Pasyviųjų tonų valdymo grandinės ir spausdintinės plokštės. Pasyvaus tono blokas stiprintuvui
Pagrindinis aktyvių tonų valdiklių trūkumas yra gilaus nuo dažnio priklausomo grįžtamojo ryšio naudojimas ir dideli papildomi iškraipymai, kuriuos šie valdikliai įveda į apdorotą signalą.
Todėl aukštos kokybės įrangoje dažnai naudojami pasyvūs reguliatoriai. Tiesa, jie neapsieina be trūkumų. Didžiausias iš jų yra signalo slopinimas, atitinkantis valdymo diapazoną. Bet kadangi šiuolaikinėje garso atkūrimo įrangoje tonų valdymo gylis yra ne didesnis kaip 8...10 dB, tai daugeliu atvejų papildomų stiprinimo pakopų į signalo kelią įvesti nereikia.
Kitas, nereikšmingas tokių reguliatorių trūkumas yra būtinybė naudoti kintamuosius rezistorius, kurių varžos priklausomybė nuo variklio sukimosi kampo yra eksponentinė (grupė „B“), užtikrinanti sklandų reguliavimą.
Tačiau dizaino paprastumas ir aukšti kokybės rodikliai vis dar verčia dizainerius naudoti pasyvius tonų valdiklius.
Reikėtų pažymėti, kad šiems reguliatoriams reikalinga žema ankstesnio etapo išėjimo varža ir didelė vėlesnės pakopos įėjimo varža.
1952 m. anglų inžinieriaus Baxandal sukurtas tonų valdymas tapo, ko gero, labiausiai paplitusiu dažnio korektoriumi elektroakustikoje. Jo klasikinė versija susideda iš dviejų pirmos eilės filtrų jungčių, sudarančių tiltelį – žemo dažnio R1C1R3C2R2 ir aukšto dažnio C3R5C4R6R7 (1a pav.). Apytikslės reguliatoriaus logaritminės amplitudės-dažnio charakteristikos (LAFC) parodytos fig. 1b. Ten pat pateiktos ir LFC vingio taškų laiko konstantoms nustatyti apskaičiuotos priklausomybės.
Teoriškai maksimalus pasiekiamas dažnio atsako nuolydis pirmos eilės jungtims yra 6 dB oktavoje, tačiau praktiškai įgyvendinus charakteristikas, dėl nežymaus linksnių dažnių skirtumo (ne daugiau nei dešimtmetį) ir ankstesnių bei vėlesnių pakopų įtakos neviršija 4...5 dB vienai oktavai. Reguliuojant toną, filtras Baxandal keičia tik dažnio atsako nuolydį, nekeičiant vingio dažnių. Reguliatoriaus įvestas slopinimas vidutiniais dažniais nustatomas pagal santykį n=R1/R3. Dažnio atsako reguliavimo diapazonas priklauso ne tik nuo slopinimo reikšmės n, bet ir nuo dažninio atsako linksnių dažnių pasirinkimo, todėl norint jį padidinti, vingio dažniai nustatomi vidutinio dažnio srityje, kuri, savo ruožtu yra kupinas abipusės koregavimo įtakos.
Nagrinėjamoje tradicinėje valdiklio versijoje R1/R3=C2/C1= =C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n-R1. Tokiu atveju pasiekiamas apytikslis dažnio atsako vingio dažnių sutapimas jo kilimo ir kritimo srityje (bendruoju atveju jie skiriasi), o tai užtikrina santykinai simetrišką dažnio atsako reguliavimą (sumažėjimą, net ir šis atvejis neišvengiamai pasirodo esantis statesnis ir ilgesnis). Kai dažniausiai naudojamas n = 10 (šiuo atveju minimalios elementų įvertinimo reikšmės nurodytos 1 pav., a-3, a) ir pasirenkant kryžminius dažnius, esančius netoli 1 kHz, tono valdymas dažniais 100 Hz ir 10 kHz, palyginti su 1 kHz dažniu, yra ±14 ..18dB. Kaip minėta aukščiau, norint pasiekti sklandų valdymą, kintamieji rezistoriai R2, R7 turi turėti eksponentinę valdymo charakteristiką (grupė „B“) ir, be to, norint gauti linijinį dažnio atsaką reguliatoriaus slankelių vidurinėje padėtyje, reikia atsižvelgti į kintamųjų rezistorių viršutinės ir apatinės (pagal schemą) sekcijų varžos taip pat turi būti lygios n Esant „aukštos klasės“ n = 2...3, o tai atitinka valdymo diapazoną ±4... 8 dB, gana priimtina naudoti kintamus rezistorius, kurių varžos linijinė priklausomybė nuo variklio sukimosi kampo (grupė "A"), tačiau tuo pačiu metu reguliavimas dažnio mažėjimo srityje. atsakas yra šiek tiek grubesnis ir ištemptas pakilimo srityje, o plokščias dažnio atsakas jokiu būdu nepasiekiamas vidurinėje reguliatoriaus slankiklių padėtyje. Kita vertus, dvigubų kintamų rezistorių sekcijų su tiesine priklausomybe varža yra geriau suderinta, o tai sumažina stereo stiprintuvo kanalų dažnio atsako neatitikimą, todėl netolygus reguliavimas šiuo atveju gali būti laikomas priimtinu.
Rezistoriaus R4 buvimas nėra svarbus. Paprastai R4= =(0,3...1,2)"R1. Kaip parodyta žemiau, kai kuriais atvejais jo galima visiškai atsisakyti. Siekiant sumažinti ankstesnių ir vėlesnių etapų įtaką reguliatoriui, jų išvesties maršrutui ir įėjimui Rin varžos turėtų būti atitinkamai Rout<
Pateikta „bazinė“ reguliatoriaus versija paprastai naudojama aukščiausios klasės radijo įrangoje.
Buitinėje įrangoje naudojamas kiek supaprastintas variantas (2a pav.). Tokio reguliatoriaus apytikslės logaritminės amplitudės-dažnio charakteristikos (LAFC) parodytos fig. 2.6. Jo aukšto dažnio skyriaus supaprastinimas lėmė tam tikrą neaiškumą aukštesnių dažnių regione ir labiau pastebimą ankstesnių ir vėlesnių kaskadų įtaką dažnio atsakui šiame regione.
Puc.2
Panašus korektorius esant n = 2 (su kintamaisiais "A" grupės rezistoriais) buvo ypač populiarus paprastuose 60-ųjų pabaigos – 70-ųjų pradžios mėgėjų stiprintuvuose (daugiausia dėl mažo slopinimo), tačiau netrukus n reikšmė padidėjo iki įprastos šiandienos reikšmės. . Viskas, kas pasakyta aukščiau apie reguliavimo diapazoną, koordinavimą ir reguliatorių pasirinkimą, taip pat tinka supaprastintai korektoriaus versijai.
Jei atsisakysime reikalavimo simetriškai reguliuoti dažnio atsaką jų kilimo ir kritimo atkarpose (beje, nuosmukio poreikis praktiškai nekyla), tai grandinė gali būti dar labiau supaprastinta (3 pav., a) . Parodyta pav. Reguliatoriaus LFC atitinka kraštutines rezistorių slankiklių R2, R4 padėtis. Tokio reguliatoriaus privalumas – paprastumas, tačiau kadangi visos jo charakteristikos yra tarpusavyje susijusios, reguliavimo patogumui patartina rinktis n = 3...10. Didėjant n, didėja kilimo statumas, o nuosmukio nuolydis mažėja. Viskas, kas pasakyta aukščiau apie tradicines Baxandal korektorių versijas, visiškai tinka šiai itin supaprastintai versijai.
Puc.3
Tačiau „Baxandal“ tonų valdymo grandinė ir jos variantai jokiu būdu nėra vienintelis galimas pasyvaus dviejų juostų tonų valdymo įgyvendinimas. Antroji reguliatorių grupė gaminama ne tiltelių, o nuo dažnio priklausomo įtampos daliklio pagrindu. Kaip elegantiško reguliatoriaus grandinės dizaino pavyzdį galima paminėti tonų bloką, kuris kažkada buvo naudojamas įvairiuose vamzdinių stiprintuvų variantuose. