Регулятор тембра на микросхеме: Регулятор тембра на микросхеме К157УД2

Содержание

Регулятор тембра на микросхеме К157УД2

6 766

Не редко при ремонте старой аппаратуры встретишь темброблок на микросхеме старой и всеми любимой К157УД2. 3-х полосный регулятор тембра для ВЧ, СЧ и НЧ с последующим усилением сигнала.

Номиналы деталей на схеме:

Конденсаторы:                                                 Резисторы:                                     Микросхема:

с1- 0.22мКф(220Н)                    R1- 120К      R9- 22К          R17- 5.1К                   К157УД2

с2- 0.22мКф(220Н)                   R2- 36К        R10- 22К        R18- 5.1К   

с3- 0.015мКф(15Н)                    R3- 43К        R11- 22К         R19- 110К

с4- 6800пКф                                R4- 12К         R12- 22К        R20- 110К

с5- 2200пКф                                R5- 10К         R13- 16К         R21- 2.7К

с6- 4700пКф                                R6- 12К         R14- 16К         R22- 2.7К

с7- 10пКф                                      R7- 22К         R15- 16К         R23- 910

с8-10пКф                                      R8- 22К         R16- 16К         R24- 910

Как видно из схемы этот темброблок осуществляет только подъем АЧХ, причем начиная от нуля, следовательно при минимальном значении «громкости» всех полос на его выходе будет четко прослушиваться полная тишина. Чтобы избежать этой неприятности весь темброблок зашунтирован резисторам R* = 150…..470кОм , от номинала которого зависит насколько низким будет выходной сигнал при минимальных значениях всех регуляторов. Детали регулятора тембра R10, R11, R12 непосредственно припаяны навесным монтажом к переменным резисторам. Далее сигналы поступают на вход левого и правого УНЧ и на ФНЧ для сабвуфера.

Но можно и упростить проблемы, и использовать готовый темброблок с регулятором громкости на ОУ, например из стерео-магнитофонов «Весна» или им похожих. Ну а перейдя по ссылке, вы имеете возможность прочесть и изучить схему качественного темброблока для мощных усилителей.

Печатная плата: Sprint-Layout.

Стерео регулятор громкости, баланса и тембра на микросхеме LM1040

Микросхема LM1040 применяется в автомобильной, переносной и стационарной звуковоспроизводящей радио- и телеаппаратуре среднего и высокого класса. Дополнительный управляющий вход обеспечивает простое управление компенсацией громкости.

Четыре контрольных входа обеспечивают управление тембрами низких и высоких частот, балансом и громкостью с помощью внешних потенциометров непосредственно или от системы дистанционного управления.

Каждый канал может быть настроен независимо конденсатором, для достижения желаемых характеристик.

Особенности:

  • диапазон напряжения питания (ипит) от 9 до 16 В;
  • широкий диапазон регулировок, 75 дБ;
  • управление тоном, ± 1 5 дБ;
  • разделение каналов;
  • малое искажение, 0,06% при UBx = 0,3 В;
  • большое отношение сигнал/шум, 80 дБ при UBx = 0,3 В;
  • небольшое количество необходимых внешних элементов.

Внешний вид микросхемы LM1040 представлен ниже:

Предельные значения параметров микросхемы LM1040 приведены в таблице 1, типовые - в таблице 2.

Типовая схема включения стереорегулятора изображена на рис. 1, изображение печатной платы и расположение элементов на плате - на рис. 2 и 3.

Таблица 1. Предельные значения параметров микросхемы LM1040 при температуре 25°:

Таблица 2. Основные характеристики микросхемы LM1040 (при U = 12 В и температуре 25°С):

Рис. 1. Типовая схема включения стереорегулятора-темброблока на микросхеме LM1040.

При помощи переключателя SA1 включается/отключается режим "тонкомпенсированной регулировки громкости". Переключатели SA2 и SA3 служат для управления режимами "расширения стерео".

Что такое "режим тонкомпенсации"? - Когда происходит снижение уровня громкости то человек начинает хуже воспринимать НЧ и ВЧ составляющие в звуковом сигнале. Чтобы это предотвратить в современные аудио устройства устанавливают частотно-зависимые (тонкомпенсированные) регуляторы громкости, которые выполняют подъем высоких (ВЧ) и низких (НЧ) частот при низком уровне громкости в соответствии с кривыми равной громкости.

Что такое "режим расширения стерео"?

- Это режим работы, в котором выполняется искусственное расширение стереоэффекта, что в свою очередь дает ощутимый эффект пространственного звучания на колонках (меньше в наушниках).

Рис. 2. Изображение печатной платы для стереорегулятора-темброблока на микросхеме LM1040.

Рис. 3. Расположение элементов на плате стереорегулятора-темброблока на микросхеме LM1040.

Применение электронных регуляторов громкости-баланса-тембра в стереофоническом тракте позволяет отказаться от применения сдвоенных переменных резисторов, что в свою очередь исключает трески и шуршания при выполнении регулировки уровней, а также увеличивает срок службы аудиоаппаратуры.

Даташит (datasheet) на микросхему LM1040: Скачать (370Кб).

Литература:  Баширов С.Р., Баширов А.С. - Современные интегральные усилители.

Регулятор тембра (Темброблок)


Обзор темброблока с замерами характеристик.

Решил послушать как звучит усилитель класса Д на IRS2092. После недолгих
поисков на Али был сделан заказ. Ради интереса «как оно звучит» для него был так же заказан и темброблок.
Так как усилитель ещё в дороге а темброблок уже пришёл то решил

сделать обзор пока на него. Как придёт усилитель сделаю обзор и на
него с замерами.
Плата пришла в конверте с пупыркой. В комплект входит сама схема и
четыре ручки на резисторы. Флюс везе отмыт пайка более менее
аккуратная. Разводка платы средняя. Регуляторы на фото — с лева на право — ВЧ, СЧ, НЧ, Громкость.


На плате установлены ОУ NE5532P

Так же на плате расположены цепи стабилизации питания (L7812 и L7912) и выпрямитель.
Можно подавать переменное напряжение с трансформатора для питания
платы.
Принципиальная схема регулятора похожа на эту

Отличаются номиналы некоторых резисторов и отсутствие некоторых проходных
конденсаторов.

Теперь самое главное — тесты.
Тестировал на этой карте

Creative Sound Blaster X-Fi Titanium PRO с небольшой доработкой — полностью за экранирована обратная сторона печатной платы, заменён выходной ОУ на OPA2134, все конденсаторы по питанию шунтированы керамикой.
АЧХ (розовым цветом — со входа на выход миную темброблок, синим цветом
— через темброблок — все регуляторы тембра в среднем положении)


Виден небольшой подъём на на низких частотах (ниже 200Гц) и завал на
высоких (выше 6кГц)
Регуляторы НЧ в крайних положениях

Регуляторы СЧ в крайних положениях

Регуляторы ВЧ в крайних положениях

КНИ «THD», правый канал идёт минуя темброблок для сравнения (с выхода карты на
вход), КНИ темброблока 0.016%, хотелось бы поменьше конечно. Пробовал ставить OPA2134 вместо родных ОУ, искажения немного снизились но незначительно, скорее всего из за не совсем правильной разводки платы.

Зависимость КНИ от частоты (правый канал идёт минуя темброблок,
розовый цвет на графике)

Темброблок не инвертирует фазу сигнала (правый канал идёт минуя темброблок,
розовый цвет на графике)

Довольно средний по качеству блок, для домашних поделок пойдёт если устраивает КНИ.
Ставить в планируемый усилить вряд ли буду из за высоких
гармонических искажений. Буду разводить плату сам, и собирать темброблок.
Надеюсь инфа была полезна.

РЕГУЛЯТОР ТЕМБРА С ПСЕВДООБХОДОМ

Схем различных регуляторов тембра (РТ) много, но все они имеют свои недостатки. В этой статье хочется предложить несколько иной вариант РТ,  призванный устранить некоторые недостатки существующих РТ и поднять качество регулировки тембра в целом. Для начала давайте рассмотрим недостатки, как пишут, самого лучшего из РТ (дающего самые меньшие искажения) - пассивного РТ Баксандала (Джонса). Вот его схема, взятая из интернета (Рис.1):

Рисунок 1. Схема пассивного РТ Баксандала

Посмотрите – здесь в среднем положении резисторов-регуляторов НЧ и ВЧ – когда тембр не изменен - сигнал гасится в несколько раз резисторами и конденсаторами. То есть в целом выполняется не какая-либо коррекция, а простое линейное снижение амплитуды сигнала при участии конденсаторов. Это очень не хорошо, т.к. перезарядка обкладок конденсаторов вносит паразитные призвуки в сигнал (об этом много написано в интернете). Для качественного звука требуются дорогие аудиофильские конденсаторы. 

Вторым недостатком в среднем положении является некоторое искривление АЧХ теми же резисторами и конденсаторами. Нужны очень точные резисторы и конденсаторы. Но все равно абсолютной линейности АЧХ не получится.

Поэтому хорошо бы сделать так, чтобы в среднем положении регуляторов НЧ и ВЧ, конденсаторы полностью бы исключались из работы, а включались в работу постепенно, по мере поворота регуляторов к крайним положениям пропорционально величине изменения тембра. Таким образом в среднем положении регуляторов осуществлялся бы режим близкий к «Обходу» (как с помощью переключателя) - характеристика была бы без влияния конденсаторов на звук (без призвуков и нелинейности), а по мере изменения тембра, конденсаторы потихоньку включались бы в работу. Причем такой режим был бы более выгодным даже чем «Обход» с помощью переключателя – так как в положениях близких к средним задуманный РТ задействовал бы конденсаторы постепенно, а РТ Баксандала при выключении «Обхода» включает конденсаторы сразу «на полную». 

Третий недостаток пассивного РТ Баксандала - это не вполне корректное суммирование ветвей НЧ и ВЧ вблизи частоты разделения сигнала (~1000 Гц) – простое суммирование на резисторах. Хотя для точного суммирования необходимо было бы суммирование сигналов ветвей НЧ и ВЧ выполнять на инвертирующем входе ОУ. Об этом так же написано в интернете. Соответственно звуки в районе 1000 Гц несколько размываются. В этом смысле все многополосные эквалайзеры размывают уже несколько частот звукового диапазона, это уже хорошо слышно. Как правило все многополосные эквалайзеры хочется выключить и слушать без них. Правда есть активный РТ Баксандала (схемы в Интернете) – там суммирование ветвей НЧ и ВЧ выполняется уже на инвертирующем входе ОУ – это некоторый плюс.

Четвертый недостаток пассивного РТ баксандала - это зачастую сильные трески при вращении движков регулировочных резисторов. Трески эти обусловлены плохим контактом ползунка, вызванным неоправданно большим током через этот ползунок, так как он участвует и в делении сигнала в несколько раз при любых положениях и в самой регулировке. Было бы лучше, чтобы в среднем положении резистора ток через ползунок вообще бы не шел – то есть можно было бы, грубо говоря, подковырнуть чем-то ползунок и звук бы не изменился. Ну, а по мере вращения ползунка к краям, ток по ползунку увеличивался бы постепенно (примерно так, как описано выше про конденсаторы). В этом случае вероятность треска снизилась бы в десятки раз.

Еще одним свойством РТ Баксандала (думаю, что это то же недостаток) является тот факт, что вблизи частот раздела НЧ и ВЧ (рис. 2) при регулировке тембра происходит очень резкое (не плавное) изменение амплитуд сигнала со слишком большим перемещением по частотам. На мой взгляд на рис. 2 вблизи частот разделения просто какой-то хаос кривых АЧХ. От нуля идет резкий изгиб характеристики. Практически так и есть, а в литературе обычно приводятся слишком красивые кривые, скорее даже желаемые или теоретические. Было бы лучше иметь плавный отход от нуля.

Рис. 2.  Реальная характеристика пассивного РТ Баксандала, взятая из Интернета

Вот пожалуй это и все основные недостатки пассивного РТ Баксандала. Конечно, существует много схем активных РТ, в том числе и активный РТ того же Баксандала. Но везде пишут, что эти схемы дают звук похуже пассивного РТ. Мне кажется объяснить это отставание в качестве можно применением конденсаторов именно в обратной связи ОУ, когда микроискажение от конденсатора начинает циклически прокручиваться через обратную связь по нескольку раз - примерно как если смотреть в два направленных друг на друга зеркала – получаем бесконечное количество отражений. Думаю, можно утверждать, что конденсаторы при прямом прохождении сигнала (пассивном) меньше портят звук, чем находясь в обратной связи усилителя. Так что если стремиться к высококачественному РТ, то вероятно лучше – пассивному. Ну а в обратных связях ОУ применять только постоянные резисторы.

Вот и встала задача сделать РТ с отсутствием указанных выше недостатков. Но в основном он должен быть таким, чтобы в среднем положении регуляторов конденсаторы полностью исключались бы из работы и ток на ползунках в среднем положении был бы нулевым. Это – главное. Ну и, конечно, РТ должен быть пассивным. В целом задача решена. Так что читаем статью дальше и наслаждаемся.

Давайте посмотрим на схему варианта РТ, призванного снизить указанные выше недостатки – рис.3:   

Рис. 3.  Схема регулятора тембра (РТ) с псевдообходом

«С псевдообходом» этот РТ назван потому, что в среднем положении регулировочных резисторов в цепи прохождения сигнала нет ни одного конденсатора и участков резистивных дорожек переменных резисторов. Это почти то же, что и через контакты переключателя «Обход», но все-таки не переключатель – вот и «псевдо». В основе работы схемы лежит суммирование на резистивной дорожке регулировочных резисторов R3 и R4 рис.3 противофазных сигналов. На верхние выводы идет сигнал с А1-1 в фазе с входным, а на нижние выводы сигнал c А1-2 противофазный. В результате в среднем положении регуляторов (резистивной дорожки) сигналы суммируются  и взаимно уничтожаются. На ползунке в среднем положении сигнал становятся равными нулю. 

Благодаря этому нулю нет никакой добавки НЧ или ВЧ в чистый сигнал, который уже идет на инвертирующий смеситель А3 (точку «Е») через R7. Ни конденсаторы, ни переменные резисторы не принимают участие в прохождении сигнала. Ну а при отклонении ползунка регулировочных резисторов от среднего положения, в чистый сигнал с R7 добавляются или вычитаются сигналы с фильтров ВЧ и НЧ (с резисторов R8 и R9). В результате тембр изменяется. Хотя в обратной связи ОУ есть конденсаторы С2, С9, но они работают на частотах значительно выше звуковых – для устранения возможного самовозбуждения и отразиться на звуковых частотах никак не могут.

Данный РТ имеет интересную особенность – средняя точка регулировочных резисторов – обычно обозначаемая «0» или «Обход» или «Defeat» или «System direct» или «Direct tone» находится не в середине резистивной дорожки резисторов регуляторов тембра, а значительно смещена влево. Положение «0» показано на рис. 4. Это обусловлено тем, что вычитание того же числа в большей степени изменяет относительный результат, чем суммирование. Приходится противофазный сигнал при подаче на регулировочные резисторы делать примерно 0,4 от фазного. Только тогда регулировки в + и в – будут одинаковы (в децибелах) относительно входного сигнала.

Рис. 4.  Место нулевой точки (Обхода) на регулировочных резисторах

Важным свойством данного РТ, является то, что он не имеет завала частот на самых краях звукового диапазона (30 Гц и 16 кГц) – рисунок 5, особенно по сравнению с РТ на основе гираторов или колебательных контуров. 

Рис. 5. Практическая характеристика регулятора тембра (РТ) с псевдообходом

Здесь характеристика НЧ плавная от нуля до предела слышимости (~30 Гц), а у других регуляторов ниже 100 Гц усиление может падать. Примерно та же ситуация и с ВЧ – здесь плавная вогнутая кривая идет за частоты предела слышимости. На обычных РТ характеристика горбатая с завалом частот на краях звукового диапазона (после 60 … 100 Гц). Горбатость - это очень прискорбный факт, приводящий к тому, что часто на низких частотах можно услышать бубнение и гул, а на высоких частотах – металлический призвук. Для правильного восприятия звука горбы не желательны. В интернете много графиков РТ с горбатостью. На рис.2 один из них.

Так для высококачественной аппаратуры горбы вообще недопустимы, а, вот для простенькой аппаратуры с небольшими звуковыми колоночками – наоборот хорошо – динамики не будут перегружаться глубокими НЧ, ну и не требуются фильтры, отсекающие глубокие НЧ в некоторых устройствах. Так что предлагаемый РТ подходит в основном для относительно мощных качественных систем с большими колонками, способными воспроизводить глубокий бас. Ну и для качественных наушников. Тогда можно реально насладиться полным и ровным диапазоном звуковых частот. А для маленьких колоночек – пожалуйста РТ Баксандала или те, что с гираторами, индуктивностями или многополосные. 

Наличие резисторов R5, R8 на путях прохождения сигналов с ползунков переменных резисторов гарантирует полное отсутствие потрескиваний при вращении и работе. Здесь важно отметить, что, если, при вращении регулятора своего РТ на своем усилителе Вы услышали потрескивания, значит все очень плохо. Значит и при неподвижном регуляторе под ползунком происходят микро неконтакты или микро изменения сопротивления резистора – звук портится. Надо как - то снижать ток через ползунок. В предлагаемом регуляторе такая плохая ситуация исключена.

Другой особенностью данного РТ является то, что практически сложно получить одинаковую глубину регулировки в + и - более ±10 дБ. Но та же практика показала, что большая глубина регулировки и не требуется. Современные фонограммы достаточно качественные и нечего там значительно регулировать. Здесь выбран диапазон около ±8 дБ, что вполне достаточно. Этот диапазон регулировки измерен на частотах 30 Гц и 16 кГц.

Теперь давайте посмотрим на практическую реализацию опытного варианта предлагаемого РТ, на котором и отрабатывался окончательный вариант схемы. Сразу была задумка сделать РТ вместе с усилителем для наушников (УН) – чтобы все изменения элементов немедленно и максимально хорошо слышать. А так же оценить, возможно ли качественное питание РТ и УН от простого однополярного импульсного блока питания. Вот какое устройство получилось (Рис.6).

Рис. 6. Готовое устройство регулятора тембра (РТ) и усилителя наушников (УН)

На рис. 6 фото собранного устройства РТ + УН. Слева – направо: Гнездо подвода однополярного питания 24 В; фильтр-формирователь напряжения питания; регулятор громкости; транзисторы с ОУ УН; конденсаторы питания УН; гнезда входа-выхода УН и входа в РТ; схема РТ; резисторы-регуляторы тембра и выходные гнезда РТ. Конденсаторы поставлены довольно больших номиналов, т.к. формируют среднюю точку «0» питания, т.е. +12 В и – 12 В. В этом же формировании участвуют и стабилитроны с резисторами (слева).

Все радиодетали среднего качества – не аудиофильские. Разводка платы выполнена в соответствии с рекомендациями статьи «Разводка земли методом Серебряного веера» Волкова И. То есть в одной точке сосредоточены входные гнезда, выходные гнезда, конденсаторы питания, все земляные выводы элементов. Ну и выходные транзисторы «сидят» непосредственно на своих конденсаторах. Каждому транзистору – свой конденсатор. Правда эта точка имеет вид большой кляксы, но по-другому и не сделаешь. У меня именно такая разводка уже неоднократно показывала наилучшие результаты. Вид на печатную разводку платы – рис. 7, 8. Изготовлена по-старинке с помощью рейсфедера, лака для ногтей и хлорного железа. Плата опытная.

Рис. 7  Вид на лицевую сторону платы

Рис. 8.  Вид на тыльную сторону платы

На рис. 9 показано как устройство настраивалось. УН сразу показал отличную работу. Схему давать смысла нет. Это УНЧ Рода Элиота. Подобных схем много в Интернете. Возможно эта схема не самая лучшая. Здесь ОУ и два транзистора симметрично эмиттерными повторителями. Нагрев транзисторов средний, радиаторы не нужны. Регулятор громкости поставлен в обратной связи. Никаких признаков самовозбуждения или искажений или фона мои уши не отметили, а слушал долго. Наушники были разные, R от 22 до 60 Ом. Думаю, из рис. 10 схема УН в общем понятна. 

Рис. 9.  Настройка устройства

Жалко, что у меня нет специальных приборов для измерений искажений и АЧХ, но, думаю, цифры были бы неплохие как у РТ так и у УН. 

Рис. 10.  Вид на усилитель для наушников (УН) устройства

Так же не было никаких отрицательных моментов при применении импульсного питания и того, что это питание однополярное. Сам сетевой блок питания с Алиэкспресса, регулируемый до 24 В, что очень хорошо – не надо делать самому блок питания. Как ни пытался услышать или измерить какие-либо недостатки такого питания – не смог. Главное – было четко организовать среднюю точку, становящуюся нулевой – чтобы относительно этой нулевой точки не было колебаний напряжений + 12 В и – 12 В. Вот такой получился формирователь нуля и одновременно фильтр импульсных помех от блока питания - рис. 11.

Рис 11.  Фильтр-формирователь напряжения питания

Все фильтры-дроссели (L1… L51…, рис. 3, 11)  поставил какие были чисто интуитивно, без расчетов, которых просто не знаю. Откуда выпаяны не помню. В целом никакой разницы с питанием от сетевого трансформатора (50 Гц) не выявил. Возможно от самого блока питания 24 В есть помехи в эфир – не проверял, но они никак не проявлялись. По всей видимости можно было и не ставить дроссели L53, L54 с конденсаторами С53, С54 (рис. 11) – вряд ли им остается что-либо фильтровать. Положение нулевой точки задается на вполне достаточном уровне стабилитронами D51, D52 с резисторами.

Несколько отвлекаясь от темы, скажу, что пытался «отвязаться» от потенциала сети 220 В различными фильтрами – ничего не получилось. Общий потенциал сети так и проходит на устройство, видимо, несколько портя звук. Обидно – хоть от аккумулятора питай. Отрицательное действие потенциала сети выражается в том, что если отключить межблочный кабель от источника сигнала, то резко возрастает фон и разные помехи. Но если при этом отключить штекер питания, то фон в десятки раз снижается (пока держат конденсаторы).

Вот и надо добиться того, чтобы фон не появлялся и при подключении штекера питания. Как это сделать не ясно, но если кто-то смог это сделать - просьба написать. Думаю, что этот вопрос в десятки раз более важный, чем сотни раз обсуждать какая схема УНЧ лучше или правильней, какие конденсаторы лучше и т.п. Ну и кто знает как работают дорогие аудиофильские сетевые кабели – просьба написать.

Очень удобно для настройки РТ брать сигнал звуковых частот со смартфона. Программ генераторов НЧ в интернете много. В этом случае нет никакой привязки к потенциалу источника звука, что очень хорошо.

Интересно проявили себя микросхемы. Если менять по одной – звук на слух не меняется. Но если менять одновременно все четыре микросхемы, то ясно чувствуется разница в звучании. NJM4558, -4556 дают отвратительное звучание. TL072 чуть получше. NE5532 еще лучше, но все эти микросхемы слушать тяжело. Более-менее ровный и качественный звук дают NJM4580, но и эту микросхему лучше не использовать.

Совсем другое дело ОУ LM4562 – самый качественный звук из имеющихся у меня ОУ. Звук явно более чистый. Но эти ОУ и подороже. Слушая их даже не верится, что может быть ОУ с еще лучшим звуком, да и представляется, что и незачем более лучший ОУ, ведь даже с этой микросхемой все упирается в качество фонограммы. У меня из сотни дисков СД только 3-4 % обладают приемлемым для оценки аппаратуры качеством. Все остальные СД имеют грязь. И где брать качественные СД? В Интернете во Флаке ничего качественного не слышал. Кроме самого звука вторым критерием качества, видимо, является правильная передача пространства. Например в начале песни «Зима» Ю. Лозы звук поземки на LM4562 слышится ниже подбородка – можно представить что поземка под ногами. Здорово слушается, очень красиво. Другие микросхемы дают звук поземки где-то под носом – уже не то. Так что в предлагаемом РТ ОУ рекомендую только LM4562. Этим методом можно проверять и наушники. Отбраковка наушников очень большая.

Особых требований к переменным резисторам нет. Те, что недорогие с Алиэкспресса вполне достаточны. Обусловлено это тем, что в среднем положении резистивный слой и бегунок вообще не участвуют в передаче сигнала. Характеристика переменных резисторов безразлична, так как глубина регулировки тембра небольшая. Приводить типы использованных резисторов и конденсаторов нет смысла – все они б/у среднего качества, но чем качественнее Вы примените свои детали, тем, видимо, будет лучше. О качестве радиоэлементов много написано в Интернете – тут я не советчик. Но именно дорогие аудиофильские детали не требуются. Этим схема и хороша. Вероятно даже применение SMD компонентов в простых устройствах будет оправдано именно в данной схеме. Приводить печатную плату то же нет смысла – ведь РТ вставляется внутрь устройства по месту. Это место и определяет компановку, а из фотографий разводка предлагаемой платы итак ясна.  

Рис. 12. Вид на монтаж радиоэлементов регулятора тембра (РТ)

Рис. 13. Вид на монтаж радиоэлементов РТ – 2

Маленькие индуктивности развязки по питанию микросхем (L1… L4, рис. 3, 11) поставлены исходя из единственного условия (их номинал мне даже неизвестен) – минимального сопротивления, чтобы не терять напряжение питания (здесь 0,2 Ома). То есть чтобы было минимальное падение напряжения на этих индуктивностях. Ведь питание ±12 В снижать-то нежелательно. По этой же причине не поставлены последовательные стабилизаторы напряжения – на них будет большое падение напряжения и получится в лучшем случае ±10 В. А это маловато для микросхем. Поэтому точка нуля питания жестко стабилизируется стабилитронами D1, D2 с резисторами R51,  R52 (параллельно питанию (рис.11). В процессе работы они потребляют приличный ток, греются. Но зато нет никакого падения напряжения, как было бы на последовательных стабилизаторах.

И еще, в этом случае в устройстве пришлось поставить несколько завышенные емкости. Если питание было бы трехпроводное (- 12 В, 0, + 12 В) и хорошо стабилизированное, то емкости на микросхемах (1000 мкФ) можно значительно уменьшить. Важно отметить, что иногда в статьях пишут, о необходимости соединять емкостью вывод + и – питания микросхемы. Этого делать нельзя. Только на землю и + и – через свой конденсатор. Естественно электролитический конденсатор должен быть в параллели с пленочным или керамическим. Ну и рекомендуют в фильтрах для импульсных блоков питания ставить параллельно керамические и пленочные конденсаторы (как на рис.11).

Рис. 14. Проверка РТ на звуковых колонках через усилитель

На рис. 14 – фото проверки РТ на колонках через усилитель. Собственно это – самое главное. Можно сравнить со штатным РТ самого усилителя. И что в результате? Сразу отметил, что очень низких частот стало больше и ВЧ чуть другие. Но, что самое главное – это низкое качество звука ресивера по сравнению с прослушиванием в наушниках. Так что тестирование стало совсем не корректным. Надо ресивер покачественнее. Хотя много лет назад звук именно этого Грюндика был явно лучше аналогичных Пионеров, Техниксов … Сравнивали. Но зато в наушниках звучание предлагаемого РТ + УН обалденное. Значительно лучше, даже на порядок и более лучше, чем если брать сигнал с лазерного проигрывателя или усилителя сразу на наушники с выхода собственно на наушники. Редко мне приходилось слушать что-либо более качественное, чем предлагаемый РТ + УН. Интересно отметить, что вполне неплохой звук дает лазерный проигрыватель автомагнитолы JVC. Ее удобно носить туда-сюда. Да и личные уши уже «настроены» на именно этот звук для лучших сравнений. Сам сигнал в магнитоле вывел непосредственно с ЦАП, ну и заменил NJM4580 на LM4562.

Конечно, хорошо бы сравнить чисто два РТ, находящихся рядом – Баксандала и предлагаемый. Но делать опытный РТ Баксандала уже не хочется. За свою жизнь мне пришлось спаять много разных РТ и могу четко сказать – предлагаемый получше. Но для своих задач – только для немаленьких колонок и качественных наушников.

От себя хочется сказать: уверен, что тот, кто повторит предлагаемый РТ тот будет очень доволен и еще много раз будет делать такие РТ. Все указанные выше недостатки РТ Баксандала и других РТ полностью устранены. Кроме того звук предлагаемого РТ получается совершенно естественным и правильным. В других же РТ, например с обратными связями не удается даже толком уменьшить глубину регулировки – звук неестественный, только очень глубокая регулировка дает звук естественный, но глубокая регулировка не нужна на слух и создает новые проблемы. 

Теперь несколько слов о влиянии элементов на звук предлагаемого РТ (рис.3). Емкость С8 отвечает за горбатость характеристики НЧ. Если колоночки небольшие, то эту емкость необходимо уменьшить. Например до 0,1 мк – очень низких частот поуменьшится. А если колонки огромные, усилитель мощный, то можно и добавить емкости до 0,22 мк – тогда НЧ будут еще более глубокие и обволакивающие. Емкость С7 определяет наклон характеристики ВЧ, но вряд ли придется корректировать эту емкость – она оптимальна и практически не зависит от размеров колонок. Увеличение сопротивления резистора R7 увеличит глубину регулировки тембра. Увеличение номинала резистора R2 увеличит глубину регулировки НЧ и ВЧ только в « - «. Резистор R6 нужен для уравнивания пределов регулировки НЧ и ВЧ. Резисторы R5 и R9 по идее должны быть примерно одинаковыми. Оба влияют на наклон, горбатость характеристики НЧ и громкость НЧ. Резистор R8 (сигнал ВЧ) необходимо подгонять в последнюю очередь под соответствие НЧ.

Значительно изменять номиналы деталей не следует, так как потянется цепочка необходимой коррекции смежных деталей. Резистором R10 устанавливается общий уровень сигнала под последующие каскады аппаратуры. Его можно изменять в широких пределах для своих задач. При указанном номинале коэффициент передачи РТ  1:1. Входное сопротивление РТ примерно 15 кОм. В отдельных случаях оно может оказаться маловатым. Поэтому лучше иметь источник сигнала на ОУ. Выходное сопротивление РТ целиком определяется применяемым ОУ. Ну, а, если от РТ требуется очень высокое входное сопротивление, например для ламповых источников, то резисторы R1 и R7 можно перенести с вывода 3 А1-1 на вывод 1. А вывод 3 заземлить через нужное сопротивление. Тогда входное сопротивление РТ целиком будет определяться входным сопротивлением ОУ и этим сопротивлением. Так же эта мера может пригодиться тем аудиофилам, которые неприемлют электролитические конденсаторы. При большом входном сопротивлении можно будет поставить пленочный суперконденсатор С1 (рис.3) относительно недорогой, ведь его емкость будет совсем небольшой. Да и габариты небольшие.

Найти на регуляторах среднюю точку «0» (для графического нанесения, как на рис.4) можно с помощью генератора звуковых частот – подавая сигналы 20… 1000 Гц и 1000 Гц…20 кГц. Именно в точке «0» изменение сигналов на выходе должно быть минимальным соответственно для НЧ и ВЧ. 
Еще очень хочется сказать свое мнение об одном интересном моменте. Если фонограмма и аппаратура не особо качественные, то положение регуляторов тембра можно устанавливать в довольно широких пределах. Слушается приемлемо. Но если фонограмма и аппаратура очень качественные, то положение регуляторов устанавливается на слух очень точно – в место с максимально естественным звуком.

А небольшое отклонение от этого места значительно ухудшает восприятие звука. Создается впечатление, что в музыке есть еще что-то второе кроме тембровой окраски, что сильно влияет на восприятие. В этом смысле мнение многих аудиофилов о том, что регулятор тембра вообще не нужен представляется неверным. Именно поймать тембром вот это второе – очень важно. Здесь и поможет с максимально возможным успехом предлагаемый РТ.

Вот пожалуй и все про данный РТ. Буду рад прочитать отзывы, а особо об усовершенствованиях данного регулятора тембра. Успехов в творчестве и да прибудет с нами совершенство! Всем удачи, Волков И., г. Пермь. 2020 г. Пишите на [email protected]

   Форум по аудио

   Форум по обсуждению материала РЕГУЛЯТОР ТЕМБРА С ПСЕВДООБХОДОМ

На какой микросхеме лучше собрать темброблок. Двухполосный темброблок. Трехполосный регулятор тембра на ОУ

Сложно себе представить современный усилитель звука низкой частоты без темброблока, да и не у каждого современного МП3 проигрывателя являющегося источником звука есть качественный эквалайзер полностью удовлетворяющий острый слух настоящих меломанов. Поэтому предлагаю вам собрать простой и довольно качественный темброблок всего на одной микросхеме LM1036N своими руками. Данная микросхема устанавливается в дорогой аудио аппаратуре и отлично работает в качестве предусилителя звука практически с любым усилителем низкой частоты.

На этом рисунке изображена схема двухканального темброблока имеющего регуляторы: громкость, баланс, тембр НЧ, тембр ВЧ и расширитель стереобазы.

В данной схеме микросхема LM1036N выполняет роль предварительного усилителя звука низкой частоты с регулировкой громкости, баланса, тембра низкой частоты и тембра высокой частоты. Полезной опцией микросхемы является встроенный расширитель стереобазы, который позволяет усилить стерео эффект за счет перекрестного сложения отфильтрованных сигналов левого и правого канала. Как это работает, рассказывать не буду, лучше один раз послушать ушами, чем сто раз прочитать о этом глазами. Стабилизатор напряжения L7812CV позволяет питать схему напряжением от 12 до 30 вольт. Собирать схему желательно на печатной плате, так будет красиво и надежно. Микросхему обязательно надо аккуратно пропаивать стараясь не перегревать ножки иначе может выйти из строя. Ни в коем случае не ставьте микросхему в DIP панельку, от этого качество звука заметно ухудшится и появятся ужасные фоновые звуки. При покупке микросхемы обратите внимание на качество маркировки, буквы должны быть четкие и хорошо читаемые, очень много подделок. Я покупал в Китае на Али Экспресс, прислали на 100% новые и оригинальные. Собранная схема работает сразу и в настройке не нуждается.

На этом рисунке изображена печатная плата темброблока на микросхеме LM1036N.

Для проверки схемы я подключил к темброблоку заранее собранный о котором я уже писал в одной из своих статей. Качество звука просто превосходное, словами не передать это надо только слышать. Надеюсь настоящим меломанам моя самоделка очень понравиться. Рекомендую!


Радиодетали для сборки

  • Микросхема LM1036N
  • Резисторы R1, R2, R3, R4 47К 0.25W
  • Переменные резисторы Р1, Р2, Р3, Р4 50К
  • Конденсаторы С1, С2 0.47, С3 47mF 25V, C4, C6, C9 0.022mF, C5, C8, C15, C16 10mF 50V, C7, C13, C14, C17, C18 0.22mF, C10 100mF 25V, C11 0.1mF, C12 1000mF 25V
  • Стабилизатор напряжения L7812CV
  • Радиатор KG-487-17 (HS 077-30)
  • Тумблер Китайский миниатюрный типа ON-ON

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Предварительный усилитель-темброблок

В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики. Схема (как и все последующие) в своё время была опубликована в журнале «Радио» и затем не раз публиковалась на различных сайтах в интернете:

Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), что упрощает согласование всего усилителя с различными по уровню источниками сигнала, а на DA2 собран непосредственно регулятор тембров. Схема не капризна к некоторому разбросу номиналов элементов и не требует никакого налаживания. В качестве ОУ можно применить любые микросхемы, применяемые в звуковых трактах усилителей, например здесь (и в последующих схемах) пробовал импортные ВА4558, TL072 и LM2904. Подойдёт любая, но лучше, конечно, выбирать варианты ОУ с возможно меньшим уровнем собственного шума и высоким быстродействием (коэффициентом нарастания входного напряжения). Эти параметры можно посмотреть в справочниках (даташитах). Конечно, здесь вовсе не обязательно применять именно эту схему, вполне можно, например, сделать не трёхполосный, а обычный (стандартный) двухполосный темброблок. Но не «пассивную» схему, а с каскадами усиления-согласования по входу и выходу на транзисторах или ОУ.

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которая была применена мной в этом усилителе, так как частоты раздела полос оказались как раз такие, которые и нужны были «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц и ничего пересчитывать не пришлось.

— вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писал ваше, выбрал первую схему из-за довольно качественной фильтрации полос и соответствии частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полосы) были добавлены простые регуляторы уровня усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы можно поставить от 30 до 100 кОм. Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить на современные импортные (с учётом цоколёвки!) для получения лучших параметров схем. Никакой настройки все эти схемы не требуют, если не требуется изменить частоты раздела полос. К сожалению, дать информацию по пересчёту этих частот раздела я не имею возможности, так как схемы искались для примера «готовые» и подробных описаний к ним не прилагалось.

В схему блока фильтров (первая схема из трёх) была добавлена возможность отключения фильтрации по каналам СЧ и ВЧ. Для этого были установлены два кнопочных переключателя типа П2К, с помощью которых просто можно замкнуть точки соединения входов фильтров - R10C9 с их соответствующими выходами — «выход ВЧ» и «выход СЧ». В этом случае по этим каналам идёт полный звуковой сигнал.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) - на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ). ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Блок питания УНЧ

В качестве блока питания были использованы два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, стандартной схеме. Для питания НЧ полосных каналов (левый и правый каналы) - трансформатор мощностью 250 ватт, выпрямитель на диодных сборках типа MBR2560 или аналогичных и конденсаторы 40000 мкф х 50 вольт в каждом плече питания. Для СЧ и ВЧ каналов - трансформатор мощностью 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера «Ямаха»), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкф х 63 вольт на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы плёночными конденсаторами ёмкостью 1 мкф х 63 вольта.

В общем, блок питания может быть и с одним трансформаторм, конечно, но при его соответствующей мощности. Мощность усилителя в целом в данном случае определяется исключительно возможностями источника питания. Все предварительные усилители (темброблок, фильтры) - запитаны также от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок двуполярного стабилизатора, собранный на МС типа КРЕН (или импортных) или по любой из типовых схем на транзисторах.

Конструкция самодельного усилителя

Это, пожалуй, был самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не нашлось и пришлось выдумывать возможные варианты:-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать корпус-радиатор от автомобильного 4-канального усилителя, довольно больших размеров, примерно такой:

Все «внутренности» были, естественно, извлечены и компоновка получилась примерно такой (к сожалению фотографию соответствующую не сделал):

— как видно, в эту крышку-радиатор установились шесть плат оконечных УМЗЧ и плата предварительного усилителя-темброблока. Плата блока фильтров уже не влезла, поэтому была закреплена на добавленной затем конструкции из алюминиевого уголка (её видно на рисунках). Также, в этом «каркасе» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры блоков питания.

Вид (спереди) со всеми переключателями и регуляторами получился такой:

Вид сзади, с колодками выходов на динамики и блоком предохранителей (поскольку никакие схемы электронной защиты не делались из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):

В последующем каркас из уголка предполагается, конечно, закрыть декоративными панелями для придания изделию более «товарного» вида, но делать это будет уже сам «заказчик», по своему личному вкусу. А в целом, по качеству и мощности звучания, конструкция получилась вполне себе приличная. Автор материала: Андрей Барышев (специально для сайта сайт ).

Темброблок используется для выравнивания Амплитудно-Частотной Характеристики (АЧХ) усилителей низкой частоты. Так как многие УНЧ обладают нелинейной характеристикой в различных диапазонах частот: в диапазоне низких и высоких частот коэффициент усиления значительно хуже, чем в средне-частотном интервале. Поэтому для высококачественного звуковоспроизведения имеет смысл использовать специальные модули - "темброблоки", с помощью которых можно регулировать аудио сигнал по всему спектру диапазона.

По своей сути это фильтры СЧ диапазона, управляющие глубиной среза в заданной области частот не трогая НЧ и ВЧ частоты и поэтому АЧХ усилителя выравнивается, но при этом немного снижается амплитуда входного сигнала, и может потребоваться дополнительное усиление. Таким образом модули настройки тембра можно условно разделить на два класса: пассивные (только регулировка АЧХ) и активные (регулировка АЧХ + усилительный каскад для компенсации)


Это конструкция темброблока ослабляет сигнал в диапазоне средних частот где-то в 10 раз, и поэтому ее размещают между двумя усилителями - предварительным и оконечным.


Подбор радиокомпонентов зависит от сопротивления источника сигнала Rc и нагрузки Rн (входное сопротивление следующего усилительного каскада). Осуществим расчет номиналов радиоэлементов: Переменные резисторы всегда берут одинаковые с условием:

R c

Остальные компоненты вычисляются по упрощенным формулам:

R1= R4= 0.1R; R3= 0.01R; C3= 0.1/R; C1= 22C3; C2= 220C3; C4= 15C3


Транзистор в устройстве используется для компенсации потери сигнала. К нему особых требований не предъявляется можно взять даже морально устаревший КТ315.

Хочу сразу сказать, что данный регулятор тембра может смело посоревноваться с теми, что используются в современной аудиотехнике, его схема была скопирована из какого-то радиолюбительского журнала, но теперь уже не вспомню какого именно. Одно точно могу сказать этой конструкцией темброблока доволен как слон

Внешний вид радиолюбительской конструкции и размещение компонентов на печатной плате, смотри на рисунке вверху страницы

Здесь приводятся схемы пассивных тембров известных мировых брендов гитарной электроники, такими как Fender, Marshall и VOX. От самых простых с одним регулятором до более сложных трехполосных.

VOX AC30

Такая простейшая конструкция позволяет осуществлять только завал высоких частот. Она применяется в простейших ламповых комбо.

Fender Princeton

С помощью схемы темброблока Fender Princeton можно производить как подъем так и завал высоких частот.

Marshall 18 Watt

Данным темброблоком можно настраивать подъм в область низких и высоких частот.

VOX Top Boost

Данный тембр регулирует как высокие так и низкие частоты.

Ниже приведены несколько известных схем темброблоков - двухполюсников: Fender "BrownFace" Bandmaster 6G7, Ampeg SVT, Marshall JMC800 Mod.2001


Из этой троицы тембров каждый индивидуален и хорош по своему. На каком остоновиться вам и сделать окончательный выбор однозначного ответа не существует. Тут уж сами, экспериментируйте, схемы не сложные и легко повторяются навесным монтажом или на макетной плате.

Для чистоты статьи приведу также схемы трехполосных темброблоков. ИМХО самых популярных среди всех радиолюбителей.


Эти брендовые гитарные конструкции позволяют регулировать низкие, средние и высокие частоты. Marshall дает более утяжеленный звук чем темброблок фирмы Fender. Ниже приводятся номиналы радиокомпонентов в различных вариатах этих схем.


Представленное ниже устройство обладает хорошим качеством звучания и низким уровнем шумов, а также имеет функцию обхода (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:

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 , 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! .

Обсудить статью ТЕМБРОБЛОК

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.

Полный усилитель на микросхемах. Часть 2. Предварительный усилитель и регулятор тембра

Не мечтай, действуй!



Эксперименты с различными предварительными усилителями, регуляторами громкости и тембра показали, что наилучшее качество звучания обеспечивается при минимальном количестве усилительных каскадов, с пассивными регуляторами. При этом регулировки на входе усилителя мощности нежелательны, так как приводят к увеличению уровня нелинейных искажений комплекса. Данный эффект сравнительно недавно обнаружил известный разработчик аудиоаппаратуры Дуглас Селф [1].

Таким образом, вырисовывается следующая структура этой части звукоусилительного тракта:
- пассивный мостовой регулятор низших и высших частот,
- пассивный регулятор громкости,
- предварительный усилитель с линейной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) и минимальными искажениями в рабочем диапазоне частот.
Очевидный недостаток регулировок на входе предварительного усилителя – ухудшение соотношения сигнал/шум в значительной степени нивелируется высоким уровнем сигнала современных устройств звуковоспроизведения.

Предлагаемый предварительный усилитель может применяться в высококачественных стереофонических усилителях звуковой частоты. Регулятор тембра позволяет корректировать амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) одновременно по двум каналам в двух частотных областях: нижней и верхней. В результате учитываются особенности помещения и акустических систем, а также личные предпочтения слушателя.

Содержание / Contents

Первым претендентом на роль предварительного усилителя с регулятором тембра стала схема Д. Стародуба (рис. 1) [2]. Но конструкция так и не «прижилась» в усилителе мощности: требовалась тщательная экранировка и источник питания с чрезвычайно малым уровнем пульсаций (порядка 50 мкВ). Однако главной причиной стало отсутствие ползунковых переменных резисторов.

Рис. 1. Схема высококачественного блока регуляторов тембра

Путем проб и ошибок я пришел к простой схеме предварительного усилителя (рис. 2), с которой, однако, система звуковоспроизведения намного превзошла в звучании серийно выпускавшуюся аппаратуру, по крайней мере, имевшуюся у моих друзей и знакомых.

Рис. 2. Принципиальная схема одного канала предварительного усилителя для УМЗЧ С. Батя и В. Середы

За основу взята схема предварительного усилителя стереофонического электрофона Ю. Красова и В. Черкунова, демонстрировавшегося на 26 – й Всесоюзной выставке радиолюбителей – конструкторов. Это левая часть схемы, включая регуляторы тембра.

Появление каскада на транзисторах разной проводимости в предварительном усилителе (VT3, VT4) связано с обсуждением усилителей с преподавателем лаборатории телевизионной техники на кафедре Радиосистем А. С. Мирзоянцем, с которым я работал, будучи студентом. В ходе работ понадобились линейные каскады для усиления телевизионного сигнала, и Александр Сергеевич сообщил, что по его опыту наилучшими характеристиками обладают структуры «шиворот – навыворот», как он выразился, то есть усилители на транзисторах противоположной структуры с непосредственной связью. В процессе экспериментов с УМЗЧ я выяснил, что это касается не только телевизионной техники, но и звукоусилительной. Впоследствии я часто применял подобные схемы в своих конструкциях, в том числе пары полевой транзистор – биполярный транзистор.

Попытка применить транзисторы разной структуры в первом каскаде (составном эмиттерном повторителе VT1, VT2) не принесла успехов, т. к. при всех замечательных характеристиках (низком уровне шума, малых искажениях) схема имела существенный недостаток – меньшую перегрузочную способность по сравнению с эмиттерным повторителем.
Характеристики предварительного усилителя:
Входное сопротивление, кОм=300
Чувствительность, мВ=250
Глубина регулировок тембра, дБ:
на частоте 40 Гц=±15
на частоте 15 кГц=±15
Глубина регулировок стереобаланса, дБ=±6

Поскольку в ходе конструирования усилителей возникали новые идеи, старые конструкции я дарил кому-нибудь, или продавал по твердому курсу ватт выходной мощности / рубль. В одну из поездок в Ленинград я захватил с собой этот усилитель, чтобы продать его знакомому друга. Володька сказал, что у этого парня куча всякой западной техники, и увез аппарат к нему на прослушивание. Вечером он сообщил мне результаты: молодой человек включил усилитель, послушал пару вещей и был так удовлетворен звучанием, что без слов отдал положенные деньги.

Честно сказать, когда я узнал, что сравнение будет проходить с импортной техникой, особенно не надеялся, что усилитель произведет впечатление. К тому же, он не был до конца доделан – отсутствовали верхняя и боковые крышки.

Рассмотрим принципиальную схему одного канала предварительного усилителя (рис. 2). На входе установлены высокоомные регуляторы громкости (R2.1) и баланса (R1.1). Со среднего вывода резистора R2.1 через переходной конденсатор С2 звуковой сигнал поступает на составной эмиттерный повторитель VT1, VT2, необходимый для нормальной работы пассивного регулятора тембра, выполненного по мостовой схеме. Для того чтобы устранить вносимое темброблоком затухание и усилить сигнал до необходимого уровня, установлен двухкаскадный усилитель на транзисторах VT3, VT4.

Питание предварительного усилителя нестабилизированное, от положительного плеча усилителя мощности. На каскады VT3, VT4 питающее напряжение подается через фильтр R17, C10, C13, а на входной эмиттерный повторитель - R8, C4. Важную роль играет диод VD1: без него не удалось полностью устранить фон переменного тока частотой 100 Гц на выходе усилителя мощности.

Конструктивно предварительный усилитель выполнен в «линейку», все детали установлены на печатной плате, закрытой сверху П-образным экраном из стали толщиной 0,8 мм.

Наиболее распространенной является комбинированная схема регуляторов нижних и верхних частот. Как видно из аппроксимированной логарифмической амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) регулятора тембра (рис. 3), в области средних частот f0≈1000 Гц передаточная функция остается неизменной, а на краях частотного диапазона ее можно регулировать в некоторых пределах.

Рис. 3. Амплитудно-частотные характеристики регуляторов нижних и верхних частот

Обычно величины подъема и спада и их частоты регулирования делают одинаковыми. На рис. 3 приняты следующие обозначения: fнр, fвр – соответственно, нижняя и верхняя частоты регулирования, fнп, fвп – нижняя и верхняя частоты перегиба АЧХ, f0 – частота раздела.
Для того чтобы регуляторы нижних и верхних частот не влияли друг на друга, необходимо выполнение условий не перекрытия зон регулирования

 fнп < f0 < fвп

В практических схемах пассивных регуляторов тембра величины подъема и спада АЧХ составляют ±(8…20) дБ, нижняя частота регулирования равна fнр=(20…80) Гц, а верхняя частота регулирования fвр=(5…18) кГц.
Недостатком пассивных корректоров тембра является большое собственное затухание, превышающее полный коэффициент регулирования – (16…40) дБ.В высококачественной аппаратуре нашел применение пассивный регулятор нижних и верхних частот, показанный на рис. 4 [3, 4].

Рис. 4. Высококачественный пассивный регулятор тембра

Здесь элементы R1 – R3, C1, C2 образуют пассивный частотно – зависимый корректор нижних частот; R5 – R7, C3, C4 – корректор верхних частот. Включенный между регуляторами резистор R4 является развязкой, уменьшающей влияние регуляторов друг на друга. Конденсатор C0 служит для развязки по постоянному току.

Для расчета регулятора тембра, приведенного на рис. 4, мною подготовлен файл в табличном процессоре Microsoft Excel. На рис. 5 показан скриншот рабочего листа таблицы (без прилагаемого здесь же графического материала). В ячейки, закрашенные светло – синим цветом заносятся исходные данные, в ячейках таблицы, залитых оранжевым цветом, размещены результаты расчета.
В начале расчета выберем величины сопротивлений переменных резисторов R2 и R7 в килоомах, далее заносим диапазон регулировок нижних и верхних частот в децибелах. Как только запишем в оставшиеся три ячейки светло – синего цвета частоты fнр, fвр и fн, сразу увидим результаты расчета всех остальных элементов регулятора. Останется только привести их к ближайшим значениям из выбранного стандартного ряда Е24 или Е48.

Рис. 5. Расчет регулятора тембра с помощью электронной таблицы Microsoft Excel


Контрольный пример №1. Рассчитаем с помощью электронной таблицы пассивный регулятор тембра с пределами регулирования АЧХ ±20 дБ, рис. 11.2.3 [3]. Исходные данные: R2=R7=100 кОм, fнр=50 Гц, fвр=10000 Гц.
Получаем: R1=R5=10 кОм, R3=R6=1 кОм, R4=10 кОм, C1=0,032 мкФ, C2=0,318 мкФ, C3=0,0159 мкФ, C4=0,159 мкФ, C0=0,16 мкФ. Округляем до ближайшего номинала: R1=R5=10 кОм, R3=R6=1 кОм, R4=10 кОм, C1=0,033 мкФ, C2=0,33 мкФ, C3=0,015 мкФ, C4=0,15 мкФ, C0=0,15 мкФ.На практике, пожалуй, большее распространение получила еще одна схема пассивного регулятора тембра, с упрощенным регулятором верхних частот (рис. 6) [5-7].

Рис. 6. Схема упрощенного пассивного мостового регулятора тембра

Расчет такого регулятора с помощью таблиц и номограмм предложен Л. Ривкиным [5]. Я переложил методику Л. Ривкина на язык табличного процессора Microsoft Excel, позволившего обойтись без номограмм, не совсем удобных в использовании и снижающих оперативность расчетов.
Скриншот листа таблицы Excel с примером расчета показан на рис. 7. Здесь действуют все соглашения, приведенные выше.

Рис. 7. Расчет упрощенного пассивного мостового регулятора тембра


Контрольный пример №2. Рассчитаем регулятор тембра с пределами регулировок ±17 дБ, R2=R5=47 кОм, fнр=30 Гц, fвр=18000 Гц. Получаем: R1=4,673 кОм, R3=470 Ом, R4=4,7 кОм, C1=0,114 мкФ, C2=1,133 мкФ, C3=1916 пФ, C4=0,019 мкФ. Выбираем из стандартного ряда Е24: R1=4,7 кОм, R3=470 Ом, R4=4,7 кОм, C1=0,1 мкФ, C2=1,0 мкФ, C3=2000 пФ, C4=0,022 мкФ.

Следует напомнить, что для обеспечения расчетной глубины регулировки тембра необходимо, чтобы сопротивление нагрузки регулятора тембра было намного больше его выходного сопротивления Rнрт≥(5…10)Rвыхрт≈(5…10)[R1R3/(R1+R3)+R4], а внутреннее сопротивление источника сигнала намного меньше входного сопротивления регулятора: Rвыхис≤(0,1…0,2)Rвхрт≈(0,1…0,2)(R1+R3).

Для частного случая глубины регулировок ±20 дБ, частот регулировки fнр=72 Гц, fвр=16000 Гц Евгением Москатовым из города Таганрога разработана программа «Timbreblock 4.0.0.0» (рис. 8).

Рис. 8. Вид окна программы Е. Москатова «Timbreblock 4.0.0.0» [8]


Результаты расчета для различных значений сопротивлений переменных резисторов регулятора тембра сведены в табл. 1.
▼ table_1.rar  26,89 Kb ⇣ 169
Расчет выполнен по следующим соотношениям: R1 = R3; R2 = 0,1R1; R4 = 0,01R1; R5 = 0,06R1; C1[нФ] = 105/R3[Ом]; C2 = 15C1; C3 = 22C1; C4 = 220C1.
При R1=R3=100 кОм темброблок будет вносить затухание около 20 дБ на частоте 1 кГц. Можно взять переменные резисторы R1 и R3 другого номинала, пусть, для определенности, в наличии оказались резисторы сопротивлением 68 кОм. Несложно пересчитать номиналы постоянных резисторов и конденсаторов мостового регулятора тембра без обращения к программе или табл. 1: уменьшаем величины сопротивлений резисторов в 68/100=0,68 раза и увеличиваем емкости конденсаторов в 1/0,68=1,47 раза. Получаем R1=6,8 кОм; R3=680 Ом; R4=3,9 кОм; С2=0,033 мкФ; С3=0,33 мкФ; С4=1500 пФ; С5=0,022 мкФ.

Для плавной регулировки тембра необходимы переменные резисторы с обратной логарифмической зависимостью (кривая В).
Наглядно просмотреть работу спроектированного регулятора тембра позволяет программа Tone Stack Calculator 1.3 (рис. 9).

Рис. 9. Моделирование регуляторов тембра для схемы, изображенной на рис. 8


Программа Tone Stack Calculator предназначена для анализа семи типовых схем пассивных регуляторов тембра и позволяет сразу показать АЧХ при изменении положения виртуальных регуляторов.В по-прежнему популярной конструкции предварительного усилителя Ю. Солнцева [5] применен пассивный регулятор тембра, показанный на рис. 10.

Рис. 10. Схема пассивного регулятора тембра из [5]

Отличие от регулятора, изображенного на рис. 6 заключается во введении резисторов R5, R7, предотвращающих монотонный подъем (R5) и спад (R7) АЧХ с ростом частоты.

На практике могут быть использованы все приведенные выше схемы пассивных регуляторов тембра, что открывает простор для творчества.
Для выбора «своего» регулятора тембра были проведены субъективные прослушивания, в ходе которых выяснилось, что регуляторы с небольшим (от ±6 до ±10 дБ) пределами регулирования практически не ухудшают качество звучания. Небольшой диапазон регулировок вполне достаточен для устранения мелких огрехов фонограмм и в то же время не допускает «накручивания» тембров, которым грешат многие любители.
В итоге я выбрал схему темброблока с пределами регулирования ±8 дБ, показанную на рис. 10 со следующими значениями пассивных элементов: R1=15 кОм, R2=R6=50 кОм, R3=4,02 кОм, R4=5,1 кОм, R5=2,4 кОм, R7=2 кОм, C0=1 мкФ, C1=0,1 мкФ, C2=0,33 мкФ, C3=3300 пФ, C4=0,01 мкФ.Перейдем к построению предварительного усилителя для «студенческого» УМЗЧ.
Принципиальная схема одного канала усилителя для УМЗЧ Питера Смита представлена на рис. 11. Входной сигнал подается непосредственно на пассивный регулятор тембра. Дело в том, что современные источники звука (персональный компьютер, ноутбук, проигрыватель компакт-дисков, DVD – проигрыватель) имеют малое выходное сопротивление и высокий уровень сигнала, достаточный для непосредственной работы с усилителем мощности (0,5…2 В эфф.).

Фильтр R1 – R3, C2, C3 производит регулировку тембра в нижней частотной области, а R5, - R7, C4, C5 – в верхней. Буферный резистор R4 служит для уменьшения влияния фильтров друг на друга. Параметры элементов фильтров выбирают таким образом, чтобы примерно в среднем положении движков резисторов регуляторов тембра R2 и R6 АЧХ была горизонтальной; при этом коэффициент передачи регулятора тембра меньше единицы.

При перемещении движка резистора R2 в верхнее (по схеме рис. 11) положение получаем подъем АЧХ на нижних частотах; смещая движок в нижнее положение – завал. Аналогичным образом работает регулятор тембра R6, который осуществляет регулировку АЧХ в области высоких частот.

Регулятор тембра нагружен на регулятор уровня сигнала R8.1, далее следует усилительный каскад на малошумящем операционном усилителе OPA2134, включенном по неинвертирующей схеме. Его назначение – компенсировать затухание, вносимое регулятором тембра и обеспечить низкое выходное сопротивление, необходимое для работы усилителя мощности.

На выходе предварительного усилителя установлена индуктивность L1 – «бусинка» из феррита, применяемая в телевизорах и компьютерной технике (материнских платах, платах ввода-вывода, мониторах и т.п.). В результате принятых мер коэффициент гармоник предварительного усилителя на частоте 1 кГц не превышает одной десятитысячной доли процента!

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Рис. 11. Принципиальная схема темброблока и предварительного усилителя для «студенческого» УМЗЧ

Экспериментальная проверка нескольких экземпляров операционных усилителей показала, что и без конденсатора в заземленной ветви делителя отрицательной обратной связи постоянное напряжение на выходе составляет единицы милливольт. Тем не менее, из соображений универсальности применения, на входе темброблока и выходе предварительного усилителя включены разделительные конденсаторы (С1, С6).
В зависимости от требуемой чувствительности усилителя величину сопротивления резистора R10 выбирают из табл. 2. Следует стремиться не к точному значению сопротивлений резисторов, а их попарному равенству в каналах усилителя.

Таблица 2

▼ table_2.rar  11,53 Kb ⇣ 182

Главным недостатком пассивного регулятора тембра является низкий коэффициент передачи. Другой недостаток заключается в том, что для получения линейной зависимости уровня громкости от угла поворота необходимо использовать переменные резисторы с логарифмической характеристикой регулирования (кривая «В»).
Достоинством пассивных регуляторов тембра является меньшие искажения, чем активных (например, регулятора тембра Баксандала, рис. 12).


Рис. 12. Активный регулятор тембра П. Баксандала
Как видно из схемы, показанной на рис. 12, активный регулятор тембра содержит пассивные элементы (резисторы R1 - R7, конденсаторы C1 – C4), включенные в стопроцентную параллельную отрицательную обратную связь по напряжению операционного усилителя DA1. Коэффициент передачи данного регулятора в среднем положении движков регуляторов тембра R2 и R6 равен единице, а для регулировки используются переменные резисторы с линейной характеристикой регулирования (кривая «А»). Иными словами, активный регулятор тембра свободен от недостатков пассивного регулятора.
Однако по качеству звучания этот регулятор явно хуже пассивного, что замечают даже неискушенные слушатели.Сдвоенный операционный усилитель DA1 с полевыми транзисторами на входе типа OPA2134 может быть заменен на ОРА2604 или LM4562NA.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.Перед монтажом желательно провести входной контроль всех элементов. Я уже давно взял за правило попарно подбирать компоненты в каналах усилителя. Вот и для этой конструкции подобрал резисторы и конденсаторы с точностью до одного процента. Сделать это оказалось не так сложно: отбор происходил из 6 – 8 элементов каждого номинала.

Наверняка такая точность подбора не нужна, но результатом проделанной работы стало практически идеальное совпадение АЧХ по каналам предварительного усилителя.

Все детали предварительного усилителя размещены на печатной плате размером 125х45 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 13).

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Рис. 13. Размещение деталей на печатной плате

Элементы, относящиеся к правому каналу предварительного усилителя, обозначены со штрихом. Такая же маркировка выполнена и в файле печатной платы (с расширением *.lay) – надпись появляется при подведении курсора к соответствующему элементу.
Вначале на печатной плате устанавливают малогабаритные детали: проволочные перемычки, резисторы, конденсаторы, ферритовые «бусинки» и панельку для микросхемы. В последнюю очередь монтируют клеммники и переменные резисторы.
После проверки монтажа включают питание и контролируют «ноль» на выходах операционного усилителя. Смещение составляет 2 – 4 мВ.
При желании можно погонять устройство от синусоидального генератора и снять характеристики (рис. 14).

Рис. 14. Установка для снятия характеристик предварительного усилителя

Напряжение питания, В=±15
Ток потребления, мА=8…10
Номинальное входное напряжение, В=0,775
Номинальное выходное напряжение, В=0,775
Полоса частот по уровню -0,5 дБ, Гц=25…100000
Диапазон регулировки тембра, дБ
на частоте 40 Гц=±7,
на частоте 10 кГц=±7
Коэффициент гармоник при входном напряжении 1 В, %
на частоте 1 кГц=0,0001,
на частоте 20 кГц=0,002
Отношение сигнал/шум (невзвешенное), дБ=89
Входное сопротивление, кОм=20
Выходное сопротивление источника сигнала, кОм, не более=1,8

Можно включить устройство с усилителем мощности и послушать музыку.
Об этом в следующей части проекта.

Файл XLS с расчетом регуляторов тембра, схему и печатную плату предварительного усилителя можно взять тут:
▼ part2.rar  90,61 Kb ⇣ 703 1. Дайджест // Радиохобби, 2003, №3, с.10, 11.
2. Стародуб Д. Блок регуляторов тембра высококачественного усилителя НЧ // Радио, 1974, №5, с. 45, 46.
3. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике. – М.: Мир, 1991, с. 150 – 153.
4. Шихатов А. Пассивные регуляторы тембра // Радио, 1999, №1, с. 14, 15.
5. Ривкин Л. Расчет регуляторов тембра // Радио, 1969, №1, с. 40, 41.
6. Солнцев Ю. Высококачественный предварительный усилитель // Радио, 1985, №4, с.32 – 35.
7. //www.moskatov.narod.ru/ (Программа Е. Москатова «Timbreblock 4.0.0.0»).

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

 

Регулятор громкости, баланса и тембра на TDA1524A « схемопедия


Технические характеристики регулятора: Полоса частот 20-20 000Hz Регулировка тембра на частоте 40Hz (bass) -19/+17db Регулировка тембра на частоте 16Khz (treble) -15/+15db Регулировка баланса -40db Входное сопротивление 10-60K Выходное сопротивление 300Om Регулировка громкости не менее -80/+21,5db Коэффициент гармоник не более 0,3% Относительный уровень шумов не более -80db Напряжение питания 6-18V

  Данная схема реализована на интегральной микросхеме фирмы Philips TDA1524A (А1524А – аналог фирмы RFT). Микросхема представляет собой двухканальный (стереофонический) регулятор громкости, баланса и тембра низких и высоких частот. Также есть loudnes (частотная компенсация). Переменные резисторы можно использовать любые, т.к. регулировка громкости, баланса и тембра в данной микросхеме осуществляется электронным способом. Подстрочными резисторами R7 и R8 регулируется усиление выходного сигнала, кнопка S1, включающая частотную компенсацию регулятора громкости (на схеме выключена), должна быть с фиксацией. Для тех, кто хочет постоянно использовать частотную компенсацию без возможности отключения, могут исключить из схемы элементы S1 и R9. В процессе работы микросхема нагревается. Приклейте к ней (например, клеем “Момент”) небольшой П-образный радиатор из алюминия. Это повысит надежность работы и срок службы микросхемы.   На приведенной здесь печатной плате размерами 50Х31 мм, кроме регулятора громкости, баланса и тембра находиться усилитель мощности, описанный в статье Усилитель мощности на TDA1552Q. Устройства разделены на плате красной пунктирной линией. Слева расположен регулятора громкости, баланса и тембра на TDA1524A, справа – усилитель мощности на TDA1552Q. Элементы усилителя R1 C3 припаиваются со стороны печатных проводников.

TDA7463AD Техническое описание - Низковольтное управление тональным сигналом Аудио с цифровым управлением

BA9755S : Контроллеры дисплея. Контроллер высокого напряжения для ЭЛТ-дисплеев. Это микросхема LSI с контроллером напряжения прерывателя, предназначенная для управления анодным напряжением мультисканированных мониторов и других ЭЛТ. Есть два внутренних высокоточных источника питания, каждый с точностью выходного напряжения 1%. Использование высокоточного резистора для определения напряжения позволяет устанавливать анодное напряжение без регулировки.Прочие внутренние.

CXA1201M : Обработка сигналов ввода-вывода изображения видеомагнитофона.

ELM304 : видеогенератор NTSC.

HT8970 : Процессор эффектов. Голосовое эхо. Рабочее напряжение: 4,5 В ~ 5,5 В Алгоритм ADM Низкий уровень шума - Режим эха: -85 дБ - Режим объемного звука: -90 дБ Низкий уровень искажений - Режим эха: 1% - Режим объемного звучания: 0,2% Встроенная 20 КБ SRAM Функция автоматического сброса Тип корпуса: Применение 16-контактного DIP / SOP Это процессор эффектов эха / объемного звучания. Он предназначен для различных аудиосистем, включая караоке, телевидение.

LM4912 : Усилители для наушников. LM4912 - LM4912 Стереоусилитель для наушников с низким уровнем шума 40 мВт, упаковка: Mini Soic, количество контактов = 10.

MAS9116 : Цифровой стерео регулятор громкости. представляет собой регулятор громкости стерео для аудиосистем, которым требуется высокое выходное напряжение (AC3). Он имеет 16-битный последовательный интерфейс, который управляет двумя аудиоканалами. Простой последовательный интерфейс позволяет микроконтроллеру управлять множеством микросхем MAS9116 на одной печатной плате. «Щелчки» между изменениями усиления устраняются за счет изменения усиления только после перехода через нуль.

MCP3204-BIP : 2,7 В, 4-канальные / 8-канальные 12-битные аналого-цифровые преобразователи с последовательным интерфейсом Spi.

MM1323 : процессор сигналов. ЖК-интерфейс. Эта ИС была разработана для взаимодействия с цифровым видеооборудованием, имеющим ЖК-монитор. Его можно использовать в качестве интерфейса для драйверов ЦП, DSP и ЖК-дисплея, которые выводят сигналы RGB после обработки инверсии выходной полярности и коррекции. Он имеет встроенный постфильтр (5 МГц LPF), усилитель на 16,5 дБ и общий усилитель на 20 дБ. Встроенный постфильтр ФНЧ 5 МГц Встроенный усилитель GV = 16.5 дБ.

PIC16CR72-02 / JW : 8-битные микроконтроллеры CMOS с аналого-цифровым преобразователем. SDIP, SOIC, SSOP, оконный паяный керамический высокопроизводительный ЦП RISC Только 35 однословных инструкций для изучения Все однократные инструкции, за исключением двухцикловых ветвей программы. Программная память, x 8 байт памяти данных (RAM) Возможность прерывания Восьмиуровневая глубина.

STAC9708 : Многоканальный кодек Ac97 с опцией нескольких кодеков.SigmaTel - это 18-битный полнодуплексный аудиокодек общего назначения, который соответствует аналоговому компоненту AC'97 (Audio Codec 97 Component Rev. 2.1). STAC9708 / 11 включает в себя запатентованную SigmaTel технологию Sigma-Delta для достижения отношения сигнал / шум ЦАП выше 95 дБ. ЦАП, АЦП и микшер интегрированы с аналоговыми входами / выходами, которые включают четыре аналоговых линейных уровня.

TAS5100ADAP : Цифровые усилители мощности звука. ti TAS5100A, Цифровой усилитель мощности мощностью 30 Вт.

TP6312 : Контроллер ЧРП с режимом от 1/4 до 1/11 от 11x11 до 16x4 (сегмент X Grid).

XRD9828 : Процессор изображения / коррекция. 10/12-битный линейный процессор сигналов датчика Cis / ccd с параллельным интерфейсом.

YMU759B-Q : Тональный генератор. FM-тон-генератор для мобильного телефона.

MAX9705 : 2,3 Вт, сверхнизкий уровень электромагнитных помех, без фильтра, усилитель звука класса D Усилитель мощности звука MAX9705 3-го поколения со сверхнизким уровнем электромагнитных помех, моно, класса D обеспечивает производительность класса AB с эффективностью класса D. MAX9705 выдает 2,3 Вт при 4? нагрузки и обеспечивает КПД выше 85%.Схема активного ограничения выбросов (AEL) значительно снижает электромагнитные помехи за счет активного управления.

TPA6132A2 : Стереоусилитель для наушников DirectPath (TM) мощностью 25 мВт с подавлением всплеска (TPA6132) TPA6132A2 (иногда обозначаемый как TPA6132) - стереофонический усилитель для наушников DirectPath, который устраняет необходимость во внешних выходных конденсаторах с блокировкой постоянного тока. Дифференциальные стереовходы и встроенные резисторы устанавливают усиление устройства, дополнительно уменьшая количество внешних компонентов.

Регулятор тембра усилителя

  • Изучив этот раздел, вы должны уметь:
  • Общие сведения о типовых схемах, используемых для регулировки тембра в усилителях звука.
  • • Регулировка тона.
  • • Пассивные низкие частоты - регулировка высоких частот.
  • • Активные низкие частоты - регулировка высоких частот.
  • • IC управление общими функциями усилителя.

Рис. 4.2.1 Простое управление тоном

Контроль тона

Tone Control, наиболее простая форма которого показана на рис. 4.2.1, обеспечивает простое средство регулирования количества более высоких частот, присутствующих в выходном сигнале, подаваемом на громкоговорители.простой метод достижения этого состоит в том, чтобы разместить переменную CR-сеть между усилителем напряжения и каскадами усилителя мощности. Значение C1 выбирается так, чтобы пропускать более высокие звуковые частоты, это имеет эффект постепенного уменьшения более высоких частот в качестве переменного резистора. ползунок перемещается к нижнему краю регулятора тембра. Минимальный уровень ослабления высоких (высоких) частот ограничивается R1, что предотвращает прямое подключение C1 к земле. Поскольку схема только снижает высокочастотную составляющую сигнала, ее можно назвать простым регулятором Treble Cut.Использование этих простых схем обычно ограничивается гитарными приложениями или недорогими радиоприемниками.

В усилителях Hi-Fi управление тональностью относится к усилению или уменьшению определенных звуковых частот. Это может быть сделано в соответствии с предпочтениями слушателя, не все воспринимают звук одинаково, например, частотная характеристика человеческого уха изменяется с возрастом. Помещение или зал, в котором воспроизводится звук, также влияет на характер звука. для изменения звука используются многие методы, в частности частотная характеристика усилителей, производящих звук.Они варьируются от простых RC-фильтров, пассивных и активных сетей управления частотой до сложной цифровой обработки сигналов.

Цепь управления тоном Баксандала

Рис. 4.2.2 Схема управления тональным сигналом Баксандала

Обсуждаемая здесь схема является примером схемы регулировки тембра Баксандала, показанной на рис. 4.2.2, которая представляет собой аналоговую схему, обеспечивающую независимое управление низкими и высокими частотами; как низкие, так и высокие частоты могут быть усилены или ослаблены, и, когда оба регулятора находятся в их средних положениях, обеспечивает относительно ровную частотную характеристику, как показано синей линией графика «Level response» на рис.4.2.5. Первоначальная конструкция, предложенная П. Дж. Баксандаллом в 1952 году, использовала ламповый усилитель и обратную связь как часть схемы, чтобы уменьшить значительное затухание (около -20 дБ), вносимое пассивной сетью, и обеспечить истинное усиление низких и высоких частот. До сих пор существует множество вариантов используемых схем, как в виде активных цепей (с усилением, как было предложено изначально), так и в виде пассивных цепей без встроенного усилителя. В пассивных вариантах схемы Баксандалла могут использоваться дополнительные каскады усиления, чтобы компенсировать ослабление приблизительно -20bB, вызванное схемой.

Прочтите оригинальную статью 1952 года «Управление тоном с отрицательной обратной связью» П. Дж. Баксандалла, бакалавра наук (англ.), Опубликованную в «Wireless World» (ныне Electronics World)

Как работает схема Баксандалла.

Рис. 4.2.3 Максимальное усиление низких и высоких частот

Если регуляторы низких и высоких частот установлены на максимальное усиление (оба дворника наверху резисторов VR1 и VR2), а неактивные компоненты выделены серым цветом, схема будет выглядеть, как на рис. 4.2.3. Потенциометры как низких, так и высоких частот, которые могут иметь линейные или логарифмические дорожки в зависимости от конструкции схемы, имеют гораздо более высокие значения, чем другие компоненты в цепи, и поэтому, когда дворники VR1 и VR2 установлены на максимальное сопротивление, оба потенциометра можно рассматривать как разомкнутые. схема.Также C4 не способствует работе схемы из-за высокого сопротивления VR2, а C1 эффективно закорачивается из-за того, что стеклоочиститель VR1 находится на верхнем конце его дорожки сопротивления.

Полная полоса частот сигнала подается на вход усилителя с низким выходным сопротивлением, а более высокочастотные компоненты сигнала подаются непосредственно на выход схемы регулировки тембра через конденсатор C3 емкостью 2,2 нФ, который имеет реактивное сопротивление. около 3,6 кОм при 20 кГц, но более 3.6 МОм при 20 Гц, поэтому нижние частоты блокируются.

Полная полоса частот также появляется на стыке R1 и C2, которые вместе образуют фильтр нижних частот с угловой частотой примерно от 70 до 75 Гц, и поэтому частоты, значительно превышающие эту (средние и высокие частоты), проходят через заземление через R2.

Наличие R2, последовательно включенного с C2, предотвращает ослабление частот средней полосы, превышающее примерно -20 дБ. Более низкие частоты поступают на выход через R3. Поскольку R3 имеет довольно большое значение (чтобы эффективно изолировать эффекты двух переменных регуляторов друг от друга, входное сопротивление (Z в ) цепи, следующей за регулятором тембра, должно быть очень высоким, чтобы избежать чрезмерных потерь сигнала из-за эффект делителя потенциала R3 и Z на следующей ступени.

Срезание низких и высоких частот.

Рис. 4.2.4 Схема с VR1 и VR2 на минимуме

Когда регуляторы низких и высоких частот установлены на максимальное срезание (рис. 4.2.4), сигнал полной полосы пропускания проходит через R1, но с ползунком VR1 на нижнем конце его дорожки сопротивления, C1 / R2 теперь формируют проход высоких частот. фильтр, имеющий угловую частоту от 7 до 7,5 кГц, поэтому только частоты, значительно превышающие эту, могут проходить без ослабления. Таким образом, средние и более высокие частоты подаются на R3 и C4, которые теперь образуют фильтр нижних частот для постепенного ослабления частот выше примерно 70 Гц, средние частоты (примерно 600 Гц) уменьшаются примерно на -20 дБ, а на 20 кГц - как как видно из кривой отклика на рис.4.2.5.

Рис. 4.2.5 Модифицированная кривая реакции Баксандалла

Обратите внимание, что хотя схема обеспечивает то, что называется усилением низких и высоких частот, в пассивной версии схемы Баксандалла (без усиления) все частоты фактически снижаются.

Затухание схемы в средней полосе обычно составляет около -20 дБ, а с полным «усилением», применяемым либо на нижнем, либо на верхнем конце полосы пропускания, ослабление на этих частотах будет примерно от −1 до −3 дБ.

Активная цепь Баксандалла

Чтобы преодолеть существенные потери в пассивной версии этой схемы, которая дает отклик уровня (с обоими регуляторами на среднем уровне), но на -20 дБ ниже входного напряжения, в конструкции обычно включают усилитель. В настоящее время операционный усилитель был бы разумным выбором, поскольку сеть Баксандалла формирует контур отрицательной обратной связи, чтобы обеспечить требуемые значения усиления в необходимой полосе пропускания. Возможны различные конструкции с разными значениями резисторов от R1 до R4 и от C1 до C4 в сети, в зависимости от некоторой степени от выходного импеданса предыдущей и входного импеданса следующих цепей.

Для активных схем, таких как показанная на рис. 4.2.6, цель состоит в том, чтобы получить отклик уровня на уровне 0 дБ, чтобы не было усиления и потерь из-за схемы регулировки тембра. Максимально возможное усиление не должно быть достаточным для перегрузки любого каскада, следующего за регулятором тембра, если необходимо избежать искажений. Поэтому конструкция таких схем управления обычно является неотъемлемой частью общей конструкции системы усилителя.

Рис. 4.2.6 Активный регулятор тембра с использованием сети Baxandall и операционного усилителя с NFB.

ИС управления тоном

Рис. 4.2.7 Микросхема управления звуком LM1036

В современных усилителях существует тенденция использовать элементы управления на интегральных схемах, которые могут управляться как цифровыми, так и аналоговыми схемами. Простое решение для регулировки низких и высоких частот, баланса и громкости в аналоговых стереоусилителях предлагают такие микросхемы, как LM1036 от National Instruments.

Блок-схема и схема приложения показаны на рис. 4.2.7. Каждый из четырех элементов управления регулируется путем подачи переменного напряжения в диапазоне 5.4 В (который подается на вывод 17 микросхемы) и 0 В. Половина напряжения, приложенного к контактам 4, 9, 12 и 14 управления, дает частотную характеристику уровня, центральный баланс между левым и правым каналами и половину громкости.

LM1036 также имеет переключатель компенсации громкости. Когда «включено», это изменяет действие регуляторов для усиления низких и высоких частот при низком уровне громкости. Это сделано для того, чтобы компенсировать снижение слуха человека на высоких и низких частотах тихими звуками.

Начало страницы

Стерео цифровой аудиопроцессор с четырьмя входами

Предупреждение: TDA7439 в формате PDIP больше не выпускается, однако SO28 (поверхностный монтаж) TDA7439DS все еще доступен в марте. 2021 год, и большая часть информации здесь применима. TDA7439 все еще можно найти, и, вероятно, это не тот чип, который делают подделки. нестандартные копии, но всегда есть такой риск.

Рекомендуемый опыт : от среднего до продвинутого, требуется специальная печатная плата, необходим микроконтроллер

TDA7439 приложение

Краткие факты TDA7439

  • Четыре стереовхода с регулировкой усиления
  • Регулировка громкости / затухания с шагом 1 дБ
  • Регулировка баланса / ослабления канала с шагом 1 дБ
  • Трехполосный регулятор тембра с шагом 2 дБ
  • Усиление: от 0 до 30 дБ регулируемое
  • Источник питания: от 8 В до 10 В только однополярный
  • Лист данных доступен здесь

Руководство

TDA7439 - это однокристальный аудиопроцессор, который позволит вам заменить предварительный усилитель, громкость, баланс и трехполосные регуляторы тембра. всего с одним чипом, несколькими внешними компонентами и микроконтроллером.

Это стерео, что делает его применимым для небольших систем Hi-Fi, автомобильного радио (двухканального) или небольших активных стереодинамиков.

Хотя вы, , можете использовать несколько TDA7439 для создания многоканальной системы, ваш микроконтроллер должен будет поддерживать отдельные I 2 C / TWI каналов (возможно, с программным управлением I 2 C), поскольку адрес для каждого чипа TDA7439 не настраивается.

Производительность TDA7439 отличная, и хотя я бы не сказал, что он нацелен на «настоящие» Hi-Fi системы, он определенно хорошего качества. и способный заменить полностью аналоговые схемы на базе операционных усилителей во многих конструкциях и является хорошей альтернативой схемам LM1036 или TDA1524.

Он должен управляться микроконтроллером через шину I 2 C (также известную как TWI или двухпроводной интерфейс). Это может отталкивает начинающих строителей, но преимущество, которое это дает, - это возможность дистанционного управления через инфракрасный порт и / или Bluetooth, или любое другое приложения, которые вы можете придумать!

Способ управления на шине I 2 C довольно прост.Требуются только два провода (тактовый сигнал и сигнал данных), а байты отправляется последовательно, по одному бит за раз (более подробная информация ниже).

Многие микроконтроллеры могут управлять шиной I 2 C либо с помощью встроенного оборудования, либо с помощью программного обеспечения битов и вероятностей. производитель, программный компилятор или кто-то другой написал библиотеку для связи I 2 C / TWI - это очень популярно!

Обычно я использую микроконтроллеры PIC.У некоторых есть аппаратная поддержка I 2 C, у других - нет. Хотя Arduino - популярная альтернатива. и очень хорошо поддерживается сообществом. Вы также можете использовать Raspberry Pi или другой небольшой компьютер. Это немного тяжеловато для предусилитель, но если в вашем проекте он уже используется для других функций, то встроенная в Pi поддержка шины I 2 C делает общение с TDA7439 довольно легко.

Схема

Схема выше основана на техническом описании испытательной схемы ST Microelectronics.Я добавил несколько компонентов к стереовыходу, чтобы заблокировать смещение постоянного тока, обеспечить выходное сопротивление, которое будет работать со многими усилителями (включая все те, что на моем сайте) и фильтр нижних частот для подавления шума RF / GSM.

Примечание. Подтягивающие резисторы для данных и часов I 2 C НЕ показаны на схеме, но являются обязательными. Обычно они установлен на микроконтроллере, так как вам нужен только один подтягивающий резистор на часах и данных для всех устройств, подключенных к шине.Эти подтягивающие резисторы должны быть 10 кОм - один от входа I 2 C DATA к источнику питания микроконтроллера (т.е. + 5 В или + 3,3 В), и один от входа I 2 C CLOCK снова к источнику питания микроконтроллера.

Еще одно примечание: схема предназначена для TDA7439. Альтернатива TDA7439DS в принципе такая же, но распиновка другая. Ссылаться на техническое описание.

TDA7439 - это микросхема PDIP.Это означает, что у него нет стандартного расстояния между выводами 2,54 мм (0,1 дюйма), как у традиционных микросхем DIP. Это означает он не влезет в стрипборд, а также не влезет ни в какие общедоступные розетки. Расстояние между каждым штифтом составляет около 1,8 мм. так что заказная печатная плата просто необходима.

Я спроектировал и построил печатную плату, которая успешно использовалась в моем усилителе STA540 / TDA7439, и схема, которую я придумал, показана ниже, в мой обычный рисованный стиль!

Я попытался сделать компоновку несколько удобной для типов конденсаторов, которые вы можете получить, сохранив при этом небольшую компоновку 93 x 57 мм.Однако существует множество различных вариантов конденсаторов, поэтому вам может потребоваться настроить плату в соответствии с тем, что вы имеете или можете получить.

Над микросхемой TDA7439 есть разъем для двухконтактной перемычки, которая используется для соединения цифрового и аналогового заземления. Для того, чтобы TDA7439 для работы они должны быть куда-то подключены. Если у вас два отдельных блока питания (один для TDA7439, один для микроконтроллера). в доска самая лучшая. Если блоки питания уже подключены друг к другу, оставьте перемычку отключенной, чтобы не образовался контур заземления.

8 немаркированных компонентов в правом нижнем углу являются дополнительными осевыми выводами конденсаторов, если шум является проблемой. 220pF до 1nF будет работать нормально, чтобы подавить частоты выше 20–200 кГц, которые мы все равно не слышим. Я все равно оставил их при тестировании и окончательной сборке.

Компоненты

Большинство компонентов - конденсаторы. С1 по С20, С25 и С26 все находятся в звуковом тракте и поэтому в идеале должны быть выполнены из полиэстера. конденсаторы.C25 и C26 могут быть электролитическими, если вы предпочитаете экономить деньги, однако, если они используются, положительный вывод должен быть обращен к TDA7439.

C21 и C23 - стандартные электролитические конденсаторы. Просто убедитесь, что они рассчитаны на 16 В или выше и ориентированы в соответствии со схемой, иначе они шипеть или бах! Оба должны быть близки к TDA7439 в макете вашей печатной платы, особенно C23.

C22, C26 и C27 - стандартные керамические конденсаторы или MLCC.C22 должен подходить как можно ближе к TDA7439, насколько это возможно в вашем макете.

Рекомендуется, чтобы большинство резисторов состояло из 1% металлической пленки, 1 / 4Вт или лучше. Только резисторы на шине I 2 C (R24 и R25 плюс два подтягивающих резистора (не показаны) могут состоять на 5% из углерода, так как их нет в аудиосигнале.

Показанные компоненты соответствуют рекомендациям стандартной таблицы данных, однако вы можете изменить полосу пропускания низких, средних и высоких частот. фильтр высоких частот, правильно настроив конденсаторы и резисторы.

Что касается моей сборки, я не был заинтересован в управлении средними частотами, но был заинтересован в управлении басами на разных частотах. Следовательно, Я настроил регулятор тембра низких частот как регулятор низких частот или суббасов, с Т-фильтром, установленным на центральную частоту 46 Гц, усиление 9,8 и Q 2,8.

Компоненты, которые я использовал для этой установки, - это конденсаторы емкостью 220 нФ для конденсаторов от C13 до C16 вместо 100 нФ и 5.6k сохраняется для R2 / R3.

Mid будет контролировать более высокую частоту басов около 117 Гц, усиление 9,57 и добротность 2,75. C11, C12, C17 и C18 вместо этого становятся 150 нФ 18nF / 22nF, а R2 / R4 становится 3,3 кОм вместо 2,7 кОм.

Формулы частоты, усиления и добротности приведены в таблице данных, хотя я составил таблицу. для расчета значений.

Для высоких частот я использовал 4.Конденсаторы C19 / C20 емкостью 7 нФ вместо 5,6 нФ. Это снизит отсечку высоких частот, но работает достаточно хорошо. Я не в любом случае намерены сильно изменить высокие частоты.

Контроль

Как уже упоминалось, TDA7439 не может работать в одиночку, и вам понадобится небольшой микропроцессор / микроконтроллер для управления TDA7439.

Предоставление полного решения выходит за рамки этой статьи, поскольку используемый дисплей, кнопки или элементы управления будут соответствовать вашим предпочтениям! Для простой системы потребуется микроконтроллер, экран (ЖК-дисплей или светодиод) для визуального вывода, а управление может осуществляться либо с помощью кнопок, либо через инфракрасный порт. пульт дистанционного управления (или оба).Более специализированное управление, такое как Bluetooth через приложение для смартфона или последовательный порт / USB через ПК, также возможно, если вы можете написать программное обеспечение.

Связь между микроконтроллером и TDA7439 осуществляется через шину I 2 C. Для этого требуются два провода (сигнал данных и тактовый сигнал) и довольно прост для понимания и программирования. Предлагаю подобрать микроконтроллер с поддержкой I 2 C Leader (master) встроенный, поскольку он немного упрощает написание кода, однако также возможно написание полностью программного решения.

Моя сборка усилителя STA540 / TDA7439 использует PIC16F873. Это большой и несколько устаревший чип, но он имеет поддержку I 2 C. встроенный. Перейдите на мою страницу сборки, чтобы узнать несколько примеров программного обеспечения. Хотя они специфичны для этой сборки, мы надеемся, что вы найдете их в качестве хороших строительных блоков для создания собственного проекта TDA7439.

Тем, кто предпочитает другие микроконтроллеры (например, популярный Arduino), вам необходимо учитывать в своем коде следующее:

  1. Процедура инициализации, чтобы сообщить вашему микроконтроллеру, к каким контактам подключена шина, скорость передачи, а также инициализацию для другие периферийные устройства.
  2. Функции для отправки соответствующих байтов на TDA7439
  3. Элементы управления для взаимодействия с человеком, такие как кнопки, поворотные энкодеры, ИК-пульт дистанционного управления, ЖК-дисплеи и т. Д. - все на ваше усмотрение!

В таблице приведены наглядные примеры того, какие данные следует отправлять на TDA7439, чтобы управлять им. У меня есть сводка с логическим анализатором Захваты на моей статье усилителя STA540 / TDA7439.

Источник питания

Для TDA7439 требуется однополярный источник питания от 8 до 10 В постоянного тока.Это нужно регулировать. Самый простой вариант - использовать регулируемое напряжение 9В. внешний БП (бородавка) посвященный TDA7439.

Ток питания не более 10 мА. Должно быть легко найти или построить блок питания, превышающий это количество раз. Даже запустив чип от Батарея 9V PP3 кажется возможной (хотя 6 1,5V AA / LR6 было бы лучше)!

Рекомендуется использовать блок питания, предназначенный для TDA7439, это снижает ваши шансы на возникновение проблем с контуром заземления.

Если вы хотите создать свой собственный блок питания, поскольку потребление тока невелико, линейный регулятор подойдет для устройства с питанием от сети. Вряд ли для них даже потребуется радиатор. Я предлагаю варианты фиксированного линейного регулятора 7809 или 78L09 или регулируемый, например LM317. или LM317L с резисторами, настроенными на выход около 9 В (я использовал LM317 в своей сборке).

Эти регуляторы должны питаться постоянным напряжением не ниже 2.На 5 В выше, чем на выходе (9 В, поэтому минимальный вход 11,5 В). Вы можете легко получить это вид постоянного напряжения с использованием мостового выпрямителя после трансформатора переменного тока 9 В (предпочтительно внешнего). Ниже приведен пример схемы.

Хотя потребляемый ток очень низок при максимуме 10 мА, возможности режима ожидания нет, поэтому я предлагаю включить / выключить микросхему с помощью небольшое реле или физический переключатель на устройстве, особенно если работает от батареи.

Для многих интегральных схем (предусилитель TDA7439, усилитель мощности, микроконтроллер) - от 8 до 10 В, вероятно, слишком мало по сравнению с блоком питания. усилителя (но может подойти, если вы собираете усилитель мощностью от 2 до 4 Вт). Скорее всего, будет слишком много питания, чтобы использовать тот же источник питания, что и микроконтроллер тоже (обычно 5 В или 3,3 В). Поэтому предлагаю отдельный источник питания.

Если вы строите полностью интегрированный блок с питанием от сети, вы можете построить простой небольшой блок питания, используя крепление для печатной платы 9 В 1.5ВА Трансформатор переменного тока (с предохранителем перед ним), за которым следует мостовой выпрямитель (после этого напряжение будет около 12 В постоянного тока), конденсатор и регулятор 9 В. и связанные компоненты, как показано выше.

Если вы подключаете источник питания, использующий сетевое напряжение, вы должны иметь соответствующую квалификацию. травма может возникнуть в результате ошибки.

Если вы собираетесь регулировать питание до 9 В от другого источника постоянного тока в системе (например, блока питания усилителя), вы можете удариться о землю. проблемы с петлей, особенно если задействованы импульсные источники питания.В своей сборке я использовал линейный регулятор, чтобы сбросить блок питания усилителя. до 12 В, за которым следует изолированный преобразователь постоянного тока в постоянный (от 12 В до 12 В), за которым следует линейный регулятор 9 В с катушками и конденсаторами для подавления шум. Подробную информацию об этом блоке питания см. В моей статье о сборке усилителя STA540 / TDA7439.

Производительность

Моя печатная плата довольно мала как для TDA7439, так и для связанного с ним микроконтроллера. Для этого у меня есть полнофункциональный предусилитель, громкость, баланс и регулировка тембра.

Работает отлично. Безусловно, я доволен работой в сочетании с моим усилителем STA540. Для меня преимущество в размере намного меньше, чем полностью аналоговые решения, управление упрощено до инфракрасного пульта дистанционного управления для моих нужд по сравнению с наличием и установка множества потенциометров и переключателей.

Хотя требование запрограммировать микроконтроллер или что-то еще для отправки этих сигналов шины I 2 C на TDA7439 делает Добавьте время и сложность к решению, результат того стоит (особенно если вас тоже интересует сторона кодирования)!

Хотя качество звука отличное, существуют ограничения на диапазон регулировки громкости и диапазон регулировки тембра.Я чувствую, что +/- 2 дБ слишком много скачков на регуляторе тембра, чтобы делать «правильные» настройки Hi-Fi. Вы бы предпочли вносить меньшие контролируемые корректировки в тон в реальном Hi-Fi, тогда как на TDA7439 повышение высоких частот, например, на 2 дБ имеет огромное значение для звука.

Что касается громкости, опять же, регулировка составляет всего 1 дБ за раз. В основном это нормально, но он снижается только до -47 дБ, поэтому для достижения тихая громкость, входное усиление должно быть установлено на ноль, и вам, возможно, придется применить ослабление динамика L / R, чтобы добиться тишины достаточно, но будьте осторожны, чтобы он все еще мог работать достаточно громко!

Настоящие Hi-Fi-приложения должны рассмотреть возможность использования PGA2310 в качестве цифрового регулятора громкости (я использую его в своем основном 5-канальном Hi-Fi-устройстве). усилитель), но вы теряете возможность регулировки тембра.

Однако для системы меньшего размера это прекрасно, и необходимый размер печатной платы намного меньше, чем требовалось бы для полностью аналоговых элементов управления. даже с учетом микроконтроллера.

Приложение TDA7440

Факты TDA7440

  • Четыре стереовхода с регулировкой усиления
  • Регулировка громкости / затухания с шагом 1 дБ
  • Регулировка баланса / ослабления канала с шагом 1 дБ
  • Два регулятора тембра диапазона с шагом 2 дБ
  • Усиление: от 0 до 30 дБ регулируемое
  • Источник питания: от 6 В до 10 В только однополярный
  • Лист данных доступен здесь

TDA7440 - это та же схема, что и выше, но распиновка снова отличается, и у нее нет регулятора тембра среднего диапазона, поэтому C11, C12, C17, C18, R1 и R4 можно игнорировать.

Применяются те же основные примечания, поэтому прочтите все вышеперечисленное, но во время работы, поскольку нет промежуточного управления, подадрес 4 (0100) игнорируется.

TDA7440 может работать при немного более низком напряжении до 6 В, что обеспечивает большую гибкость конструкции. Это помещает его в такие приложения в качестве портативных усилителей с батарейным питанием (например, TDA2822M или TDA7266). В этом приложении 6V, как правило, слишком много для многих. микропроцессоры, однако можно использовать LDO (стабилизатор с малым падением напряжения) для регулирования его до 5 В.

Качественная схема регулировки тембра с использованием операционного усилителя и нескольких пассивных компонентов

Цепь регулировки тембра.

Это просто еще одна схема, разработанная г-ном Ситхараманом Субраманианом, а пока это высококачественная пассивная схема регулировки тембра с общим коэффициентом усиления около 25 с усилением и срезом на 20 дБ. Эта схема требует минимального количества компонентов, она очень экономична, и большинство необходимых компонентов можно найти в ящике для мусора. Несмотря на то, что в схеме используется операционный усилитель, который является активным элементом, секция регулировки тембра полностью пассивна, поэтому схема так и названа.

Описание.
Схема состоит из двух частей. Во-первых, каскад предусилителя на базе операционного усилителя и, во-вторых, пассивная схема регулировки тембра Баксандала. Каскад предусилителя представляет собой неинвертирующий усилитель на базе TL072. R2 - резистор обратной связи, который вместе с резистором R1 устанавливает коэффициент усиления этого каскада, и с указанными значениями он равен 23. Коэффициент усиления по напряжению в неинвертирующем режиме выражается с помощью уравнения Av = 1+ (R2 / R1). Значение R3 (Rin) принимается примерно равным выходному сопротивлению TL072.C2 - это входной развязывающий конденсатор постоянного тока, который также устанавливает предел отсечки низких частот. R4 - это резистор, минимизирующий смещение, который уменьшает влияние выходного напряжения смещения на выход усилителя, и его значение принимается приблизительно равным R1 || R2. Каскад предусилителя питается от двойного источника питания + 15 / -15. Конденсатор C3 соединяет каскад предусилителя с каскадом регулировки тембра.

Каскад регулировки тембра представляет собой пассивную схему регулировки тембра Baxandall, которая может производить понижение или усиление на 20 дБ.POT R6 используется для управления низкими частотами, а POT R9 может использоваться для управления высокими частотами. POT R10 служит регулятором громкости, а POT R11 может использоваться для регулировки баланса. Резистор R8 обеспечивает некоторую изоляцию между ступенями управления низкими и высокими частотами.

Пассивная схема регулировки тембра Baxandall: Также известная как James Network, это схема для независимой регулировки низких и высоких частот для высококачественных аудиоприложений. Схема полностью основана на пассивных компонентах и ​​имеет очень высокие характеристики.Во многих старых схемах пассивной регулировки тембра между двумя регуляторами было много взаимодействия и была большая асимметрия. Такие проблемы полностью устранены в схеме регулировки тембра Baxandall.

Принципиальная схема.

Цепь пассивной регулировки тембра

Слова Ситарамана о схеме : Я просто ограничиваю вас пассивным регулятором тембра TL072 (также можно использовать TL062 или 82) с усилением на 20 дБ и ослаблением с общим усилением около 25.вы также можете дать общую обратную связь, если требуется, от выхода до инвертирующего входа TL072 через подходящее сопротивление.

Двойное питание для этой цепи.

Двойной источник питания + 15 В / -15 В для питания этой схемы регулировки тембра показан ниже. Мост D1 может быть выполнен с использованием четырех диодов 1N4007. Это питание нерегулируемое, и для этой схемы вполне подходит. В любом случае, если вам нужен регулируемый, пожалуйста, сообщите мне.

Источник питания для цепи регулировки тембра

Примечания.

  • Схема может быть собрана на плате веро или перфомансе. В любом случае печатная плата - лучший вариант.
  • Используйте двойной источник питания + 15 / -15 В постоянного тока для питания цепи.
  • IC1 TL072 должен быть установлен на держателе.
  • Изменяя значение R1 и R2, можно изменить коэффициент усиления по напряжению (Av) каскада предусилителя.
  • Вывод
TL072 График АЧХ

Несколько других схем регулировки тембра, которые могут быть вам полезны.
1. Двухтранзисторный регулятор тембра
2. Схема регулировки тембра Baxandall
3. Схема баса HiFi DX
4. Стерео-усилитель с регулировкой тембра

Tone Control

Уилсон Регулировка тона 18 января 2015 г. 22:20:12
Гуд кто-то сказал мне, что микросхема с 16 контактами, которую я искал, - это CD3699. Но у меня проблема с поиском именно этой микросхемы. Знаете ли вы? Любые замены относительно этого IC.как и другие ИС, которые имеют ту же функцию, что и эта ...
Уилсон Регулировка тона 11 октября 2014 г. 4:38:00
Привет, у меня есть караоке-модель Plardin Pl-1029. Стоит усилитель на 10к ватт, FM-радио. Я просто не могу найти подходящую микросхему для секции регулировки тембра, потому что я не знаю, каков ее номер детали. У вас есть принципиальная схема этой модели. Желательно на его секции регулировки тембра ?.
юлий с. горфилла Регулировка тона 24 октября 2011 г. 5:48:42
попробуй еще поэкспериментировать, сымпровизировал. сделай все возможное, найди лучшее, насколько это возможно. но будьте осторожны, иначе вы можете потратить свои деньги за доли секунды, если вы повредите свой аудиоусилитель и блок питания, если они взорвутся.
юлий с. горфилла Регулировка тона 24 октября 2011 г. 5:31:23
вы можете использовать этот входной капитанский трансформатор для усиления низких частот вашего усилителя.не непосредственно на вашем усилителе, а конкретно на вашей схеме управления тоном, как я уже объяснял. это коммерческая тайна профессиональных школ (CTU), школ и колледжей с 1980-х годов. мой школьный 1982-1886 гг. cat-cscst.
eeejey Регулировка тона 17 августа 2011 г. 6:15:51
@julius Привет, я тоже из Себу, я еще новичок в электронике, Я построил «усилитель низких и высоких частот», как мы его здесь называем. Я заинтересован в установке «капитанского трансформатора» в усилитель, не могли бы вы дать мне схему того, как и где подключить его к моему усилителю заранее благодарю 🙂
юлий с.горфилла Регулировка тона 15 января 2011 г. 9:15:26
как превратить ваш стандартный рупорный / купольный твитер с постоянным магнитом в супервычислитель. используйте неполярный конденсатор фильтра 2,2 мкФ / 50 В, затем подключите индуктивность к земле, затем снова подключите еще 1 мкФ / 50 В к высокочастотному динамику. Теперь соедините два вывода твитера параллельно с другой катушкой индуктивности. Данные двух катушек индуктивности - 50 витков магнитопровода №24 на ферритовой планке диаметром 5/16 дюйма и длиной 4,5 дюйма.вы также можете уменьшить / добавить другое количество витков вашей катушки. или изменить значение вашего конденсатора. с моими данными он уже протестирован.
юлий горфилла Регулировка тона суббота, 18 сентября 2010 г. 4:23:08
, как я уже упоминал, этот входной капитанский трансформатор, скорее всего, применим к типу Энди Коллинсона Баксандалла, цепи управления тональностью. Вы также можете использовать этот входной капитанский трансформатор в любой схеме управления тональностью, подобной схеме управления тональностью Энди Коллинсона.Вы также можете подключить переключатель, чтобы включать и выключать его. Не забудьте также подключить конденсатор параллельно входному капитанскому трансформатору с номиналом 0,01–0,2 мкФ / 50vmylar для получения великолепного эффекта высоких частот. Попробуйте также различные комбинации для улучшения.
аноним Регулировка тона 19 июля 2010 г. 2:13:38
этот входной трансформатор капитана, скорее всего, применим к cicuit управления тоном baxandall Энди Коллинсона.просто подключите входной капитанский трансформатор к эмиттеру транзисторов 2-й ступени, а другой вывод входного капитанского трансформатора - к земле. помните, что входной капитанский трансформатор имеет пять клемм. одна сторона имеет 2 клеммы, а другая сторона - 3 клеммы. просто выберите 2 клеммы на каждую сторону .и другая сторона бесполезна. также параллельно вашему входному капитанскому трансформатору с майларовым конденсатором 0,01 мкФ-1 мкФ для великолепного эффекта высоких частот ...
юлий горфилла Регулировка тона 13 июля 2010 г. 5:56:48
Мой совет, при подключении входного капитанского трансформатора к вашей схеме управления тембром, попробуйте включить переключатель последовательно с ним. Он действительно работает, очень глубокий и резиноподобный басовый эффект. И для блестящего эффекта твитера. входной капитанский трансформатор с майларовым конденсатором номиналом 0,05 мкФ-0,2 мкФ / 50 В. пробуйте разные комбинации, экспериментируйте.
юлий горфилла Регулировка тона 7 июня 2010 г. 6:48:02
для идеального последовательного фильтра твитера используйте неполярный конденсатор 0,5 мкФ-2,2 мкФ / 50 В или майларовый конденсатор 630 В для рупорного / купольного твитера. .22 мкФ-.5 мкФ / 50 В неполярный или майларовый конденсатор 630 В для пьезоэлектрического твитера, особенно Motorolla. И параллельно вашему высокочастотному динамику с индуктором / катушкой напрямую. Данные для катушки: 50-130 витков # 24 магнитопровод на 5/16 дюйма диаметром 4.Ферритовый стержень длиной 5 дюймов или старый ферритовый стержень для радиоприемника A.M.

Planet Analog - Аудиоподсистема, объединяющая телефонные кодеки Hi-Fi и PCM на одном кристалле

Сан-Диего, США и Эдинбург, Великобритания, 1 декабря 2003 г. - Wolfson Microelectronics plc представила WM8753L, маломощную аудиоподсистему, объединяющую кодеки Hi-Fi и PCM телефонии на одном кристалле. Устройство предназначено для портативной цифровой телефонии и аудиоприложений, включая мультимедийные телефоны, персональные цифровые помощники и смартфоны с возможностью микширования звука.

WM8753L содержит стереофонический аналого-цифровой преобразователь (АЦП), стереофонический цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и отдельный моно-ЦАП.

«Этот уникальный продукт включает в себя все функции, необходимые для одновременного включения и микширования MP3, речи и других аудиоисточников во время телефонных звонков», - сказал Дэвид Милн, генеральный директор Wolfson. «Его небольшой размер, простота использования, низкое энергопотребление и эффективный дизайн снижают сложность драйверов и нагрузку на ЦП, обеспечивая новый уровень функциональности портативных мультимедийных устройств.”

WM8753L - единственный на рынке комбинированный кодек PCM / Hi-Fi, работающий при напряжении 1,8 В (аналоговый) и 1,42 В (цифровой). Устройство работает при номинальном напряжении питания 2 В, хотя цифровое ядро ​​может работать при напряжениях до 1,42 В для экономии энергии. При напряжении 1,8 В кодек CODEC имеет самое низкое в отрасли энергопотребление в своем классе: 7 мВт для воспроизведения в стереозвучании и менее 6 мВт для работы в режиме PCM.

Устройство объединяет два интерфейса с двумя дифференциально подключенными микрофонами и включает драйверы для динамиков, наушников и динамика.Требования к внешним компонентам снижаются, поскольку не требуются отдельные усилители для микрофона или наушников, а соединения без колпачков могут быть выполнены для всех нагрузок. Усовершенствованная встроенная цифровая обработка сигналов выполняет регулировку тембра, усиление низких частот и автоматическую регулировку уровня для микрофона или линейного входа через АЦП. Два АЦП могут использоваться для поддержки подавления речевого шума в партнерском DSP или для стереозаписи.

Hi-Fi ЦАП WM8753L может работать как ведущий или ведомый с различными тактовыми частотами ведущего, включая 12 или 24 МГц для USB-устройств, 13 МГц или 19.2 МГц для сотовых систем или стандартные частоты 256 кадров в секунду, такие как 12,288 МГц и 24,576 МГц. Внутренние ФАПЧ генерируют все необходимые тактовые частоты как для PCM, так и для Hi-Fi преобразователей. Если часы аудиосистемы уже существуют, схемы ФАПЧ могут быть использованы для альтернативного использования.

Цена и доступность
WM8753 доступен сейчас в корпусе QFN 7x7 мм и вскоре будет доступен в корпусе BGA 5x5 мм. В настоящее время он оценивается в 5,74 доллара США за 1000 штук.
Дополнительная информация

Простая схема управления звуком

Проще говоря, схема управления звуком - это схема, с помощью которой мы можем управлять выходом звукового устройства.Управление выходом означает, что может управлять громкостью, высокими и низкими частотами аудиовыхода. Итак, чтобы достичь этой цели, мы должны контролировать выходную частоту. Если мы сможем контролировать выходную частоту, наша цель будет достигнута!

Чтобы контролировать выходную частоту, мы должны использовать некоторые виды фильтров, которые пропускают только сигналы определенного частотного диапазона и блокируют другие сигналы. Для этого у нас есть два типа фильтров:

  1. Фильтр высоких частот
  2. Фильтр низких частот

Фильтр высоких частот:

Фильтр верхних частот ( HPF ) - это электронный фильтр, который позволяет пропускать сигналы с частотой выше, чем частота среза, и блокирует все другие низкочастотные сигналы, которые ниже частоты среза.Это также НЧ-фильтр или НЧ-фильтр . Используется для удаления шума из звука и используется в схемах аудиоусилителей.

Фильтр низких частот:

Фильтр нижних частот ( LPF ) - это фильтр, который позволяет пропускать сигналы с частотой ниже частоты среза и блокирует все другие сигналы с более высокой частотой, которые выше частоты среза. Точная частотная характеристика фильтра зависит от конструкции фильтра.Его ia также высокочастотный фильтр или высокочастотный фильтр в аудио приложениях. Фильтр нижних частот прямо противоположен фильтру верхних частот.

Итак, , что такое звуковой сигнал ? Итак, звуковой сигнал - это не что иное, как сочетание низких и высоких частот. Bass называется тонами нижнего частотного диапазона или низких нот . А Treble относится к тембрам диапазона высоких частот или более высоких нот. Итак, в этой статье мы объясним , как контролировать низкие, высокие частоты и громкость с помощью схемы управления звуком.

Для этой схемы требуется минимальное количество компонентов, она очень рентабельна, и большинство необходимых компонентов можно найти в вашем ящике для мусора.

Требуется компонентов:

Название компонента

Номер детали

TL072 ОП-АМП

1

Участок 100к (переменный резистор)

3

Резистеров:

2.2 МОм (R1)

1

10 кОм (R2, R3)

2

100 кОм (R4, R5)

2

1 кОм (R6, R7)

2

Конденсаторы:

100 пФ (C1)

1

1 мкФ (C2)

1

2.2 мкФ (C3)

1

22 нФ (C4, C5)

2

220 нФ (C6)

1

2,2 нФ (C7)

1

Схема двойного источника питания для ОУ в тональном контроллере:

Для OP-AMP в схеме Audio Tone Controller Circuit нам требуются два источника питания: +15 В и -15 В.Мы можем получить оба блока питания по схеме двойного питания. Схема подключения этой схемы представлена ​​ниже. Мы используем IC7815 и IC7915, чтобы получить +15 В и -15 Вольт. Эти +15 Вольт и -15 Вольт передаются TL072C.

Мы использовали трансформатор 12-0-12 для выработки 15 В от источника переменного тока 230 В. Трансформатор понизит напряжение с 230 до 12 вольт. Здесь мы подключаем мостовой выпрямитель с помощью диода IN4007. Это исправит напряжение питания 12 В.Мы подключаем 2 конденсатора по 2200 мкФ, 25 В с целью фильтрации. Затем он передается на IC7815 и IC7915. IC 7815 дает нам +15 Вольт, а IC7915 дает нам -15 Вольт. Вот как работает двойное питание.

Принципиальная схема и пояснения

:

Здесь мы можем видеть, что аудиовход подается на схему, и после того, как мы используем фильтр низких частот и фильтр высоких частот, объяснение фильтра высоких частот и фильтра низких частот дается ниже.Здесь от двойного источника питания мы получаем питание +15 В и -15 В, которое далее подается на операционный усилитель TL072. Здесь +15 Вольт подается на 8-й контакт, а -15 Вольт подается на 4-й контакт операционного усилителя TL072. Аудиовход подается на 3-й терминал TL072, а мы получаем выход с терминала 1 TL072. Затем этот выход подается на переменные резисторы (потенциометр). И с помощью этих горшков мы можем изменить громкость, высокие и низкие частоты. Вывод осуществляется через обычный динамик. Здесь мы использовали низковаттный динамик, поэтому звук на выходе низкий, проверьте Video , приведенный в конце.

Здесь мы подключили три потенциометра для регулировки громкости, низких и высоких частот. Когда вы вращаете ручку потенциометра, соответствующий параметр (громкость, высокие и низкие частоты) будет соответственно изменяться.

Работа цепи управления звуковым тоном:

Схема управления тональностью звука в основном используется для управления полосой пропускания сигнала и воспроизведения музыки. Мы можем разделить это на две части: схему усилителя и схему регулятора тона.

Схема усилителя :

Состоит из неинвертирующего операционного усилителя TL072.Резистор R3 используется для обратной связи, а резистор R4 подключен к земле. Эти два резистора (R3 и R4) регулируют коэффициент усиления операционного усилителя. Прирост будет Av = 1+ (R3 / R4). Чтобы уменьшить влияние смещения на выходе операционного усилителя, используется резистор R2.

Конденсатор C2 используется здесь как развязывающий конденсатор, а также для отсечки низких частот.

Цепь регулятора тонального сигнала:

Переменный резистор RV1 используется для управления низкими частотами, RV2 используется для управления высокими частотами, а RV3 используется для управления громкостью.Резистор R7 обеспечивает изоляцию между НЧ и ВЧ.

Для работы схемы подключите компоненты в соответствии с принципиальной схемой, подайте питание +15 В и -15 В на операционный усилитель TL072 и подайте аудиовход с мобильного устройства, подключив к схеме аудиоразъем 3,5 мм.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *