+45 +62

Высококачественный регулятор громкости и тембра (К157УД2, К547КП1)

Описанный в [1] УМЗЧ высокой верности разрабатывался для субъективной экспертизы звучания цифровых лазерных проигрывателей компакт-дисков (ПКД).

При проведении экспертизы к выходу УМЗЧ подключались мощные высококачественные акустические системы (АС), а его вход соединялся С выходом ПКД с целью обеспечения минимальных фазовых и нелинейных искажений, а также снижения уровня шумов посредством простейшего резистивного делителя напряжения, в качестве которого использовался проволочный переменный резистор СП5-21-А-2 сопротивлением 15 кОм.

Этим делителем можно установить громкость 90—94 фон, необходимую для проведения субъективной экспертизы, поскольку при такой громкости обеспечивается нормальный баланс спектра и нет необходимости в дополнительной частотной коррекции. В дальнейшем регулировка осуществлялась только при смене типа АС или отличии номинального выходного напряжения испытуемого ПКД от стандартного (2 В эфф).

При использовании описанного УМЗЧ в качестве базового усилителя высококачественного звуковоспроизводящего комплекса его необходимо дополнить тонкомпенси-рованным регулятором громкости и регулятором тембра,, имеющим чувствительность 150. ..200 мВ. Описание такого блока регулировки, разработанного автором, и приводится в публикуемой ниже статье.

Основные технические характеристики

• Входное сопротивление, кОм —  150;
• Номинальное входное напряжение, мВ — 150;
• Номинальное выходное напряжение, мВ — 800;
• Относительный уровень собственных шумов: взвешенное значение — 94дБА, невзвешенное значение — 88дБ;
• Глубина регулирования громкости, дБ  —   36;
• Глубина регулирования тембра, дБ   + 10…—10;
• Коэффициент гармоник, %, при номинальном уровне ВЫХОДНОГО сигнала .<0,001 %;
• Перегрузочная способность, дБ  4-18.

Принципиальная схема и принцип работы

Принципиальная схема блока приведена на рис. 1. Первый его каскад собран на ОУ DA1.1 (DA2.1) и выполняет функции регулятора стереобаланса. Резистором R21 коэффициент усиления каждого канала можно изменять в пределах ±4 дБ.

Второй каскад блока собран на ОУ DA1. 2 (DA2.2) и представляет собой модификацию активного тонкомпенсирован-ного регулятора громкости, подробно описанного в [2].

Принцип частотной компенсации этого регулятора в области НЧ основан на изменении при регулировании громкости постоянных времени цепей ООС, охватывающих ОУ — C3R5R7.1 и R7.1R9C6 (C15R26R7.2 и R7.2R30C18), а также изменении АЧХ частотно-зависимого делителя R5R6C4 (R26R27C16) при перемещении движка регулятора громкости R7.1 (R7.2).

Частотную компенсацию в области высших частот обеспечивает цепь C5R8 (C17R28), включенная параллельно части резистора R7.1 (R7.2). В крайнем левом (по схеме) положении движка R7.1 (R7.2) выполняется условие C3R5 = C6(R9+R7.1) ( C15R26 = C18(R30+R7.2) ).

Принципиальная схема высококачественного регулятор громкости, баланса и тембра ВЧ/НЧ.

Цепь C4R6 (C16R27) зашунтирована согласно принципу виртуального замыкания входов ОУ, а цепь C5R8 (C17R28) шунтирует соответствующая секция резистора R7.1 (R7.2), поэтому каскад имеет единичный и частотнонезависимый (в звуковом диапазоне) коэффициент передачи.

АЧХ, формируемые каскадом в крайних и среднем положениях регулятора громкости R7, показаны на рис. 2 и мало отличаются во всем диапазоне регулирования от идеальных кривых тонкомпен-сации, построенных на основании кривых равной громкости Флетчера — Мансона [3].

Особенность описанного регулятора громкости — близкая к экспоненциальной зависимость коэффициента передачи на средних частотах при линейной функциональной зависимости сопротивления от угла поворота оси резистора R7.

Это обеспечивает максимальную плавность регулирования, так как повороту оси на один и тот же угол соответствуют равные приращения громкости. Электронные коммутаторы на транзисторах VT1.1. и VT1.2 (VT1.3 и VT1.4) позволяют отключить тонкомпен-сацию.

На ОУ DA3.1 (DA3.2) выполнен активный регулятор тембра низших R13.1 (R13.2) и высших R14.1 (R14.2) частот [4]. На рис. 3 показаны АЧХ, формируемые этим каскадом в разных положениях регуляторов. Как видно из рисунка, максимальная глубина коррекции составляет 10 дБ, что вполне достаточно для звуковоспроизводящего комплекса высокой верности.

В то же время ограничение глубины коррекции позволило уменьшить рассогласование АЧХ и ФЧХ правого и левого каналов до уровней соответственно не более 0,2 дБ и 3 град, в диапазоне частот 20…20 000 Гц в любом положении регуляторов (то же самое относится и к регулятору громкости), что важно для сохранения неизменного положения кажущихся источников звука при натуральном стереозвучании.

Применение активных регуляторов громкости и тембра позволило обеспечить требуемый динамический диапазон устройства в целом достаточно простыми средствами.

Для измерения коэффициента гармоник применялась методика с подавлением первой гармоники, описанная в [5]. На рис. 4 приведены спектрограммы сигнала на выходе блока регулировки громкости и тембра при подаче на его вход сигнала от генератора, спектр которого показан на рис. 5 (первая гармоника частотой 1 кГц на обеих спектрограммах подавлена на 60 дБ).

Относительный уровень наибольшей второй гармоники составляет —108 дБ, что соответствует коэффициенту нелинейных искажений по второй гармонике 0,0004 %, а с учетом высших гармоник общий коэффициент гармоник не превышает 0,001 %.

Вследствие падения петлевого усиления ОУ на высших звуковых частотах уровень интермодуляционных искажений устройства несколько выше. На рис. 6 показаны спектрограммы выходного сигнала при подаче на вход устройства суммы двух синусоидальных напряжений частотой 19 и 20 кГц.

На спектрограмме уровни полезных составляющих (19 и 20 кГц) подавлены на 45 дБ, относительный уровень интермодуляционной составляющей разностной частоты (1 кГц) равен —92 дБ, что соответствует коэффициенту интермодуляционных искажений 0,0025 %.

Конструкция и детали

Блок регулировки питается от стабилизаторов напряжения, выполненных на транзисторах VT2, VTЗ и стабилитронах VD2, VD3 и подключенных непосредственно к шинам нестабилизированного источника питания УМЗЧ.

В устройстве применены постоянные резисторы МЛТ-0,125, сдвоенные переменные проволочные прецизионные резисторы СП5-21А-2 (R7, R13, R14) и СП5-21Б (R21). С несколько худшими результатами можно применять СПЗ-30г (R7, R13, R14) и СПЗ-30а (R21). В этом случае разбаланс громкости и АЧХ не будет превышать 2 дБ. В качестве оксидных конденсаторов используются К50-16, остальные КМ-4, КМ-5, КМ-6, К73-11.

Номиналы всех постоянных резисторов и конденсаторов C3-С6, С9, С15-С18, С21 не должны отличаться от указанных на принципиальной схеме более чем на 5 %, конденсаторов С8, С10, С20, С23 — более чем на 10 %, остальных — на 20…80 %.

Замена ОУ К157УД2 на другие нежелательна ввиду их хороших шумовых свойств и высокой линейности, а также возможности работать на сравнительно низкоомную нагрузку.

Оба канала устройства собраны на печатной плате из стеклотекстолита. Рисунок печатных дорожек показан на рис. 7, а, а расположение деталей — на рис. 7, 6.

При пониженных требованиях к разбалансу громкости АЧХ и ФЧХ пределы регулирования громкости и тембра могут быть расширены.

Так, чтобы довести глубину регулирования громкости до 60 дБ, следует изменить номиналы четырех резисторов (R6 = R27 = 470 Ом, R9—R30= 1 кОм) и двух конденсаторов (С4 = С16 = 1 мкф), а чтобы увеличить пределы регулирования тембра до ±16 дБ, нужно уменьшить сопротивления восьми резисторов (R15 = R16 = R33 = R34 =300 Ом, R12—R17 = R32 = R36 = 2,7 кОм).

Печатная плата для высококачественного регулятора громкости, баланса и тембра.

Налаживание

Налаживания правильно собранный блок регулировки громкости и тембра не требует. Печатные платы темброблока поставляются кооперативом «Маяк» (см. «Радио» 1990, № 7, с. 80).

Н. СУХОВ. г. Киев, Украина.

Литература:

1. Сухов Н. УМЗЧ высокой верности.— Радио, 1989, № 6, с. 55— 57.
2. Сухов Н., Бать С., Колосов В., Чупаков А. Техника высококачественного звуковоспроизведения.— Киев: Тэхника, 1985, с. 27, рис. 2.8. 6.
3. Newcomb A., Young R. Practical loudness: ап active circuit design approach.— Journal of the Audio Engineering Society, 1976, Vol. 24, N I, pp. 32—35, fig. 1.
4. Сухов H., Бать С., Колосов В., Чупаков А. Техника высоко-качественного звуковоспроизведения.— Киев: Тэхника, 1985, с. 35, рис. 2.17.
5. Сухов Н. УМЗЧ высокой верности.— Радио, 1989, № 7, с. 59, рис. 7.

Печатная плата была разработана в формате SprintLayout 6 и предоставлена пользователем с форума сайта Паяльник — Sanya110. Скачать печатную плату можно здесь: nick_suchov_hiquality_regulator_layout_by_sanya110.zip (320Кб).

«Tone Distiller» — Предустановленная активная ручка управления тембром для гитары или усилителя — Очистите свой тон для лучшего звучания!

Артек

Артикул:

52-014-01

СКП:

608939834453

MPN:

52-014-01

Сейчас: 21,99 $

Текущий запас:

Количество:

Часто покупают вместе:

• Описание

Усильте блюзовые средние частоты. Очистка грязно звучащих звукоснимателей. Поднимите высокие частоты для лидов. Tone Distiller дает вашим звукоснимателям пять различных индивидуальностей.

Эта уникальная схема активного тембра открывает множество возможностей, позволяя вам тонко изменять звук без потери громкости. Мы называем это «Тональный дистиллятор», так как он выделяет из вашего инструмента удивительно богатые тональные эссенции.

• Положение 1: True Bypass/Passive (без эффектов)

• Позиция 2: Яркий тон (Усиление перезвона высоких частот)

• Позиция 3: High Peak (комбинированное усиление средних и высоких частот)

• Позиция 4: Средний пик (усиление средних частот)

• Позиция 5: Low Peak (усиление басов)

Плата Artec QTA Active Tone — простой компонент, который позволяет в определенной степени контролировать звук, поступающий на гитару или усилитель (включая гитары-сигары и усилители). Встроенный 5-позиционный потенциометр с «настоящим байпасом» и четырьмя уровнями регулировки тембра. Эта схема была построена для имитации классических селекторов тона, используемых на винтажных гитарах.

Эта плата питается от 9-вольтовой батареи (примерно 3000 часов автономной работы!), разъем для батареи входит в комплект (хотя батареи нет!). Эта плата поставляется с уже припаянными выводами, четко помеченными как вход, выход и батарея. Вы можете подключить его к гитаре (подключить вход к звукоснимателю, а выход к разъему) или в отдельной коробке (припаять 1/4-дюймовые разъемы к входам и выходам — вход — это питание от гитары, выход — это питание). к усилителю)

Обратите внимание: в этом списке нет ручки. Их можно приобрести отдельно на нашем сайте здесь.

Просмотреть всеЗакрыть

Как работают регуляторы громкости и тембра гитары (часть 2)

КАК РАБОТАЮТ РУЧКИ РЕГУЛЯТОРА ГРОМКОСТИ И ТОНАЛЬНОСТИ НА ГИТАРЕ – часть 2

говоря о звукоснимателях и напряжении, обсуждая потенциометры и конденсаторы или горшки и крышки. В электрогитаре они встроены в саму гитару как компоненты на пути прохождения сигнала между звукоснимателем и усилителем.

Потенциометры — это просто переменные резисторы. Конденсаторы обладают особыми фильтрующими свойствами, что делает их критически важными в регулировке тембра. Сначала мы обсудим, как работают потенциометры в целом, а затем обсудим, как они работают в качестве регуляторов громкости.

Устройство и назначение потенциометра

Трехвыводной потенциометр (рис. 3) имеет две фиксированные клеммы (обозначенные A и B), а третью клемму, обычно называемую скользящим контактом (W), подключают к ручке управления с помощью вращающегося вал. Когда вал вращается, грязесъемник отходит от одной фиксированной клеммы, увеличивая электрическое сопротивление (большее сопротивление = меньше ток) между грязесъемником и этой клеммой, при этом приближаясь к другой клемме, что приводит к уменьшению сопротивления между стеклоочиститель и тот второй терминал.

Сопротивление между стеклоочистителями и фиксированными клеммами

Теперь рассмотрим потенциометр на 250 000 Ом (250 К), обычно используемый в гитарах, с ручкой управления, установленной в три различных положения. Когда вал поворачивается на полные 10 градусов на ручке управления (полностью по часовой стрелке, если смотреть с передней стороны гитары), физическое расстояние между W и B уменьшается, а сопротивление между двумя клеммами практически достигает нуля. Таким образом, электрический сигнал, представленный в точке W, будет легко поступать на любое устройство, подключенное к клемме B. И наоборот, сопротивление между W и A будет высоким (250K, если быть точным), и сигнал, подаваемый на W, будет с трудом передаваться на любое устройство, подключенное к A.

Потенциометр и регулятор тембра

В типичных гитарных схемах этот тип потенциометра используется как для регулировки громкости, так и для регулировки тембра (фактические значения сопротивления потенциометров варьируются в зависимости от конкретного применения, хотя они часто одинаковы для громкости и регулировки ). Давайте поместим пару этих потенциометров на 250К в простую схему подключения гитары, которая имеет один звукосниматель, один регулятор громкости (V) и один регулятор тембра (T).

Эта схема подключения на самом деле часто используется с винтажными (1950-е годы) Басы Fender. (Примечание. На самом деле корпус кастрюли соединен с землей. Это сделано отчасти для удобного создания точки заземления и отчасти для уменьшения шума. На первой диаграмме ниже (рис. 5) мы не включил эту точку заземления, чтобы упростить визуализацию тока, протекающего по цепи. Во втором случае мы изменили диаграмму, чтобы проиллюстрировать фактические точки заземления).

Конденсатор и регулятор тембра

Обратите внимание, что на этой схеме показан конденсатор (обозначен .047), подключенный к регулятору тембра. Это волшебный компонент цепи тона. Если вы сравните эту диаграмму с диаграммой для других гитар, например типичного Tele или Strat, она окажется намного проще. В принципе, однако, электрическая схема одинакова. Разница в том, что при добавлении дополнительных звукоснимателей также добавляется селекторный переключатель для звукоснимателей, из-за чего принципиальная схема кажется более сложной, чем она есть на самом деле.

На рис. 6 показано расположение компонентов, которое будет более знакомым тем, кто изучал такие диаграммы в прошлом. Путь сигнала идентичен пути, показанному на рисунке 5. Единственное отличие состоит в том, что внешние крышки потенциометров использовались в качестве точек заземления. Это сделано как для удобства, так и для снижения шума. Мы включили этот рисунок отчасти для того, чтобы показать тот факт, что схемы проводки в гитарах обычно намного проще, чем кажутся на первый взгляд.

Signal Path — Volume Pot to Amp

Теперь давайте удалим регулятор тембра из схемы, чтобы сосредоточиться на том, как работает регулятор громкости (рис. 7). Если вы вернетесь к рисунку 4, вы увидите, что когда ручка управления установлена ​​на 10 (полная громкость), сопротивление между стеклоочистителем (W) и клеммой B фактически равно нулю, но высокое сопротивление между W и A, что означает что сигнал, поступающий с синей стороны звукоснимателя, имеет прямой путь к усилителю без сопротивления.