ТЕМБРОБЛОК

   Представленное ниже устройство обладает хорошим качеством звучания и низким уровнем шумов, а также имеет функцию обхода темброблока (прямая АЧХ), в тоже время простота схемы не отпугнет начинающих радиолюбителей. В основу пассивной части схемы входит разработка, описанная E.J.James’ом еще в 1948 году, а все устройство вместе смахивает на работу Baxandall’a образца 1952 года 🙂 Смахивает использованием усилительного каскада, в данном случае ОУ, которым можно поднять амплитуду, «съеденную» (у этого регулятора амплитуда падает в пять раз или -13дБ!) темброблоком. Анализируя широко известные любому радиолюбителю источники (в коих наблюдается некоторая историческая неточность), было принято решение поэкспериментировать с этой вещичкой:

Схема простейшего блока тембров

   К сожалению, реальные графики АЧХ так и не успел снять, однако приведем результат моделирования в программе Tone Stack Calculator. Данная схема примечательна использованием R5-R6, которые обеспечивают более узкий подъем частот, не затрагивая середину. Этих резисторов нет в разработке E.J.James’a, поэтому симуляция произойдет без них :). Однако на общее впечатление от графика это не скажется, просто полоса подъема высоких частот будет более широкой.

   Но мне хотелось бы большего: ещё больший подъем на НЧ и в особенности ВЧ, так сказать с запасом, хотя в вашем случае все может быть совершенно иначе. Вернее не в вашем случае, а в случае вашей акустики :). К примеру из опыта эксплуатации продукции бердского радиозавода ВЕГА 50АС-106 регулировка низких частот темброблока в RRR УП-001 совсем не подходила, поскольку поднимала лишь область верхнего баса (200-250 Гц, басом это трудно назвать, скорее гул). Однако на акустических системах производства рижского радиозавода Radiotehnika RRR S50b, можно было добиться приемлимого качества звучания. Хотя все это считается баловством, поскольку корректирует лишь впечатление от прослушивания, корректировку АЧХ колонок и, если усилитель ущербен, проводят другими схемотехническими изысканиями, к примеру параметрическими эквалайзерами с регулировками не только по усилению, но и с возможностью перемещения подымаемой частоты и добротности. Но мы же здесь не собрались исправлять огрехи дорогой акустики?

   Итого +6 дБ на основной низкой частоте, и +5 дБ на высокой. Спад -3 дБ в области средних частот решено поднять усилением на ОУ. Признаюсь, стало немного многовато. В схеме поворотом регуляторов трудно добиться ровной АЧХ (вернее совсем не добиться), поэтому решено добавить устройство, отключающее темброблок. Это может оказаться полезным при эксплутации с вашим усилителем более «продвинутого» эквалайзера. Простым замыканием входа и выхода пассивной части или же всего темброблока (в первом случае замыкается конденсатор С3 и как следствие заваливаются верха, во втором — регулировка ВЧ и НЧ сохраняется, правда в небольших пределах) здесь не обойтись. Поэтому можно осуществить элементарную коммутацию на реле с перекидными контактами (типа РЭС-9, РГК-14 и т.д.).

   Стоит отдельно затронуть изъезженную тему конденсаторов в блоке тембров. По своему субъективному опыту эксплуатации известного предусилителя Шмелева [2], в конструкции которого применял незадумываясь керамику импортного производства, широкораспространенную в магазинах, выходной сигнал был насыщен гармониками, что ощущалось на слух. Быть может в слепом тесте этого темброблока с другими конденсаторами я бы этого и не заметил, но тем не менее у меня это глубоко отложилось в памяти. В данной конструкции решил использовать исключительно конденсаторы на бумажной основе. Конечно, здесь я не буду описывать опыт использования импортных конденсаторов за сотни долларов, но как говорится, чем богат :). Из накопленных запасов были вытащены конденсаторы серий БМТ-2, БМ-2 и МБМ.

