Пасивні регулювальники тембру. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори тембру, гучності

 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.

Puc. 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 n, 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.

Puc. 2

Подібний коректор при n=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 та 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 n=3...10. Зі зростанням n крутість підйому зростає, а спаду - знижується. Все сказане вище про традиційні варіанти коректора Баксандала повною мірою відноситься і до цього гранично спрощеного варіанту.

Puc. 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.

Puc. 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.

Puc. 5

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

Puc. 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. 7,6. 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.

Puc. 7

При заміні змінного резистора R1 перемикачем (рис. 8,а і 8,6) 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.

Puc. 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 [З].

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, N 9, c.56,57.
3. Шихатов А. Комбінований блок регулювання АЧХ. – Радіо, 1993, N 7, с. 16.

Автор: А. Шихатов; Публікація: bluesmobile.com/shikhman

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 Екологічні датчики uRADMonitor 11.01.2016 Команда румунських розробників запустила на порталі Indiegogo кампанію зі збирання коштів на датчик uRADMonitor. Назва пристрою говорить сама за себе - з його допомогою можна вимірювати рівні рентгенівського, альфа-, бета-, гамма-випромінювання, присутність чадного та вуглекислого газу. Відстежити можна також рівень запиленості, забруднення алергенами та випаровування від засобів побутової хімії, атмосферний тиск, вологість повітря і навіть температуру. Сімейство датчиків uRADMonitor буде укладено в корпуси різної конструкції, з відмінними органами управління та функціональністю. Модель uRADMonitor Model D розрахована на переносне використання та оснащена детектором випромінювань LND 712, атмосферним детектором Bosch BME680 та фотоелектричним сенсором Sharp. Управління відбувається за допомогою кольорового сенсорного екрану, передача зібраних даних – по мережі Wi-Fi 802.11b/g/n. Акумулятора ємністю 1500 вистачає на 8 годин безперервної роботи. Роздрібна ціна uRADMonitor Model D становитиме $590, вкладникам надається знижка $100. Варіант uRADMonitor Model A найбільше підходить для кріплення до нерухомих об'єктів або транспортних засобів. Для захисту від дощу передбачений гумовий кожух, сам корпус виготовлений із алюмінію. Є датчик Гейгера SBM-20, датчик температури та порт Ethernet для автоматичної передачі даних в Інтернет. Роздрібна ціна становитиме $190, під час кампанії пристрій оцінений у $150. Модель uRADMonitor KIT1 призначена для самостійного складання, в порівнянні з Model A вона втратила температурний датчик, зате отримала РК-дисплей. Ціна набору складе $90, зібраний варіант обійдеться на $30 дорожче. Навіть більше інтересу, ніж самі пристрої представляє глобальна система відстеження екологічної ситуації. Дані збираються та зберігаються централізовано, крім наочної візуалізації по карті можна відстежувати зміни з часом для різних датчиків або територій, а при перевищенні заданих допусків надсилаються повідомлення.

Інші цікаві новини:

▪ Екситонний транзистор

▪ Оптимізація обладнання знижує енергоспоживання 5G

▪ Компактне 3-х фазне джерело живлення TDR-480

▪ Метеопрогрноз на основі ГІС

▪ Хто на відеозаписі зовнішнього спостереження

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Чудеса природи. Добірка статей

▪ стаття Морфей. Крилатий вислів

▪ статья Який відомий дитячий персонаж спочатку виглядав як білий песик? Детальна відповідь

▪ стаття Експлуатація газового господарства організацій. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Arduino. Знайомство. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Електронний ключ К1233КТ2. 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