|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Korektory dźwięku. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Audio Wraz z uogólnieniem informacji o różnych typach korektorów, autor podaje kilka schematów urządzeń wielopasmowych opartych na nowych importowanych wyspecjalizowanych mikroukładach, podaje zalecenia dotyczące konfigurowania samych urządzeń i konfigurowania systemów audio z jednostką korektora. Nowoczesny sprzęt audio i systemy głośnikowe w pełni zapewniają wysokiej jakości odtwarzanie dźwięku tylko w specjalnie wyposażonym pomieszczeniu przeznaczonym do słuchania muzyki. Większość lokali mieszkalnych, zwłaszcza małych, nie nadaje się do tego celu. W każdym miejscu w takich pomieszczeniach występuje zjawisko interferencji (dodania o różnych fazach) fal dźwiękowych, które pochodzą bezpośrednio z systemów akustycznych i odbijają się od ścian, sufitów, podłóg, mebli. Jednocześnie na niektórych częstotliwościach powstają fale stojące - antywęzły i spadki natężenia dźwięku z nierównomiernością do 20 dB. co powoduje konieczność dostosowania charakterystyki częstotliwościowej systemu audio w określonych pasmach częstotliwości. Niewystarczająca izolacyjność akustyczna pomieszczenia powoduje, że trzeba słuchać programów dźwiękowych o poziomie znacznie obniżonym w stosunku do tego, na jakim powstają (około 90 fonów). W rezultacie, aby zachować barwę dźwięku, konieczne jest zwiększenie poziomu głośności przy częstotliwościach poniżej 200 i powyżej 5000 Hz. Odpowiednia kompensacja, którą wpisuje się w regulatory głośności, z reguły jest niepełna. Regulacja pasma przenoszenia jest również niezbędna do rozwiązywania innych problemów: korygowania dźwięku fonogramów niskiej jakości i błędów odpowiedzi częstotliwościowej sprzętu, kompensacji zmian słuchu związanych z wiekiem, doboru barwy dźwięku do gustu słuchacza. Aby dostosować pasmo przenoszenia, używane są regulatory tonów i korektory. Regulacja tonów – pasywna i aktywna – jest stosunkowo prosta. Szczegółowe informacje o ich schematach wraz ze wzorami obliczeniowymi podano w [1]. Pozwalają płynnie zmieniać pasmo przenoszenia przy niskich i wysokich częstotliwościach nawet o ±14...18 dB na skrajach pasma. Maksymalne nachylenie charakterystyki częstotliwościowej w rzeczywistych regulatorach może sięgać 4...5 dB na oktawę. Czy to dużo czy mało? W małych pomieszczeniach wibracje dźwiękowe o częstotliwościach poniżej 40 Hz są znacznie tłumione, aw paśmie 80...200 Hz wręcz przeciwnie, nieco wzmacniane. Spadek przy niższych częstotliwościach może osiągnąć 10 dB lub więcej. Wydawać by się mogło, że regulacja barwy ma wystarczające możliwości, aby ten spadek skompensować. Ale zasadniczo niemożliwe jest wyrównanie pasma przenoszenia w tym obszarze za pomocą prostej regulacji barwy. Podniesienie poziomu najniższych częstotliwości spowoduje jednoczesne wzmocnienie przecenionych już sygnałów w paśmie 80...200 Hz. Sytuację może poprawić tylko korektor - wielopasmowy regulator, który pozwala ustawić wymagany współczynnik przenoszenia w wąskim paśmie częstotliwości. Istnieją korektory ręczne i elektroniczne. Te pierwsze z kolei dzielą się na graficzne, parametryczne i akapitowe. Do niedawna najszerzej stosowane były korektory graficzne (GE). W nich zakres częstotliwości dźwięku jest podzielony na pasma (maksymalnie - 24 pasma w korektorze