Głośno skompensowane regulatory głośności. Sztuka dźwięku

KSIĄŻKI I ARTYKUŁY
Darmowa biblioteka / Katalog / Sztuka dźwięku

Głośno skompensowane regulatory głośności

Sztuka dźwięku

Wiadomo, że gdy poziom głośności jest obniżony, człowiek gorzej odbiera składowe sygnału dźwiękowego o niskiej i wysokiej częstotliwości. Z tego powodu w nowoczesnych urządzeniach do odtwarzania dźwięku instaluje się zależne od częstotliwości (precyzyjnie skompensowane) regulatory głośności, które zapewniają wzrost wysokich i niskich częstotliwości przy niskim poziomie głośności zgodnie z krzywymi jednakowej głośności. W ten sposób poprawiają subiektywne postrzeganie obrazu dźwiękowego. Opublikowany artykuł mówi o najpopularniejszych regulatorach głośności z cienką kompensacją.

Zbieżność krzywych głośności z krzywymi jednakowej głośności, nawet dla idealnie zaprojektowanej regulacji głośności z cienką kompensacją (TRG), jest możliwa tylko przy ściśle określonym współczynniku transmisji całego toru sygnału, począwszy od źródła sygnału, a skończywszy na głośnik. Innymi słowy, poziom głośności, przy którym dokonano wyrównania barwy podczas procesu nagrywania, powinien zostać osiągnięty przy tej samej pozycji regulatora głośności dla dowolnego źródła sygnału. Odchylenie współczynnika transmisji od obliczonego prowadzi do naruszenia równowagi tonalnej.

W zespolonych urządzeniach odtwarzających dźwięk z wbudowanymi głośnikami wszystkie ogniwa toru są dopasowane pod względem poziomu sygnału i ten warunek, choć z pewnymi zastrzeżeniami, jest spełniony. Wzmacniacze urządzeń blokowych muszą współpracować ze źródłami sygnału o odpowiednio dużym zakresie napięć wyjściowych (0,25...1,5V) oraz głośnikami o nieznanej czułości (84...TRG-y stosują regulację maksymalnej głośności lub czułości wejściowej, a od niedawna regulacja głębokości głośności.

Głośność jest zwykle realizowana przez dzielniki zależne od częstotliwości (rzadko filtry) związane z regulacją głośności. Podstawową wadą większości znanych regulatorów na rezystorach zmiennych z odczepami jest niewystarczający stopień korekcji odpowiedzi częstotliwościowej w zakresie niskich częstotliwości przy małej głośności. Dla lepszego przybliżenia do krzywych jednakowej głośności konieczne jest zastosowanie rezystorów zmiennych z kilkoma odczepami [1] lub zaimplementowanie sterownika z korekcją częstotliwości rozproszonej [2]. Jednak takie urządzenia sterujące są bardzo trudne do wdrożenia i dlatego są rzadko używane.

Głośno skompensowane regulatory głośności
Ris.1

Największe zastosowanie zarówno w projektach przemysłowych, jak i amatorskich otrzymał TEG na rezystorze z jednym zaczepem, którego obwód pokazano na rys.1. (na tym i wszystkich kolejnych rysunkach, obok diagramu TRG, przedstawiono jego charakterystykę regulacyjną). Odczep zwykle wykonuje się od 1/10 całkowitej rezystancji rezystora zmiennego (licząc od dołu według obwodu wyjściowego), co odpowiada w przybliżeniu 1/4…1/3 kąta obrotu regulatora silnik. Podłączenie do odczepu obwodu RC zamienia regulator w dzielnik zależny od częstotliwości. Obwód R1C1 zapewnia wzrost pasma przenoszenia przy najwyższych częstotliwościach zakresu audio, a R2C2 - przy najniższych. Jednak takie regulatory mają istotne wady. Tak więc stopień korekcji odpowiedzi częstotliwościowej zapewniany przez nich w obszarze niskich częstotliwości jest wyraźnie niewystarczający (nie więcej niż 8 ... 10 dB przy częstotliwości 50 Hz), aw procesie regulacji stopniowy charakter zauważalna jest korekta.

Gdy głośność spada po przejściu kranu, stopień korekty już się nie zmienia, podczas gdy powinien być maksymalny przy małej głośności. Próby zwiększenia stopnia korekcji poprzez zmniejszenie rezystancji rezystora R2 prowadzą do pojawienia się charakterystycznego spadku odpowiedzi częstotliwościowej przy średnich częstotliwościach w momencie odczepu. A jednak mimo tych mankamentów wielu konstruktorów wzmacniaczy AF wybiera właśnie taki TRG ze względu na jego prostotę. Oceny elementów wskazanych na ryc. 1 są typowe dla większości projektów. Czasami może brakować rezystora R1. W takim przypadku pojemność kondensatora C1 powinna być w przybliżeniu o połowę mniejsza.

Głośno skompensowane regulatory głośności
Ris.2

Nieco większy stopień korekcji odpowiedzi częstotliwościowej w obszarze niskich częstotliwości zapewnia regulator, którego obwód pokazano na rys.2. Jego prototyp był używany w odbiornikach radiowych firmy Philips w latach 50. XX wieku [3]. Przykłady zastosowania takich regulatorów we współczesnych projektach przemysłowych nie są autorowi znane. Obwód R2C2R3 tworzy filtr dolnoprzepustowy, którego sygnał wyjściowy jest doprowadzany do kranu regulatora. Ta TRG ma te same wady co poprzednia, choć w mniejszym stopniu.

Niewystarczający stopień narastania odpowiedzi częstotliwościowej przy niższych częstotliwościach omawianych regulatorów tłumaczy się zastosowaniem układów korekcyjnych pierwszego rzędu. W TRG (rys. 3) głębokość korekcji przy małej głośności zwiększa się wprowadzając obwód R4C3, który wraz z sekcją rezystora zmiennego od silnika do kranu tworzy drugi dzielnik zależny od częstotliwości.

Zastosowanie korekcji dwustopniowej pozwala zwiększyć pasmo przenoszenia przy minimalnej głośności do 20…26 dB przy częstotliwości 50 Hz. Odwrotną stroną tej przewagi jest zawężenie zakresu regulacji głośności do 45-50 dB, co jednak w większości przypadków okazuje się całkiem wystarczające.

Głośno skompensowane regulatory głośności
Ris.3

W niektórych przypadkach stosowanie rezystorów zmiennych z odczepami jest niepożądane. NA rys. 4 pokazuje obwód TRG na rezystorze zmiennym bez odczepów, przy użyciu metody filtrowania do korygowania odpowiedzi częstotliwościowej. Filtr R2R3R4C1C2, który tłumi średnie częstotliwości sygnału, zaczyna działać przy niskich poziomach głośności, dzięki czemu podnoszone są niskie i wysokie częstotliwości zakresu audio. Warianty takiego regulatora są szeroko stosowane w projektach amatorskich. Stopień wzrostu jego odpowiedzi częstotliwościowej przy niższych częstotliwościach przy minimalnej głośności można zwiększyć, dodając obwód korekcyjny, podobny do pokazanego na ryc. 3.

Głośno skompensowane regulatory głośności
Ris.4

Jednak wszystkie rozważane schematy zapewniają tylko stałą i bynajmniej nie idealną korekcję odpowiedzi częstotliwościowej, aw niektórych przypadkach wymagają użycia regulatorów tonów w celu dostosowania balansu tonalnego. Próby stworzenia TRG z regulowaną korekcją lub połączenia TRG z regulacją barwy były podejmowane już w latach pięćdziesiątych. Prawdopodobnie jednym z pierwszych wdrożeń tego pomysłu była regulacja głośności w odbiorniku niemieckiej firmy „Kontinental” [50]. W układzie wraz z pasywnym TRG na rezystorze z dwoma odczepami zastosowano regulowane sprzężenie zwrotne zależne od częstotliwości, podawane do regulatora z transformatora wyjściowego wzmacniacza.

Oryginalny schemat połączonego węzła pasywnego do regulacji głośności i tonu we wzmacniaczu tranzystorowym pokazano na rys. 5 [4]. Tutaj rezystor zmienny R3 wraz z obwodami R1C1, R2C2, R4C4 tworzy obwód regulacji korekcji przy wyższych częstotliwościach. Łańcuch C5R5, podłączony do wyjścia regulatora głośności R7, zapewnia korekcję niskich częstotliwości. Niewielki wzrost odpowiedzi częstotliwościowej przy niższych częstotliwościach w pozycji minimalnego tłumienia jest tworzony przez rezystor R2. Głębokość korekcji niskich częstotliwości jest regulowana przez rezystor R6.

Głośno skompensowane regulatory głośności
Ris.5

Szerokie zakresy regulacji odpowiedzi częstotliwościowej wydają się teraz zbędne, więc sensowne jest wyłączenie kondensatora C2, zastąpienie kondensatora C1 i rezystora R1 zworką oraz zmniejszenie rezystancji zmiennego rezystora R6 do 100 kOhm. Po takim doprecyzowaniu eliminowany jest spadek charakterystyki częstotliwościowej w obszarze wyższych częstotliwości, a zakres regulacji charakterystyki częstotliwościowej przy niższych częstotliwościach zostaje zawężony do 10 dB.

Schemat prostego TEG opracowanego przez autora z regulowaną korekcją opartą na rezystorze z odczepem pokazano na rysunku rys.6. Regulacja głębokości korekcji jednocześnie dla niższych i wyższych częstotliwości dźwięku odbywa się za pomocą zmiennego rezystora R1. Jeśli regulacja w obszarze wyższej częstotliwości nie jest wymagana, możesz wyeliminować kondensator C2 i zmniejszyć rezystancję rezystora R3 do 10 kOhm.

Wadą takiego TRG (jak zresztą wszystkich układów z układami pierwszego rzędu) jest niedostateczna korekcja niskich częstotliwości przy najniższej głośności. Jak już wspomniano, dodając obwód korekcyjny, podobny do pokazanego na ryc. 3, można zwiększyć stopień wzrostu odpowiedzi częstotliwościowej przy niższych częstotliwościach. Korzystając z zaproponowanej zasady, łatwo jest wprowadzić regulator głośności do przemysłowych urządzeń odtwarzających dźwięk.

Głośno skompensowane regulatory głośności
Ris.6

W poniższym układzie TRG (rys. 7), również opracowanym przez autora, zastosowano jednocześnie zarówno filtr korekcyjny C3R6R7, jak i zależny od częstotliwości dzielnik R2R3C2, dzięki czemu uzyskano szeroki zakres korekcji. Rezystor zmienny R2 - regulacja głośności, R1 - regulacja korekcji niskich częstotliwości, R4 - wysoka częstotliwość.

Głośno skompensowane regulatory głośności
Ris.7

Publikacja: www.bluesmobil.com/shikhman

Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Sztuka dźwięku:

▪ Dumping - czynniki mity i rzeczywistość

▪ Konfiguracja akustyki w samochodzie za pomocą nagrań mono

▪ Bi-ampling czy bi-wearing?

Zobacz inne artykuły Sekcja Sztuka dźwięku.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Chłodnica Thermaltake ToughAir 510 15.03.2022

Firma Thermaltake wprowadziła nowe modyfikacje chłodnicy wieżowej ToughAir 510: rozwiązania są również przystosowane do procesorów Intel Core XNUMX. generacji (platforma Alder Lake).

Zadebiutowały warianty ToughAir 510 Racing Green i ToughAir 510 Turquoise. Pierwszy wykonany jest w kolorze zielonym, drugi - w kolorze turkusowym. Konstrukcja obejmuje aluminiowy radiator, przez który przechodzą cztery ciepłowody o średnicy 6 mm. Są w bezpośrednim kontakcie z pokrywą procesora, co zapewnia lepszą wydajność rozpraszania ciepła.

Po obu stronach grzejnika zamocowane są wentylatory o średnicy 120 mm. Prędkość ich obrotu regulowana jest metodą modulacji szerokości impulsu (PWM) w zakresie od 500 do 2000 obr/min. Powstaje przepływ powietrza do 99 metrów sześciennych na godzinę, a ciśnienie statyczne osiąga 2,41 mm słupa wody. Maksymalny poziom hałasu to 23,6 dBA. Żywotność wynosi co najmniej 40 tysięcy godzin.

Wymiary chłodnic to 123,6 x 98,8 x 159,5 mm. Deklarowana kompatybilność z procesorami AMD Socket AM4/AM3+/AM3/AM2+/AM2/FM2/FM1 oraz układami Intel LGA 1700/1200/1156/1155/1151/1150. Maksymalny dopuszczalny TDP to 180W.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Tarcza podstawy księżyca

▪ Jak złapać tęczę

▪ W centrum Drogi Mlecznej nie ma formacji gwiazd

▪ Skuter wodorowy

▪ Rower elektryczny Fiido Titan

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Wskaźniki, czujniki, detektory. Wybór artykułów

▪ artykuł o silnikach wysokoprężnych. Historia wynalazku i produkcji

▪ artykuł Czym jest inwestycja i kim są inwestorzy? Szczegółowa odpowiedź

▪ szokujący artykuł. Opieka zdrowotna

▪ artykuł Dyrektor-sekretarz interkomu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Generator dzielnika częstotliwości KR512PS10. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn