилювача, додаткової ланки R1C9 (R2C10), що значно знижує рівень шумів за рахунок невеликого (на 2 дБ) зменшення підйому високих частот. Коефіцієнт нелінійних спотворень вбирається у 0,2 %. Відношення сигнал/шум – не менше 70 дБ. Струм, що споживається модулем, досягає 40 мА, що потрібно враховувати при живленні від батарей або малопотужного мережевого адаптера. Ще один варіант вхідного модуля – з використанням для зв'язку з радіомікрофоном малогабаритного тюнера з діапазоном УКХ-2 (FM). Хоча недорогі радіомікрофони працюють на відстані до декількох десятків метрів, вони дуже зручні завдяки відсутності проводів. Звичайні радіоприймачі для цієї мети малопридатні через великі шуми за відсутності несучої частоти передавача. Тому на основі тюнера з радіоконструктора КЕ127 фірми "Каскад" було розроблено модуль (див. схему на рис. 4). У його структуру входять шумоподавлювач [3] DA1 (LM358N), темброблок з регулюванням за високими та низькими частотами на DA2.1 (TL082) та контрольний підсилювач (DA3) з регулятором рівня. Сигнал з тюнера контролюють через головні телефони, що включаються до гнізда "TLF" (JACK 3,5). Після налаштування тюнера на частоту радіомікрофона за відсутності перешкод сигнал через тумблер "ON" з підсилювача DA2.2 можна подати до збірних шин пульта (MIX1, MIX2). Регулятор "GAIN MONITOR" (R17) забезпечує незалежне регулювання гучності прослуховування. У контрольному підсилювачі входи двох каналів об'єднані, оскільки для приймача сигналів радіомікрофону немає необхідності забезпечувати стереофонічне звучання.
Тюнер можна використовувати і за прямим призначенням, включивши прийом радіомовлення в перерві якихось заходів. Треба зауважити, що для модуля можна використовувати також тюнер радіоконструктора КЕ-103, в якому чутливість дещо нижча через відсутність додаткового підсилювача радіочастоти. Деяким недоліком модуля для радіомікрофона є досить великий споживаний струм при батарейному живленні - близько 40 мА (навіть за мінімальної гучності). До встановлення плати тюнера слід перевірити наявність на виході НЧ резистора опором 100 кОм. Бажано також замінити в тому ж ланцюзі оксидний конденсатор 4,7 мкФ керамічним з ємністю 0,22... 1 мкф. Цей ланцюг у тюнері призначений для виведення комплексного стереосигналу (КСС), і замість резистора часто встановлюють перемичку. Змінний резистор налаштування тюнера замінюють змінним резистором (наприклад, типу СПЗ-4), що встановлюється на передній панелі модуля. Поріг спрацьовування компаратора шумоподавлювача DA9 вибирають підстроюванням резистора R174: можна знижувати шуми за відсутності несучої частоти передавача або навіть "пригнічувати" сигнал при зниженні рівня несучої нижче обраного рівня. При включенні шумоподавлювача світиться червоний індикатор HL34. У модулі плата тюнера закріплена на куточках (з боку на ній компонентів), а змінний резистор R17 розміщений між основною платою і платою тюнера. Крім вхідних модулів у пульті є два вихідні модулі "MASTER", зібраних за однаковою схемою (рис. 5). Кожен має суматор (DA1.2), регулятор вихідного рівня сигналу " LEVEL " і світлодіодний десятирівневий квазипиковый вимірник рівня, переважно відповідають вимогам, що висуваються до професійним вимірювачам рівня другого типу, тобто. мають час інтеграції 5 мс та час повернення близько 3 с [2]. Контролюються рівні вихідних сигналів у діапазоні від -20 дБ (0,1 номінального значення) до +3 дБ (перевищення у 1,41 раза). На ділянці від -3 дБ до +3 дБ похибка шкали вбирається у 1 дБ, що полегшує контроль рівнів сигналу, що вони близькі до нормованого значення. Виведеним під шліц регулятором "0" можна вибрати номінальне значення вихідної напруги від 240 мВ до 1,55 В.
У пульті можна використовувати чотири виходи: два - від модулів "MASTER" та два - від роз'єму "MONITOR" ("TLF"). У разі потреби до виходів "MONITOR" допустимо підключати довгу сполучну лінію. Вимірник рівня до цих виходів не підключений, але якісні параметри дозволяють використовувати їх для прослуховування сигналу, і для подачі його на вхід підсилювача або звукозаписуючого пристрою. При Uвих. ном = 0,775 У відношення сигнал/шум перевищує 75 дБ, а Кг - не більше 0,04%. Без сигналу споживаний вихідним модулем струм становить 16 мА; на сигналі, коли горять світлодіоди вимірювача (світіння "точкою"), струм збільшується до 28 мА. Налаштування модуля зводиться до встановлення свічення індикатора "0" дБ за допомогою підстроювального резистора R8 при досягненні номінального сигналу. На відміну від більшості пультів "побутового" призначення, де у кращому випадку є індикатор середніх значень, квазіпіковим вимірником можна контролювати максимальні рівні вихідного сигналу. У вихідній лінійці використовуються мікросхеми ОУ (DA1) типу TL082 (або TL072), а вимірювачі рівня - LM3914. Рівень сигналу відзначається точкою, що світиться. Для режиму індикації "стовпчиком" достатньо з'єднати проводом точки "a" і "b"; при цьому збільшиться споживаний платою струм. Верхні світлодіоди, що відзначають навантаження (HL8-HL10), доцільно використовувати червоного кольору, HL7 – жовтого, а решта – зеленого (всі із серії КВПМВ). Можна застосовувати світлодіоди та інші типи, по можливості зберігаючи колірну відмінність. Детектор вимірника виконаний на спеціалізованій мікросхемі К157ДА1 (DA2). Другий канал мікросхеми не використовується. Стабілізатор напруги DA3 зібраний на КР1158ЕН12 або КР1170ЕН12, але при виготовленні блоку для застосування тільки в пульті можна поставити замість мікросхеми перемичку. Щоб забезпечити можливість подавати напругу живлення з адаптера або з акумулятора на модуль або плату безпосередньо, наприклад, при підключенні мікрофонного модуля безпосередньо до зовнішнього підсилювача потужності, на платах кожного з блоків передбачені свої власні стабілізатори напруги. Якщо модуль призначений тільки для установки в пульт, замість мікросхеми інтегрального стабілізатора встановлюють перемичку. Оскільки більшість мережевих адаптерів мають на виході нестабілізовану випрямлену напругу, то в пульті є свій внутрішній стабілізатор напруги (DA2 на рис. 6), який працює вже при напрузі всього на 0,6 В, що перевищує 12 В. З урахуванням падіння напруги на захисному діоді на пульт має бути подана випрямлена напруга не нижче 13,2 В. Адаптери при перемикачі, встановленому в положення "+12 В", зазвичай забезпечують вихідну напругу 15... 17 В, а заряджені кислотні акумулятори - 13,4 В. у пульт акумуляторів у модуль блоку живлення можна вбудувати зарядний пристрій та світлодіодний сигналізатор розряджання батарей.
Разом зі стабілізатором напруги в модулі контролю розміщено двоканальний підсилювач "MONITOR" ("TLF") з незалежним регулюванням посилення в кожному каналі. Мікросхема TDA2822M (її вихідна потужність 2×1 Вт) дозволяє підключати до його виходів головні підключення адаптера. Напруга живлення подається через захисний діод VD1 і запобіжник FI1 типу MF-R025, що самовідновлюється, на струм 0,5 А. Сигнал знімається через роз'єм JACK 6,3, причому розведення друкованої плати допускає встановлювати на ній три типи з наявних у продажу роз'ємів. Базова конструкція розрахована на встановлення дев'яти модулів, тому сталевий корпус має розміри 280×183×65 мм. Пульт можна поставити на столі або повісити на стіні, де він нікому не заважатиме. На правій бічній панелі встановлений роз'єм для включення мережевого адаптера з вихідною випрямленою напругою 12,6... 16 В. Окремі блоки (модулі) мають ширину 30 мм, кожен з них з'єднується з рештою модулів через роз'єм і закріплюється в корпусі двома гвинтами. У більшості випадків, враховуючи можливість оперативної заміни блоків залежно від потреб, дев'ять модулів зазвичай достатньо, і живлення такого числа блоків забезпечують адаптери з максимальним струмом навантаження не менше 0,5 А. При необхідності можна спроектувати корпус з іншими розмірами. Також очевидно, що плати модулів можна встановлювати і в іншу апаратуру як стандартні плати радіоконструктора. Особливу увагу слід приділити вибору адаптера. Потрібно мати на увазі, багато хто з них просто не може забезпечити заявлений струм. Є адаптери з конденсаторами фільтра на напругу 10 В, хоча робоча напруга на них перевищує 15 В. Зустрічаються у продажу навіть адаптери зі "стабілізованою" вихідною напругою, які не тільки не мають стабілізатора, але навіть конденсатора! Достатнє уявлення про конструкцію дає рис. 7, на якому наведено ескізне складальне креслення одного з вхідних модулів пульта.
