Domaći tonski blok. "Elektronika i radiotehnika" Sve za amatere! Kontrole su svedene na minimum

Ovaj članak skreće pažnju čitateljima na niz različitih dizajna kola i funkcionalnost kontrole tona, koje radio-amateri mogu koristiti u razvoju i modernizaciji opreme za reprodukciju zvuka.

Glavni nedostatak je nedavno popularan aktivni regulatori timbar se sastoji u korištenju duboke povratne sprege zavisne od frekvencije i velikih dodatnih izobličenja koje unose u regulirani signal. Zbog toga je preporučljivo koristiti pasivne regulatore u visokokvalitetnoj opremi. Istina, nisu bez nedostataka. Najveće od njih je značajno slabljenje signala koje odgovara kontrolnom opsegu. Ali budući da je dubina kontrole tembra u modernoj opremi za reprodukciju zvuka mala (ne više od 8...10 dB), u većini slučajeva nije potrebno uvoditi dodatne stupnjeve pojačanja u put signala.

Drugi, ne tako značajan nedostatak takvih regulatora je potreba za korištenjem varijabilnih otpornika s eksponencijalnom ovisnošću otpora o kutu rotacije motora (grupa "B"), osiguravajući glatku regulaciju. Međutim, jednostavnost dizajna i indikatori visokog kvaliteta i dalje naginju dizajnerima da koriste pasivne kontrole tona.

Treba napomenuti da ovi regulatori zahtevaju nisku izlaznu impedanciju prethodnog stepena i visoku ulaznu impedanciju sledećeg stepena.

Razvijen od strane engleskog inženjera Baxandala davne 1952. godine, kontrola tona je postala, možda, najčešći korektor frekvencije u elektroakustici. Njegova klasična verzija sastoji se od dvije filtarske veze prvog reda koje formiraju most - niskofrekventni R1C1R3C2R2 i visokofrekventni C3R5C4R6R7 (slika 1a). Približne logaritamske amplitudno-frekventne karakteristike (LAFC) takvog regulatora prikazane su na Sl. 1, b. Tu su date i izračunate zavisnosti za određivanje vremenskih konstanti prevojnih tačaka LFC-a.

Teoretski, maksimalni mogući nagib frekventnog odziva za linkove prvog reda je 6 dB po oktavi, ali sa praktično implementiranim karakteristikama, zbog male razlike u frekvencijama pregiba (ne više od jedne decenije) i uticaja prethodnih i narednih faza, on ne prelazi 4...5 dB po oktavi. Prilikom podešavanja tona, Baxandal filter samo mijenja nagib frekventnog odziva bez promjene frekvencija infleksije. Slabljenje koje uvodi regulator na srednjim frekvencijama određeno je omjerom n=R1/R3. Opseg regulacije frekvencijskog odziva ne zavisi samo od količine slabljenja n, već i od izbora frekvencija infleksije frekvencijski odziv, dakle, da bi se on povećao, frekvencije infleksije se postavljaju u područje srednje frekvencije, što je zauzvrat ispunjeno međusobnim utjecajem podešavanja.

U tradicionalnoj verziji razmatranog kontrolera, R1/R3=C2/C1= =C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n-R1. U ovom slučaju postiže se približna koincidencija frekvencija pregiba frekvencijskog odziva u području njegovog porasta i pada (u opštem slučaju su različite), čime se osigurava relativno simetrična regulacija frekvencijskog odziva (pad, čak i kod ovaj slučaj se neminovno pokazuje strmijim i dužim). Sa uobičajeno korišćenim n = 10 (za ovaj slučaj, minimalne vrednosti ocena elemenata su prikazane na slici 1, a-3, a) i izborom frekvencija skretnice blizu 1 kHz, kontrola tona na frekvencijama od 100 Hz i 10 kHz u odnosu na frekvenciju od 1 kHz je ±14...18dB. Kao što je gore navedeno, da bi se postigla glatka kontrola, varijabilni otpornici R2, R7 moraju imati eksponencijalnu kontrolnu karakteristiku (grupa "B") i, pored toga, da bi se dobio linearni frekventni odziv u srednjem položaju klizača regulatora, omjer otpori gornjeg i donjeg (prema dijagramu) sekcija varijabilnih otpornika takođe treba da budu jednaki n. Sa "high-end" n = 2...3, što odgovara kontrolnom opsegu od ±4... 8 dB, sasvim je prihvatljivo koristiti promjenjive otpornike s linearnom ovisnošću otpora o kutu rotacije motora (grupa "A"), ali u isto vrijeme, podešavanje u području pada frekvencije odziv je nešto grublji i rastegnut u području porasta, a ravan frekvencijski odziv se nikako ne postiže u srednjem položaju klizača regulatora. S druge strane, otpor sekcija dvostrukih varijabilnih otpornika sa linearnom zavisnošću je bolje usklađen, čime se smanjuje neusklađenost frekvencijskog odziva kanala stereo pojačala, tako da se neravnomjerna regulacija u ovom slučaju može smatrati prihvatljivom.

Prisustvo otpornika R4 nije bitno, njegova svrha je da smanji međusobni utjecaj karika i približi frekvencije pregiba frekvencijskog odziva u području viših audio frekvencije. U pravilu, R4= =(0.3...1.2)"R1. Kao što je prikazano u nastavku, u nekim slučajevima se može potpuno napustiti. Da bi se smanjio utjecaj prethodnih i narednih stupnjeva na regulator, njihov izlazni Rout i ulaz Rin otpori bi trebali biti u skladu s tim<>R2.

Navedena „osnovna“ verzija regulatora se obično koristi u visokoj radio opremi. U opremi za domaćinstvo koristi se donekle pojednostavljena verzija (slika 2a). Približne logaritamske amplitudno-frekventne karakteristike (LAFC) takvog regulatora prikazane su na Sl. 2.6. Pojednostavljenje njegovog visokofrekventnog odseka dovelo je do određene nejasnoće regulacije u području viših frekvencija i do uočljivijeg uticaja prethodnih i kaskada na frekvencijski odziv u ovom području.


Fig.2

Sličan korektor na n = 2 (sa varijabilnim otpornicima grupe "A") bio je posebno popularan u jednostavnim amaterskim pojačalima kasnih 60-ih - ranih 70-ih (uglavnom zbog niskog prigušenja), ali je ubrzo vrijednost n porasla na uobičajeno današnje značenje. . Sve što je gore rečeno o opsegu regulacije, koordinaciji i odabiru regulatora vrijedi i za pojednostavljenu verziju korektora.

Ako odustanemo od zahtjeva za simetričnom regulacijom frekvencijskog odziva u dijelovima njihovog uspona i pada (usput, potreba za padom praktički ne postoji), tada se krug može dodatno pojednostaviti (slika 3, a) . Prikazano na sl. LFC regulatora odgovara krajnjim položajima klizača otpornika R2, R4. Prednost takvog regulatora je njegova jednostavnost, ali budući da su sve njegove karakteristike međusobno povezane, radi lakše regulacije preporučljivo je odabrati n = 3...10. Kako n raste, strmina uspona se povećava, a nagib pada opada. Sve što je gore rečeno o tradicionalnim verzijama Baxandal korektora u potpunosti se odnosi i na ovu krajnje pojednostavljenu verziju.


Fig.3

Međutim, kolo za kontrolu tona Baxandal i njegove varijante nikako nisu jedina moguća implementacija pasivne dvopojasne kontrole tona. Druga grupa regulatora nije napravljena na bazi mostova, već na osnovu djelitelja napona ovisnog o frekvenciji. Primjer elegantnog dizajna kola za regulator je tonski blok, koji se nekada koristio u raznim varijacijama cijevnih pojačala za električne gitare. “Vrhunac” ovog regulatora je promjena frekvencija pregiba frekvencijskog odziva tokom procesa kontrole tona, što dovodi do zanimljivih efekata u zvuku “klasične” električne gitare. Njegov osnovni dijagram prikazan je na sl. 4a, a aproksimirani LFC su prikazani na Sl. 4.6. Tu su date i izračunate zavisnosti za određivanje vremenskih konstanti prevojnih tačaka.


Fig.4

Lako je primijetiti da podešavanje u području nižih audio frekvencija mijenja infleksne frekvencije bez promjene nagiba frekvencijskog odziva. Kada je motor varijabilnog otpornika R4 u donjem (prema dijagramu) položaju, frekvencijski odziv je na niže frekvencije ah linearno. Kada pomaknete klizač prema gore, na njemu se pojavljuje uspon, a tačka pregiba tokom procesa regulacije pomiče se u područje nižih frekvencija. Daljnjim kretanjem motora, gornji (prema dijagramu) dio otpornika R4 počinje zaobilaziti otpornik R2, što uzrokuje pomak visokofrekventne točke pregiba u područje viših frekvencija. Dakle, prilikom regulacije, porast niskih frekvencija je upotpunjen padom srednjih frekvencija. Visokofrekventni regulator je jednostavan filter prvog reda i nema posebnih karakteristika.

Na temelju ovog kruga možete izgraditi nekoliko varijanti tonskih blokova koji vam omogućuju podešavanje frekvencijskog odziva u području nižih i viših frekvencija. Štaviše, u području nižih frekvencija moguć je i porast i pad frekvencijskog odziva, ali na višim frekvencijama postoji samo porast.

Varijanta tonskog bloka sa regulacijom frekvencije savijanja frekvencijskog odziva u niskofrekventnom području prikazana je na Sl. 5,a, njegov LACCH je na Sl. 5.6. Otpornik R2 reguliše frekvenciju infleksije frekvencijskog odziva, a R5 reguliše njen nagib. Zajedničko djelovanje regulatora omogućava značajna ograničenja i veću regulatornu fleksibilnost.


Sl.5

Dijagram pojednostavljene verzije tonskog bloka prikazan je na Sl. 6,a, njegov LACCH je na Sl. 6.6. To je, u suštini, hibrid niskofrekventnog dijela tembarnog bloka prikazanog na Sl. 3,a, i visokofrekventni dio tonskog bloka prikazanog na slici 4,a.


Fig.6

Kombinacijom funkcija podešavanja frekvencijskog odziva u niskofrekventnom i visokofrekventnom području, možete dobiti jednostavnu kombiniranu kontrolu tona s jednom kontrolom, vrlo zgodnu za korištenje u radio i automobilskoj opremi. Njegov dijagram strujnog kola prikazan je na sl. 7,a i LACCH - na sl. 7.6. U donjem (prema dijagramu) položaju varijabilnog otpornika R1, frekvencijski odziv je blizu linearnog u cijelom frekvencijskom rasponu. Prilikom pomeranja prema gore, javlja se porast na nižim frekvencijama, a niskofrekventna tačka pregiba tokom procesa regulacije se pomera u područje nižih frekvencija. Daljnjim kretanjem motora, gornji (prema dijagramu) dio otpornika R1 uključuje kondenzator C1, što dovodi do porasta viših frekvencija.


Fig.7

Prilikom zamjene varijabilnog otpornika R1 prekidačem (sl. 8a i 8.6), razmatrani regulator se pretvara u najjednostavniji registar tonova (pozicija 1 - klasična; 2 - jazz; 3 - rock), popularan 50-ih - 60-ih godina i ponovo korišten u ekvilajzerima radio kaseta i muzički centri 90-ih godina.


Fig.8

Unatoč činjenici da se čini da je sve već odavno rečeno o kontroli tona, raznolikost krugova pasivne korekcije nije ograničena na predložene opcije. Mnoga zaboravljena rješenja kola sada doživljavaju ponovno rođenje na novom kvalitativnom nivou. Na primjer, vrlo obećavajuća je kontrola jačine zvuka sa odvojenim podešavanjem kompenzacije glasnoće za niske i visoke frekvencije [Z].

LITERATURA
1. Shkritek P. Referentni priručnik za audio kola (prevod s njemačkog). - M.: Mir, 1991, str. 151-153.
2. Krylov G. Broadband ULF. - Radio, 1973, N 9, str.56,57.
3. Shikhatov A. Kombinovana kontrolna jedinica frekvencijskog odziva. - Radio, 1993, N 7, str. 16.

Spisak radioelemenata

Oznaka Tip Denominacija Količina BilješkaProdavnicaMoja beležnica
Opcija 1
C1 Kondenzator0,022 µF1 U notes
C2 Kondenzator0,22 µF1 U notes
C3 Kondenzator0,015 µF1 U notes
C4 Kondenzator0,15 µF1 U notes
R1, R5 Otpornik

4,7 kOhm

2 U notes
R2, R7 Varijabilni otpornik47 kOhm2 U notes
R3, R6 Otpornik

470 Ohm

2 U notes
R4 Otpornik

3,3 kOhm

1 U notes
Opcija 2
C1, C4 Kondenzator0,022 µF2 U notes
C2 Kondenzator0,22 µF1 U notes
C3 Kondenzator2200 pF1 U notes
R1 Otpornik

4,7 kOhm

1 U notes
R2, R5 Varijabilni otpornik47 kOhm2 U notes
R3 Otpornik

470 Ohm

1 U notes
R4 Otpornik

3,3 kOhm

1 U notes
Opcija 3
C1 Kondenzator0,22 µF1 U notes
C2 Kondenzator2200 pF1 U notes
R1 Otpornik

4,7 kOhm

1 U notes
R2, R4 Varijabilni otpornik47 kOhm2 U notes
R3 Otpornik

470 Ohm

1 U notes
Opcija 4
C1 Kondenzator0,01 µF1 U notes
C2 Kondenzator270 pF1 U notes
R1 Otpornik

100 kOhm

1 U notes
R2 Otpornik

10 kOhm

1 U notes
R3, R4 Varijabilni otpornik220 kOhm2 U notes
Opcija 5
C1 Kondenzator0,1 µF1 U notes
C2 Kondenzator270 pF1 U notes
R1 Otpornik

100 kOhm

1 U notes
R2, R4, R5 Varijabilni otpornik220 kOhm3 U notes
R3 Otpornik

10 kOhm

1 U notes
Opcija 6
C1 Kondenzator0,1 µF1

Odlučio sam poslušati kako zvuči pojačalo klase D na IRS2092. Nakon nekog vremena
Dato je naređenje za pretres Alija. Iz radoznalosti "kako zvuči", za njega je naručen i tonski blok.
Pošto je pojačalo još uvijek na putu i kontrola tona je već stigla, odlučio sam
pregledajte to za sada. Kad stigne pojačalo, napraviću recenziju
njega sa merama.
Plaćanje je stiglo u koverti punjenoj mehurićima. Komplet uključuje sam krug i
četiri ručke za otpornike. Vese fluks je više ili manje ispran sa lemljenja
uredno. Raspored ploče je prosečan. Kontrole na fotografiji su s lijeva na desno - HF, MF, LF, Volume.


NE5532P op-pojačala su instalirana na ploči


Također na ploči su sklopovi za stabilizaciju snage (L7812 i L7912) i ispravljač.
Može napajati AC napon iz transformatora za napajanje
naknade.
Šema kruga regulatora je slična ovoj


Vrijednosti nekih otpornika se razlikuju i odsustvo nekih prolaza
kondenzatori.

Sada su najvažniji testovi.
Testirano na ovoj kartici

Creative Sound Blaster X-Fi Titanium PRO sa malom modifikacijom - zadnja strana je potpuno zaštićena štampana ploča, izlazni op-amp je zamijenjen sa OPA2134, svi kondenzatori napajanja su šantovani keramikom.
Frekvencijski odziv (ružičasta - od ulaza do izlaza zaobilazeći tonski blok, plava
- kroz tonski blok - sve kontrole tona u srednjoj poziciji)


Blagi porast je vidljiv na niskim frekvencijama (ispod 200Hz) i pad na
visoka (iznad 6 kHz)
Kontrole basa u ekstremnim pozicijama


Kontrole srednjeg tona u ekstremnim pozicijama


HF kontrole u ekstremnim položajima

THD "THD", desni kanal ide zaobilazeći tonski blok radi poređenja (od izlaza kartice do
ulaz), THD tonskog bloka 0,016%, volio bih da bude manji, naravno. Pokušao sam instalirati OPA2134 umjesto matičnih op-pojačala, distorzija se malo smanjila, ali ne značajno, najvjerovatnije zbog ne sasvim ispravnog rasporeda ploče.


Ovisnost SOI o frekvenciji (desni kanal zaobilazi tonski blok,
ružičasta boja na grafikonu)


Tonski blok ne invertuje fazu signala (desni kanal zaobilazi tonski blok,
ružičasta boja na grafikonu)

Blok prilično prosječne kvalitete, pogodan za kućnu radinost ako vam odgovara CNI.
Malo je vjerovatno da ću se kladiti na planirano jačanje zbog visokog nivoa
harmonijsko izobličenje. Sam ću ožičiti ploču i sastaviti tonski blok.
Nadam se da su informacije bile korisne.

Planiram kupiti +16 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +36 +60

Većina ljubitelja zvuka je prilično kategorična i nije spremna na kompromise pri odabiru opreme, s pravom vjerujući da percipirani zvuk mora biti jasan, snažan i impresivan. Kako to postići?

Pretražite podatke za vaš zahtjev:

Pasivni tonski blok za pojačalo

Šeme, referentne knjige, listovi sa podacima:

Cenovnici, cene:

Diskusije, članci, priručnici:

Pričekajte da se pretraga završi u svim bazama podataka.
Po završetku, pojavit će se link za pristup pronađenim materijalima.

Možda će glavnu ulogu u rješavanju ovog problema imati izbor pojačala.
Funkcija
Pojačalo je odgovorno za kvalitetu i snagu reprodukcije zvuka. Istovremeno, prilikom kupovine treba obratiti pažnju na sljedeće oznake koje označavaju uvođenje visokih tehnologija u proizvodnju audio opreme:


  • Hi-fi. Pruža maksimalnu čistoću i preciznost zvuka, oslobađajući ga od strane buke i izobličenja.
  • Hi-end. Odabir perfekcioniste koji je spreman da plati mnogo za zadovoljstvo uočavanja najsitnijih nijansi svojih omiljenih muzičkih kompozicija. Oprema koja se sklapa ručno je često uključena u ovu kategoriju.

Specifikacije na koje treba obratiti pažnju:

  • Ulaz i izlazna snaga. Nazivna izlazna snaga je od odlučujućeg značaja, jer vrijednosti rubova su često nepouzdane.
  • Frekvencijski opseg. Varira od 20 do 20000 Hz.
  • Faktor nelinearnog izobličenja. Ovdje je sve jednostavno - što manje to bolje. Idealna vrijednost, prema mišljenju stručnjaka, je 0,1%.
  • Odnos signala i šuma. Moderna tehnologija pretpostavlja vrijednost ovog indikatora preko 100 dB, što minimizira vanjsku buku pri slušanju.
  • Faktor dampinga. Odražava izlaznu impedanciju pojačala u odnosu na nominalnu impedanciju opterećenja. Drugim riječima, dovoljan faktor prigušenja (više od 100) smanjuje pojavu nepotrebnih vibracija opreme itd.

Treba imati na umu: proizvodnja visokokvalitetnih pojačala je radno intenzivan i visokotehnološki proces, pa je prema tome i previše niska cijena at pristojne karakteristike trebalo bi da vas upozori.

Klasifikacija

Da bi se razumjela raznolikost tržišne ponude, potrebno je razlikovati proizvod prema različitim kriterijima. Pojačala se mogu klasifikovati:

  • Po snazi. Preliminarni je neka vrsta posredne veze između izvora zvuka i konačnog pojačala snage. Pojačalo snage je zauzvrat odgovorno za jačinu i jačinu izlaznog signala. Zajedno čine kompletno pojačalo.

Važno: primarna konverzija i obrada signala se odvijaju u pretpojačalima.

  • Na osnovu elementarne baze razlikuju se cijevni, tranzistorski i integrirani umovi. Potonji je nastao s ciljem kombiniranja prednosti i minimiziranja nedostataka prva dva, na primjer, kvaliteta zvuka cijevnih pojačala i kompaktnosti tranzistorskih pojačala.
  • Na osnovu načina rada, pojačala se dijele na klase. Glavne klase su A, B, AB. Ako pojačala klase A troše mnogo energije, ali proizvode zvuk visokog kvaliteta, pojačala klase B su upravo suprotna, klasa AB izgleda kao optimalan izbor, predstavljajući kompromis između kvaliteta signala i prilično visoke efikasnosti. Postoje i klase C, D, H i G koje su nastale upotrebom digitalnih tehnologija. Postoje i jednociklični i push-pull režimi rada izlaznog stepena.
  • U zavisnosti od broja kanala, pojačala mogu biti jedno-, dvo- i višekanalna. Potonji se aktivno koriste u kućnim kinima za stvaranje volumetrijskog i realističnog zvuka. Najčešće postoje dvokanalni za desni i levi audio sistem.

Pažnja: proučavanje tehničkih komponenti kupovine je, naravno, neophodno, ali često je odlučujući faktor jednostavno slušanje opreme po principu da li zvuči ili ne.

Aplikacija

Izbor pojačala je u velikoj mjeri opravdan svrhom za koju se kupuje. Navodimo glavna područja upotrebe audio pojačala:

  1. Kao dio kućnog audio sistema. Očigledno je da najbolji izbor je cijevna dvokanalna jednostruka klasa A, također optimalan izbor može formirati trokanalnu klasu AB, gdje je jedan kanal određen za subwoofer, sa Hi-fi funkcijom.
  2. Za audio sistem automobila. Najpopularnija su četverokanalna pojačala AB ili D klase, ovisno o finansijskim mogućnostima kupca. Automobilima je potrebna i crossover funkcija za glatku kontrolu frekvencije, omogućavajući frekvencije u visokom ili niskom rasponu da se režu po potrebi.
  3. U koncertnoj opremi. Kvalitet i mogućnosti profesionalne opreme su opravdano zahtjevniji. visoki zahtjevi zbog velikog prostora širenja zvučnih signala, kao i velike potrebe za intenzitetom i trajanjem upotrebe. Stoga se preporučuje kupnja pojačala najmanje klase D, sposobnog da radi gotovo na granici svoje snage (70-80% od deklarirane), po mogućnosti u kućištu od visokotehnoloških materijala koje štiti od negativnih utjecaja. vremenskim uslovima i mehaničkim uticajima.
  4. U studijskoj opremi. Sve navedeno važi i za studijsku opremu. Možemo dodati otprilike najveći raspon frekvencijske reprodukcije - od 10 Hz do 100 kHz u poređenju sa onim od 20 Hz do 20 kHz u kućnom pojačalu. Također je vrijedna pažnje mogućnost zasebnog podešavanja jačine zvuka na različitim kanalima.

Stoga, kako biste dugo uživali u jasnom i kvalitetnom zvuku, preporučljivo je unaprijed proučiti svu raznolikost ponuda i odabrati opciju audio opreme koja najbolje odgovara vašim potrebama.

DIJAGRAM DRVENIH JEDINICA I NJEGOVI PRORAČUN

Procjena kvaliteta reprodukcije zvučni signal ULF cijevi, kao i svaki uređaj za reprodukciju zvuka, izvodi svaki slušatelj pojedinačno, na osnovu subjektivne percepcije pojačanog signala. Štaviše, svaki korisnik, u procesu slušanja bilo kojeg fonograma, ne samo da ocjenjuje njegovu kvalitetu, već želi i da može promijeniti parametre reprodukovanog signala u skladu sa svojim ličnim potrebama. Kvalitet reprodukcije je, prije svega, određen frekvencijskim odzivom uređaja za reprodukciju zvuka, pa je potrebno koristiti kontrolu frekvencijskog odziva koja bi omogućila slušaocu da podesi najbolji omjer napona u opsegu reprodukovanih frekvencija. U tu svrhu ULF koristi posebne kaskade, koje su regulatori frekvencijskog odziva. Ove faze, koje se često nazivaju kontrolama tona, daju pojačanje ili smanjenje signala na određenim frekvencijama u odnosu na signale na drugim frekvencijama unutar propusnog opsega. Često je zadatak takvih regulatora ograničen na podizanje ili snižavanje signala na ekstremnim frekvencijama audio opsega u odnosu na signale srednje frekvencije. U ULF-ovima cijevi, efektivne kontrole frekvencijskog odziva omogućavaju vam da prilagodite karakteristike pojačanog signala u skladu sa akustičkim svojstvima prostorije, kompenzirate moguća odstupanja od standardnih karakteristika zbog mogućih izobličenja i postignete najprirodniji zvuk fonograma.
Od pojave prvih ULF-ova cijevi, mnoga rješenja kola za kontrolu tona su korištena u opremi za reprodukciju zvuka. Neki od njih nisu izdržali test vremena jer nisu zadovoljili sve veće zahtjeve korisnika. Drugi se, nakon brojnih modernizacija i poboljšanja, još uvijek koriste u modernoj industrijskoj i radioamaterskoj visokokvalitetnoj lampi. Ograničeni obim ove knjige ne dozvoljava nam da o svemu detaljno govorimo moguće opcije kontrole tona za ULF-ove cijevi. Stoga će se u nastavku raspravljati samo o najčešće korištenim shemama.
Velika većina rješenja sklopova za kontrolu tona bazirana je na korištenju varijabilnih otpora i trajni kondenzatori. Rad ovih regulatora zasniva se na činjenici da kako se frekvencija povećava, otpor kondenzatora opada. Treba napomenuti da se obično u visokokvalitetnoj cijevnoj opremi za reprodukciju zvuka kontrola tona provodi pomoću zasebnih kontrola za signale niske, srednje i visoke frekvencije. Međutim, često, posebno u dizajnu radija amatera, možete pronaći kontrole tona koje se kombinuju mehanički. Elementi kola ovakvih kaskada odabrani su tako da se uz istovremeno podešavanje tembra dobije uravnotežena promjena propusnog opsega cijevi ULF, što osigurava ugodan zvuk pojačanog signala čak i uz relativno usku propusnost.
Najčešće, u kaskadama kontrola tona visokokvalitetne opreme za reprodukciju zvuka, varijabilni otpornici se koriste direktno kao regulatori, omogućavajući postepeno ili glatko mijenjanje pojačanja unutar reprodukovanog frekvencijskog opsega. Međutim, kontrole koraka, koje se ponekad nazivaju registrima tona, često se koriste u niskofrekventnim cijevnim pojačalima. Uz njihovu pomoć, za najbolju reprodukciju određenog fonograma, možete odmah odabrati odgovarajući frekvencijski odziv putanje pojačanja. Posebno su vrijedne pažnje višekanalne (najčešće trokanalne) kontrole tona, koje se koriste u kombinaciji s odvojenim putevima pojačanja, na primjer, za visoke, srednje i niske frekvencije, koje rade na odgovarajućim odvojenim Akustični sistemi. Prednosti ovih sistema posebno su uočljive kod velike publike i pri velikim kapacitetima.
U industrijskim cijevima VLF kaskade koje pružaju kontrolu tona obično su uključene u pretpojačalo. Kontrole tona se mogu instalirati na ulazu pojačala, kao i između pretpojačala i finalnog pojačala. Slična rješenja kola se koriste u nekim radioamaterskim dizajnom.
U modernoj cijevnoj opremi visoke vjernosti, kontrola tona se obično provodi korištenjem kontrole pojačanja zavisne od frekvencije i kontrole negativnog nivoa zavisne od frekvencije. povratne informacije. Osim toga, moguće je izgraditi kontrole tona koristeći različite kombinacije ovih metoda. Prilikom odabira kruga za kontrolu tona, potrebno je uzeti u obzir da je prvi način upravljanja karakteriziran promjenjivim nagibom frekvencijskog odziva na granicama raspona i konstantnom prijelaznom frekvencijom. Kontrole tona ugrađene u kolo negativne povratne sprege ovisno o frekvenciji imaju varijabilnu prijelaznu frekvenciju i konstantan nagib frekvencijskog odziva.
Jedan od najvažnijih uslova koji određuju izbor kola za kontrolu tona u cevnom ULF-u je stabilnost pojačala i odsustvo nelinearne distorzije ili generisanja. U praksi, vrlo često kontrole tona uključene u kolo negativne povratne sprege uzrokuju izobličenje. Ova izobličenja su uzrokovana promjenama u faznom odzivu kada je frekvencijski odziv duboko prilagođen. Stoga, u amaterskim dizajnima, prednost se često daje krugovima u kojima se kontrola tona vrši u kanalu pojačanja, a ne u krugu negativne povratne sprege.
Treba napomenuti da se zvučno uočljiva promjena boje obično javlja kada odgovarajuće kontrole daju promjenu pojačanja na datoj frekvenciji od najmanje 6 dB, odnosno 2 puta. Međutim, za visokokvalitetnu opremu za reprodukciju zvuka, ova minimalna promjena pojačanja nije dovoljna. Stoga, da bi slušalac mogao promijeniti tembr zvuka bilo kojeg fonograma u širokom rasponu, kontrole tona moraju obezbijediti promjenu pojačanja na ekstremnim frekvencijama zvučnog spektra od najmanje 15-20 dB. U ovom slučaju, izbor granica za svaku pojedinačnu kontrolu tona treba odrediti uzimajući u obzir svojstva i karakteristike akustičkog sistema.
Takođe treba uzeti u obzir da je za regulisanje tembra u širokom opsegu i sa povećanjem frekventnog odziva na ekstremnim frekvencijama propusnog opsega, sa bilo kojom metodom upravljanja potrebno imati odgovarajuću marginu pojačanja u pojačalu.
Prepoznatljiva karakteristika Jednostavne kontrole tona, koje se najčešće koriste u ULF cijevima male snage, osiguravaju relativni porast niskofrekventnih signala, koji se postiže odsijecanjem viših frekvencija. Jedno vrijeme su takvi regulatori postali široko rasprostranjeni iz nekoliko razloga. Prvo, najjednostavniji akustički sistemi na niskim frekvencijama imaju vrlo primjetno preokretanje frekvencijskog odziva, a drugo, osjetljivost ljudskog sluha na niske tonove je donekle smanjena, posebno pri niskim glasnoćama. Osim toga, takvi regulatori su jednostavni za korištenje.

Da bi se olakšali proračuni, preporučuje se program za modeliranje tonskog bloka Kalkulator tonskog steka. Ovaj program omogućava vam da izračunate bilo koji od popularnih pasivnih tonskih blokova, oba za cevno pojačalo snage, i za poluprovodnike.

Na lijevoj strani je shematski dijagram tembarskog bloka koji se proučava, desno je njegova amplitudno-frekvencijska karakteristika. Pomicanjem klizača varijabilnih otpornika koji se nalaze ispod shematski dijagram kriva će se promijeniti na grafu frekvencijskog odziva, pokazujući korekciju frekvencijskog odziva od strane odabranog kola.
Program ima sedam umetaka sa različitim shemama tonskih blokova:

Dijagram ovog programa je interaktivan - dvostrukim klikom na element pojavljuje se prozor za unos željenih vrijednosti elementa koji vam omogućava da odaberete komponente u zavisnosti od stvarne izlazne impedancije izvora signala koji se koristi i ulaza. impedansa pojačivača snage.
Ova verzija programa takođe ima funkciju za čuvanje dobijenih rezultata, kao i štampanje forme rezultujućeg frekventnog odziva i ocena komponenti koje se koriste u tonskom bloku. Istina, sam program nažalost ne ispisuje tonski blok dijagram.
U postavkama štampača je postavljena orijentacija papira - zadana vrijednost je "Portrait", što nije baš zgodno kada se ispisuje grafikon amplitude frekvencijskog odziva, pa je bolje promijeniti potvrdni okvir na "Pejzaž".
Preuzmite program za izračunavanje tonskog bloka Kalkulator tonskog steka možete kliknuti

Glavni nedostatak aktivnih kontrola tona je upotreba duboke povratne sprege zavisne od frekvencije i velika dodatna izobličenja koja ove kontrole unose u obrađeni signal.
Stoga visokokvalitetna oprema često koristi pasivne regulatore. Istina, nisu bez nedostataka. Najveće od njih je slabljenje signala koje odgovara kontrolnom opsegu. Ali budući da dubina kontrole tona u modernoj opremi za reprodukciju zvuka nije veća od 8...10 dB, u većini slučajeva nije potrebno uvoditi dodatne stupnjeve pojačanja u put signala.
Drugi, beznačajni nedostatak takvih regulatora je potreba za korištenjem varijabilnih otpornika s eksponencijalnom ovisnošću otpora o kutu rotacije motora (grupa "B"), osiguravajući glatku regulaciju.
Međutim, jednostavnost dizajna i indikatori visokog kvaliteta i dalje naginju dizajnerima da koriste pasivne kontrole tona.
Treba napomenuti da ovi regulatori zahtevaju nisku izlaznu impedanciju prethodnog stepena i visoku ulaznu impedanciju sledećeg stepena.
Kontrola tona koju je razvio engleski inženjer Baxandal još 1952. godine postala je, možda, najčešći korektor frekvencije u elektroakustici. Njegova klasična verzija sastoji se od dvije filtarske veze prvog reda koje formiraju most - niskofrekventni R1C1R3C2R2 i visokofrekventni C3R5C4R6R7 (slika 1a). Približne logaritamske amplitudno-frekventne karakteristike (LAFC) regulatora prikazane su na Sl. 1b. Tu su date i izračunate zavisnosti za određivanje vremenskih konstanti prevojnih tačaka LFC-a.


Teoretski, maksimalni mogući nagib frekventnog odziva za linkove prvog reda je 6 dB po oktavi, ali sa praktično implementiranim karakteristikama, zbog male razlike u frekvencijama pregiba (ne više od jedne decenije) i uticaja prethodnih i narednih faza, on ne prelazi 4...5 dB po oktavi. Prilikom podešavanja tona, Baxandal filter samo mijenja nagib frekventnog odziva bez promjene frekvencija infleksije. Slabljenje koje uvodi regulator na srednjim frekvencijama određeno je omjerom n=R1/R3. Opseg regulacije frekventnog odziva ne zavisi samo od vrijednosti slabljenja n, već i od izbora frekvencija infleksije frekventnog odziva, stoga se, da bi se on povećao, frekvencije infleksije postavljaju u područje srednje frekvencije, koje, zauzvrat, ispunjen je međusobnim uticajem prilagođavanja.

U tradicionalnoj verziji razmatranog kontrolera, R1/R3=C2/C1= =C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n-R1. U ovom slučaju postiže se približna koincidencija frekvencija pregiba frekvencijskog odziva u području njegovog porasta i pada (u opštem slučaju su različite), čime se osigurava relativno simetrična regulacija frekvencijskog odziva (pad, čak i kod ovaj slučaj se neminovno pokazuje strmijim i dužim). Sa uobičajeno korišćenim n = 10 (za ovaj slučaj, minimalne vrednosti ocena elemenata su prikazane na slici 1, a-3, a) i izborom frekvencija skretnice blizu 1 kHz, kontrola tona na frekvencijama od 100 Hz i 10 kHz u odnosu na frekvenciju od 1 kHz je ±14...18dB. Kao što je gore navedeno, da bi se postigla glatka kontrola, varijabilni otpornici R2, R7 moraju imati eksponencijalnu kontrolnu karakteristiku (grupa "B") i, pored toga, da bi se dobio linearni frekventni odziv u srednjem položaju klizača regulatora, omjer otpori gornjeg i donjeg (prema dijagramu) sekcija varijabilnih otpornika takođe treba da budu jednaki n. Sa "high-end" n = 2...3, što odgovara kontrolnom opsegu od ±4... 8 dB, sasvim je prihvatljivo koristiti promjenjive otpornike s linearnom ovisnošću otpora o kutu rotacije motora (grupa "A"), ali u isto vrijeme, podešavanje u području pada frekvencije odziv je nešto grublji i rastegnut u području porasta, a ravan frekvencijski odziv se nikako ne postiže u srednjem položaju klizača regulatora. S druge strane, otpor sekcija dvostrukih varijabilnih otpornika sa linearnom zavisnošću je bolje usklađen, čime se smanjuje neusklađenost frekvencijskog odziva kanala stereo pojačala, tako da se neravnomjerna regulacija u ovom slučaju može smatrati prihvatljivom.

Prisustvo otpornika R4 nije bitno, njegova svrha je da umanji međusobni uticaj karika i zbliži infleksne frekvencije frekventnog odziva u području viših audio frekvencija. U pravilu, R4= =(0.3...1.2)"R1. Kao što je prikazano u nastavku, u nekim slučajevima se može potpuno napustiti. Da bi se smanjio utjecaj prethodnih i narednih stupnjeva na regulator, njihov izlazni Rout i ulaz Rin otpori bi trebali biti u skladu s tim<>R2.

Navedena „osnovna“ verzija regulatora se obično koristi u visokoj radio opremi.

U opremi za domaćinstvo koristi se donekle pojednostavljena verzija (slika 2a). Približne logaritamske amplitudno-frekventne karakteristike (LAFC) takvog regulatora prikazane su na Sl. 2.6. Pojednostavljenje njegovog visokofrekventnog odseka dovelo je do određene nejasnoće regulacije u području viših frekvencija i do uočljivijeg uticaja prethodnih i kaskada na frekvencijski odziv u ovom području.


Puc.2


Sličan korektor na n = 2 (sa varijabilnim otpornicima grupe "A") bio je posebno popularan u jednostavnim amaterskim pojačalima kasnih 60-ih - ranih 70-ih (uglavnom zbog niskog prigušenja), ali je ubrzo vrijednost n porasla na uobičajeno današnje značenje. . Sve što je gore rečeno o opsegu regulacije, koordinaciji i odabiru regulatora vrijedi i za pojednostavljenu verziju korektora.

Ako odustanemo od zahtjeva za simetričnom regulacijom frekvencijskog odziva u dijelovima njihovog uspona i pada (usput, potreba za padom praktički ne postoji), tada se krug može dodatno pojednostaviti (slika 3, a) . Prikazano na sl. LFC regulatora odgovara krajnjim položajima klizača otpornika R2, R4. Prednost takvog regulatora je njegova jednostavnost, ali budući da su sve njegove karakteristike međusobno povezane, radi lakše regulacije preporučljivo je odabrati n = 3...10. Kako n raste, strmina uspona se povećava, a nagib pada opada. Sve što je gore rečeno o tradicionalnim verzijama Baxandal korektora u potpunosti se odnosi i na ovu krajnje pojednostavljenu verziju.


Puc.3


Međutim, kolo za kontrolu tona Baxandal i njegove varijante nikako nisu jedina moguća implementacija pasivne dvopojasne kontrole tona. Druga grupa regulatora nije napravljena na bazi mostova, već na osnovu djelitelja napona ovisnog o frekvenciji. Kao primjer elegantnog dizajna sklopa za regulator, može se navesti tonski blok, koji se nekada koristio u raznim varijacijama u cijevnim pojačalima. “Vrhunac” ovog regulatora je promjena frekvencija pregiba frekvencijskog odziva u procesu kontrole tembra, što dovodi do zanimljivih efekata u zvuku. Njegov osnovni dijagram prikazan je na sl. 4a, a aproksimirani LFC su prikazani na Sl. 4.6. Tu su date i izračunate zavisnosti za određivanje vremenskih konstanti prevojnih tačaka.


Slika 4


Lako je primijetiti da podešavanje u području nižih audio frekvencija mijenja infleksne frekvencije bez promjene nagiba frekvencijskog odziva. Kada je klizač varijabilnog otpornika R4 u donjem (prema krugu) položaju, frekvencijski odziv na nižim frekvencijama je linearan. Kada pomaknete klizač prema gore, na njemu se pojavljuje uspon, a tačka pregiba tokom procesa regulacije pomiče se u područje nižih frekvencija. Daljnjim kretanjem motora, gornji (prema dijagramu) dio otpornika R4 počinje zaobilaziti otpornik R2, što uzrokuje pomak visokofrekventne točke pregiba u područje viših frekvencija. Dakle, prilikom regulacije, porast niskih frekvencija je upotpunjen padom srednjih frekvencija. Visokofrekventni regulator je jednostavan filter prvog reda i nema posebnih karakteristika.

Na temelju ovog kruga možete izgraditi nekoliko varijanti tonskih blokova koji vam omogućuju podešavanje frekvencijskog odziva u području nižih i viših frekvencija. Štaviše, u području nižih frekvencija moguć je i porast i pad frekvencijskog odziva, ali na višim frekvencijama postoji samo porast.

Varijanta tonskog bloka sa regulacijom frekvencije savijanja frekvencijskog odziva u niskofrekventnom području prikazana je na Sl. 5,a, njegov LACCH je na Sl. 5.6. Otpornik R2 reguliše frekvenciju infleksije frekvencijskog odziva, a R5 reguliše njen nagib. Zajedničko djelovanje regulatora omogućava značajna ograničenja i veću regulatornu fleksibilnost.


Puc.5


Dijagram pojednostavljene verzije tonskog bloka prikazan je na Sl. 6,a, njegov LACCH je na Sl. 6.6. To je, u suštini, hibrid niskofrekventnog dijela tembarnog bloka prikazanog na Sl. 3,a, i visokofrekventni dio tonskog bloka prikazanog na slici 4,a.


Slika 6


Kombinacijom funkcija podešavanja frekvencijskog odziva u niskofrekventnom i visokofrekventnom području, možete dobiti jednostavnu kombiniranu kontrolu tona s jednom kontrolom, vrlo zgodnu za korištenje u radio i automobilskoj opremi. Njegov dijagram strujnog kola prikazan je na sl. 7,a i LACCH - na sl. 7.6. U donjem (prema dijagramu) položaju varijabilnog otpornika R1, frekvencijski odziv je blizu linearnog u cijelom frekvencijskom rasponu. Prilikom pomeranja prema gore, javlja se porast na nižim frekvencijama, a niskofrekventna tačka pregiba tokom procesa regulacije se pomera u područje nižih frekvencija. Daljnjim kretanjem motora, gornji (prema dijagramu) dio otpornika R1 uključuje kondenzator C1, što dovodi do porasta viših frekvencija.


Slika 7


Prilikom zamjene varijabilnog otpornika R1 prekidačem (sl. 8a i 8.6), razmatrani regulator se pretvara u najjednostavniji registar tonova (pozicija 1 - klasična; 2 - jazz; 3 - rock), popularan 50-ih - 60-ih godina i ponovo korišten u ekvilajzerima radija i stereo uređaja 90-ih.


Slika 8


Raznolikost krugova pasivne korekcije nije ograničena na predložene opcije. Mnoga zaboravljena rješenja kola sada doživljavaju ponovno rođenje na novom kvalitativnom nivou.


TB Matyushkina



Karakteristične razlike predloženog načina kontrole boja od postojećih su:

· Formiranje frekvencijskog odziva; na niskim frekvencijama, savijeni prema osi apscise (nagib se glatko povećava sa smanjenjem frekvencije), dok poznati RT-ovi: imaju na niskim frekvencijama potpuno suprotan frekvencijski odziv, konveksan od ose apscise (nagib se smanjuje sa smanjenjem frekvencije);

· Promjena frekvencijskog odziva istovremeno i dosljedno na svim frekvencijama niskofrekventnih (i odvojeno) visokofrekventnih opsega na bilo kojoj dubini regulacije. U tradicionalnim RT-ovima, promjena oblika frekvencijskog odziva pokriva dio opsega;

· Promjena nagiba frekvencijskog odziva ovisno o dubini: regulacija. U većini RT-ova, nagib frekvencijskog odziva je fiksan.