Пасивні регулювальники тембру. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Аудіотехніка

 Коментарі до статті

У цій статті до уваги читачів пропонується ряд різних за схемотехнікою та функціональними можливостями регуляторів тембру, які можуть бути використані радіоаматорами при розробці та модернізації звуковідтворювальної апаратури.

Основний недолік ще нещодавно популярних активних регуляторів тембру полягає у використанні глибокої частотно-залежної ООС та великих додаткових спотвореннях, які вносяться ними в регульований сигнал. Ось чому у високоякісній апаратурі бажано використовувати пасивні регулятори. Щоправда, і вони не мають недоліків. Найбільший із них - значне згасання сигналу, що відповідає діапазону регулювання. Але оскільки глибина регулювання тембру в сучасній звуковідтворювальній апаратурі невелика (не більше 8...10 дБ), то в більшості випадків вводити в тракт сигналу додаткові каскади посилення не потрібно.

Інший, менш істотний недолік таких регуляторів - необхідність застосування змінних резисторів з експоненційної залежністю опору від кута повороту движка (група "В"), що забезпечують плавне регулювання. Однак простота конструкції та високі якісні показники все ж таки схиляють конструкторів до застосування саме пасивних регуляторів тембру.

Слід зазначити, що ці регулятори вимагають низького вихідного опору попереднього каскаду і високого вхідного опору наступного.

Розроблений англійським інженером Баксандалом ще 1952 р. регулятор тембру [1] став, мабуть, найпоширенішим частотним коректором в електроакустиці. Класичний його варіант складається з утворюють міст двох ланок фільтра першого порядку - низькочастотного R1C1R3C2R2 та високочастотного C3R5C4R6R7 (рис. 1,а). Апроксимовані логарифмічні амплітудно-частотні характеристики (ЛАЧХ) такого регулятора показані на рис. 1, б. Там же наведено розрахункові залежності визначення постійних часу точок перегину ЛАЧХ.

Ріс.1

Теоретично максимально досяжна крутість АЧХ для ланок першого порядку становить 6 дБ на октаву, але при практично реалізованих характеристиках через незначне відмінність частот перегину (не більше декади) та впливу попередніх і наступних каскадів вона не перевищує 4...5 дБ на октаву. При регулюванні тембру фільтр Баксандала змінює лише нахил АЧХ без зміни частот перегину. Загасання, що вноситься регулятором на середніх частотах, визначається співвідношенням n=R1/R3. Діапазон регулювання АЧХ при цьому залежить не тільки від величини загасання п, але і від вибору частот перегину частотної характеристики, тому для його збільшення частоти перегину встановлюють в області середніх частот, що, своєю чергою, може призвести до взаємного впливу регулювань.

У традиційному варіанті регулятора R1/R3=C2/C1= =C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n-R1. При цьому досягається приблизний збіг частот перегину АЧХ в області її підйому і спаду (загалом вони різні), що забезпечує відносно симетричне регулювання АЧХ (спад навіть у цьому випадку неминуче виходить крутішим і протяжнішим). При звичайно використовуваному п=10 (для цього випадку вказані мінімальні значення номіналів елементів на рис. 1,а-3,а) та вибір частот розділу поблизу 1 кГц регулювання тембру на частотах 100 Гц і 10 кГц щодо частоти 1 кГц становить ±14. ..18дБ. Як зазначалося вище, для досягнення плавного регулювання змінні резистори R2, R7 повинні мати експоненційну характеристику регулювання (група "В") і, крім того, для отримання лінійної АЧХ в середньому положенні двигунів регуляторів співвідношення опорів верхнього та нижнього (за схемою) ділянок змінних резисторів також має дорівнювати п. При "хайендовском" п=2...3, що відповідає діапазону регулювання ±4...8 дБ, цілком допустимо використовувати змінні резистори з лінійною залежністю опору від кута повороту движка (група "А"), Однак при цьому дещо огрублюється регулювання в області спаду АЧХ і розтягується в області підйому, а плоска АЧХ виходить зовсім не в середньому положенні двигунів регуляторів. З іншого боку, опір секцій здвоєних змінних резисторів з лінійною залежністю краще узгоджено, що зменшує неузгодженість каналів АЧХ стереофонічного підсилювача, так що нерівномірне регулювання в цьому випадку можна вважати допустимим.

Наявність резистора R4 не є важливим, його призначення - знизити взаємний вплив ланок і зблизити частоти перегину АЧХ в області вищих звукових частот. Зазвичай, R4= =(0,3...1,2)'R1. Як показано нижче, від нього часом можна взагалі відмовитися. Для зниження впливу на регулятор попередніх і наступних каскадів їх вихідний Rвих і вхідний Rвх опору повинні бути відповідно Rвих< >R3.

Наведений "базовий" варіант регулятора застосовується зазвичай у радіоапаратурі високого класу. У побутовій апаратурі використовують дещо спрощений варіант (рис. 2, а). Апроксимовані логарифмічні амплітудно-частотні характеристики (ЛАЧХ) такого регулятора наведено на рис. 2,6. Спрощення його високочастотного ланки призвело до деякої розпливчастості регулювання у сфері вищих частот і більш помітного впливу попереднього і наступного каскадів на АЧХ у цій галузі.

Ріс.2

Подібний коректор при п=2 (зі змінними резисторами групи "А") був особливо популярний у простих аматорських підсилювачах [2] кінця 60-х - початку 70-х років (головним чином, через малого згасання), але незабаром величина п зросла до звичних сьогодні значення. Все сказане вище щодо діапазону регулювання, узгодження та вибору регуляторів справедливе і для спрощеного варіанта коректора.

Якщо відмовитися від вимоги симетричного регулювання АЧХ на ділянках їхнього підйому і спаду (до речі, необхідність спаду практично не виникає), то можна спростити схему (рис. 3,а). Наведені на рис. З.б ЛАЧХ регулятора відповідають крайнім положенням двигунів резисторів R2, R4. Гідність такого регулятора - простота, але оскільки всі його характеристики взаємопов'язані, для зручності регулювання доцільно вибирати п=3...10. Зі зростанням п крутість підйому зростає, а спаду - знижується. Все сказане вище про традиційні варіанти коректора Баксандала повною мірою відноситься і до цього гранично спрощеного варіанту.

Ріс.3

Однак схема регулятора тембру Баксандала та її варіанти – аж ніяк не єдина можлива реалізація пасивного двосмугового регулятора тембру. Друга група регуляторів виконана не так на основі мостів, але в базі частотно-залежного дільника напруги. Як приклад витонченого схемотехнічного рішення регулятора можна навести темброблок, який свого часу використовувався у різних варіаціях лампових підсилювачах електрогітар. "Родзинкою" цього регулятора є зміна частот перегину АЧХ у процесі регулювання тембру, що призводить до цікавих ефектів у звучанні "класичної" електрогітари. Базова його схема зображена на рис. 4,а, а апроксимовані ЛАЧХ - на рис. 4,6. Там же наведено розрахункові залежності визначення постійних часу точок перегину.

Ріс.4

Неважко помітити, що регулювання області нижчих звукових частот змінює частоти перегину, не змінюючи нахил АЧХ. Коли двигун змінного резистора R4 знаходиться в нижньому (за схемою) положенні, АЧХ на нижчих частотах лінійна. При переміщенні ж движка нагору на ній з'являється підйом, причому точка перегину в процесі регулювання зрушується в область нижчих частот. При подальшому переміщенні двигуна верхня (за схемою) секція резистора R4 починає шунтувати резистор R2, що викликає зсув високочастотної точки перегину область більш високих частот. Таким чином, при регулюванні підйом низьких частот доповнюється спадом середніх. Регулятор вищих звукових частот є найпростішим фільтром першого порядку і особливостей не має.

На основі цієї схеми можна побудувати кілька варіантів темброблоків, що дозволяють регулювати АЧХ в області нижчих та вищих частот. Причому області нижчих частот можливий і підйом, і спад АЧХ, але в вищих - лише підйом.

Варіант темброблока з регулюванням частоти перегину АЧХ низькочастотної області показаний на рис. 5,а, його ЛАЧХ - на рис. 5,6. Резистор R2 регулює частоту перегину АЧХ, а R5 – її нахил. Спільна дія регуляторів дозволяє отримати значні межі та більшу гнучкість регулювання.

Ріс.5

Схема спрощеного варіанта темброблоку наведено на рис. 6,а, його ЛАЧХ - на рис. 6,6. Він є, по суті, гібрид низькочастотної ланки темброблока, показаного на рис. 3,а, та високочастотної ланки темброблока, показаного на рис.4,а.

Ріс.6

Поєднавши функції регулювання АЧХ в низькочастотній та високочастотній областях, можна отримати простий комбінований регулятор тембру з одним органом управління, дуже зручний для застосування в радіоприймальній та автомобільній апаратурі. Його важлива схема показана на рис. 7, а та ЛАЧХ - на рис. 7,б. У нижньому (за схемою) положенні двигуна змінного резистора R1 АЧХ близька до лінійної у всьому діапазоні частот. При переміщенні його вгору з'являється підйом на нижчих частотах, причому низькочастотна точка перегину в процесі регулювання зрушується в область нижчих частот. При подальшому переміщенні двигуна верхня (за схемою) секція резистора R1 включає роботу конденсатор С1, що призводить до підйому вищих частот.

Ріс.7

При заміні змінного резистора R1 перемикачем (рис. 8,а і 8,б) розглянутий регулятор перетворюється на найпростіший тон-реєстр (положення 1 - classic; 2 - jazz; 3 - rock), популярний у 50-х - 60-х роках і знову використовується в еквалайзерах магнітол та музичних центрів у 90-х.

Ріс.8

Незважаючи на те, що про регулювання тембру, здавалося б, все давно вже сказано, різноманіття пасивних коригувальних ланцюгів не вичерпується запропонованими варіантами. Чимало забутих схемотехнічних рішень зараз переживають друге народження на новому якісному рівні. Дуже перспективний, наприклад, регулятор гучності з роздільним регулюванням тонкомпенсації за низькими і високими частотами [3].

література

1. Шкрітек П. Довідковий посібник із звукової схемотехніки (пер. з ньому.). - М: Світ, 1991, с. 151-153.
2. Крилов Г. Широкополосний УНЧ. - Радіо, 1973 № 9, c.56,57.
3. Шихатов А. Комбінований блок регулювання АЧХ. – Радіо, 1993, № 7, с. 16.

Автор: А. Шихатов, м. Москва; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Аудіотехніка.

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 12-нм динамічна оперативна пам'ять Samsung 22.12.2022 Компанія Samsung Electronics оголосила про створення своєї 16 ГБ динамічної оперативної пам'яті, створеної з використанням першої в області 12-нанометрової технології. У зв'язку з тим, що масове виробництво має розпочатися в 2023 році, компанія заявила, що її нова оперативна пам'ять покращить обчислення наступного покоління, центри обробки даних та застосування штучного інтелекту з найкращою в галузі продуктивності та більшою енергоефективністю. "Завдяки винятковій продуктивності та енергоефективності ми очікуємо, що наша нова DRAM послужить основою для більш стійких операцій у таких галузях, як обчислення наступного покоління, центри обробки даних та системи, керовані штучним інтелектом", - Чжуйон Лі, виконавчий віце-президент DRAM Product Крім того, у поєднанні з удосконаленою багатошаровою ультрафіолетовою (EUV) літографією нова DRAM має найвищу в області щільність матриці, що дозволяє збільшити продуктивність пластин на 20 відсотків. Компанія стверджує, що нова DRAM класу 12 нм допоможе розблокувати швидкість до 7,2 Гбіт/с, що допоможе їй обробити два 30-гігабайтні UHD-фільми всього за одну секунду. "Ми раді знову співпрацювати з Samsung, зокрема, щодо представлення продуктів пам'яті DDR5, які оптимізовані та перевірені на платформах "Zen", - сказав у заяві Джо Макрі, старший віце-президент, корпоративний співробітник та технічний директор з обчислень та графіки AMD. Використовуючи на 23 відсотки менше енергії, ніж попередня DRAM, 12-нм клас DRAM стане ідеальним рішенням для глобальних ІТ-компаній, які прагнуть більш екологічно чистих операцій.

Інші цікаві новини:

▪ Літій-іонний акумулятор із водою замість електроліту

▪ Швидкісний вертоліт SB>1

▪ Мова сповільнюється через іменники

▪ Мозок головніший за м'язи

▪ Антистрес для водіїв

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Електричні лічильники. Добірка статей

▪ стаття Понеділок розпочинається у суботу. Крилатий вислів

▪ стаття Чому кров червона? Детальна відповідь

▪ стаття Аммі велика. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Автоматичне увімкнення колонок ПК. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Параметричний перетворювач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024