Bezpłatna biblioteka techniczna KSIĄŻKI I ARTYKUŁY
Pasywna kontrola tonów W tym artykule czytelnikom zaoferowano szereg różnych regulatorów tonów pod względem obwodów i funkcjonalności, które mogą być wykorzystane przez radioamatorów w rozwoju i modernizacji sprzętu do odtwarzania dźwięku. Główną wadą popularnych ostatnio aktywnych regulatorów barwy jest stosowanie głębokiego sprzężenia zwrotnego zależnego od częstotliwości i dużych dodatkowych zniekształceń, które wprowadzają do regulowanego sygnału. Dlatego pożądane jest stosowanie regulatorów pasywnych w sprzęcie wysokiej jakości. To prawda, że nie są bez wad. Największym z nich jest znaczne tłumienie sygnału odpowiadające zakresowi regulacji. Ale ponieważ głębokość kontroli tonów w nowoczesnych urządzeniach do odtwarzania dźwięku jest niewielka (nie więcej niż 8 ... 10 dB), w większości przypadków nie jest wymagane wprowadzanie dodatkowych stopni wzmocnienia do ścieżki sygnału. Inną, nie tak znaczącą wadą takich regulatorów jest konieczność stosowania rezystorów zmiennych z wykładniczą zależnością rezystancji od kąta obrotu silnika (grupa „B”), które zapewniają płynną regulację. Jednak prostota konstrukcji i wysokiej jakości wskaźniki nadal skłaniają projektantów do stosowania pasywnej kontroli tonów. Należy zauważyć, że regulatory te wymagają małej impedancji wyjściowej poprzedniego stopnia i dużej impedancji wejściowej kolejnego stopnia.
Opracowany przez angielskiego inżyniera Baksandala w 1952 r. regulator tonu [1] stał się prawdopodobnie najpopularniejszym korektorem częstotliwości w elektroakustyce. Klasyczna wersja obwodu składa się z dwóch łączy pierwszego rzędu tworzących mostek - niskoczęstotliwościowego R1C1R3C2R2 i wysokoczęstotliwościowego C3R5C4R6R7 (rys. 1a). Przybliżone logarytmiczne charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe (LAFC) takiego kontrolera pokazano na ryc. 1b. Podano tam również obliczone zależności do wyznaczenia stałych czasowych punktów przegięcia AFC. Teoretycznie maksymalne osiągalne nachylenie odpowiedzi częstotliwościowej dla łączy pierwszego rzędu wynosi 6 dB na oktawę, ale przy praktycznie zrealizowanej charakterystyce, ze względu na niewielką różnicę w częstotliwościach przegięcia (nie więcej niż dekadę) oraz wpływ poprzednich i kolejnych etapów, nie przekracza 4 ... 5 dB na oktawę. Podczas regulacji tonu filtr Baksandal zmienia tylko nachylenie charakterystyki częstotliwościowej bez zmiany częstotliwości przegięcia. Tłumienie wprowadzane przez regulator przy średnich częstotliwościach jest określane przez stosunek n=R1/R3. Zakres regulacji odpowiedzi częstotliwościowej w tym przypadku zależy nie tylko od wartości tłumienia n, ale także od wyboru częstotliwości przegięcia odpowiedzi częstotliwościowej, dlatego w celu jej zwiększenia ustawia się częstotliwość przegięcia w obszarze częstotliwości średniej, co z kolei obarczona jest wzajemnym wpływem dostosowań. W tradycyjnej wersji rozważanego regulatora R1/R3=C2/C1=C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n*R1. W tym przypadku uzyskuje się przybliżoną zbieżność częstotliwości przegięcia charakterystyki częstotliwościowej w obszarze jej narastania i opadania (w ogólnym przypadku są one różne), co zapewnia względnie symetryczną regulację charakterystyki częstotliwościowej (tzw. spadek, nawet w tym przypadku, nieuchronnie okazuje się bardziej stromy i dłuższy). Przy powszechnie stosowanym n = 10 (w tym przypadku minimalne wartości znamionowe elementów pokazano na ryc. 1, a-3, a) i wyborze częstotliwości rozgraniczających w pobliżu 1 kHz, regulacja tonów w częstotliwości 100 Hz i 10 kHz w stosunku do częstotliwości 1 kHz wynosi + - 14 ...18 dB. Jak wspomniano powyżej, aby zapewnić płynną regulację, zmienne rezystory R2, R7 muszą mieć wykładniczą charakterystykę sterowania (grupa „B”), a ponadto, aby uzyskać liniową odpowiedź częstotliwościową w środkowym położeniu regulatorów, stosunek rezystancje górnej i dolnej (zgodnie z obwodem) sekcji rezystorów zmiennych w tym przypadku również muszą być równe n. Przy „Hyend” n=2...3, co odpowiada zakresowi regulacji +-4...8 dB, całkiem dopuszczalne jest stosowanie rezystorów nastawnych z liniową zależnością rezystancji od kąta obrotu silnika (grupa „A”), ale jednocześnie jest to nieco zgrubna regulacja w obszarze spadku pasma przenoszenia i rozciąga się w obszarze wzrostu, a płaskiej odpowiedzi częstotliwości nie uzyskuje się bynajmniej w środkowym położeniu regulatora silników. Z drugiej strony lepiej dopasowana jest rezystancja sekcji podwójnych rezystorów zmiennych o liniowej zależności, co zmniejsza niedopasowanie odpowiedzi częstotliwościowej kanałów wzmacniacza stereo, dzięki czemu nierównomierną regulację można w tym przypadku uznać za akceptowalną. Obecność rezystora R4 nie jest istotna, jego celem jest zmniejszenie wzajemnego wpływu łączy i zbliżenie częstotliwości przegięcia odpowiedzi częstotliwościowej w obszarze wysokich częstotliwości. Z reguły R4=(0,3...1,2)*R1. Jak pokazano poniżej, w niektórych przypadkach można z niego całkowicie zrezygnować. Powyższa „podstawowa” wersja regulatora stosowana jest zwykle w wysokiej klasy sprzęcie radiowym. W urządzeniach gospodarstwa domowego stosowana jest nieco uproszczona wersja (ryc. 2). Przybliżone logarytmiczne charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe (LAFC) takiego regulatora przedstawiono na rys. 2b. Uproszczenie jego łącza wysokoczęstotliwościowego doprowadziło do niejasności regulacji w obszarze wyższych częstotliwości i bardziej zauważalnego wpływu poprzednich i kolejnych kaskad na odpowiedź częstotliwościową w tym obszarze. Podobny korektor dla n = 2 (ze zmiennymi rezystorami grupy „A”) był szczególnie popularny w prostych wzmacniaczach amatorskich [2] z końca lat 60.… wczesnych 70. (głównie ze względu na małe tłumienie), ale wkrótce wartość n wzrosła do zwykłych wartości dzisiaj. Wszystko, co zostało powiedziane powyżej odnośnie zakresu regulacji, dopasowania i doboru regulatorów, odnosi się również do uproszczonej wersji korektora. Jeśli zrezygnujemy z wymogu symetrycznej regulacji charakterystyki częstotliwościowej w obszarach jej narastania i opadania (nawiasem mówiąc, nie ma praktycznie potrzeby spadku), to obwód można jeszcze bardziej uprościć (rys. 3 , A). LAFC regulatora pokazanego na ryc. 3b odpowiadają skrajnym pozycjom suwaków rezystorów R2, R4. Zaletą takiego regulatora jest prostota, ale ponieważ wszystkie jego charakterystyki są ze sobą powiązane, dla wygody regulacji warto wybrać n=3...10. Należy zauważyć, że wraz ze wzrostem n stopień wzrostu wzrasta, a stopień spadku maleje. Wszystko, co zostało powiedziane powyżej o tradycyjnych wersjach korektora Baksandal, w pełni odnosi się do tej niezwykle uproszczonej wersji. Jednak układ Baksandal i jego warianty nie są bynajmniej jedyną możliwą implementacją pasywnej dwupasmowej regulacji barwy. Druga grupa regulacji tonów nie jest wykonana w oparciu o mostki, ale w oparciu o dzielnik napięcia zależny od częstotliwości. Jako przykład eleganckiego rozwiązania obwodów do regulacji barwy dźwięku można przytoczyć blok tonów używany w różnych odmianach lampowych wzmacniaczy do gitar elektrycznych. „Atrakcją” tego regulatora jest zmiana częstotliwości przegięcia pasma przenoszenia w procesie regulacji, co prowadzi do ciekawych efektów w brzmieniu „klasycznej” gitary elektrycznej. Jego podstawowy schemat pokazano na ryc. 4, a, a przybliżony LAFC - na ryc. 4, b. Podano tam również obliczone zależności do wyznaczenia stałych czasowych punktów przegięcia. Łatwo zauważyć, że regulacja w obszarze niższych częstotliwości audio zmienia częstotliwości przegięcia bez zmiany nachylenia charakterystyki częstotliwościowej. Gdy suwak zmiennego rezystora R4 znajduje się w dolnej (zgodnie ze schematem) pozycji, pasmo przenoszenia przy niższych częstotliwościach jest liniowe. Gdy silnik porusza się w górę, pojawia się na nim wzniesienie, a punkt przegięcia w procesie regulacji przesuwa się w rejon niższych częstotliwości. Przy dalszym ruchu suwaka górna (zgodnie z układem) sekcja rezystora R4 zaczyna bocznikować rezystor R2, co powoduje przesunięcie punktu przegięcia wysokich częstotliwości na wyższe częstotliwości. Tak więc podczas regulacji wzrost niskich częstotliwości jest uzupełniany spadkiem średnich. Regulator wysokiej częstotliwości jest prostym filtrem pierwszego rzędu i nie ma żadnych specjalnych funkcji. Na podstawie tego schematu można zbudować kilka opcji bloków barwy, które pozwalają dostosować pasmo przenoszenia w zakresie niskich i wysokich częstotliwości. Co więcej, w obszarze niższych częstotliwości możliwy jest zarówno wzrost, jak i spadek odpowiedzi częstotliwościowej, aw obszarze wyższych częstotliwości tylko wzrost. Wariant bloku tonów z kontrolą odpowiedzi częstotliwościowej odpowiedzi częstotliwościowej w obszarze niskich częstotliwości pokazano na ryc. 5, a, a jego LAF - na ryc. 5 B. Rezystor R2 kontroluje częstotliwość przegięcia odpowiedzi częstotliwościowej, a R3 kontroluje jej nachylenie. Połączone działanie regulatorów pozwala uzyskać znaczne limity i większą elastyczność sterowania. Schemat uproszczonej wersji bloku barwy pokazano na ryc. 6, a, jego LFC - na ryc. 6b. Jest to w istocie hybryda łącza niskoczęstotliwościowego pokazanego na ryc. 3a i łącza wysokoczęstotliwościowego pokazanego na ryc. 4a. Łącząc funkcje sterowania charakterystyką częstotliwościową w obszarach niskich i wysokich częstotliwości, można uzyskać prostą połączoną kontrolę tonów za pomocą jednego pokrętła, bardzo wygodnego w użyciu w sprzęcie radiowym i samochodowym. Jego schematyczny schemat pokazano na ryc. 7, a, a LACHH - na ryc. 7b. W dolnym położeniu, zgodnie ze schematem silnika rezystora zmiennego R1, odpowiedź częstotliwościowa jest zbliżona do liniowej w całym zakresie częstotliwości. Przy przesuwaniu go w górę pojawia się wzrost odpowiedzi częstotliwościowej przy niższych częstotliwościach, a punkt przegięcia niskich częstotliwości w procesie regulacji przesuwa się w kierunku niższych częstotliwości. Przy dalszym ruchu silnika górna (zgodnie ze schematem) sekcja rezystora R1 włącza kondensator C1, co prowadzi do wzrostu wyższych częstotliwości. Podczas wymiany rezystora zmiennego R1 na przełącznik (patrz ryc. 8, a i 8, b), rozważany regulator zamienia się w najprostszy rejestr tonów (pozycja 1-klasyczna, 2-jazz, 3-rock), popularny w latach 50. -60 i ponownie stosowany w korektorach magnetofonów i muzycznych centrach lat 90. Pomimo tego, że w dziedzinie regulacji barwy wydaje się, że wszystko zostało powiedziane od dawna, różnorodność pasywnych obwodów korekcyjnych nie ogranicza się do proponowanych opcji. Wiele zapomnianych rozwiązań obwodów przeżywa teraz odrodzenie na nowym poziomie jakościowym. Bardzo obiecująca jest na przykład regulacja głośności z oddzielną regulacją głośności dla niskich i wysokich częstotliwości [3]. literatura
Publikacja: www.bluesmobil.com/shikhman Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Sztuka dźwięku: ▪ Jak zrobić duże pudełko lub coś o wyściółce Zobacz inne artykuły Sekcja Sztuka dźwięku. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024 Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego
01.05.2024 Zestalanie substancji sypkich
30.04.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Układ scalony szybkiego ładowania bezprzewodowego 5 W firmy Toshiba ▪ Przetwornik CMOS Sony IMX487 ▪ Serwery oparte na procesorach Intel Xeon ▪ Holandia zbuduje pływające miasto Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ sekcja witryny Notatki z wykładów, ściągawki. Wybór artykułu ▪ artykuł Wędrówka z latarnią Diogenesa. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Dlaczego Grecja uniemożliwiła Macedonii wejście do NATO i UE? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł Santal biały. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Szerokopasmowy wzmacniacz mocy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |