Site Loader

Содержание

Стрелочный индикатор звука – Sam-Sdelay.RU – Сделай сам!


Многие звуковоспроизводящие устройства, будь то магнитофоны или усилители конца прошлого века были оснащены стрелочным индикатором на лицевой панели. Его стрелка двигалась в такт музыке, и хоть это не имело никакого практического значения, выглядело очень красиво. Современная аппаратура, в которой на первом месте стоит компактность и высокая функциональность уже не располагает такой роскошью, как стрелочный индикатор звука. Однако стрелочную головку найти сейчас вполне реально, а значит, такой индикатор можно легко собрать своими руками.
Схема

Её основой является советская микросхема К157ДА1, двухканальный двухполупериодный выпрямитель среднего значения сигналов. Напряжение питания схемы лежит в широком диапазоне напряжений, от 12 до 16 вольт, т.к. схема содержит стабилизатор на 9 вольт (VR1 на схеме). Если использовать стабилизатор в металлическом корпусе ТО-220, то напряжение можно подавать вплоть до 30 вольт. Подстроечные резисторы R1 и R2 регулируют уровень сигнала на входе микросхемы. Схема не критична к номиналам используемых компонентов. Можно экспериментировать с ёмкостями конденсаторов С9, С10, которые влияют на плавность хода стрелки, а также с резисторами R7 и R8, которые задают время обратного хода стрелки. In L и In R на схеме подключаются к источнику звука, в качестве которого может выступать любое устройство с линейным выходом – будь то компьютер, плеер или телефон.

strelochnyj-indikator-zvuka.zip
[21,05 Kb] (cкачиваний: 0)


Сборка схемы
Плата индикатора изготавливается методом ЛУТ на кусочке текстолита размерами 30 х 50 мм. Микросхему на всякий случай стоит установить в панельку, тогда её можно будет в любой момент заменить. Плату после травления обязательно нужно залудить, тогда она будет красиво выглядеть со стороны дорожек, а сама медь не будет окисляться. В первую очередь запаиваются мелкие детали – резисторы, керамические конденсаторы, а уже затем электролитические конденсаторы, подстроечные резисторы, микросхема. В последнюю очередь припаиваются все соединительные провода. Плата содержит в себе сразу два канала и предполагает использование двух стрелочных головок – на правый и левый канал, однако можно использовать и одну стрелочную головку, тогда контакты входа и выхода для другого канала на плате можно просто оставить пустыми, как я и сделал. После установки на плату всех деталей обязательно нужно смыть весь оставшийся флюс, проверить соседние дорожки на замыкание. Для подключения платы к источнику сигнала удобнее всего использовать штекер jack 3,5. При этом, если длина проводов от платы будет большой (больше 15 см), следует использовать экранированный провод.





Стрелочная головка
Найти в продаже советские стрелочные головки сейчас не трудно, их существует множество видов, разных форм и размеров. Я использовал небольшую стрелочную головку М42008, она не занимает много места и красиво выглядит. Для этой схемы подойдёт любая головка с током полного отклонения 10-100 микроампер. Для полноты картины можно также заменить родную шкалу, проградуированную в микроамперах, на специальную звуковую, отградуированную в децибелах. Однако подключать стрелочную головку к схеме нужно не напрямую, а через подстроечный резистор номиналом 1-2 мегаома. Средний его контакт подключается к любому из крайних и подключается к плате, а оставшийся контакт подключается непосредственно к головке, как видно на фото ниже.


Настройка индикатора
Когда плата собрана, стрелочная головка подключена, можно приступать к испытаниям. В первую очередь следует, подав питание на плату, проверить напряжение на 11 выводе микросхемы, там должно быть 9 вольт. Если напряжение питания в норме, можно подавать на вход платы сигнал с источника звука. Затем, используя резисторы R1 и R2 на плате и подстроечный резистор у стрелочной головке добиться нужной чувствительности, чтобы стрелка на зашкаливала, а находилась примерно в середине шкалы. На этом основная настройка завершена, стрелка будет плавно двигаться в такт музыке. Если хочется добиться более резкого поведения стрелки, можно установить резисторы сопротивлением 330-500 Ом параллельно стрелочным головкам. Такой индикатор будет отлично смотреться в корпусе самодельного усилителя, либо же как самостоятельное устройство, особенно если подсветить индикатор парой светодиодов. Удачной сборки!


Смотрите видео работы индикатора

Источник

ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА

Сейчас стало модным для визуальной индикации уровня сигнала использовать светодиоды и светодиодные матрицы, чему способствовал, в значительной степени, выпуск микросхем типа LM3915. Но со временем мода проходит, и хочется чего-то оригинального, которого нет у других. И тут вспоминается старая добрая схема на газоразрядном индикаторе ИН-13, способная создать такой красивый эффект, что любой светодиод побледнеет от зависти! ИН-13 представляет собой индикатор тлеющего разряда в виде стеклянной трубки длиной 130 мм.

Цоколёвка газоразрядных индикаторов серии ИН

Цоколёвка газоразрядных индикаторов серии ИН 2

Цоколёвка газоразрядных индикаторов ин

   

А – анод, Э – экран, К – катод, Кв – вспомогательный катод, А0 – анод нулевой, А1-А4 – группа анодов, Ап – анод последний.

Технические характеристики газоразрядных индикаторов

Технические характеристики газоразрядных индикаторов ин

Существует 2 варианта схем индикатора звука с ИН-13 — простая, с питанием от сети 220 В, и посложнее — с DС-DC преобразователем и операционным усилителем на входе.

Простая схема индикатора звука на ИН-13

Простая схема индикатора звука на ИН-13

Схема индикатора звука с инвертором

Простая схема индикатора звука на ИН-13

Первая схема довольна старая, но довольно простая и может пригодится начинающим радиолюбителям в качестве индикатора выходного сигнала усилителя. Можно использовать её и в качестве линейного вольтметра, немного изменив входную часть. Транзистор можно применить и какой-нибудь современный высоковольтный.

ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА - схема

В своём случае решил собрать по более сложной, чтоб не связываться с небезопасным сетевым питанием. При кажущейся сложности, она заработала практически с первого включения.

ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА ин

Вся конструкция, включая повышающий инвертор 12-120 В для питания анодного напряжения, уместилась на одной небольшой плате. Это стало возможным благодаря применению SMD деталей. Транзисторы

MPSA42 должны быть высоковольтные, а не обычные КТ315. Заменимы на любые с напряжением коллектора от 200 В и более. ОУ ставьте любые аналогичные — TL062, TL082 и так далее.

ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА стерео

Настройка индикатора звука

Настройка сводится к установке уровня яркости света, с помощью подстроечного резистора Р5. Он определяет напряжение на аноде 120 В. Элементы Р1-4 нужны для установки нуля шкалы и максимального размаха.

Видео работы индикатора уровня сигнала

Данный звуковой индикатор планируется задействовать в одном из ламповых усилителей. Не знаю как он будет звучать, но с таким визуальным эффектом выглядеть будет точно хорошо! С уважением, Gamzan.

   Форум по УНЧ

   Схемы измерительных приборов

Простой аналоговый индикатор уровня сигнала

Все конечно помнят старые магнитофоны и усилители и самое главное их красивые стрелочные индикаторы уровня сигнала, вариантов было масса, но красота вечна. Вот о таком давайте и поговорим.

Для начала рассмотрим простую транзисторную конструкцию, в которой можно применить КТ315 или КТ3102. Принципиальна схема индикатора уровня одного канала усилителя изображена на рисунке ниже:

Напряжение питания 26…27 Вольт. Ниже на рисунке показана печатная плата для индикатора на 2 канала усилителя, которая предусматривает наличие микросхемы стабилизатора напряжения КР142ЕН9В (КР142ЕН9Е) для питания схемы.

Сигнал для индикатора снимается с входа усилителя (берется до регулятора громкости). Регулировка чувствительности производится подстроечными резисторами 47 кОм.

Индикатор уровня сигнала усилителя на ИС К157ДА1.

Второй вариант аналогового индикатора уровня сигнала реализован на интегральной микросхеме К157ДА1, она применялась раньше в различного рода стереофонических магнитофонах для индикации уровня записи. Внешний вид и назначение выводов показано на следующем рисунке:

Схема двухканального индикатора на МС К157ДА1 с однополярным питанием:

Схема не сложная, и, надеемся, дополнительных пояснений не требует. Ниже — печатная плата к данной схеме.