   Итак, при использовании данных конденсаторов, первое что необходимо сделать, это измерить их емкость и осмотреть на внешние повреждения (в особенности для БМТ-2). Среди десятка образцов конденсаторов серии МБМ, 90% имели превышение номинальной емкости на 40-50%, что в двое больше их допуска. Измерение емкости позволяет подобрать конденсаторы в пары для 2-х каналов для обеспечения симметричной регулировки. Первое включение и вердикт — однозначно предпочтительнее использования китайской керамики. К своему стыду, мне не удалось отыскать бумажный конденсатор в цепи ВЧ, поэтому применил конденсатор серии КТК, широко использовался в ламповых телевизовах и прочей аппаратуре. Кроме всего прочего данный конденсатор обладает хорошей термостабильностью. Обкладки из серебра на звуке никак не сказались 🙂 (хотя после пополнения багажа знаний о данном конденсаторе, звук постепенно стал становиться краше и… 🙂 ). Графики, которые получилось снять:

   Регуляторы повернуты на максимум:

   Регуляторы повернуты на минимум:

   Схема получившегося устройства:

   Характеристики данного темброблока:

• Коэффициент гармоник, %: не более 0,02.
• Диапазон регулировки, не менее: НЧ +-16 дБ, ВЧ +-17 дБ.
• Входной сигнал: ~1V.

   Показатели по КГ, сигнал/шум зависят от примененного ОУ. Выбор пал на TL072, (это сдвоенный ОУ фирмы ST) в силу его дешевизны и распространенности. Отлично сюда впишутся и такие операционники, как NE5532, NJM4558, LM358. Поэкспериментировать можно и с одиночными ОУ (с дальшейшей переделкой ПП) TL071, NE5534, КР544УД1,2, К157УД2 (с цепями коррекции) и так далее. С бумажными конденсаторами и ОУ в золотом корпусе, чем не раритет? Для оперативной замены микросхемы (если отдали предпочтение другому ОУ), рекомендуется предварительно установить на соответствующее место панельку DIP-8.

   Для питания активной части устройства используется параметрический стабилизатор напряжения на два плеча + и — без использования каких-либо усилительных элементов, поскольку в данной схеме общий ток потребления меньше номинального тока стабилитронов. Для сглаживания остатков пульсаций, вызванных пульсациями блока питания УМЗЧ, в схеме присутствуют два электролита. Их емкость невелика для обеспечения низкой инерционности. Такой небольшой набор дает низкий уровень фона при эксплуатации устройства.

   Разумеется, для обеспечения минимального уровня фона этого бывает недостаточно. Снизить фон может помочь заземление корпусов переменных резисторов. У некоторых групп регуляторов для этого есть отдельный вывод (например СП3-33-23). В моем распоряжении оказались широко распространенные резисторы В-группы (для регулировки баланса они не подходят), корпус которых после обработки наждачкой я и заземлил. Земли свел к одной выбранной точке (корпус регулятора низких частот), откуда направил их земле блока питания УМЗЧ. Фотография устройства и печатная плата:

   Размер печатной платы 140х60 мм, здесь можно скачать файлик в формате .lay. Желаю успехов в повторении! Автор: sheriff.

   Форум по аудио

   Обсудить статью ТЕМБРОБЛОК

Простые темброблоки на транзисторе и на ОУ (КТ3102, К140УД8)

Принципиальные схемы простых самодельных регуляторов тембра (темброблоков), которые выполнены на транзисторе КТ3102, Кт315 и на операционном усилителе К140УД8 (К140УД20, К140УД12).

Схемы темброблоков содержат минимум деталей и могут быть собраны начинающими радиолюбителями. Данные темброблоки можно применить в комплексе с самодельной звуковоспроизводящей аудио аппаратурой: в усилителях НЧ, микрофонных усилителях, микшерах и т.п.

Двухполосный регулятор тембра на транзисторе

Представлен один из многочисленных примеров схем регуляторов тембра НЧ и ВЧ для УНЧ на транзисторах. Приведенной электронной схеме предшествует каскад с низким выходным сопротивлением, например, эмиттерный повторитель (каскад с общим коллектором) или ОУ.

Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора.

Рис. 1. Схема двухполосного регулятора тембра (НЧ, ВЧ) на транзисторе.

Элементы для схемы :

• R1=4.7к, R2=100к(НЧ), R3=4.7к, R4=39к, R5=5.6к,
• R6=100к(ВЧ), R7=180к, R8=33к, R9=3.9к, R10=1 к;
• С1=39н, С2=30мкФ-1 ООмкФ, СЗ=5мкФ-20мкФ,
• С4=2.2н, С5=2.2н, С6=30мкФ-100мкФ;
• Т1 — КТ3102, КТ315 или аналогичные.

 

Двухполосный регулятор тембра на ОУ

На рисунке 2 представлен пример схемы двухполосного регулятора тембра НЧ и ВЧ для УНЧ на операционном усилителе (ОУ). Данной электронной схеме предшествует каскад на ОУ. Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора.

Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) целесообразно зашунтировать выводы питания ОУ конденсаторами 0.1 мкФ, например, типа КМ6. Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ.

Рис. 2. Схема двухполосного регулятора тембра (НЧ, ВЧ) на ОУ.

Элементы для схемы на рисунке 2:

• R1=11к, R2=100к(НЧ), R3=11к, R4=11К, R5=3.6к, R6=500к(ВЧ), R7=3.6к, R8=750;
• С1=0.05мкФ, С2=0.05мкФ, СЗ=0.005мкФ, С4=0.1 мкФ-0.47мкФ, С5=0.1 мкФ-0.47мкФ;
• ОУ — 140УД12, 140УД20, 140УД8 или любые другие ОУ в типовом включении и желательно с внутренней коррекцией;

 

Трехполосный регулятор тембра на ОУ

Трехполосный регулятор тембра дает лучший результат подавления помех, чем двухполосный регулятор.

На рисунке 3 представлен пример схемы трехполосного регулятора тембра НЧ, СЧ и ВЧ для УНЧ на ОУ. Данной электронной схеме предшествует каскад на ОУ. Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора.

Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) целесообразно зашунтировать выводы питания ОУ конденсаторами 0.1 мкФ. Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ.

Рис. 3. Схема трехполосного регулятора тембра (НЧ, СЧ, ВЧ) на ОУ.

Элементы для схемы на рисунке 3 :

• R1 =11к, R2=100к (НЧ), R3=11к, R4=11к, R5=1,8к, R6=500к (ВЧ),
• R7=1,8к, R8=280, R9=3.6к, R10=100к (СЧ), R11=3.6к;
• С1=0.05мкФ, С2 — отсутствует, СЗ=0.005мкФ,
• С4=0.1 мкФ-0.47мкФ, С5=0.1 мкФ-0.47мкФ,
• С6=0.005мкФ, С7=0.0022мкФ, С8=0.001мкФ;
• ОУ — 140УД8,140УД20 или любые другие ОУ с внутренней коррекцией (желательно) и в типовом включении.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е — Электроника и шпионские страсти-3.

Двухполосный темброблок своими руками

Во многих современных аудиосистемах, будь то музыкальный центр, домашний кинотеатр или даже портативная колонка для телефона имеется эквалайзер, или, иначе говоря, темброблок. С его помощью можно регулировать АЧХ сигнала, т.е. менять количество высоких или низких частот в сигнале. Темброблоки существуют активные, построенные, в чаще всего, на микросхемах. Они требуют наличия питания, зато не ослабляют уровень сигнала. Другая разновидность темброблоков – пассивные, они слегка ослабляют общий уровень сигнала, зато не требуют питания и не вносят никаких дополнительных искажений в сигнал. Именно поэтому в высококачественной звуковой аппаратуре используются, чаще всего, именно пассивные темброблоки. В этой статье рассмотрим, как сделать простой 2-х полосный темброблок. Его можно совместить с самодельным усилителем, либо же использовать как отдельное устройство.

Схема темброблока

Схема содержит только пассивные элементы (конденсаторы, резисторы). Два переменных резистора служат для регулировки уровня высоких и низких частот. Конденсаторы желательно применить плёночные, однако, если таких под рукой нет, подойдут и керамические. На каждый канал нужно собрать по одной такой схеме, а для того, чтобы регулировка была одинаковой в обоих каналах – использовать сдвоенные переменные резисторы. Печатная плата, выложенная в этой статье, уже содержит эту схему в двойном экземпляре, т.е. имеет вход и под левый, и под правый канал.

Скачать плату:

Изготовление темброблока

В схеме не содержится активных компонентов, поэтому её легко можно спаять навесным монтажом прямо на выводах переменных резисторов. Если есть желание – можно спаять схему на печатной плате, как я и сделал. Несколько фотографий процесса:



После сборки можно проверять работу схемы. На вход подаётся сигнал, например, с плеера, компьютера или телефона, выход схемы подключается ко входу усилителя. Вращая переменные резисторы можно регулировать уровень низких и высоких частот в сигнале. Не удивляйтесь, если в крайних положениях звук будет «не очень» — сигнал с полностью ослабленными низкими частотами, или, наоборот, завышенными, вряд ли будет приятен на слух. С помощью темброблока можно скомпенсировать неравномерность АЧХ усилителя или колонок, подобрать звучание под свой вкус.

Изготовление корпуса

Готовую схему темброблока обязательно нужно поместить в экранированный корпус, иначе не избежать фона. В качестве корпуса можно использовать обычную консервную банку. Переменные резисторы вывести наружу и надеть на них ручки. По краям банки обязательно установить разъёмы jack 3.5 для входа и выхода звука.

Саму банку следует соединить с минусом схемы для создания защитного экрана, тогда сигнальный провод не будет ловить внешние наводки. Корпус может быть и пластиковым, но в этом случае изнутри его обязательно нужно обклеить алюминиевым скотчем, который так же соединить с минусом схемы.

ПАССИВНЫЙ ТЕМБРОБЛОК

Сегодня хочу поделиться с вами методикой расчета пассивных темброблоков в программе Tone Stack Calc. Эта программа представляет на выбор несколько вариаций темброблоков: пользователь может менять те или иные элементы и наглядно видеть изменения АЧХ. Таким образом можно сделать регулировку тембров «под себя». Выберем вариант «James», как наиболее распространенный в бытовой радиоаппаратуре:    Перемещая ползунки R2 и R6, смотрим изменения происходящие слева. В программе уже есть готовый вариант тембра, однако вам может он не понравиться (мне, например, нет) — видим что мидбас (80-400Гц) поднимается тоже, а это возможная причина гула, резонанса в помещениях, поэтому для комфортного прослушивания музыки эти частоты не должны сильно усиливаться. Другая причина, почему темброблок может вам не понравиться — отсутствие переменных резисторов нужного номинала. Мне нравится тембр от усилителя Трембита-002-стерео (выпуск 1977 г.) и, предположим, хотел бы его улучшить и модернизировать. Нажмем Snapshot, чтобы визуально видеть изменения:     Такой вариант тембра мне больше по душе, но ослабляет сигнал он гораздо сильнее — не беда — зато подъем мидбаса не столь сильный при полном выкручивании резистора R2. При дальнейшем подборе элементов получается такой вариант — приятный с моей точки зрения для прослушивания:    Частота 1кГц остается практически не тронутой, но от 2кГц и частоты выше поднимаются вместе с несущей 18кГц — увеличилась добротность. Кому то это нравится, но в эквалайзерах, где полос много — стараются делать добротность меньше, чтобы например при поднятии 1кГц, соседние 500Гц и 2кГц испытывали небольшой подъем — иначе толку от такого эквалайзера не будет. В такой схеме для снижения добротности используют дополнительно два резистора и схема приобретает следующий вид: Принципиальная схема пассивного темброблока    Но и это еще не все. После сборки такого темброблока вы ощущаете сильное снижение громкости — да это так, пассивные регуляторы сильно снижают усиление. Обычно добавляют еще один усилительный каскад, к примеру на ОУ — что проще, да и параметры становятся сильно зависимыми от операционного усилителя, вы можете в любой момент заменить на другой и быть может будете приятно удивлены. Обычно тембр включают в цепь обратной связи усилительного каскада, как например в предусилителе Шмелева. Я сделал следующим образом:    Конденсаторы любые К73-9, К73-17, МБМ, БМ-2, но не керамические (последние использовать в цепях коррекции ОУ и С6 в обратной связи). В своем варианте, к сожалению, не нашел пленочного конденсатора на 2200p, но на звучании это к счастью не слишком сказалось, успехов! Автор: sheriff.    Форум по регуляторам аудио    Обсудить статью ПАССИВНЫЙ ТЕМБРОБЛОК УПРАВЛЕНИЕ НАСОСОМ      Схема и фото самодельного блока управления насосом на микроконтроллере ATtiy2313.

Схема трехполосного темброблока на ОУ TL082 (питание +-5В)

Рассмотрена принципиальная схема самодельного трехполосного регулятора тембра, который выполнен с применением ОУ TL082. Данный активный темброблок подойдет для применения в составе УМЗЧ или же как отдельный модуль в составе самодельной звуковоспроизводящей аппаратуры.

Доступные на рынке недорогие микросхемы аналоговых предусилителей с регуляторами тембра или эквалайзерами обычно предназначены для носимой аппаратуры и оказываются на класс ниже стационарного усилителя мощности, даже выполненного на интегральных микросхемах УМЗЧ.

Более качественные специализированные микросхемы предусилителя-эквалайзера в продаже бывают редко. Использование же предусилителей с цифровым управлением затруднено необходимостью применения схемы управления, выполненной на специализированном или программируемом микроконтроллере.

Поэтому, выбирая схему предусилителя с регулятором тембра, есть смысл забыть о специализированных микросхемах и сделать предусилитель на обычных операционных усилителях.

Схема регулятора тембра

На рисунке показана схема несложного активного трехполосного регулятора тембра с раздельной регулировкой громкости в каждом канале. Усилитель выполнен на одной микросхеме TL082, в которой содержится два операционных усилителя с общей цепью питания. Входной сигнал от предварительного усилителя, или от источника сигнала, поступает на разъем Х1.

Далее следуют активные регуляторы тембра на операционных усилителях А1.1 и А1.2.

Рис. 1. Принципиальная схема активного стерео-темброблока на ОУ TL082.

Сдвоенный переменный резистор RP1 служит для регулировки тембра по НЧ, Резисторы RP4 и RP5 — раздельные регуляторы громкости.

Детали

Переменные резисторы RP1-RP3 сдвоенные импортные, такие как применяются в аналоговой автомобильной аудиотехнике. Практически, можно использовать любые сдвоенные переменные резисторы, номинальные сопротивления которых не отличаются от указанных на схеме более чем на 30%.

Переменные резисторы RP4 и RP5 -одинарные, с логарифмическим законом изменения сопротивления, такие как применяются в аналоговой аудиотехнике.

Практически, можно использовать любые одинарные переменные резисторы, номинальные сопротивления которых лежат в пределах от 10 до 50 кОм. При этом, нужно учесть что RP4 и RP5 должны быть абсолютно одинаковыми. ОУ TL082 можно заменить другим сдвоенным или сделать схему на двух одинарных ОУ.

Горчук Н. В. РК-06-16.

Радиолюбительский портал — Трехполосный регулятор тембра

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номинальное входное напряжение 250 мВ (50 мB)
Максимальное входное напряжение 500мВ (100мВ)
Пределы регулировки тембра на частотах 100 Гц и 10 кГц относительно частоты 1 кГц (R8 в среднем положении) ╠18 дБ (╠18дБ)
Пределы регулировки тембра на частоте 1 кГц ╠8дБ (╠8дБ)
Напряжение питания ╠15В (╠2,5 В)
Потребляемый ток 15мА (4мА)

В основу регулятора тембра, схема которого приведена на рисунке, положена разработка, опубликованная в книге «Конструирование дополнительных устройств к магнитофонам» (И.Боздеха. М. Энергоатомиздат, 1981 г., стр.91).

Корректирующий усилитель темброблока, в отличие от опубликованной схемы, собран на операционном усилителе (ОУ). Наличие ОУ позволяет дополнить устройство регулятором средних частот, что достигается введением положительной частотно-зависимой обратной связи.
Когда движок резистора R8 находится в нижнем по схеме положении, происходит ослабление входного сигнала в полосе пропускания полосою го фильтра (R11, С6, С7, R12). Если движок резистора R8 находится в верхнем положении, то происходит усиление выходного сигнала на частоте около 1 кГц (увеличивается глубина частотно-зависимой положительной обратной связи)’. Конденсатор С8 обеспечивает завал амплитудно-частотной характеристики устройства на частотах свыше 20 кГц.
Практика показала, что большая глубина регулировки на частотах 100 Гц и 10 кГц и сравнительно меньшая, на частоте 1 кГц, создают слушателям психологический комфорт при эксплуатации этого темброблока, а отсутствие резких перегибов в фазово-частотной характеристике (в отличие от полосовых регуляторов на LC-контурах) способствует «открытому» звучанию и не вносит дополнительной окраски.
При использовании схемы в микшерских пультах или в усилителях для электромузыкальных инструментов можно изменить центральную частоту регулятора средних частот, но при этом необходимо изменить и частоту раздела регуляторов низких и высоких частот. Если условие Fсч=Fраздела ВЧ, НЧ не выполняется, устройство работает как генератор синусоидальных колебаний.
Схема сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 2В, что позволяет использовать ее в переносной аппаратуре с батарейным питанием.

Ламповый темброблок — Страница 17 — Техподдержка для начинающих

 

 

Вот, примерно такой пассивный трёхполосный темброблок можно с уверенностью применить на любой ламповый усилитель.

 

Примерные пределы регулировки

 

+ — (18 дб) на частоту 30 Гц.

— + (18 дб) на частоте 12 кГц

+ ( 4 -7 дб) на частоте 800 — 1200 ГЦ

Входное сопротивление следующего каскада за темброблоком — желательно — от 500 кОм и более.

Входное сопротивление ( по входу самого темброблока), как можно меньше.

Частота перегиба регулировок — 800 — 1100 Гц

Номиналы резисторов и конденсаторов можно применять близкие по значению.

Пределы регулировки СЧ — можно изменить подбирая R-5, R-7.

Превратить резистор R-6, из группы ( А ), почти — в группу Б — не сложно, подключить любой постоянный резистор, примерно на 1 мОм, на средний и нижний вывод переменного резистора R — 6 ( CЧ ), и подобрать его величину (уложить диапазон регулирования), и регулировка будет более плавной. Номинал который получиться — это примерно 500 кОм вполне достаточно.( экспериментируйте !! )

Переменные резисторы линейные — ( А ), лучше ( Б ), группа ( В ) не очень подходит.

Общий провод темброблока — подключается — строго — в общую точку ( выводов) — лампы,на которую

подаётся сигнал с темброблока ( следующую за ТБ ), и имеет только одну эту «общую» точку.

На «вход» темброблока можно подавать сигнал прямо с предварительной ЛАМПЫ, без разделительного конденсатора, его роль выполняет С-1. Конденсаторы — на рабочее напряжение не менее, чем в схеме питания лампы

Вариант ТБ — моделировался программой Tone Stack Calculator.

 

Превратить резистор R-6, из группы ( А ), почти — в группу Б — не сложно, подключить любой постоянный резистор, примерно на 1 мОм, на средний и ВЕРХНИЙ вывод переменного резистора R — 6 ( CЧ ), и подобрать его величину (уложить диапазон регулирования), и регулировка будет более плавной. Номинал который получиться — это примерно 500 кОм вполне достаточно.

Изменено 7 февраля 2014 пользователем Гэгэн