Модулі кріплять до верхньої та нижньої П-подібних стінок корпусу гвинтами М2.5. При товщині стінок більше 1 мм різьблення в отворах кріплення можна нарізати безпосередньо в самому корпусі. Для кріплення плат до лицьових панелей використані куточки шириною 5 мм, які зігнуті із тієї ж сталі; у них також отвори з різьбленням М2.5. Всі плати через роз'єм типу МРН-4 підключаються до крос-плати зі збірними шинами. Дно корпусу з отворами для охолодження та гвинтів кріплення до стіни може бути більш тонким. До нього ж пригвинчені ніжки для встановлення на столі. Пропонована конструкція дозволяє виготовити пульт навіть у домашніх умовах. Всі друковані плати пульта виконані з однобічно фольгованого текстоліту, тому деякі місця використовують перемички. Трохи про модифікації пульта. Наприклад, є простий спосіб різкого розширення можливостей апарату. Для цього на платі збірних шин потрібно розмістити ще дві додаткові шини MIX3 і MIX4, а під вхідними модулями - кнопкові перемикачі (SB1, SB2 на рис. 8), які дозволять подавати сигнал з цих модулів на шини MIX1, "MIX2" або "MIX3", "MIX4".
Можна передбачити просто паралельне з'єднання шин. При цьому кнопки на бічній стінці пульта не заважають установці пульта на стіл або кріплення на стіні, але з'являється можливість застосування цілого ряду модулів ("SERVICE MODULE") - засобів динамічної та частотної обробки сигналів. Це можуть бути лімітери (обмежувачі), компресори, експандери, різні шумоподавлювачі, ревербератори або багатосмугові еквалайзери та інші пристрої. Можливості такого пульта навіть з невеликою кількістю каналів виявляться цілком достатніми навіть для вимогливого звукооператора під час роботи у позастудійних умовах. На першій сторінці обкладинки журналу показаний зовнішній вигляд монофонічного модульного пульта, призначеного для системи звукопідсилення. Можна розробити варіант пульта з двоканальним блоком підсилювача потужності 2x22 Вт, скоротивши число вхідних каналів. Але такий пульт споживатиме струм до 4 А, і звичайним адаптером обійтися не вдасться, і буде потрібно потужніший роз'єм для подачі напруги живлення. Такий пульт, що "трансформується", виявиться дуже зручним, оскільки можливо легко змінювати його конфігурацію в залежності від завдань, що виникають і легко проводити модернізацію. Маючи кілька змінних блоків, можна максимально використовувати можливості пульта на зборах, дискотеках і концертах. До речі, модульне виконання є перспективним і для створення аматорських комбінованих вимірювальних приладів зі змінними блоками. Малюнки друкованих плат та конструкція модулів пульта Креслення та малюнки плат наведені в оболонці системи проектування Circad. Демоверсія програми умовно безкоштовна та доступна на сайті circad.net. література
Автор: Е.Кузнєцов, м.Москва
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Зовнішність може вплинути на довголіття ▪ Мікросхема відеобуфера Cypress CYFB0072 4,8 Гбіт/с ▪ Операційна система Google Chrom OS ▪ Сонячні торнадо допоможуть зеленій енергетиці
▪ розділ сайту Радіоуправління. Добірка статей ▪ стаття Психологія особистості. Шпаргалка ▪ стаття У який час доби найкраще вчитися? Детальна відповідь ▪ стаття Базела біла. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Конструкції І. Бакомчева. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Коментарі до статті: Гість Як подати на мікросхему TDA-2822 у схемі змінний резистори ВЧ та НЧ часткового звуку.
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page