Technics SH-8020). Regulacja współczynnika transmisji w poszczególnych pasmach odbywa się za pomocą rezystorów nastawnych, np. typu SPZ-23. z regulatorem liniowym, dzięki czemu położenie ich suwaków na panelu regulacyjnym wyraźnie odzwierciedla kształt pasma przenoszenia, określa to nazwa – grafika. W (2) rozważa się kilka takich urządzeń do wzmacniaczy lampowych i tranzystorowych, mających pięć lub sześć pasm regulacji o częstotliwościach 40, 90, 250, 2000, 6000, 15 000 Hz. Filtry pasmowoprzepustowe z obwodami LC nie znalazły szerokiego zastosowania ze względu na swoją masywność i konieczność ekranowania. Nowoczesne korektory używają tylko pasywnych i aktywnych filtrów RC. Urządzenie HE z aktywnymi filtrami środkowoprzepustowymi jest szczegółowo omówione w [3]. gdzie proponowany jest korektor pięciopasmowy. Zbudowawszy taki korektor, stanąłem przed faktem, że wprowadzenie korekcji przez regulatory powoduje zauważalne naruszenie równowagi stereo obrazu dźwiękowego. Przyczynę tego zjawiska podano w [4]. Aby zachować równowagę stereo w dowolnej pozycji pokręteł, konieczne jest, aby wartości częstotliwości rezonansowej i współczynnika jakości filtra w lewym i prawym kanale różniły się od siebie o nie więcej niż 5%. Ich różnica w stosunku do obliczonych wartości jest mniej znacząca. Aby to zrobić, urządzenie wykorzystuje elementy pasywne z tolerancją nie większą niż ± 3%. Trudno to zrobić w amatorskich warunkach. Problem rozwiązuje się stosując filtry zmontowane zgodnie ze schematem pokazanym na rys. 1.
Obwód zadawania częstotliwości w każdym z nich tworzą rezystory R2 - R5 i kondensatory C1, C2. Rezystory trymera R1 i R2 pozwalają dokładnie ustawić wymagane wartości współczynnika jakości (szerokości pasma) i częstotliwości środkowej filtra. W [4] podano opis dziesięciopasmowego korektora oktawowego zmontowanego według tego schematu przy użyciu części z tolerancją ± 10%. Ustawienia filtrów w nim są równe 30, 60, 120, 240, 480, 960, 1920, 3840, 7080, 15360 Hz. Korektor okazuje się nieporęczny - w wersji stereo zawiera 11 wzmacniaczy operacyjnych typu K157UD2, ponad 250 rezystorów i kondensatorów. Ale to opłata za możliwość zbudowania urządzenia z części bez selekcji. Możliwość zastosowania takich filtrów pasmowoprzepustowych została potwierdzona w szczegółowych pracach nad projektem filtra (5). Stwierdza się w nim, że ich wrażliwość na rozrzut wartości składowych jest dwa do trzech razy mniejsza niż w dotychczas stosowanych filtrach. Korektory graficzne są szeroko stosowane w sprzęcie audio. Pięciopasmowy korektor wzmacniacza stereo Las-pi-005 zapewnia regulację pasma przenoszenia przy częstotliwościach 40, 250, 100 * 0, 5000, 15 000 Hz. W tunerze domowym „Corvette-004-stereo” zastosowano sześciopasmowy GE, aw stacjonarnym korektorze tej samej marki jest dziesięć pasm o częstotliwościach 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16 000 Hz. W nowoczesnych odbiornikach radiowych i wzmacniaczach częstotliwości audio GE są wykonywane na wyspecjalizowanych mikroukładach, które upraszczają te produkty. Pozytywną stroną takich GE jest również ich niski koszt, który zwykle nie przekracza 1 dolara. na ryc. Rysunki 2 i 3 przedstawiają układy BA3822LS firmy ROHM i LS2009 firmy SGS-Thomson, które tworzą pięcio- i dziesięciopasmowe korektory. Diagramy te są bardzo proste i nie wymagają wyjaśnień.
Teraz - o korektorach parametrycznych (PE). Różnią się od graficznych mniejszą liczbą pasków i motywów. że środkowe częstotliwości pasm i ich szerokość (współczynnik jakości filtra) mogą być zmieniane przez słuchacza. Trzy do pięciopasmowe wersje tych urządzeń pozwalają na wydajną regulację pasma przenoszenia przy pomocy prostych środków, z wynikami osiągalnymi w HE z 8-11 pasmami. Ale w każdym pasku PE wymagane są dwa elementy regulacyjne i dwie kontrole. Metody implementacji urządzeń parametrycznych opartych na pasywnej regulacji tonu ze zmiennymi częstotliwościami punktów przegięcia odpowiedzi częstotliwościowej wskazano w [1]. Pierwszy przykład takiego dwupasmowego kontrolera został opisany w [6]. Schemat i szczegółowy opis wraz ze wzorami do obliczania pięciopasmowego PE podano w (7). Według autora ma duże możliwości. Strojenie częstotliwości w filtrach pasmowoprzepustowych odbywa się w przedziałach 19...60...185; 62...190...600: 190...600...1850; 620...1900...6000; 1900...6000...18 Hz. te. dwa filtry na dekadę częstotliwości, przy czym każdy filtr obejmuje również dekadę. Stałe rezystory i kondensatory muszą mieć tolerancję co najmniej ± 500%. Jako wadę tego schematu należy zwrócić uwagę na konieczność zastosowania poczwórnych rezystorów zmiennych do ustawienia częstotliwości filtrów. Współczynnik jakości filtrów waha się w granicach 5...0,5. Korektory akapitowe nie różnią się od korektorów parametrycznych pod względem konstrukcji obwodów. Wykorzystują tylko zewnętrzną stronę GE – wizualną reprezentację odpowiedzi częstotliwościowej. Istnieje jeszcze jedna klasa korektorów – elektroniczne, pozwalające ustawić jedną z kilku gotowych odpowiedzi częstotliwościowych. Formy o takiej charakterystyce do słuchania programów dźwiękowych o różnym charakterze i gatunkach muzycznych już się rozwinęły. Na przykład firma Sony stosuje w swoich produktach następujące ustawienia stałej odpowiedzi częstotliwościowej:
Praktyka pokazuje, że większość posiadaczy sprzętu audio wybiera właśnie takie ustawienia regulacji tonów i korektorów graficznych. Aby zaimplementować taki zestaw ustawień stałej odpowiedzi częstotliwościowej, wydano szereg wyspecjalizowanych mikroukładów. W szczególności są to M62412P firmy Mitsubishi oraz BA3842F SMD firmy ROHM. Przełączanie opcji odpowiedzi częstotliwościowej odbywa się w nich poprzez przyłożenie napięć o różnych poziomach do wejść mikroukładu. W każdym z kanałów stereo M62412P kształty odpowiedzi częstotliwościowej można regulować oddzielnie. Układ SMD BA3842F (ryc. 4 pokazuje schemat jego włączenia) ma jednostkę wzmacniającą niską częstotliwość. Są one selekcjonowane przez specjalny filtr i po dodatkowym wzmocnieniu dodawane do przetwarzanego sygnału. Istnieją trzy poziomy tego dostosowania. Rezystory R9, R10 podlegają doborowi w celu uzyskania napięć wskazanych na schemacie.
Produkowane są również bardziej złożone mikroukłady, które pozwalają wybrać do 15 stałych ustawień odpowiedzi częstotliwościowej, jak w centrum muzycznym Sony MHC RX110AV. Inne typy takich urządzeń dają słuchaczowi możliwość utworzenia od trzech do pięciu niestandardowych ustawień odpowiedzi częstotliwościowej wraz z ustalonymi wybranymi podczas projektowania mikroukładu. Ale wszystkie takie urządzenia są kontrolowane przez specjalny mikrokontroler. Przykładem jest układ TEA6360 firmy Philips. Liczba zewnętrznych komponentów jest minimalna, nie ma zmiennych rezystorów. Ściśle mówiąc, korektor z takim mikroukładem można nazwać graficznym tylko wtedy, gdy po regulacji kształt odpowiedzi częstotliwościowej jest wyświetlany na wyświetlaczu. Takie możliwości daje odpowiednie oprogramowanie mikrokontrolera oraz nowe ergonomiczne wskaźniki. Ze względu na fakt, że schemat okablowania układu TEA6360 jest pokazany z błędami w niektórych publikacjach, na ryc. 5 przedstawia jego poprawną wersję.
Rozważ inne parametry techniczne korektorów. przepustowość w nich. z reguły jest równa 20 ... 20 000 Hz. Ten parametr dla sprzętu audio jest zwykle wskazywany jednocześnie z wartością nierównomierności współczynnika przenoszenia w danym paśmie, ale w odniesieniu do korektora taka charakterystyka wydaje się zbędna. Poziom sygnału wejściowego wynosi 0,2 ... 0,5 V i rzadko przekracza standardowe 0,8 V. Współczynnik zniekształceń nieliniowych jest mniejszy niż 0,1%. Współczynnik transmisji w środkowym położeniu regulatorów jest bliski jedności. Granice jego regulacji to zwykle ±11 dB. chociaż w literaturze istnieją opisy konstrukcji korektorów z granicami regulacji ±15 ... 24 dB (jeden z nich wskazywał na możliwość rozszerzenia tego zakresu do ±40 dB). Przy każdej zmianie wzmocnienia w dowolnym paśmie częstotliwości, korektor redystrybuuje energię sygnału wejściowego w nowy sposób, wzmacniając lub tłumiąc intensywność jego harmonicznych z częstotliwościami w regulowanym paśmie. Oznacza to, że na jego wyjściu pojawia się sygnał o innym składzie harmonicznym niż na wejściu. Każde odchylenie regulatorów od położenia środkowego prowadzi do pojawienia się zniekształceń fazowych, których widoczność wzrasta wraz z głębokością korekty współczynnika transmisji i wzrostem zakresu częstotliwości regulacji. Pojawienie się takich zniekształceń w sygnale, który przeszedł przez korektor to dopłata za możliwość głębszej regulacji pasma przenoszenia. Powszechnie uważa się, że przy zmianie wzmocnienia w pasmach o nie więcej niż ±4...6 dB powstające zniekształcenia są całkiem akceptowalne i prawie niezauważalne nawet dla osoby z muzycznym słuchem. Dopuszczalne są również znaczące zmiany w jednym lub dwóch pasmach korektora 10-12-pasmowego. Ale szersze wykorzystanie jego możliwości powoduje pojawienie się zauważalnych szelestów, dzwonienia, szarpanych podtekstów. W przenośnym i niskiej jakości sprzęcie stacjonarnym obecnie najbardziej powszechne są pasywne dwukierunkowe regulatory barwy ze stałymi punktami przegięcia odpowiedzi częstotliwościowej. opisane w [1], czyli trzy- i czteropasmowe HE. Możliwości tych urządzeń są zbliżone, ale korektory są preferowane ze względu na lepszą widoczność kształtu pasma przenoszenia. Niskie parametry sprzętu tej klasy pozwalają na wykorzystanie całego zakresu regulacji poziomu transmisji w pasmach bez większego uszczerbku na jakości odtwarzania dźwięku. W high-endowym sprzęcie stosuje się korektory z pięcioma lub więcej pasami regulacji. W związku z powyższym zakres pracy regulacji nie powinien przekraczać ± 4 ... 6 dB. Niezbędnym dodatkiem do takiego korektora jest analizator widma sygnału wyjściowego. Celowość stosowania korektora w systemach high-end (Hi-End) jest kwestionowana w wielu źródłach. Zastanówmy się nad sposobami ustawiania charakterystyki częstotliwościowej, których w literaturze praktycznie nie ma, choć są one stosunkowo złożone. Korektor powinien korygować dwa rodzaje niedociągnięć: stałe (niski poziom głośności, defekty w charakterystyce częstotliwościowej sprzętu, systemów akustycznych i pomieszczeń) oraz szybko powstające - korekta fonogramów niskiej jakości, dobór pożądanej kolorystyki dźwięku . Istnieją różne sposoby ich naprawy. Korekcja błędów odpowiedzi częstotliwościowej jest wymagana rzadko - podczas instalowania systemu audio w pomieszczeniu, po jego naprawie lub po zmianie wnętrza pokoju. Zaleca się rozpocząć go od sprecyzowania miejsca instalacji systemu akustycznego tak, aby nie naruszając wielkości strefy manifestacji efektu stereo, zminimalizować natężenie fal stojących w pomieszczeniu, co objawia się nierównomiernością pola akustycznego przy niskich częstotliwościach. W tym celu należy spróbować przesunąć głośniki w inne miejsce lub obrócić je względem słuchacza. Niewielkie zmiany w rozmieszczeniu mebli, przesuwanie luster, obrazów, fotografii mogą spowodować znaczące zmiany w rozkładzie pola dźwiękowego. Regulatory korektora na tym etapie znajdują się w położeniu środkowym. Pole akustyczne (zwłaszcza dla najniższych częstotliwości) powinno być rozproszone – jego natężenie we wszystkich punktach pomieszczenia powinno być takie samo lub równomiernie maleć wraz z odległością od emiterów dźwięku. W praktyce można zbliżyć się do tego ideału tylko w obszarze, w którym obserwuje się efekt stereo i znajdują się słuchacze. W tym celu może być konieczne zastosowanie dodatkowych emiterów dźwięku. Następnie przy częstotliwościach, w których nie osiąga się jednorodności pola dźwiękowego, koryguje się ją, regulując korektor. Do wykonania tej korekty potrzebny jest sprzęt pomiarowy: generator szumów, mikrofon o znanej charakterystyce częstotliwościowej dla ciśnienia akustycznego, analizator widma. Wysokiej klasy korektory produkowane przez czołowe firmy zagraniczne wyposażone są w taki sprzęt do ich regulacji. W przypadku braku określonego zestawu sprzętu zostanie on zastąpiony generatorem dźwięku i mikrofonem z miliwoltomierzem. Na koniec możesz użyć kasety z mierniczą taśmą magnetyczną i określić położenie punktów maksymalnego (minimalnego) ciśnienia akustycznego na ucho. Wynikowe położenie regulatorów korektora (ich suwaki powinny być ułożone w płynną krzywą) należy uznać za zerowe dla tego systemu audio w tym pomieszczeniu. Nieźle, jeśli jest to jakoś zaznaczone na panelu regulacji. Pozwoli to łatwo do niego wrócić po jakichkolwiek zmianach w paśmie przenoszenia. Regulację operacyjną należy przeprowadzać tylko na chwilę, aby uzyskać jakieś szczególne brzmienie danego utworu muzycznego, a na koniec powrócić do pierwotnego położenia kontrolek. Pod tym względem najlepszym rozwiązaniem problemu regulacji barwy dźwięku jest sytuacja, gdy system audio posiada dwa korektory: jeden – poprawiający właściwości akustyczne sprzętu i pomieszczenia, a drugi – umożliwiający szybkie dostosowanie barwę słuchanej muzyki. Jako pierwszy racjonalne jest zainstalowanie 10-12-pasmowej oktawy GE lub pięciopasmowej PE. Duża liczba organów regulacyjnych, które mają, jest dobrodziejstwem, ponieważ pozwala precyzyjnie dostroić pasmo przenoszenia. Po drugie, lepiej wybrać prostsze urządzenie: elektroniczne ze stałymi ustawieniami lub pięciozakresowy GE. Bardziej eleganckim sposobem rozwiązania tego problemu byłoby użycie korektora elektronicznego, który generuje różne niestandardowe ustawienia odpowiedzi częstotliwościowej. Każdy z nich powinien zracjonalizować korektę właściwości akustycznych sprzętu i pomieszczenia, a także nałożyć na tę korektę jeden z wcześniej wymienionych efektów dźwiękowych. Powszechnie przyjmuje się, że w większości przypadków HE reguluje się na ślepo, wyliczając losowo nastawy regulatora i zwykle nie osiąga się ich najlepszej pozycji. W jeszcze większym stopniu dotyczy to PE.Pracę tę można ułatwić, uświadomić tylko za pomocą wbudowanego analizatora widma - urządzenia do pomiaru i wyświetlania poziomów sygnału w kilku pasmach częstotliwości. Zawarty w torze audio pozwala kontrolować rozkład częstotliwości energii sygnału wejściowego i obiektywnie sterować tym procesem w celu uzyskania optymalnego dźwięku. literatura
Autor: W.Bryłow, Moskwa
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Identyfikacja ptaków poprzez śpiew ▪ Nanomateriał cząsteczek skręconych jednocześnie w przeciwnych kierunkach ▪ Nanocząsteczki zmieniają kształt
▪ część witryny internetowej elektryka. Wybór artykułu ▪ artykuł Meble ogrodowe. Wskazówki dla mistrza domu ▪ artykuł Co to jest torf? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Korzeń owsa białego. Legendy, uprawa, metody aplikacji
Komentarze do artykułu: Władimir Dziękuję Ci! Bardzo szczegółowa i wizualna pomoc, nawet dla początkujących mniej lub bardziej rozumiejących dźwięk.
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony