Регуляторы тембра схемы. Схемы пассивных и активных регуляторов тембра для аудиотехники: принципы работы и практическое применение

Как работают пассивные регуляторы тембра. Чем отличаются активные схемы управления тоном. Какие преимущества дает использование операционных усилителей в темброблоках. На что обратить внимание при подключении потенциометров в схемах регулировки тембра.

Пассивные регуляторы тембра: простые схемы для базовой коррекции звука

Пассивные регуляторы тембра представляют собой простейшие схемы для фильтрации звукового сигнала. Они позволяют усиливать или ослаблять определенные частотные диапазоны, не требуя дополнительного питания. Рассмотрим основные принципы их работы:

• Состоят из резисторов, конденсаторов и потенциометров
• Работают по принципу делителя напряжения
• Обеспечивают ослабление сигнала, а не усиление
• Типичный диапазон регулировки около 12 дБ
• Требуют низкоимпедансный источник сигнала и высокоимпедансную нагрузку

Основной недостаток пассивных схем — внесение потерь в сигнал. Фактически они не усиливают, а лишь по-разному ослабляют разные частоты. Это приводит к снижению общего уровня сигнала.

Активные схемы регулировки тембра на операционных усилителях

Для устранения недостатков пассивных схем используются активные регуляторы тембра на основе операционных усилителей. Их ключевые особенности:

• Обеспечивают реальное усиление сигнала
• Позволяют получить больший диапазон регулировки (до 20 дБ и более)
• Имеют низкий выходной импеданс
• Не вносят существенных искажений в сигнал
• Требуют дополнительного питания

Принцип работы активных схем заключается во включении пассивных цепей регулировки тембра в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя. Это позволяет получить инвертированную характеристику — усиление там, где в пассивной схеме было ослабление.

Трехполосный регулятор тембра: расширенные возможности настройки звука

Для более гибкой настройки звучания часто применяются трехполосные регуляторы тембра. Они позволяют независимо управлять низкими, средними и высокими частотами. Основные преимущества такой схемы:

• Более точная настройка звучания
• Возможность коррекции «середины» без влияния на низкие и высокие частоты
• Типичные центральные частоты: 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц
• Диапазон регулировки каждой полосы до ±12-15 дБ

Трехполосный регулятор обычно реализуется на двух операционных усилителях — один в качестве входного буфера, второй для суммирования сигналов с регулировочных цепей.

Схема простого транзисторного регулятора тембра

Для простых применений можно использовать транзисторные схемы регулировки тембра. Они имеют ряд особенностей:

• Простота реализации
• Низкое энергопотребление
• Высокий входной импеданс (более 100 кОм)
• Единичный коэффициент усиления по напряжению
• Низкий выходной импеданс

Типичная схема содержит входной эмиттерный повторитель, каскад усиления на общем эмиттере и выходной эмиттерный повторитель. Регулировочные цепи включаются в цепь отрицательной обратной связи усилительного каскада.

Особенности подключения потенциометров в схемах регулировки тембра

При реализации схем регулировки тембра важно правильно подключить регулировочные потенциометры. Основные моменты:

• Направление вращения должно соответствовать усилению/ослаблению
• Для регулятора НЧ усиление получается при движении к концу с R, ослабление — к концу с C
• Для регулятора ВЧ усиление — к концу с C, ослабление — к концу с R
• Средняя точка потенциометра не всегда соответствует нулевой коррекции из-за допусков

Правильное подключение обеспечивает интуитивно понятное управление и позволяет добиться максимального диапазона регулировки.

Применение регуляторов тембра в аудиотехнике

Регуляторы тембра широко используются в различной аудиоаппаратуре:

• Бытовые усилители и ресиверы
• Профессиональные микшерные пульты
• Гитарные усилители и процессоры эффектов
• Автомобильные аудиосистемы
• DJ-оборудование

Они позволяют скорректировать частотную характеристику звукового тракта с учетом акустических особенностей помещения, характеристик громкоговорителей и личных предпочтений слушателя.

Преимущества и недостатки использования регуляторов тембра

Применение регуляторов тембра имеет как положительные, так и отрицательные стороны:

Преимущества:

• Возможность настройки звучания под конкретные условия
• Коррекция недостатков записи или акустики помещения
• Подстройка под индивидуальные предпочтения слушателя

Недостатки:

• Внесение дополнительных искажений в сигнал
• Нарушение исходного баланса частот, заложенного при записи
• Возможность чрезмерной коррекции, ведущей к неестественному звучанию

Поэтому в аудиофильской технике часто предусматривается возможность отключения регуляторов тембра из сигнального тракта.

Заключение и рекомендации по использованию регуляторов тембра

Регуляторы тембра — мощный инструмент для настройки звучания аудиосистемы. При их использовании стоит придерживаться следующих рекомендаций:

• Начинать настройку с нейтрального положения регуляторов
• Вносить минимально необходимую коррекцию
• Учитывать особенности акустики помещения
• Не увлекаться чрезмерным усилением отдельных частот
• Периодически возвращаться к нейтральным настройкам для «калибровки» слуха

Грамотное применение регуляторов тембра позволит добиться наилучшего звучания вашей аудиосистемы в конкретных условиях прослушивания.

Схемы регуляторов тембра и эквалайзеров, самодельные темброблоки

Аудио вход высокого уровня (High Input) без активных элементов

В тех случаях, когда у магнитолы нет линейного выхода, а в усилителе нет входа высокого уровня, для подключения можно воспользоваться приведенной схемой. Рис. 1. Принципиальная схема делителей сигнала для согласования выхода магнитолы с входом усилителя. А И. Шихатов, a.k.a. Железный Шихман …

1 682 0

Схема параметрического стерео эквалайзера на 4 полосы (5 сдвоенных ОУ)

Схема самодельного параметрического эквалайзера на четыре полосы, использованы пять сдвоенных операционных усилителей, стерео. Регуляторы построены на гираторах. Недостаток данной схемы — изменение добротности фильтров при регулировке средней частоты. Добротность звеньев невысокая — но это и к лучшему, не будет «звона» на импульсах.

2 882 0

Самодельный регулятор тембра с псевдообходом, схема и описание

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…

5 7267 3

Простые регуляторы громкости на транзисторах КТ315

В современных (даже дешевых) радиоприемниках и магнитофонах все чаще стали применять цифровыерегуляторы громкости. В любительских условиях ввиду определенной сложности не всегда возможно реализовать такие схемы. Применение же традиционных аналоговых схем имеет ряд недостатков — в стерео нужен …

4 10606 2

Схема предварительного усилителя низкой частоты с темброблоком (LM741)

Принципиальная схема самодельного предварительного усилителя низкой частоты (УНЧ) с темброблоком, построена на микросхеме LM741. На рисунке показана схема предварительного УНЧ с регуляторами тембра по НЧ (R2), тембра по ВЧ (R5), громкости (R6) и баланса (R12). УНЧ питается от однополярного . ..

2 8525 0

Схема графического эквалайзера на девять полос (КР140УД608)

Для коррекции частотной характеристики аудиосигналов применяют эквалайзеры.Наиболее удобны графические эквалайзеры. Регулировки уровней сигнала в частотных полосах в них осуществляются переменными резисторами с линейными характеристиками изменения сопротивления и с ручками регулировки, которые …

2 6016 0

Самодельный эквалайзер на десять полос (32Гц — 16кГц)

Принципиальная схема самодельного эквалайзера на 10 полос, построен на основе операционных усилителей. Эквалайзер предназначен для регулировки частотной характеристики УНЧ, в котором он применяется, в десяти полосах с центральными частотами: 32 Гц, 64 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 …

3 7779 0

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

Рассмотрена принципиальная схема самодельного трехполосного регулятора тембра, который выполнен с применением ОУ TL082.

Данный активный темброблок подойдет для применения в составе УМЗЧ или же как отдельный модуль в составе самодельной звуковоспроизводящей аппаратуры. Доступные на рынке …

2 8765 0

Схемы активных фильтров на ОУ для применения в аудиотехнике

В аудиотехнике широко применяются фильтры для разделения всего спектрапоступающего на вход усилителя аудиосигнала на несколько полос. Это нужно, если в системе предусмотрена многоканальная, многополосная схема обработки аудиосигнала, например, чтобы выделить общий низкочастотный монофонический …

4 7730 0

Взвешивающий фильтр — звуковой шумоподавитель

Для снижения уровня шумов в отечественных бытовыхкассетных магнитофонах широко используют так называемые динамические фильтры. Принцип действия этих систем шумопонижения (СШП) состоит в автоматическом регулировании полосы пропускания звуковоспроизводящего тракта в зависимости от содержания в .

..

1 4651 0

1 2  3  4  5  … 6 

Схема пятиканального регулятора тембра на полевых транзисторах

Схемы темброблоков для высококачественной звуковой аппаратуры с
минимальными фазовыми искажениями

Вопрос:
«Уважаемый Vpayaem.ru! Имею усилитель Маранц 66-ой, хороший, но без темброблока. В своё время повёлся на мнение «продвинутых» членов форума hi-fidelity.com, утверждающих, что темброблок придумали идиоты, ибо он вносит фазовые искажения и ПОРТИТ сигнал, а для Хай-Энда самое ОНО – это полное отсутствие этого узла. Так вот. Теперь-то я понимаю: усилитель без темброблока, что водка без пива, настоящий кайф не поймаешь. И все рассуждения про «правильный звук» – это досужий вымысел закостенелых догматиков.
Хотелось бы узнать ваше мнение по этому поводу, а также получить совет по поводу построения темброблока, который бы не сильно «портил» звуковую картинку».

Ответ:
Нужен ли темброблок настоящему Хай-Энду, или не нужен темброблок настоящему Хай-Энду? – это вопрос неоднозначный, отчасти риторический, не допускающий категорического ответа, а потому и задавать мы его никому не будем…. И отвечать на него никому не будем, по простой причине полной несерьёзности и пустопорожности данного мероприятия.
А порассуждаем-ка мы лучше: а каким он может быть – этот хороший и «правильный» темброблок?.. После чего коротенько сформулируем апрельские тезисы, да и ударим ими по схеме электрической принципиальной ни много ни мало – пятиполосного регулятора тембра, который не только не будет отторгнут доброкачественным УМЗЧ, но и легко позволит получать максимум удовольствия от прослушивания музыки.

Схему по мотивам классического варианта двухполосного регулятора тембра, разработанного в 1952 году английским инженером Баксандалом, мы рассмотрели на странице – ссылка на страницу. Данная схема имеет определённый набор недостатков, но сейчас мы об этом не будем. Наша цель – трёх-пятиполосные регуляторы тембра с минимальными фазовыми искажениями.

Итак, озвучим общую концепцию: Так чего нам нужно добиваться для того, чтобы темброблок мог считаться «правильным»?

1. При установке регуляторов тембра в некое (назовём его «среднее») положение, АЧХ темброблока во всём звуковом диапазоне должна иметь абсолютно ровную характеристику с неравномерностью, не превышающей 1…2 дБ. Неравномерность фазовой характеристики (ФЧХ) также не должна превышать нескольких градусов.

2. Для минимизации фазовых искажений – фильтры темброблока обязаны быть пассивными!

3. Для минимизации фазовых искажений – прядок фильтров обязан быть: первым!

4. Для минимизации фазовых искажений – глубина регулировки каналов должна быть ограничена на уровне ± 6 дБ. Этих значений достаточно для аккуратной регулировки АЧХ тракта в соответствии со своими личными пристрастиями.
Важно!!! Исправить огрехи звуковоспроизводящей аппаратуры или коряво сделанной записи не сможет ни один темброблок и эквалайзер, независимо от количества каналов и глубины регулировок.

5. Усилительные каскады в активной части темброблока не должны иметь межкаскадных ООС, т. к. любая межкаскадная обратная связь для Хай-Энда – это серьёзный недуг (причём, чем длиннее, тем серьёзней), а применение ОУ, так вообще, как не крути – полный кирдык!
Предпочтительными активными элементами в каскадах темброблока являются: лампы, полевики, германиевые транзисторы. Не стоит стремиться и к супернизким значениям нелинейных искажений тракта, так как параметр Кг – это вообще не про Hi-end!

Приведённая на Рис.1 схема регулятора тембра была опубликована в американском журнале «Radio-Electronics», 1967, №10, многократно перепечатана в различных источниках, позже была переведена на полупроводники и даже (не понятно зачем) существуют её варианты на операционных усилителях.

Рис.1 Пятиканальный регулятор тембра на лампах

По большому счёту, данный темброблок полностью соответствует перечисленным выше требованиям. Однако то ли авторы разработки решили сэкономить на ассортименте используемых элементов, то ли были ещё какие соображения, но резисторы одного номинала внутри каждого из полосовых фильтров – это не есть вери гуд. Основанием для этого заявления является взаимное шунтирование ФВЧ и ФНЧ внутри полосовика и, как следствие, снижение (и без того хилой) крутизны ослабления внеполосных частот.
По-хорошему, было бы правильно разделить ФВЧ и ФНЧ друг от друга, а все резисторы в линейке постепенно увеличивать слева направо (как минимум в 4…5 раз), тогда и крутизна будет повыше, и значительно уменьшится влияние положения регуляторов на частотные характеристики фильтров.

Давайте проделаем эти несложные манипуляции:

Рис.2 Пятиканальный регулятор тембра на полевых транзисторах

Темброблок предназначен для работы в составе высококачественных УНЧ с чувствительностью 0,25. ..1,5В.
Первый каскад на транзисторе Т1 – это истоковый повторитель, имеющий высокое входное и низкое выходное сопротивления.
Регулировка АЧХ осуществляется независимо по всем пяти каналам.
Верхний фильтр (R6, C4) представляет собой ФНЧ с частотой среза 100 Гц. Нижний (С11, R15) – это ФВЧ с частотой среза 6,2 кГц, все остальные фильтры – это ПФ, состоящие из последовательно соединённых ФНЧ и ФВЧ.

Усилительный каскад на транзисторе Т3 суммирует сигналы с фильтров темброблока и обеспечивает усиление, необходимое для компенсации ослабления сигнала, вносимого фильтрами. В качестве нагрузки этого каскада выступает источник тока на транзисторах Т2, Т4, позволяющий существенно снизить общий уровень нелинейных искажений усилительного каскада.
Ещё один истоковый повторитель на Т5 призван согласовать высокое выходное сопротивление усилительного каскада с входными каскадами УМЗЧ.

В качестве регулировочных переменных резисторов в фильтрах предпочтительно использовать потенциометры с линейной характеристикой. Тогда при их среднем положении: коэффициент передачи темброблока составит единицу (0дБ), неравномерность АЧХ в диапазоне 20Гц…20кГц не превысит 1 дБ, неравномерность ФЧХ – 1…2%.
Коэффициент нелинейных искажений при Uвх = Uвых = ± 1 В составляет 0,04%.
Максимальная амплитуда выходного сигнала при Кг Глубина регулировки каналов ограничена уровнем ± 6 дБ.

Итак, что у нас получилось в сухом остатке?
Рассмотрим какую-нибудь жизненную историю. Я, к примеру говоря, при прослушивании практически любого музыкального жанра и практически на любом из испытуемых УМЗЧ предпочитаю выставлять регуляторы тембра в положение, соответствующее приблизительно следующей форме АЧХ:

Такая картинка у нас получается при следующих углах поворота переменников (Рис.2, R11…R15 сверху вниз): 100%, 45%, 25%, 40%, 90%.
Посмотрим, как в этом случае ведёт себя фазочастотная характеристика:

Для удобства восприятия ФЧХ приведена не относительно 180°, что было бы правильно, так как усилитель у нас инвертирующий, а относительно 0°.
Из характеристики видно, что пики отклонения фазы получаются на следующих частотах: ~ 220Гц – примерно -28° и ~ 5,5кГц – примерно +30°. О чём это говорит? А говорит это о том, что ни о каких «фазовых сложениях», «противофазах», а также ощутимых (то бишь слышимых) тембральных искажениях в данном случае речи не идёт.

Для тех же, кому наличие пяти каналов регулировки тембра покажется избыточным, приведу вдогонку и схему трёхканального регулятора тембра.

Рис.3 Трёхканальный регулятор тембра на полевых транзисторах

Для апологетов ортодоксального материализма – двухполосный регулятор тембра. Его мы опишем на следующей странице.

 

простых схем управления тоном | Проекты самодельных схем

Схемы управления тоном — это, по сути, схемы фильтров, которые используются для фильтрации сигналов звуковой частоты таким образом, чтобы только желаемый диапазон частот проходил через усилитель и громкоговорители. Это позволяет слушателю настраивать вывод музыки либо с высоким уровнем низкочастотного контента с помощью усиления низких частот, либо с повышенным уровнем высокочастотного контента с помощью усиления высоких частот.

Регуляторы тембра часто являются важной особенностью большинства аудиоусилителей, и они, как правило, доступны в качестве регуляторов низких и высоких частот, способных обеспечивать примерно 12 дБ усиления или ослабления выше своих конкретных частотных диапазонов.

Несмотря на то, что это чрезвычайно простые схемы, многочисленные схемы регулировки тембра, по-видимому, обнаруживают довольно нетрадиционные функции управления, когда вы внимательно их проверяете! Дело обычно в отсутствии симметрии в характеристике повышения/отсечки.

Возможно, это не очень опасный недостаток, однако он подразумевает, что конфигурации клавиш управления не обеспечивают требуемую ровную частотную характеристику. Одна из причин этой проблемы заключается в том, что некоторые схемы управления тоном, как правило, относятся к пассивным типам, и в результате они определяются наличием соответствующих импедансов источника и нагрузки. Сбои в любом из них могут привести к нежелательным изменениям откликов регуляторов тембра.

Содержание

Пассивный регулятор тембра

На приведенном ниже рисунке показана принципиальная схема базового пассивного регулятора тембра, который может работать достаточно хорошо, учитывая, что сигнал, подаваемый на него, исходит от источника с низким импедансом и проходит через относительно высокое импеданс нагрузки.

Из-за пассивных характеристик схемы ее нецелесообразно оценивать с точки зрения элементов управления, повышающих и понижающих. Такие конструкции всегда будут иметь потери, и если они настроены на усиление низких или высоких частот, в действительности они обеспечивают уменьшенные потери вместо подлинного повышения уровня сигнала. Это может не быть строго академическим, и в целом метод должен быть построен с учетом фундаментальных потерь около 12 дБ, связанных с такими конструкциями.

Активная регулировка тембра

Сеть пассивной регулировки тембра может быть подключена к контуру отрицательной обратной связи линейного усилителя, обычно операционного усилителя, для создания активной цепи регулировки тембра. Но вместо затухания эта схема дает усиление сигнала.

Амплитуды выходного сигнала полностью регулируются резистором R5 в случае, если входные сигналы схемы, показанной ниже, достаточно малы, чтобы конденсаторы C1 и C2 работали как разомкнутые цепи.

Это происходит потому, что конденсатор С2 изолирует резистор R6 от выхода. Амплитуды выходного сигнала полностью контролируются резистором R6 на входных частотах, достаточно больших, чтобы два конденсатора вели себя как короткие замыкания. Резистор R5 в этом случае закорочен через C1.

Значения R1 и C1 определяют отсечку низкочастотной (басовой) цепи, тогда как C2 и величины R1–R3 определяют отсечку высокочастотной (высокой) цепи. На следующем рисунке ниже показано, как конструкция на приведенном выше рисунке может быть включена в активную схему управления тоном, которая может усиливать или ослаблять низкие или высокие частоты до 20 децибел (дБ).

Несмотря на то, что эта схема активной регулировки тембра, показанная на следующем рисунке, сравнима с приведенной выше, она выглядит еще более гибкой. Он содержит дополнительную схему управления фильтром, которая сосредоточена в средней полосе звукового спектра 1 кГц. Средняя полоса может быть увеличена или уменьшена до 20 дБ с помощью этой сети.

Обычно рекомендуется вместо того, чтобы возиться с пассивными цепями, лучше использовать активную схему управления тоном, как показано на следующей принципиальной схеме.

Это просто пассивный регулятор тембра, подключенный к цепи обратной связи неинвертирующего операционного усилителя вместе с входным буферным каскадом, чтобы гарантировать, что первичная цепь регулятора тембра работает через соответствующий низкий импеданс источника.

Это дает своего рода инвертированные результаты, в которых усиление от регуляторов тембра обеспечивает усиление обратной связи и уменьшение усиления, в то время как отключение от регуляторов обеспечивает уменьшение обратной связи и увеличение усиления. Если два потенциометра соединены с учетом этих факторов, возможно, они смогут обеспечить правильные результаты с помощью элементов управления (это означает, что движение потенциометра по часовой стрелке вызовет усиление, а вращение против часовой стрелки приведет к сокращению).

Указанная схема управления тембром обеспечивает усиление чуть выше 12 дБ и ослабление в противоположных пределах музыкального диапазона.

Упрощенная конструкция регулятора тембра

На следующем рисунке ниже показана принципиальная схема упрощенного активного регулятора тембра с использованием одного операционного усилителя, который представляет собой стандартную установку с регулятором низких частот VR1 и регулятором высоких частот VR2.

Когда рычаг стеклоочистителя VR1 и VR2 полностью повернут влево, достигается максимальная обратная связь с полным вырезом низких и высоких частот.

Когда дворники перемещаются в противоположную сторону от их вращения, мы получаем самую низкую обратную связь и, следовательно, максимальное усиление низких и высоких частот. Элементы управления не оказывают существенного влияния на центральные звуковые частоты (около 800 Гц) и обеспечивают максимальное усиление и ослабление примерно на 12 дБ.

Общий уровень среза и усиления фактически предлагается на двух крайних значениях музыкального частотного диапазона, а 12 дБ — это максимум, который действительно потребуется в реальной жизни.

1C1 подключен в инвертирующем режиме, и поэтому его неинвертирующий вход легко смещается до 50 % напряжения питания через резисторы R1 и R2. C2 используется для развязки любого шума, который обычно может подаваться на неинвертирующий вход через питающие шины через R1 и R2 или улавливаться из-за паразитной связи.

Уровень шума и искажений, генерируемых схемой, минимален, даже если регуляторы потенциометра отрегулированы для получения максимально возможного повышения (что позволяет схеме иметь крайне минимальный уровень усиления по напряжению).

Как только один или оба регулятора тембра настроены на срез, IC1 предлагает коэффициент усиления замкнутого контура ниже единицы. При использовании некоторых операционных усилителей с внутренней компенсацией коэффициент усиления замкнутого контура меньше единицы может вызвать нестабильность, а внутренняя компенсация предназначена просто для коэффициента усиления замкнутого контура по напряжению, равного единице или выше.

В схеме были опробованы несколько микросхем CP TL081, и не было выявлено ни одной проблемы с нестабильностью.

Схема может дополнительно хорошо работать при использовании ИС 741C, и в реальной жизни маловероятно, что какое-либо заметное снижение эффективности действительно будет заметно при использовании ИС 741. Однако количество шума и искажений, вероятно, будет несколько выше по сравнению с ИС 741. микросхема TL081CP.

Частотная характеристика

На следующем рисунке ниже показаны расчетные частотные характеристики пары потенциометров, когда они расположены для максимального усиления и среза. Эти отклики включают в себя довольно отличную симметрию, и схема предлагает характеристики, которые очень близки к плоскому отклику, когда потенциометры отрегулированы в центральном положении.

При этом помните, что допуск потенциометра может быть довольно большим, около 20%, и что физическая центральная точка регулировки может оказаться невозможной для правильного электрического центра.

Однако какие-либо ошибки, вызванные этой ситуацией, в пределах теоретически плоской АЧХ могут быть весьма незначительными. Построение регуляторов тембра почти не вызывает вопросов.

Коэффициент усиления по напряжению настолько минимален, что даже если управление отрегулировано для получения оптимального усиления, не может быть абсолютно никакого риска нестабильности.

Как подключить потенциометры

Убедитесь, что контакты регуляторов потенциометров подключены правильно.

Ссылаясь на схему управления тембром с двумя операционными усилителями, регулятор высоких частот VR1 обеспечивает усиление, когда его движок перемещается в сторону конца вращения C3, или, наоборот, устанавливается срез, когда регулятор вращается в направлении конца C6.

Таким же образом регулятор низких частот VR2 обеспечивает усиление, когда ползунковый регулятор перемещается в сторону конца вращения R3, или, наоборот, устанавливается срез, когда он настраивается в направлении конца вращения R6. Обратите внимание, что вы обнаружите небольшое усиление напряжения примерно в 5 раз по сравнению со схемой при опорном уровне 0 дБ.

3-канальная регулировка тембра (Bass, Treble, Presence Controls)

Следующая концепция объясняет 3-канальную схему регулировки тембра, которая может использоваться для генерации откликов управления басами и высокими частотами, и в дополнение к этому, схема также может использоваться для контроля присутствия или контроля средних частот.

Входной музыкальный сигнал подается через разъем SK1 на 1-й каскад операционного усилителя, сконфигурированный вокруг IC1. Он подключен как неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления, который фиксируется соотношением резисторов R3 и R1. Для этой 3-канальной схемы регулировки тембра коэффициент усиления зафиксирован на единице.

Первый каскад операционного усилителя должен быть изолирован от следующего каскада во избежание эффектов нагрузки. Выход ICI подается через 3 конфигурации схемы формирования частоты на IC2. Три регулятора тембра построены вокруг потенциометров RV1, RV2, RV3, которые дополнительно образуют часть пути обратной связи IC2, который сконфигурирован как еще один каскад инвертирующего операционного усилителя.

Детали, используемые вокруг трех потенциометров, выбраны таким образом, чтобы обеспечить требуемые результаты регулировки частоты и тембра.

Простая транзисторная схема управления тембром

Эта простая транзисторная схема управления тембром может быть легко включена в любую музыкальную систему, такую ​​как стереоусилитель, дискотека или что-то еще. Это связано с тем, что он имеет большой входной импеданс (более 100 кОм), минимальный единичный коэффициент усиления по напряжению и низкий выходной импеданс.

Стандартные регуляторы низких и высоких частот встроены в устройство. Эти фильтры имеют около 12 дБ усиления и среза на частотах 100 Гц и 10 кГц соответственно. Уровни шума и искажений, связанные с этой транзисторной схемой управления тембром, имеют тенденцию быть невероятно низкими из-за огромного количества используемой отрицательной обратной связи и из-за того факта, что схема способна работать с уровнями выходного сигнала со среднеквадратичными значениями в несколько вольт без ограничения.

Транзистор Q1 выполнен в виде простого буферного каскада эмиттерного повторителя, который обеспечивает повышенное входное сопротивление устройства. Конденсатор C2 соединяет выход Q1 со схемой регулировки тембра. Схема представляет собой активную схему управления тембром, которая обеспечивает частотно-избирательную отрицательную обратную связь с усилителем. Усилитель, использующий Q2, подключен как стандартный каскад с общим эмиттером, напрямую подключенный к Q3, который является выходным транзистором эмиттерного повторителя. Последний предлагает устройству низкий выходной импеданс.

Эта схема управления тембром несколько проще, чем типичная установка Baxandall, однако она все же способна обеспечить очень реалистичное звучание. Потенциометр RV1 настроен на регулировку диапазона низких частот схемы, а потенциометр RV2 управляет регулятором высоких частот.

Обратная связь активизируется до самого высокого уровня, когда ползунки потенциометра сдвинуты в крайнее правое положение, а обратная связь становится минимальной, когда ползунки потенциометра полностью повернуты влево.

Излишне говорить, что коэффициент усиления цепи управления тембром обратно пропорционален уровню обратной связи. Это означает, что когда генерируется максимальная обратная связь, она соответствует максимально возможному сокращению, а не полному усилению. Потребляемый ток регулятора тембра не более 1мА на вольт питания.

Усилитель высоких частот для гитар

Для усиления высших гармоник и создания более ослепительного звука можно использовать схему усилителя высоких частот с электрогитарой (а также с музыкальными устройствами). Такая схема имеет достаточно ровную характеристику на басах и на большей части средних звуковых частот со значительным усилением на верхних средних и нижних высоких частотах.

Чтобы обеспечить высокую стабильность и сниженный уровень шума, обычно придают небольшое значение верхним частотам. Это также позволяет избежать чрезмерно жесткого вывода.

Частотная характеристика показана на графике ниже.

Конструкция представляет собой операционный усилитель, работающий в неинвертирующем режиме.

R4 и R5 смещают неинвертирующий вход через развязывающую цепь, состоящую из R3 и C3. Блокировка по постоянному току обеспечивается С4 и С5 на входе и выходе соответственно.

Когда SW1 находится в разомкнутом состоянии, R1, R2 и C1 обеспечивают почти 100-процентную отрицательную обратную связь, обеспечивая усиление схемы и плоскую характеристику. Замыкая SW1, часть обратной связи через R1 и R2 развязывается на частотах выше нескольких сотен Гц, что приводит к желаемому восходящему отклику. На пиковых высоких частотах обратная связь через C1 позволяет затухать отклику на частоте около 5,5 кГц, предотвращая чрезмерное выделение чрезвычайно высокочастотных гармоник.

Сеть кроссовера 1800 Гц

Приведенная ниже схема взята из документа National Semiconductor Corporation Application Note AN-346, в котором представлен звуковой операционный усилитель LM833. Вы вполне можете использовать в этой схеме другой малошумящий операционный усилитель; если их довольно легко найти, возьмите пару TL072 или TL082.

Стоит отметить, что необходимо раздельное питание; он указан как +15 В и -15 В, хотя разделенных источников +/- 12 В или даже +/- 9 В также будет достаточно .

Пара из 9 штук-вольтовые батареи могут быть использованы для питания собранной схемы при тестировании прототипа. По данным National Semiconductor, это кроссовер с «постоянным напряжением», который указывает, что общее выходное напряжение низких и высоких частот будет одинаковым на всех частотах. Простая формула определяет частоту кроссовера:

F = 1/2πRC

В этой формуле R представляет собой сопротивление R1, R2, R3, R4, R5, R6 и R8, а C представляет собой емкость C3. , С4 и С7. Значение R представлено резисторами R7 и R9..

Шунтирующие конденсаторы C1, C2, C5 и C6 не влияют на частотную характеристику. Для достижения оптимальной производительности используйте прецизионные детали, такие как резисторы на 1% и конденсаторы на 1% или 3%. Требуемая емкость, 3900 пФ, также известна как 3,9 нФ или 0,0039 мкФ.

Цепь управления тембром на полевых транзисторах

Схема управления тембром с высоким входным импедансом на полевых транзисторах и активными регуляторами низких и высоких частот показана на следующем рисунке:

Пассивная схема управления тембром | ElecCircuit.com

Последнее обновление: 25 июня 2022 г. от Apichet Garaipoom

Это схема пассивного управления тоном. Вы можете отрегулировать звук как по басам, так и по высоким частотам, не увеличивая выходной сигнал.

Мы используем только базовые компоненты R и C. Они выполняют фильтрацию низких или высоких частот.

Легко построить и дешево. Нам не нужно использовать какой-либо источник питания. Далее его выходную мощность можно сразу увеличить с помощью усилителя мощности.

Простейшая схема регулировки тембра

Более качественная схема пассивной регулировки тембра

Сделать пассивную схему регулировки тембра

Как это работает

Список покупок

Related Posts

Простейшая схема регулировки тембра

См. схему ниже. Это простейшая схема регулировки тембра. Мы можем легко настроить низкие и высокие частоты с помощью поворота VR1 и VR2, чтобы контролировать тон музыки.

Пассивная схема управления тембром более высокого качества.

Для более качественной регулировки тембра низких и высоких частот. Он разработан мистером Громмесом. Используйте больше устройств R и C. Как показано в общей стандартной схеме на рисунке ниже.

Значение компонентов в цепи. Они могут быть увеличены или уменьшены в соответствии с индивидуальными вкусами тех, кто по-разному любит низкие и высокие частоты музыки.

• Конденсаторы C1 и C2 и резистор R2 влияют на бас. Если значение C2 используется больше. Например, от 0,068 мкФ до 0,1 мкФ. А уменьшение R2 с 1,5К до 1К повысит уровень басов.
• Увеличение или уменьшение нот C3 и C4 в большей или меньшей степени повлияет на сигнал высоких частот соответственно. Как показано на схеме ниже. Схема та же, но уровень оборудования разный.

Мало того, см. другие схемы пассивного управления тоном ниже.

Сделайте пассивную схему регулировки тембра

См. схему, которую вы можете использовать, она хорошо работает.

Как это работает

Когда мы подаем входной сигнал на вход схемы. Звуковой сигнал будет разделяться на 2 пути.

Первый способ — через фильтр нижних частот. Он включает в себя R1, C1, C2 и R2. И у него есть VR1 для регулировки коэффициента усиления низких частот или баса.

Вторым путем сигнал будет поступать на секцию фильтра высоких частот. К ним относятся C4, R5, C5 и VR2, для которых можно отрегулировать значение 90 187 высоких частот или высоких частот.

Сигнал от фильтров низких и высоких частот проходит через резисторы R3 и R4 на выход.

Затем при очистке C3 шумовые сигналы исчезают.

Список покупок

0,25 Вт Резисторы, допуск: 5%
R1: 8,2K
R2: 1K
R3: 4,7K
R4: 1,5K
R5: 100K

Ceramic Capacitors
C1,C2: 0.