Регулятор гучності з тонкомпенсацією

При невеликих рівнях гучності звучання звукопідсилювальної апаратури невисокого класу не забезпечує, як правило, якісного відтворення. Це пов'язано з тим, що при невеликій гучності вухо людини стає менш чутливим до частот нижнього і верхнього спектра. Для усунення цього недоліку в високоякісної апаратурі передбачені різні схеми компенсації амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) при малих гучності звучання, тобто верхні і нижні частоти додатково посилюються, в результаті АЧХ вирівнюється і якість звучання не змінюється на слух при будь-якому рівні гучності. Найпростішим способом можна досягти цього ефекту, застосувавши регулятори гучності з тонкомпенсацією. Схеми досить прості і не вимагають застосування дефіцитних деталей і будь-якої настройки.

Переважна більшість таких схем раніше будувалося на основі спеціальних змінних резисторів з додатковими відводами, як показано на рис.1. Основний недолік таких схем - застосування спеціальних резисторів і невелика глибина тонкомпенсації. Для них, також, характерна певна нелінійність, ступінчастість відтворення верхніх і особливо нижніх частот при певних положеннях движка змінного резистора з одним або двома відводами.

Нижче наводяться схеми тонкомпенсірованних регуляторів гучності на резисторах групи «В» без відводів (звичайні змінні резистори, широко застосовуються в різній радіоапаратурі. Група резистора визначає залежність вводиться опору при повороті движка і позначається буквою, наприклад, «А», «В», «С »в його маркуванні, перед або після позначення його номінального опору)

На рис.2 показана схема, де високочастотна (ВЧ) корекція здійснюється ланцюгом R1C1. а низькочастотна (НЧ) - Т-образним фільтром R2C2R3. АЧХ тонкомпенсації цього регулятора приблизно така ж, як і у пристроїв з застосуванням регулятора з двома відводами. Недоліком такої схеми є невелика крутизна підйому АЧХ в областях нижчих і вищих частот, а також застосування змінного резистора великого опору (2 МОм), які не дуже просто знайти в даний час.

Покращення тонкомпенсації можна досягти підключенням додаткових RC-ланцюгів, як на рис.3. До того ж тут застосований змінний резистор широко поширеного номіналу (можна поставити 47 ... 68 кОм). У цьому випадку функцію низькочастотного коректора буде виконувати не тільки Т-образний фільтр R2C3R3, але і введена додаткова ланцюг R7C4. Фактично це буде вже фільтр нижніх частот (ФНЧ) другого порядку, що забезпечує крутизну підйому АЧХ регулятора в низькочастотної області 12 дБ на октаву. ВЧ-корекція досягнута введенням фільтра верхніх частот C2R5R6C5R7 на додаток до традиційної ланцюга R1C1.

Слід зазначити, що в даній схемі тонкомпенсація в області вищих частот трохи перевищує необхідну. Зроблено це навмисно і з суто суб'єктивним сприйняттям музичних фонограм в домашніх умовах. Невеликий провал АЧХ на частоті 3,5 кГц в нижньому положенні движка резистора R4 обумовлений фазовим зрушенням між сигналами цієї частоти, які пройшли через ФВЧ і резистор R4. При виключення елементів C2, R5, R6, C5 цей провал зникає, зникає і додатковий підйом АЧХ на вищих частотах, що призводить параметри коректора до стандартних, рекомендованим для таких тонкомпенсаторов в різній технічній літературі по акустиці. Тому ці елементи можна виключити, все залежить від конкретних особливостей апаратури і особистого слухового сприйняття.

До незначним недоліків даної схеми можна віднести невелике зменшення (до 48 дБ) діапазону регулювання гучності, що обумовлено присутністю резистора R7 в ланцюзі регулювання. Але на практиці таке невелике зменшення діапазону регулювання, як правило, некритично.

Схему такої тонкомненсаціі можна застосувати при розробці і виготовленні нової звукопідсилювальної апаратури, а також для доопрацювання вже наявних підсилювачів, магнітол, приймачів. Якщо в таких пристроях застосовуються звичайні регулятори гучності, тобто просто змінний резистор відповідного опору, не включений в колі зворотного зв'язку підсилюючих вузлів, то можна замість нього включити дану схему. Але при цьому потрібно враховувати вихідний опір попереднього каскаду (до регулятора гучності) - воно повинно бути значно менше опору резистора R5, і вхідний опір наступного за регулятором каскаду, яке повинно бути більше опору резистора R3. Чим більше буде різниця цих опорів, тим краще буде забезпечуватися узгодження навантажень і апаратура в цілому буде працювати краще. В крайньому випадку можна перед регулятором і після нього включити додаткові погоджують каскади на транзисторах або мікросхемах і тим самим ще і компенсувати можливе невелике зниження максимальної гучності всього звукового тракту. У моїй особистій практиці такої необхідності не виникало, але нижче приведу пару схем таких додаткових каскадів узгодження (рис.4).

Схеми є додаткові каскади посилення на мікросхемі К157УД2 (два підсилювача в одному корпусі, показано розташування висновків обох каналів) і транзисторі. Як DA1 можна застосувати будь-який операційний підсилювач, наприклад К140УД6, УД7, К153 УД1, УД2 і інші з урахуванням цоколевки їх висновків і коригувальних ланцюгів (тут це конденсатори С2). Від величини резистора R2 залежить коефіцієнт зворотного зв'язку. Чим менше номінал цього резистора, тим менше коефіцієнт посилення каскаду і менше нелінійні спотворення. Тому резистор слід ставити якомога найменшого опору!

Транзистор в другій схемі можна замінити на КТ315, КТ342, КТ306. Опір резистора R2 тут залежить від напруги живлення (чим менше напруга живлення, тим менше опір), а резистором R1 задається режим роботи транзистора по постійному струму. Підбором цього резистора потрібно в режимі спокою (без вхідного сигналу) встановити на виході (колекторі транзистора) напруга, рівне половині напруги живлення.

Додаю малюнки друкованих плат:
- pl1 - плата узгоджувального каскаду на транзисторі;
- pl2 - плата узгоджувального каскаду на МС К157УД2 (два канали);
- pl3 - плата тонкомпенсірованного регулятора гучності за схемою рис.3.

список радіоелементів

Схожі статті