Скачать печатную плату в формате LAY

Питание схема получает от интегрального стабилизатора напряжением 9 Вольт. Указанный на схеме 7809 можно заменить на отечественный КР142ЕН8А. Плата предусматривает подключение светодиодов подсветки индикаторных головок, клеммы на плате обозначены “LED”. Номинал ограничительного резистора для светодиодов рассчитывайте индивидуально в зависимости от количества светодиодов и их тока. Для примера, четыре последовательно соединенных светодиода на напряжение 2,2 Вольта при напряжении питания 9 Вольт, подсоединяются к выходу 7809 через резистор порядка 20 Ом.

Внешний вид готовой платы выглядит так:

И в заключение, принципиальная схема индикатора уровня сигнала на К157ДА1 с питанием от двухполярного источника:

Печатная плата для этого варианта выглядит следующим образом:

Еще записи по теме

Индикаторы уровня аудио сигнала на светодиодах из лаборатории «ЧИП и ДИП»

10.01.2020

В лаборатории «ЧИП и ДИП» разработаны три индикатора уровня аудио сигнала. Все они собраны на микроконтроллерах STM32F030F4P6, но имеют различные алгоритмы работы и отображения сигнала.

Первый из них это TM7PA — линейный двухканальный индикатор уровня. Очень эффектный индикатор для оформления домашних или автомобильных аудиосистем, показывает уровень звукового стереосигнала на двух параллельно расположенных шкалах из пяти светодиодов каждая.

Максимальный уровень входного сигнала: 3В
Напряжение питания: 5В
Размер печатной платы: 25.4 х 25.4 мм

TM7PA

Второй это TM7KA — стрелочный индикатор уровня. Эффектный псевдострелочный светодиодный индикатор создает эффект движущейся в такт музыки стрелки.
Максимальный уровень входного сигнала: 3В
Напряжение питания: 5В
Размер печатной платы: 25.4 х 25.4 мм

TM7KA

Третий TM10PA — Светодиодный 5-ти полосный анализатор спектра. Он самый впечатляющий из трёх. В нем происходит обработка звукового сигнала поступающего на АЦП микроконтроллера.
Мы условно разделили звуковой диапазон на пять полос. И с помощью быстрого преобразования Фурье формируем каждую из полос, вычисляем и показываем на светодиодных столбиках средний уровень сигнала в каждой полосе.
Отображение диапазонов:
1) от 625 Гц до 937.5 Гц;
2) от 1250 Гц до 1562.5 Гц;
3) от 1875 Гц до 3125 Гц;
4) от 3437.5 Гц до 6250 Гц;
5) от 6562.5 Гц до 19687.5 Гц.
Максимальный уровень входного сигнала: 3В
Напряжение питания: 5В
Размер печатной платы: 50.8 х 25.4 мм

TM10PA

Дополнительно во всех модулях имеются разъемы I2C, для запроса данных с АЦП.

В этом ролике можно посмотреть, как индикаторы отображают аудиосигнал.

Проект, как всегда, открытый и вы можете изучить схему из производственных файлов в формата KiCad.

Пять дней в одном письме — расскажем, что это было и как это работает. Подписаться на новости из Лаборатории CHIPDIP.

Индикаторы звуковых сигналов. Часть третья.

РадиоКот >Статьи >

Индикаторы звуковых сигналов. Часть третья.

Следующим шагом в развитии пиковых индикаторов стало увеличение количество индицируемых точек и увеличение диапазона измерения. Теперь уже можно было обойтись без стрелочных индикаторов, а их функции переложить на плечи дискретных измерителей. Такие измерители выгодно отличались от стрелочных головок прежде всего тем, что могли мгновенно реагировать на кратковременные импульсы, да и выглядели не плохо.

На рисунках 6 и 7 представлены измерители на инверторах ТТЛ и КМОП — логики. Основные характеристики приведённых схем практически одинаковы. Ядром схем является резистивные АЦП, построенные на резисторах R1-R7 (рисунок 6) и R23-R26 (рисунок 7). Представляя собой делители напряжения, они определяют пороги срабатывания каждой из ячеек. Основной недостаток приведённых схем — небольшой диапазон измерения, высокий уровень подводимого сигнала и изменение яркости свечения при увеличении количества включенных светодиодов. Справедливости ради необходимо отметить, что последний недостаток присущ многим схемам с подобным включением линеек светодиодов. Устраняется он применением стабилизатора в цепи питания линеек.
Гораздо лучшими показателями обладает измеритель, показанный на рисунке 8. Он состоит из входного усилителя (VT1), детектора (VT2), и усилителя постоянного тока (VT3). С выхода УПТ сигнал поступает на ключи VT5-VT9; именно они управляют светодиодной линейкой LED1-LED5.

На транзисторе VT4 реализован стабилизатор тока. Это устраняет изменение яркости при различном количестве зажженных светодиодов. Индикатор предназначен для установки в технику с однополярным питанием.
Ещё один подобный индикатор, промышленного образца представлен на рисунке 9. Устанавливался в магнитофонах «Комета» («Нота»).

В отличии от вышеприведённой схемы здесь используется двуполярное питание. В остальном индикаторы очень похожи, поэтому нет нужды приводить его описание.
Что можно сказать о приведённых выше, да и вообще о подобных схемах? Логарифмическая зависимость в них реализована с использованием «порога включения» (обычно 0,7V) полупроводниковых приборов — транзисторов, диодов, светодиодов. По этому точность измерения в них — понятие растяжимое. Калибруется, обычно, порог «нуля», остальные светодиоды только позволяют судить о приближении к этому порогу сигнала, по этому и диапазон индикации не очень большой. В подобных схемах, при последовательном включении светодиодов, необходимо применять стабилизатор тока. В противном случае, с увеличением количества включенных светодиодов, яркость индикатора будет меняться.
В приведённых схемах, обычно, применяют небольшое количество точек измерения — от 4 до 7. Но, в общем, такие устройства работают очень не плохо, и эффектно смотрятся на передней панели приборов.

Более совершенное АЦП, чем было на рисунках 6 и 7, представлено ниже. Практически все недостатки присущие рассмотренным ранее схемам, здесь устранены.
Рассмотрим подробнее схему на рисунке 10.

Основу индикатора составляют компараторы на ОУ. Работу такой ячейки мы рассматривали ранее. Все неинвертирующие входы ОУ объеденены и на них подаётся измеряемое напряжение от детектора. Инвертирующие входы подключены к резистивной матрице. Номиналы матрицы рассчитаны так, что с выводов средних точек резисторов снимается напряжение, с которым и будет сравнивать входное напряжение ячейка индикатора. То есть мы имеем возможность выставить значение каждой точки и, следовательно, выбрать их количество, диапазон измерения, и зависимости (линейную, S-образную, логарифмическую). Необходимо отметить, что на точность показаний оказывает влияние стабильность работы источника опорного напряжения.
В общем, индикатор на рисунке 10, можно с полным правом считать «измерительным». При всей простоте схемотехники, он способен удовлетворить самого взыскательного меломана. Индикатор с высокой точностью измеряет подводимые уровни, легко настраивается, не требователен к используемым деталям. Если уж говорить о недостатках в схеме, то можно назвать некоторую громоздкость (большое количество корпусов ОУ), и относительно высокое потребление тока всеми светодиодами. Особенно в двухканальном варианте. Разумеется, такой измеритель можно использовать только в стационарной технике. Для уменьшения потребляемой мощности подобных индикаторов применяют принципы ДИНАМИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИ.
Вот мы и подошли к рассмотрению наиболее совершенных, на мой взгляд, индикаторов.

Самым простейшей схемой такого индикатора стала модернизированная схема рассмотренная ранее, и приведённая на рисунке 10. Следуя логике, это была попытка уменьшить потребляемые ток и количества корпусов микросхем простым способом: попеременно включая один индикатор на измерение то левого, то правого канала с такой частотой, которая не заметна человеческому глазу — свыше 25 переключений в секунду. При уменьшении частоты переключений, человек начинает замечать мерцания индикаторов, при чрезмерном увеличении, может упасть яркость свечения светодиодов.
Схема такого индикатора приведена на рисунке 11

Как видим, АЦП остался прежним, только его выходы нагружены уже на две линейки светодиодов. Добавился ещё один ОУ на входе, для повышения чувствительности и облегчения сопряжения с интегральными ключами DA1.1, DA1.2. На элементах DA2.1 и DA2.2 собран генератор, на элементе DA2.3 — инвертор. Как не трудно понять, на каждый такт генератора открывается поочерёдно один из ключей DA1.1 или DA1.2, подключая то левый, то правый канал к измерителю. Синхронно с подключением каждого канала, с помощью ключей VT1 и VT2 происходит коммутация светодиодных линеек. Получается, что в каждый момент времени, измеритель подключен к одному из каналов и работает с одной светодиодной линейкой.
Забегая вперёд, могу добавить, что вместо предложенного АЦП можно применить преобразователи в интегральном исполнении, коих полно в радиомагазинах. Возможно, придется пересмотреть схему коммутации светодиодных линеек.

Интересный, на мой взгляд, индикатор уровня приведён на рисунке 12. Впервые его схема появилась в журнале «Радио». В нём уже реализована динамическая индикация по всему диапазону измерения.

На транзисторе VT3 и элементе DD1.1 реализован задающий генератор прямоугольных импульсов с возможностью плавной регулировки частоты. На элементе DD1.2 организован буфер, для устранения нагрузки на задающий генератор. Микросхема DD2 (К155ИЕ2) представляет собою счётчик от 0 до 10 с представлением числа виде кода 1-2-4-8. Микросхема DD3 (К 155ИД3) — дешифратор. Он преобразует полученный код с микросхемы DD2 в последовательность импульсов на выходах 1-10. К этим выходам и подключены светодиоды. Говоря проще, узел состоящий из микросхем DD1, DD2, DD3 представляет собою конструкцию, известную «в народе» под названием «бегущие огни».
При достаточно малых частотах задающего генератора можно увидеть как с каждым тактом последовательно зажигаются светодиоды подключенные к выходам DD3. Однако если увеличить частоту генератора (около 230 Гц), то каждый светодиод будет включаться с частотой около 25 Гц. То есть человеческий глаз, в силу инерционности зрения, будет воспринимать как непрерывное свечение всей светодиодной линейки.
Теперь рассмотрим входной узел, состоящий из: буферного усилителя (VT1, VT2), детектора (VD1 — VD4), компаратора (DA1, DA2) и транзисторных ключей управления линейками светодиодной матрицы (VT4, VT5). Как видим, никаких особенностей схема не имеет. Усиленный буферным усилителем сигнал выпрямляется и сглаживается в детекторе, и , далее, поступает на один из входов компаратора. На другой вход поступает образцовый сигнал. При совпадении этих сигналов, компаратор открывает транзисторные ключи и подключает светодиодную линейку к массе. Говоря иначе — гасит светодиоды.
Ну и наконец третий узел — узел выработки образцового напряжения. Он построен на элементе DD3 и транзисторном ключе VT6. Логика работы следующая: с приходом первого импульса на дешифратор, его вход «1» подаёт логический «0» на инвертор DD3. Он, в свою очередь, инвертируя сигнал в логическую «1», открывает транзистор VT6. Поскольку его коллектор подключен к делителю напряжения R25 R27, то открывшись, транзистор заряжает конденсатор С6 напряжением установленным этим делителем. С последующим тактом, транзистор закрывается, и конденсатор начинает разряжаться через резистор R26. Спадающее, по логарифмической зависимости, напряжение и является образцовым, с которым сравниваются входные сигналы. Как не трудно догадаться, такой измеритель так же является логарифмическим. Элементы зарядки и разрядки (постоянные времени) подобраны так, что бы конденсатор смог разрядиться к началу первого такта.
И так. Сам индикатор работает следующим образом. Входной сигнал выпрямляется и подаётся па вход компаратора. Там, его сравнивают с экспонентно спадающим образцовым напряжением. До момента совпадения сигналов, успевает «пробежать» какое-то количество светодиодов в линейке. В момент совпадения, линейка отключается, а количество высветившихся светодиодов и представляют собою уровень сигнала.
Какое впечатление от схемы? В общем довольно совершенна. По скольку в каждый момент времени горит только один светодиод в каждом канале, то условно можно считать схему достаточно экономичной. Почему условно? Потому что используемые микросхемы 155-й серии, сами по себе не экономичны и уже считаются устаревшими. Логарифмическая зависимость индикатора получена «автоматически», но к сожалению, не позволяет и изменить диапазон измерения индикатора. Опять же точно настроить в индикаторе можно только «0 dB». Остальные значения точек не предсказуемы.
В силу того, что меня не всё до конца устраивало в подобных индикаторах, было решено разработать собственный индикатор, лишённый недостатков присущих подобным схемам.

Индикатор представлен на рисунке 13 и построен на более современных и экономичных микросхемах 561 (1561) серии.
«Сердцем устройства» является тандем задающего генератора на микросхеме К561ЛА7 (элементы DD1.1 и DD1.2) и счётчика-дешифратора К561ИЕ8. Они образуют всё тоже, рассмотренное выше, устройство типа «бегущих огней» на 10 знаков (светодиодов). Поскольку выходы микросхемы К561ИЕ8 не могут работать со светодиодами «напрямую» их пришлось умощнить транзисторами. Кроме управления светодиодами, с каждого выхода микросхемы снимается сигнал для формирования образцового напряжения (с каким сравнивают входной сигнал) на резистивной матрице R8-R20. Подбором этих резисторов устанавливают порог свечения каждого светодиода, и, следовательно, необходимую зависимость индикации и диапазон. На микросхемах К554СА3 собраны сравнивающие устройства (компараторы). При совпадении сформированного образцового напряжения с входящим, эти микросхемы отключают свечение светодиодной линейки. Резисторы R27 и R28 являются коллекторной нагрузкой внутреннего ключевого транзистора. Диоды D12, D13 не позволяют этим транзисторам войти в насыщение (в некоторых экземплярах компараторов наблюдалось «аномальное» поведение транзистора). Входы компаратора были подключены к детектору, выполненном на микросхеме К157ДА1. Её работа описывалась ранее, по этому здесь не рассматривается.
На элементах DD1.3 и DD1.4 собран ждущий мультивибратор. Он вырабатывает положительный импульс некоторой длительности при подачи напряжения питания на индикатор. Этот импульс открывает транзисторы VT1 и VT2 и отключает индикатор на время переходных процессов. Катушка L1совместно с конденсаторами С8, С10 представляет собой простейший индуктивный фильтр, устраняющий проникание помех от генератора по цепям питания в другие устройства. Собранный из исправных элементов, индикатор практически не нуждается в налаживании, просто необходимо убедиться в работоспособности генератора и выставить частоту следования импульсов 250-350 Гц. Вот такой вид имеет индикатор у меня:

Отмечу, что если заменить счётчик К561ИЕ8 на комплекс: счётчик (К561ИЕ11) — дешифратор (К561ИД1 две штуки), то можно получить индикатор с 16 сегментами свечения (16 светодиодов на канал). Был разработан индикатор на 19 уровней (2 штуки К561ИЕ8). Однако его реализация оказалась сложнее, рассмотренных выше схем, по этому не рассматривается в этой статье.

Околовсякое: в сети встречались вопросы по реализации аналогового спектроанализатора. Если к рассмотренной выше схеме добавить необходимое количество компараторов и управляемых ими светодиодных линеек, то получится великолепный анализатор.

В принципе, охватить ВСЕ вопросы построения узлов индикации входного уровня в одной статье не возможно. Существует масса всевозможных схемных решений и модификаций. Я рассмотрел только общие принципы их построения и примеры, на которых сам, в своё время, набил «шишки». Последнее время наметилась тенденция к построению подобных узлов с применением специализированных микросхем. Такие приборы не дороги и многих устраивают. При их реализации, многие радиолюбители используют схемы включения, рекомендованные производителями. По этому и рассматривать их схемотехнику в этой статье нет смысла.
Ну вот вроде бы и всё. Я откланиваюсь. Желаю успехов в творчестве. Если кто чего не понял, пишите на форумы, или в «личку».

Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

описание, принцип работы и фото

Индикаторы уровня сигнала используются для визуальной оценки изменяющегося параметра в промежуточных точках схемы устройства. По их показаниям можно судить о работе отдельных функциональных модулей. Применение индикаторов в усилителях звукового сигнала позволяет установить уровень, достаточный для комфортного прослушивания музыкальных композиций, предотвращая при этом режим работы усилителя за пределами допустимых для него значений.

Основные виды индикаторов

Индикаторы являются составной частью устройств усиления звука. Они позволяют получить визуальную оценку композиции в диапазоне звуковых частот. Для наблюдения уровня сигнала используются как стрелочные приборы, так и устройства, выполненные в виде светодиодных столбцов, изменяющих свои геометрические размеры по мере нарастания или спада звукового сигнала в выбранном частотном диапазоне. Можно выделить основные типы индикаторов:

  1. Шкальные, представляющие собой устройства различной степени сложности, в которых для оценки силы звукового сигнала используются стрелочные микроамперметры.
  2. Пиковые (светодиодные) индикаторы уровня сигнала, которые могут использовать в своем составе как одиночные элементы, так и светодиодные ленты.
  3. Пиковые люминесцентные.

Современные комплексы воспроизведения звуковой информации используют электронные устройства, отражающие целый ряд необходимых параметров. В их схемах применяются те или иные основные типы индикаторов, перечисленных выше.

Простейшие шкальные

Индикаторы этого типа содержат в своем составе электромеханический микроамперметр с током полного отклонения стрелки до 500 мкА. Прибор работает при протекании по обмотке его катушки постоянного тока. Поэтому изменяющийся во времени выходной звуковой сигнал требуется предварительно преобразовать при помощи диодной схемы.

Стрелочные индикаторы уровня

Изменяя величину сопротивления резистора, ограничивающего ток, протекающий через микроамперметр, можно добиться полного отклонения стрелки для максимального уровня звукового сигнала. Шкала градуируется в процентах максимального уровня или в децибелах (дБ) его ослабления.

Шкальные на биполярных транзисторах

Микроамперметры в схемах этих устройств включаются в коллекторную цепь выходных каскадов транзисторных усилителей тока, выполненных по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Количество каскадов усиления определяется минимальным уровнем, на который должна реагировать шкала стрелочного индикатора уровня звукового сигнала. Величина тока полного отклонения стрелки может быть установлена элементами делителя переменного напряжения, поступающего на вход схемы стрелочного индикатора для последующего усиления.

Микроамперметр стрелочный

В своем составе схемы содержат выпрямители постоянно изменяющегося сигнала звукового усилителя в постоянный ток для создания более комфортного визуального контроля громкости прослушиваемой композиции. Шкала выполняется с оцифровкой процентного соотношения действующего уровня сигнала по отношению к его максимальному значению. За величину максимального значения выбирается уровень громкости, коэффициент нелинейных искажений которого не превышает допустимой величины и определяется международными стандартами качества.

Шкальные на операционных усилителях

Операционные усилители (ОУ), обладающие высоким входным сопротивлением, вносят в схему измерения минимальные искажения. Стрелочные индикаторы уровня сигнала для усилителя позволяют визуально контролировать минимальные уровни, недоступные простейшим измерителям и схемам с ОЭ.

Аналоговый стерео индикатор

ОУ используются в качестве преобразователей напряжение/ток или эмиттерные повторители. Электромеханическая головка микроамперметра имеет шкалу, отражающую (как и в предыдущих случаях) ослабление в децибелах уровня измеряемого сигнала относительно его максимального значения.

Индикаторы пиковых значений

Светодиодные индикаторы этого вида выполняются на основе компараторов напряжения уровня входного сигнала. Напряжение на их выходах появляется в момент превышения входным сигналом определенного, заранее установленного элементами схемы значения величины входного сигнала. При этом уровня напряжения, возникающего на выходе компаратора, достаточно для загорания светодиода линейки индикаторов.

Радиоконструктор для индикатора

Чем большее количество пороговых устройств содержит схема индикатора уровня сигнала, тем меньше будет заметно скачкообразное движение светодиодного столбика по шкале, тем естественнее будет наблюдаемая картинка.

Индикаторы с использованием логических элементов

Эти устройства находят применение в схемах, в которых в качестве элемента, сигнализирующего о достижении входным сигналом уровня, достаточного для срабатывания логического компонента, используется светодиод или LED-сигнализатор. Он будет светиться в течение времени, пока уровень напряжения на входе схемы будет достаточен для открытого состояния логической схемы и, соответственно, протеканию тока через светодиод и для его свечения.

Светодионый индикатор

В этих схемах светодиодных индикаторов уровня сигнала используется свойство триггера Шмидта (Шмитта) — сохранять свои устойчивые состояния. В первом из них на выходе силового элемента присутствует положительное напряжение источника питания. Другая ситуация соответствует случаю его закрытого состояния и при отсутствии положительного напряжения на выходе. Таким образом, триггер может служить индикатором уровня сигнала, присутствующего на входе схемы.

Нагрузкой логической схемы выступает биполярный транзистор n-p-n проводимости, включенный по схеме усилителя с общим эмиттером (ОЭ). В его коллекторную цепь включен светодиод, который сигнализирует о превышении уровня входного сигнала , установленного элементами схемы.

Количество используемых триггеров определяет число контролируемых уровней звукового сигнала. 2 или 3 микросхемы, имеющих в одном корпусе по 4 логических элемента, позволяют создать индикатор своими руками, в котором практически не наблюдается ступенчатая зависимость изменения показаний.

Индикаторы уровня на специализированных микросхемах

Интегральная микросхема LM 3915 производится компанией Texas Instruments. Она получила широкое распространение при создании индикаторов уровня сигнала для усилителя. Она контролирует 10 уровней изменяющегося звукового сигнала на основе встроенных компараторов. При этом она провоцирует загорание LED выходных элементов по логарифмическому закону. Это позволяет корректировать восприятие уровня выходного сигнала усилителя в соответствии со свойством органа человеческого слуха.

Пиковый индикатор

Низкие уровни часто на слух не воспринимаются. Логарифмический закон позволяет добиться линейного восприятия громкости прослушиваемой музыкальной композиции при изменении ее интенсивности в широком диапазоне. В случае использования двух микросхем появляется возможность создавать LM3915 индикаторы уровня сигнала для стереофонических звуковых систем.

Люминесцентные

Такими индикаторами оснащаются устройства высококачественного воспроизведения звука. Они выполнены в виде готовых панелей, включающих в себя набор специализированных схем, управляемых микроконтроллерами. Их шкалы отображают изменение многих параметров. Часто они являются индикаторами полосовых эквалайзеров, позволяющих корректировать амплитудно-частотную характеристику усилителей звука в широких пределах.

Индикатор люминесцентный

При достаточном уровне опыта изготовления радиолюбительских конструкций такие индикаторы уровня сигнала своими руками могут быть созданы самостоятельно. Надо учесть, что схемы с использованием стильных люминесцентных индикаторов часто требуют применения нескольких источников питания.

Заключение

Материал, изложенный в статье, поможет читателю узнать устройство и назначение разных типов индикаторов уровня. Следует учитывать, что многие из них могут быть изготовлены своими силами из доступных наборов-конструкторов. Устройства стрелочного типа и сегодня повсеместно используются в аппаратах высококачественного воспроизведения звука.

Стрелочный индикатор уровня выходного сигнала. — Звукотехника — Каталог статей

.

Сегодня в качестве индикатора уровня выходного сигнала для различной звуковоспроизводящей техники используют целые электронные устройства, что отображают не только уровень сигнала, но и другую полезную информацию. Но раньше для этого использовались стрелочные индикаторы, что представляли собой микроамперметр типа М476 или М4762.


Хотя сделаю оговорку: сегодня некоторые разработчики так же используют стрелочные индикаторы, выглядят они куда интереснее и отличаются не только подсветкой, но и дизайном. Раздобыть старый стрелочный индикатор сейчас, возможно, проблема. Но у меня была парочка М4762 от старого советского усилителя, и было решено их задействовать.



Схема:


Для стерео нам понадобится собрать два таких устройства. Индикатор уровня сигнала собран на одном транзисторе T1, любом из серии KT315. Для увеличения чувствительности использована цепь удвоения напряжения на диодах D1 и D2 из серии Д9. Устройство не содержит дефицитных радиодеталей, поэтому вы можете использовать любые, схожие по параметрам.

Установка показания индикатора, соответствующего номинальному уровню, проводится подстроечным резистором R2. Время интеграции индикатора 150-350 мс, а время обратного хода стрелки, определяемое временем разряда конденсатора С5, составляет 0,5-1,5 с. Конденсатор С4 один для двух устройств. Он используется для сглаживания пульсаций при включении. В принципе его можно и не ставить.



alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *