수제 톤 블록. "전자 및 무선 공학" 아마추어를 위한 모든 것! 컨트롤이 최소로 설정되어 있습니다.

이 기사는 독자의 관심을 끌기 위해 다양한 회로 설계와 기능성사운드 재생 장비의 개발 및 현대화에서 라디오 아마추어가 사용할 수 있는 톤 컨트롤.

최근 인기몰이 중인 가장 큰 단점 활성 레귤레이터음색은 깊은 주파수 의존 피드백과 규제된 신호에 추가되는 큰 왜곡을 사용하는 것으로 구성됩니다. 이것이 고품질 장비에 패시브 레귤레이터를 사용하는 것이 권장되는 이유입니다. 사실, 단점이 없는 것은 아닙니다. 이들 중 가장 큰 것은 제어 범위에 해당하는 중요한 신호 감쇠입니다. 그러나 현대 사운드 재생 장비의 음색 제어 깊이는 작기 때문에(8~10dB 이하) 대부분의 경우 신호 경로에 추가 증폭 단계를 도입할 필요가 없습니다.

이러한 조정기의 그다지 중요하지 않은 또 다른 단점은 엔진 회전 각도(그룹 "B")에 대한 저항의 기하급수적 의존성을 갖는 가변 저항을 사용하여 원활한 조정을 보장해야 한다는 것입니다. 그러나 디자인의 단순성과 고품질 표시로 인해 디자이너는 여전히 패시브 톤 컨트롤을 사용하게 됩니다.

이러한 레귤레이터는 이전 단계의 낮은 출력 임피던스와 후속 단계의 높은 입력 임피던스를 요구한다는 점에 유의해야 합니다.

1952년 영국 엔지니어 Baxandal이 개발한 톤 컨트롤은 아마도 전기 음향학에서 가장 일반적인 주파수 교정기가 되었습니다. 클래식 버전은 브리지를 형성하는 두 개의 1차 필터 링크(저주파 R1C1R3C2R2 및 고주파 C3R5C4R6R7)로 구성됩니다(그림 1a). 이러한 조정기의 대략적인 로그 진폭-주파수 특성(LAFC)이 그림 1에 나와 있습니다. 1, ㄴ. LFC 변곡점의 시간 상수를 결정하기 위해 계산된 종속성도 여기에 제공됩니다.

이론적으로 1차 링크에 대해 달성할 수 있는 최대 주파수 응답 기울기는 옥타브당 6dB이지만 실제로 구현된 특성에서는 변곡 주파수의 약간의 차이(10년 이하)와 이전 및 후속 단계의 영향으로 인해 옥타브당 4~5dB를 초과하지 않습니다. 톤을 조정할 때 Baxandal 필터는 변곡 주파수를 변경하지 않고 주파수 응답의 기울기만 변경합니다. 중간 주파수에서 조정기에 의해 도입된 감쇠는 n=R1/R3 비율에 의해 결정됩니다. 주파수 응답 조절 범위는 감쇠량 n뿐만 아니라 변곡 주파수 선택에 따라 달라집니다. 주파수 응답따라서 이를 증가시키기 위해 변곡 주파수가 중간 주파수 영역에 설정되고, 이는 결국 조정의 상호 영향으로 가득 차 있습니다.

고려 중인 컨트롤러의 기존 버전에서는 R1/R3=C2/C1= =C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n-R1입니다. 이 경우, 상승 및 하강 영역에서 주파수 응답의 변곡 주파수가 대략적으로 일치하여(일반적으로 서로 다름) 주파수 응답의 상대적으로 대칭적인 조절(감소, 심지어는 감소)을 보장합니다. 이 경우에는 필연적으로 더 가파르고 더 확장되는 것으로 드러납니다. 일반적으로 사용되는 n = 10(이 경우 요소 등급의 최소값은 그림 1, a-3, a에 표시됨)과 1kHz 근처의 크로스오버 주파수를 선택하면 1kHz의 주파수에 대해 100Hz 및 10kHz는 ±14..18dB입니다. 위에서 언급한 바와 같이 원활한 제어를 위해서는 가변 저항기 R2, R7이 지수 제어 특성(그룹 "B")을 ​​가져야 하며, 또한 조정기 슬라이드의 중간 위치에서 선형 주파수 응답을 얻으려면 가변 저항기의 상단 및 하단(다이어그램에 따라) 섹션의 저항도 n과 같아야 합니다. "하이엔드"의 경우 n = 2...3이며 이는 ±4...의 제어 범위에 해당합니다. 8dB이면 엔진 회전 각도(그룹 "A")에 대한 저항의 선형 의존성을 갖는 가변 저항기를 사용하는 것이 허용되지만 동시에 주파수 감소 영역의 조정이 허용됩니다. 응답은 상승 영역에서 다소 거칠고 늘어나며 레귤레이터 슬라이더의 중간 위치에서는 결코 평평한 주파수 응답을 얻지 못합니다. 반면, 선형 의존성을 갖는 이중 가변 저항 섹션의 저항은 더 잘 일치하므로 스테레오 증폭기 채널의 주파수 응답 불일치가 줄어들므로 이 경우 고르지 않은 조절이 허용되는 것으로 간주될 수 있습니다.

저항 R4의 존재는 중요하지 않습니다. 그 목적은 링크의 상호 영향을 줄이고 더 높은 영역에서 주파수 응답의 변곡 주파수를 더 가깝게 만드는 것입니다. 오디오 주파수. 일반적으로 R4= =(0.3...1.2)"R1입니다. 아래와 같이 어떤 경우에는 완전히 폐기될 수도 있습니다. 레귤레이터에 대한 이전 및 후속 단계의 영향을 줄이기 위해 해당 출력 Rout 및 입력 Rin 저항은 그에 따라 Rout이 되어야 합니다.<>R2.

조정기의 "기본" 버전은 일반적으로 고급 무선 장비에 사용됩니다. 가정용 장비에서는 다소 단순화된 버전이 사용됩니다(그림 2a). 이러한 조정기의 대략적인 로그 진폭-주파수 특성(LAFC)이 그림 1에 나와 있습니다. 2.6. 고주파수 부분의 단순화로 인해 더 높은 주파수 영역에서 규제가 다소 모호해졌으며 이 영역의 주파수 응답에 대한 이전 및 후속 캐스케이드의 영향이 더욱 눈에 띄게 되었습니다.


그림 2

n = 2의 유사한 교정기(그룹 "A"의 가변 저항 포함)는 60년대 후반~70년대 초반(주로 낮은 감쇠로 인해)의 단순 아마추어 증폭기에서 특히 인기가 있었지만 곧 n 값이 오늘날의 일반적인 의미로 증가했습니다. . 규제 범위, 조정 및 규제 기관 선택과 관련하여 위에서 언급한 모든 내용은 교정기의 단순화된 버전에도 해당됩니다.

상승 및 하강 부분에서 주파수 응답의 대칭 조절에 대한 요구 사항을 포기하면 (실제로 감소의 필요성이 발생하지 않음) 회로가 더욱 단순화 될 수 있습니다 (그림 3, a) . 그림에 표시됩니다. 조정기의 LFC는 저항 슬라이더 R2, R4의 극단적인 위치에 해당합니다. 이러한 조정기의 장점은 단순성이지만 모든 특성이 서로 연결되어 있으므로 조정의 용이성을 위해 n = 3...10을 선택하는 것이 좋습니다. n이 증가함에 따라 상승의 가파른 정도가 증가하고 하락의 기울기가 감소합니다. Baxandal 교정기의 기존 버전에 대해 위에서 언급한 모든 내용은 이 극도로 단순화된 버전에 완전히 적용됩니다.


그림 3

그러나 Baxandal 톤 제어 회로와 그 변형은 결코 패시브 2대역 톤 제어의 유일한 구현이 아닙니다. 두 번째 조정기 그룹은 브리지 기반이 아니라 주파수 종속 전압 분배기를 기반으로 만들어집니다. 레귤레이터의 우아한 회로 설계의 예는 한때 일렉트릭 기타용 진공관 앰프의 다양한 변형에 사용되었던 톤 블록입니다. 이 조정기의 "하이라이트"는 톤 제어 과정에서 주파수 응답의 변곡 주파수가 변경된다는 점이며, 이는 "클래식" 일렉트릭 기타 사운드에 흥미로운 효과를 가져옵니다. 그 기본 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 그림 4a에 근사된 LFC가 그림 4a에 나와 있습니다. 4.6. 변곡점의 시간 상수를 결정하기 위해 계산된 종속성도 여기에 제공됩니다.


그림 4

낮은 오디오 주파수 영역의 조정은 주파수 응답의 기울기를 변경하지 않고 변곡 주파수를 변경한다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 가변 저항 R4의 모터가 (다이어그램에 따라) 낮은 위치에 있을 때 주파수 응답은 다음과 같습니다. 낮은 주파수아 선형. 슬라이더를 위로 움직이면 상승이 나타나고 조정 프로세스 중 변곡점이 더 낮은 주파수 영역으로 이동합니다. 엔진이 더 많이 움직이면 저항 R4의 상단(다이어그램에 따라) 부분이 저항 R2를 우회하기 시작하여 고주파 변곡점이 더 높은 주파수 영역으로 이동합니다. 따라서 조절 시 낮은 주파수의 상승은 중간 주파수의 감소로 보완됩니다. 고주파 조정기는 단순한 1차 필터이며 특별한 기능이 없습니다.

이 회로를 기반으로 더 낮은 주파수와 더 높은 주파수 영역에서 주파수 응답을 조정할 수 있는 다양한 톤 블록 변형을 구축할 수 있습니다. 더욱이, 낮은 주파수 영역에서는 주파수 응답의 상승과 하강이 모두 가능하지만, 높은 주파수에서는 상승만 나타납니다.

저주파 영역에서 주파수 응답 굽힘 주파수를 조절하는 톤 블록의 변형이 그림 1에 나와 있습니다. 그림 5,a의 LACCH는 그림 5에 나와 있습니다. 5.6. 저항 R2는 주파수 응답의 변곡 주파수를 조절하고 R5는 기울기를 조절합니다. 규제 기관의 공동 조치를 통해 상당한 제한과 더 큰 규제 유연성이 허용됩니다.


그림 5

톤 블록의 단순화된 버전의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 그림 6,a의 LACCH는 그림 6에 나와 있습니다. 6.6. 이는 본질적으로 그림 1에 표시된 음색 블록의 저주파 부분을 혼합한 것입니다. 그림 3,a와 그림 4,a에 표시된 톤 블록의 고주파수 섹션.


그림 6

저주파 및 고주파 영역의 주파수 응답을 조정하는 기능을 결합하면 하나의 컨트롤로 간단한 결합 톤 컨트롤을 얻을 수 있어 라디오 및 자동차 장비에 사용하기에 매우 편리합니다. 그 회로도는 그림 1에 나와 있습니다. 7,a 및 LACCH - 그림. 7.6. 가변 저항 R1의 낮은(다이어그램에 따르면) 위치에서 주파수 응답은 전체 주파수 범위에 걸쳐 선형에 가깝습니다. 위쪽으로 이동하면 낮은 주파수에서 상승이 나타나고 조정 과정에서 저주파 변곡점이 낮은 주파수 영역으로 이동합니다. 엔진이 더 움직이면 저항 R1의 상단 (다이어그램에 따라) 섹션이 커패시터 C1을 켜서 더 높은 주파수가 상승합니다.


그림 7

가변 저항 R1을 스위치(그림 8a 및 8.6)로 교체하면 고려된 레귤레이터는 50~60년대에 인기가 있었고 다시 사용되는 가장 간단한 톤 레지스터(위치 1 - 클래식, 2 - 재즈, 3 - 록)로 전환됩니다. 라디오 테이프 레코더의 이퀄라이저 및 음악 센터 90년대에.


그림 8

톤 제어에 관해 모든 것이 오래 전에 언급된 것처럼 보이지만 다양한 수동 보정 회로는 제안된 옵션에만 국한되지 않습니다. 잊혀진 많은 회로 솔루션이 이제 새로운 질적 수준으로 재탄생하고 있습니다. 예를 들어, 매우 유망한 것은 저주파 및 고주파 [Z]에 대한 음량 보상을 별도로 조정하는 볼륨 제어입니다.

문학
1. Shkritek P. 오디오 회로에 대한 참조 매뉴얼(독일어 번역). -M .: Mir, 1991, p. 151-153.
2. Krylov G. 광대역 ULF. - 라디오, 1973, N 9, p.56,57.
3. Shikhatov A. 결합된 주파수 응답 제어 장치. - 라디오, 1993, N 7, p. 16.

방사성 원소 목록

지정 유형 명칭 수량 메모가게내 메모장
옵션 1
C1 콘덴서0.022μF1 메모장으로
C2 콘덴서0.22μF1 메모장으로
C3 콘덴서0.015μF1 메모장으로
C4 콘덴서0.15μF1 메모장으로
R1, R5 저항기

4.7kΩ

2 메모장으로
R2, R7 가변 저항기47k옴2 메모장으로
R3, R6 저항기

470옴

2 메모장으로
R4 저항기

3.3k옴

1 메모장으로
옵션 2
C1, C4 콘덴서0.022μF2 메모장으로
C2 콘덴서0.22μF1 메모장으로
C3 콘덴서2200pF1 메모장으로
R1 저항기

4.7kΩ

1 메모장으로
R2, R5 가변 저항기47k옴2 메모장으로
R3 저항기

470옴

1 메모장으로
R4 저항기

3.3k옴

1 메모장으로
옵션 3
C1 콘덴서0.22μF1 메모장으로
C2 콘덴서2200pF1 메모장으로
R1 저항기

4.7kΩ

1 메모장으로
R2, R4 가변 저항기47k옴2 메모장으로
R3 저항기

470옴

1 메모장으로
옵션 4
C1 콘덴서0.01μF1 메모장으로
C2 콘덴서270pF1 메모장으로
R1 저항기

100k옴

1 메모장으로
R2 저항기

10kΩ

1 메모장으로
R3, R4 가변 저항기220kΩ2 메모장으로
옵션 5
C1 콘덴서0.1μF1 메모장으로
C2 콘덴서270pF1 메모장으로
R1 저항기

100k옴

1 메모장으로
R2, R4, R5 가변 저항기220kΩ3 메모장으로
R3 저항기

10kΩ

1 메모장으로
옵션 6
C1 콘덴서0.1μF1

나는 IRS2092에서 클래스 D 앰프의 소리를 들어보기로 결정했습니다. 몇 시간 후
알리에 대한 검색 명령이 내려졌습니다. '소리가 어떻게 나는지' 궁금해서 톤 블록도 주문했습니다.
앰프는 아직 이동 중이고 톤 컨트롤은 이미 도착했기 때문에
일단 검토해 보세요. 앰프가 도착하면 리뷰하겠습니다.
그를 측정해 보세요.
지불금은 거품이 가득한 봉투에 들어있었습니다. 키트에는 회로 자체와
저항기용 핸들 4개. Vese 플럭스는 납땜을 어느 정도 씻어냈습니다.
정돈된. 보드 레이아웃은 평균입니다. 사진의 컨트롤은 왼쪽에서 오른쪽으로 HF, MF, LF, 볼륨입니다.


NE5532P 연산 증폭기가 보드에 설치되어 있습니다.


또한 보드에는 전력 안정화 회로(L7812 및 L7912)와 정류기가 있습니다.
전원 공급용 변압기에서 AC 전압을 공급할 수 있습니다.
수수료.
레귤레이터 회로도는 이와 비슷합니다.


일부 저항의 값이 다르며 일부 통과가 없습니다.
커패시터.

이제 가장 중요한 것은 테스트입니다.
이 카드에서 테스트됨

약간 수정된 Creative Sound Blaster X-Fi Titanium PRO - 뒷면이 완전히 보호됨 인쇄 회로 기판, 출력 연산 증폭기는 OPA2134로 교체되었으며 모든 전원 공급 커패시터는 세라믹으로 분류되었습니다.
주파수 응답(분홍색 - 톤 블록을 우회하여 입력에서 출력까지, 파란색
- 톤 블록을 통해 - 모든 톤 컨트롤이 중간 위치에 있음)


낮은 주파수(200Hz 미만)에서는 약간의 상승이 나타나고
높음(6kHz 이상)
극단적인 위치의 베이스 컨트롤


극한 위치의 미드레인지 컨트롤


극한 위치의 HF 제어

THD "THD", 오른쪽 채널은 비교를 위해 톤 블록을 우회합니다(카드 출력에서
입력), 톤 블록의 THD 0.016%, 물론 더 낮았으면 좋겠습니다. 기본 연산 증폭기 대신 OPA2134를 설치해 보았더니 왜곡이 약간 줄어들었지만 크게 줄어들지는 않았습니다. 보드의 레이아웃이 완전히 정확하지 않았기 때문일 가능성이 높습니다.


주파수에 대한 SOI의 의존성(오른쪽 채널은 톤 블록을 우회하고,
그래프의 핑크색)


톤 블록은 신호 위상을 반전시키지 않습니다(오른쪽 채널은 톤 블록을 우회하고,
그래프의 핑크색)

CNI에 익숙하다면 가정 공예에 적합한 상당히 평균적인 품질의 블록입니다.
높은 가격으로 인해 계획된 강화에 베팅하지 않을 것 같습니다.
고조파 왜곡. 보드 배선은 제가 직접 하고, 톤 블록도 조립하겠습니다.
정보가 도움이 되었기를 바랍니다.

+16을 구매하려고 합니다 즐겨 찾기에 추가 리뷰가 마음에 들었습니다 +36 +60

대부분의 오디오 애호가는 매우 단호하며 장비를 선택할 때 타협할 준비가 되어 있지 않으며 인식된 사운드가 깨끗하고 강력하며 인상적이어야 한다고 믿습니다. 이것을 달성하는 방법은 무엇입니까?

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앰프용 패시브 톤 블록

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완료되면 발견된 자료에 액세스할 수 있는 링크가 나타납니다.

아마도 이 문제를 해결하는 주요 역할은 증폭기 선택에 있을 것입니다.
기능
앰프는 사운드 재생의 품질과 성능을 담당합니다. 동시에 구매할 때 오디오 장비 생산에 첨단 기술이 도입되었음을 나타내는 다음 지정에 주의해야 합니다.


  • 하이파이. 외부 소음과 왜곡이 없는 사운드의 최대 순도와 정확성을 제공합니다.
  • 하이엔드. 자신이 좋아하는 음악 작품의 가장 작은 뉘앙스를 식별하는 즐거움을 위해 기꺼이 많은 비용을 지불하려는 완벽주의자의 선택입니다. 손으로 조립한 장비는 종종 이 범주에 포함됩니다.

주의해야 할 사양은 다음과 같습니다.

  • 입구와 출력 파워. 정격 출력 전력은 결정적으로 중요합니다. 가장자리 값은 종종 신뢰할 수 없습니다.
  • 주파수 범위. 20~20000Hz까지 다양합니다.
  • 비선형 왜곡 인자. 여기에서는 모든 것이 간단합니다. 적을수록 좋습니다. 전문가에 따르면 이상적인 가치는 0.1%입니다.
  • 신호 대 잡음비. 현대 기술에서는 이 표시기의 값을 100dB 이상으로 가정하여 청취 시 외부 소음을 최소화합니다.
  • 덤핑 팩터. 공칭 부하 임피던스와 관련하여 증폭기의 출력 임피던스를 반영합니다. 즉, 충분한 감쇠계수(100 이상)는 장비 등의 불필요한 진동 발생을 줄여줍니다.

기억해야 할 점: 고품질 앰프의 제조는 노동 집약적이고 첨단 기술을 필요로 하는 공정입니다. 저렴한 가격~에 괜찮은 특성당신에게 경고해야합니다.

분류

다양한 시장 제안을 이해하려면 다양한 기준에 따라 제품을 구별할 필요가 있습니다. 증폭기는 다음과 같이 분류될 수 있습니다.

  • 힘으로. 예비는 음원과 최종 전력 증폭기 사이의 일종의 중간 링크입니다. 전력 증폭기는 출력 신호의 강도와 볼륨을 담당합니다. 그들은 함께 완전한 증폭기를 형성합니다.

중요: 기본 변환 및 신호 처리는 프리앰프에서 수행됩니다.

  • 요소 기반을 기반으로 튜브, 트랜지스터 및 통합 정신이 있습니다. 후자는 처음 두 가지의 장점을 결합하고 단점(예: 진공관 증폭기의 음질 및 트랜지스터 증폭기의 소형화)을 최소화하려는 목적으로 탄생했습니다.
  • 작동 모드에 따라 증폭기는 클래스로 구분됩니다. 주요 클래스는 A, B, AB입니다. 클래스 A 앰프가 많은 전력을 사용하지만 고품질 사운드를 생성하는 경우 클래스 B 앰프는 정반대이며 클래스 AB는 신호 품질과 상당히 높은 효율성 사이의 절충안을 나타내는 최적의 선택인 것 같습니다. 디지털 기술의 사용으로 인해 발생한 클래스 C, D, H 및 G도 있습니다. 출력단에는 단일 사이클 및 푸시풀 작동 모드도 있습니다.
  • 채널 수에 따라 앰프는 단일, 이중 및 다중 채널이 될 수 있습니다. 후자는 볼륨 있고 사실적인 사운드를 생성하기 위해 홈 시어터에서 적극적으로 사용됩니다. 대부분 오른쪽 및 왼쪽 오디오 시스템에 각각 2채널이 있습니다.

주의: 구매의 기술적 구성 요소를 연구하는 것은 물론 필요하지만 종종 결정적인 요소는 단순히 소리가 나는지 여부에 따라 장비를 듣는 것입니다.

애플리케이션

앰프 선택은 주로 구매 목적에 따라 정당화됩니다. 오디오 증폭기의 주요 사용 영역을 나열합니다.

  1. 홈 오디오 시스템의 일부로. 그것은 분명하다 최선의 선택튜브 2채널 단일 종단 클래스 A입니다. 최적의 선택 3채널 클래스 AB를 구성할 수 있으며, 여기서 한 채널은 Hi-Fi 기능을 갖춘 서브우퍼용으로 지정됩니다.
  2. 자동차 오디오 시스템용. 가장 인기 있는 것은 구매자의 재정 능력에 따라 4채널 AB 또는 D 클래스 앰프입니다. 또한 자동차에는 원활한 주파수 제어를 위한 크로스오버 기능이 필요하므로 필요에 따라 높거나 낮은 범위의 주파수를 차단할 수 있습니다.
  3. 콘서트 장비에서. 전문 장비의 품질과 기능은 당연히 더 까다롭습니다. 높은 요구 사항소리 신호의 전파 공간이 넓고 사용 강도와 지속 시간에 대한 요구가 높기 때문입니다. 따라서 전력 한계(선언된 것의 70-80%)에서 거의 작동할 수 있는 클래스 D 이상의 증폭기를 구입하는 것이 좋습니다. 가급적이면 부정적인 것으로부터 보호하는 첨단 소재로 만들어진 하우징에 넣어야 합니다. 기상 조건 및 기계적 영향.
  4. 스튜디오 장비. 위의 모든 사항은 스튜디오 장비에도 적용됩니다. 가정용 증폭기의 20Hz~20kHz에 비해 가장 큰 주파수 재생 범위인 10Hz~100kHz를 추가할 수 있습니다. 또한 주목할만한 점은 서로 다른 채널의 볼륨을 개별적으로 조정하는 기능입니다.

따라서 깨끗하고 고품질의 사운드를 오랫동안 즐기려면 다양한 제안을 미리 조사하고 요구 사항에 가장 적합한 오디오 장비 옵션을 선택하는 것이 좋습니다.

목재 단위 다이어그램 및 계산

재생 품질 평가 소리 신호다른 사운드 재생 장치와 마찬가지로 진공관 ULF는 증폭된 신호에 대한 주관적인 인식을 기반으로 각 청취자가 개별적으로 수행합니다. 더욱이, 각 사용자는 음반을 듣는 과정에서 음반의 품질을 평가할 뿐만 아니라 자신의 개인적인 필요에 따라 재생된 신호의 매개변수를 변경할 수 있기를 원합니다. 재생의 품질은 우선 사운드 재생 장치의 주파수 응답에 따라 결정되므로 청취자가 재생 주파수 범위에서 가장 좋은 전압 비율을 설정할 수 있는 주파수 응답 제어를 사용할 필요가 있습니다. 이를 위해 ULF는 주파수 응답 조정기인 특수 캐스케이드를 사용합니다. 종종 톤 제어라고 불리는 이러한 단계는 통과 대역 내 다른 주파수의 신호에 비해 특정 주파수의 신호에 대한 부스트 또는 컷을 제공합니다. 종종 이러한 조정기의 작업은 중간 주파수 신호에 비해 오디오 범위의 극한 주파수에서 신호를 높이거나 낮추는 것으로 제한됩니다. 진공관 ULF에서 효과적인 주파수 응답 제어를 사용하면 실내의 음향 특성에 따라 증폭된 신호의 특성을 조정하고 왜곡 가능성으로 인해 표준 특성에서 발생할 수 있는 편차를 보상하며 음반의 가장 자연스러운 사운드를 얻을 수 있습니다.
최초의 진공관 ULF가 등장한 이후 사운드 재생 장비에 톤 제어를 위한 많은 회로 솔루션이 사용되었습니다. 그들 중 일부는 끊임없이 증가하는 사용자 요구를 충족시키지 못했기 때문에 시간의 시험을 견디지 못했습니다. 다른 것들은 수많은 현대화와 개선 이후에도 여전히 현대 산업 및 아마추어 무선 고품질 램프 장비에 사용됩니다. 이 책의 범위가 제한되어 있어 모든 것에 대해 자세히 이야기할 수는 없습니다. 가능한 옵션튜브 ULF용 톤 컨트롤. 따라서 아래에서는 가장 일반적으로 사용되는 방식에 대해서만 설명합니다.
톤 제어를 위한 대부분의 회로 솔루션은 가변 저항 및 영구 축전기. 이러한 조정기의 작동은 주파수가 증가함에 따라 커패시터의 저항이 감소한다는 사실에 기초합니다. 일반적으로 고품질 사운드 재생 튜브 장비에서 톤 제어는 저주파수, 중간 주파수 및 고주파수 신호에 대해 별도의 컨트롤을 사용하여 수행된다는 점에 유의해야 합니다. 그러나 특히 아마추어 라디오 설계에서는 기계적으로 결합된 톤 컨트롤을 찾을 수 있는 경우가 많습니다. 이러한 캐스케이드의 회로 요소는 음색을 조정하는 동시에 ULF 튜브 통과 대역의 균형 잡힌 변화를 얻을 수 있도록 선택되어 상대적으로 좁은 통과 대역에서도 증폭된 신호의 쾌적한 사운드를 보장합니다.
대부분 고품질 사운드 재생 장비의 계단식 톤 제어에서는 가변 저항이 레귤레이터로 직접 사용되어 재생 주파수 범위 내에서 게인을 점진적으로 또는 부드럽게 변경할 수 있습니다. 그러나 톤 레지스터라고도 불리는 단계 제어는 저주파 진공관 증폭기에 자주 사용됩니다. 도움을 받으면 특정 음반을 가장 잘 재생하기 위해 증폭 경로의 적절한 주파수 응답을 즉시 선택할 수 있습니다. 특히 주목할 만한 것은 다중 채널(대부분 3채널) 톤 컨트롤입니다. 이는 별도의 증폭 경로(예: 고주파, 중주파, 저주파)와 함께 사용되며 해당 별도의 증폭 경로에서 작동합니다. 어쿠스틱 시스템. 이러한 시스템의 장점은 대규모 청중과 고용량에서 특히 두드러집니다.
산업용 진공관에서는 톤 제어를 제공하는 VLF 캐스케이드가 일반적으로 프리앰프에 포함됩니다. 톤 컨트롤은 앰프 입력뿐만 아니라 프리앰프와 최종 앰프 사이에도 설치할 수 있습니다. 일부 아마추어 무선 설계에는 유사한 회로 솔루션이 사용됩니다.
최신 고충실도 진공관 장비에서 톤 제어는 일반적으로 주파수 종속 게인 제어와 주파수 종속 네거티브 레벨 제어를 모두 사용하여 수행됩니다. 피드백. 또한 이러한 방법을 다양하게 조합하여 톤 컨트롤을 구축할 수도 있습니다. 톤 제어 회로를 선택할 때 첫 번째 제어 방법은 범위 경계에서 주파수 응답의 가변 기울기와 일정한 전이 주파수를 특징으로 한다는 점을 고려해야 합니다. 주파수 의존형 네거티브 피드백 회로에 설치된 톤 컨트롤은 가변 전이 주파수와 일정한 주파수 응답 기울기를 갖습니다.
진공관 ULF에서 톤 제어 회로의 선택을 결정하는 가장 중요한 조건 중 하나는 증폭기의 안정성과 비선형 왜곡 또는 생성이 없다는 것입니다. 실제로는 네거티브 피드백 회로에 포함된 톤 컨트롤이 왜곡을 일으키는 경우가 많습니다. 이러한 왜곡은 주파수 응답이 크게 조정될 때 위상 응답의 변화로 인해 발생합니다. 따라서 아마추어 설계에서는 네거티브 피드백 회로보다는 증폭 채널에서 톤 제어가 수행되는 회로가 선호되는 경우가 많습니다.
일반적으로 해당 컨트롤이 최소 6dB, 즉 2배의 특정 주파수에서 게인 변경을 제공할 때 청각적으로 눈에 띄는 음색 변화가 발생한다는 점에 유의해야 합니다. 그러나 고품질 사운드 재생 장비의 경우 이러한 최소한의 게인 변화만으로는 충분하지 않습니다. 따라서 청취자가 넓은 범위 내에서 음반의 음색을 변경할 수 있으려면 톤 컨트롤이 최소 15-20dB의 사운드 스펙트럼의 극한 주파수에서 게인 변경을 제공해야 합니다. 이 경우 각 개별 톤 컨트롤에 대한 제한 선택은 음향 시스템의 특성과 특징을 고려하여 결정되어야 합니다.
넓은 범위에 걸쳐 음색을 조절하고 통과 대역의 극한 주파수에서 주파수 응답을 증가시키려면 모든 제어 방법을 사용하여 증폭기에 적절한 이득 여유가 있어야 한다는 점도 고려해야 합니다.
구별되는 특징저전력 튜브 ULF에 가장 자주 사용되는 간단한 톤 컨트롤은 더 높은 주파수를 차단하여 저주파 신호의 상대적 상승을 보장하는 것입니다. 한때 이러한 규제 기관은 여러 가지 이유로 널리 퍼졌습니다. 첫째, 저주파에서 가장 단순한 음향 시스템은 주파수 응답에서 매우 눈에 띄는 롤오버를 가지며, 둘째, 낮은 톤에 대한 인간 청력의 민감도는 특히 낮은 볼륨에서 다소 감소합니다. 또한 이러한 조정기는 사용하기 쉽습니다.

계산을 용이하게 하려면 톤 블록 모델링 프로그램을 권장합니다. 톤 스택 계산기. 이 프로그램널리 사용되는 패시브 톤 블록을 계산할 수 있습니다. 튜브 증폭기전력용, 반도체용.

왼쪽에는 연구 중인 음색 블록의 개략도가 있고 오른쪽에는 진폭-주파수 특성이 있습니다. 아래에 위치한 가변저항의 슬라이더를 움직여서 개략도곡선은 주파수 응답 그래프에서 변경되어 선택한 회로에 의한 주파수 응답 수정을 보여줍니다.
이 프로그램에는 서로 다른 톤 블록 구성을 가진 7개의 인서트가 있습니다.

이 프로그램의 다이어그램은 대화형입니다. 요소를 두 번 클릭하면 원하는 요소 값을 입력할 수 있는 창이 나타나며, 이를 통해 사용된 신호 소스의 실제 출력 임피던스와 입력에 따라 구성 요소를 선택할 수 있습니다. 전력 증폭기의 임피던스.
이 버전의 프로그램에는 얻은 결과를 저장하는 기능과 결과적인 주파수 응답 형식 및 톤 블록에 사용된 구성 요소의 등급을 인쇄하는 기능도 있습니다. 사실, 불행하게도 프로그램 자체는 톤 블록 다이어그램을 인쇄하지 않습니다.
프린터 설정에서 용지 방향이 설정됩니다. 기본값은 "세로"입니다. 이는 주파수 응답 진폭 그래프를 인쇄할 때 그다지 편리하지 않으므로 확인란을 "가로"로 변경하는 것이 좋습니다.
톤 블록 계산 프로그램 다운로드 톤 스택 계산기당신은 클릭할 수 있습니다

액티브 톤 컨트롤의 가장 큰 단점은 깊은 주파수 종속 피드백을 사용하고 이러한 컨트롤로 인해 처리된 신호에 큰 추가 왜곡이 발생한다는 것입니다.
따라서 고품질 장비에는 패시브 레귤레이터를 사용하는 경우가 많습니다. 사실, 단점이 없는 것은 아닙니다. 이들 중 가장 큰 것은 제어 범위에 해당하는 신호 감쇠입니다. 그러나 현대 사운드 재생 장비의 톤 제어 깊이는 8~10dB를 넘지 않기 때문에 대부분의 경우 신호 경로에 추가 증폭 단계를 도입할 필요가 없습니다.
이러한 조정기의 또 다른 사소한 단점은 엔진 회전 각도(그룹 "B")에 대한 저항의 기하급수적 의존성을 갖는 가변 저항을 사용하여 원활한 조정을 보장해야 한다는 것입니다.
그러나 디자인의 단순성과 고품질 표시로 인해 디자이너는 여전히 패시브 톤 컨트롤을 사용하게 됩니다.
이러한 레귤레이터는 이전 단계의 낮은 출력 임피던스와 후속 단계의 높은 입력 임피던스를 요구한다는 점에 유의해야 합니다.
1952년에 영국 엔지니어 Baxandal이 개발한 톤 컨트롤은 아마도 전기 음향학에서 가장 일반적인 주파수 교정기가 되었습니다. 클래식 버전은 브리지를 형성하는 두 개의 1차 필터 링크(저주파 R1C1R3C2R2 및 고주파 C3R5C4R6R7)로 구성됩니다(그림 1a). 레귤레이터의 대략적인 로그 진폭-주파수 특성(LAFC)은 그림 1에 나와 있습니다. 1b. LFC 변곡점의 시간 상수를 결정하기 위해 계산된 종속성도 여기에 제공됩니다.


이론적으로 1차 링크에 대해 달성할 수 있는 최대 주파수 응답 기울기는 옥타브당 6dB이지만 실제로 구현된 특성에서는 변곡 주파수의 약간의 차이(10년 이하)와 이전 및 후속 단계의 영향으로 인해 옥타브당 4~5dB를 초과하지 않습니다. 톤을 조정할 때 Baxandal 필터는 변곡 주파수를 변경하지 않고 주파수 응답의 기울기만 변경합니다. 중간 주파수에서 조정기에 의해 도입된 감쇠는 n=R1/R3 비율에 의해 결정됩니다. 주파수 응답의 조절 범위는 감쇠 값 n뿐만 아니라 주파수 응답의 변곡 주파수 선택에 따라 달라집니다. 따라서 이를 증가시키기 위해 변곡 주파수가 중간 주파수 영역에 설정됩니다. 차례로 조정의 상호 영향으로 가득 차 있습니다.

고려 중인 컨트롤러의 기존 버전에서는 R1/R3=C2/C1= =C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n-R1입니다. 이 경우, 상승 및 하강 영역에서 주파수 응답의 변곡 주파수가 대략적으로 일치하여(일반적으로 서로 다름) 주파수 응답의 상대적으로 대칭적인 조절(감소, 심지어는 감소)을 보장합니다. 이 경우에는 필연적으로 더 가파르고 더 확장되는 것으로 드러납니다. 일반적으로 사용되는 n = 10(이 경우 요소 등급의 최소값은 그림 1, a-3, a에 표시됨)과 1kHz 근처의 크로스오버 주파수를 선택하면 1kHz의 주파수에 대해 100Hz 및 10kHz는 ±14..18dB입니다. 위에서 언급한 바와 같이 원활한 제어를 위해서는 가변 저항기 R2, R7이 지수 제어 특성(그룹 "B")을 ​​가져야 하며, 또한 조정기 슬라이드의 중간 위치에서 선형 주파수 응답을 얻으려면 가변 저항기의 상단 및 하단(다이어그램에 따라) 섹션의 저항도 n과 같아야 합니다. "하이엔드"의 경우 n = 2...3이며 이는 ±4...의 제어 범위에 해당합니다. 8dB이면 엔진 회전 각도(그룹 "A")에 대한 저항의 선형 의존성을 갖는 가변 저항기를 사용하는 것이 허용되지만 동시에 주파수 감소 영역의 조정이 허용됩니다. 응답은 상승 영역에서 다소 거칠고 늘어나며 레귤레이터 슬라이더의 중간 위치에서는 결코 평평한 주파수 응답을 얻지 못합니다. 반면, 선형 의존성을 갖는 이중 가변 저항 섹션의 저항은 더 잘 일치하므로 스테레오 증폭기 채널의 주파수 응답 불일치가 줄어들므로 이 경우 고르지 않은 조절이 허용되는 것으로 간주될 수 있습니다.

저항 R4의 존재는 중요하지 않습니다. 그 목적은 링크의 상호 영향을 줄이고 더 높은 오디오 주파수 영역에서 주파수 응답의 변곡 주파수를 모으는 것입니다. 일반적으로 R4= =(0.3...1.2)"R1입니다. 아래와 같이 어떤 경우에는 완전히 폐기될 수도 있습니다. 레귤레이터에 대한 이전 및 후속 단계의 영향을 줄이기 위해 해당 출력 Rout 및 입력 Rin 저항은 그에 따라 Rout이 되어야 합니다.<>R2.

조정기의 "기본" 버전은 일반적으로 고급 무선 장비에 사용됩니다.

가정용 장비에서는 다소 단순화된 버전이 사용됩니다(그림 2a). 이러한 조정기의 대략적인 로그 진폭-주파수 특성(LAFC)이 그림 1에 나와 있습니다. 2.6. 고주파수 부분의 단순화로 인해 더 높은 주파수 영역에서 규제가 다소 모호해졌으며 이 영역의 주파수 응답에 대한 이전 및 후속 캐스케이드의 영향이 더욱 눈에 띄게 되었습니다.


Puc.2


n = 2의 유사한 교정기(그룹 "A"의 가변 저항 포함)는 60년대 후반~70년대 초반(주로 낮은 감쇠로 인해)의 단순 아마추어 증폭기에서 특히 인기가 있었지만 곧 n 값이 오늘날의 일반적인 의미로 증가했습니다. . 규제 범위, 조정 및 규제 기관 선택과 관련하여 위에서 언급한 모든 내용은 교정기의 단순화된 버전에도 해당됩니다.

상승 및 하강 부분에서 주파수 응답의 대칭 조절에 대한 요구 사항을 포기하면 (실제로 감소의 필요성이 발생하지 않음) 회로가 더욱 단순화 될 수 있습니다 (그림 3, a) . 그림에 표시됩니다. 조정기의 LFC는 저항 슬라이더 R2, R4의 극단적인 위치에 해당합니다. 이러한 조정기의 장점은 단순성이지만 모든 특성이 서로 연결되어 있으므로 조정의 용이성을 위해 n = 3...10을 선택하는 것이 좋습니다. n이 증가함에 따라 상승의 가파른 정도가 증가하고 하락의 기울기가 감소합니다. Baxandal 교정기의 기존 버전에 대해 위에서 언급한 모든 내용은 이 극도로 단순화된 버전에 완전히 적용됩니다.


Puc.3


그러나 Baxandal 톤 제어 회로와 그 변형은 결코 패시브 2대역 톤 제어의 유일한 구현이 아닙니다. 두 번째 조정기 그룹은 브리지 기반이 아니라 주파수 종속 전압 분배기를 기반으로 만들어집니다. 레귤레이터의 우아한 회로 설계의 예로 한때 진공관 앰프의 다양한 변형에 사용되었던 톤 블록을 들 수 있습니다. 이 레귤레이터의 "하이라이트"는 음색 제어 과정에서 주파수 응답의 변곡 주파수가 변경되어 사운드에 흥미로운 효과를 가져온다는 것입니다. 그 기본 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 그림 4a에 근사된 LFC가 그림 4a에 나와 있습니다. 4.6. 변곡점의 시간 상수를 결정하기 위해 계산된 종속성도 여기에 제공됩니다.


그림 4


낮은 오디오 주파수 영역의 조정은 주파수 응답의 기울기를 변경하지 않고 변곡 주파수를 변경한다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 가변 저항 R4 슬라이더가 (회로에 따라) 낮은 위치에 있으면 더 낮은 주파수에서의 주파수 응답은 선형입니다. 슬라이더를 위로 움직이면 상승이 나타나고 조정 프로세스 중 변곡점이 더 낮은 주파수 영역으로 이동합니다. 엔진이 더 많이 움직이면 저항 R4의 상단(다이어그램에 따라) 부분이 저항 R2를 우회하기 시작하여 고주파 변곡점이 더 높은 주파수 영역으로 이동합니다. 따라서 조절 시 낮은 주파수의 상승은 중간 주파수의 감소로 보완됩니다. 고주파 조정기는 단순한 1차 필터이며 특별한 기능이 없습니다.

이 회로를 기반으로 더 낮은 주파수와 더 높은 주파수 영역에서 주파수 응답을 조정할 수 있는 다양한 톤 블록 변형을 구축할 수 있습니다. 더욱이, 낮은 주파수 영역에서는 주파수 응답의 상승과 하강이 모두 가능하지만, 높은 주파수에서는 상승만 나타납니다.

저주파 영역에서 주파수 응답 굽힘 주파수를 조절하는 톤 블록의 변형이 그림 1에 나와 있습니다. 그림 5,a의 LACCH는 그림 5에 나와 있습니다. 5.6. 저항 R2는 주파수 응답의 변곡 주파수를 조절하고 R5는 기울기를 조절합니다. 규제 기관의 공동 조치를 통해 상당한 제한과 더 큰 규제 유연성이 허용됩니다.


Puc.5


톤 블록의 단순화된 버전의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 그림 6,a의 LACCH는 그림 6에 나와 있습니다. 6.6. 이는 본질적으로 그림 1에 표시된 음색 블록의 저주파 부분을 혼합한 것입니다. 그림 3,a와 그림 4,a에 표시된 톤 블록의 고주파수 섹션.


그림 6


저주파 및 고주파 영역의 주파수 응답을 조정하는 기능을 결합하면 하나의 컨트롤로 간단한 결합 톤 컨트롤을 얻을 수 있어 라디오 및 자동차 장비에 사용하기에 매우 편리합니다. 그 회로도는 그림 1에 나와 있습니다. 7,a 및 LACCH - 그림. 7.6. 가변 저항 R1의 낮은(다이어그램에 따르면) 위치에서 주파수 응답은 전체 주파수 범위에 걸쳐 선형에 가깝습니다. 위쪽으로 이동하면 낮은 주파수에서 상승이 나타나고 조정 과정에서 저주파 변곡점이 낮은 주파수 영역으로 이동합니다. 엔진이 더 움직이면 저항 R1의 상단 (다이어그램에 따라) 섹션이 커패시터 C1을 켜서 더 높은 주파수가 상승합니다.


그림 7


가변 저항 R1을 스위치(그림 8a 및 8.6)로 교체하면 고려된 레귤레이터는 50~60년대에 인기가 있었고 다시 사용되는 가장 간단한 톤 레지스터(위치 1 - 클래식, 2 - 재즈, 3 - 록)로 전환됩니다. 90년대 라디오와 스테레오의 이퀄라이저.


그림 8


다양한 수동 보정 회로는 제안된 옵션에만 국한되지 않습니다. 잊혀진 많은 회로 솔루션이 이제 새로운 질적 수준으로 재탄생하고 있습니다.


결핵 마튜쉬키나



제안된 음색 제어 방법은 기존 방법과의 특징적인 차이점은 다음과 같다.

· 주파수 응답의 형성; 저주파에서는 가로축 방향으로 구부러져 있고(기울기는 주파수 감소에 따라 부드럽게 증가함), 알려진 RT는 저주파에서 정확히 반대 주파수 응답을 가지며 가로축에서 볼록합니다(기울기는 주파수 감소에 따라 감소함).

· 모든 조절 깊이에서 저주파(별도) 고주파 범위의 모든 주파수에서 주파수 응답이 동시에 일관되게 변경됩니다. 기존 RT에서는 주파수 응답 형태의 변화가 범위의 일부를 차지합니다.

· 깊이에 따라 주파수 응답의 기울기 변경: 조절. 대부분의 RT에서 주파수 응답의 기울기는 고정되어 있습니다.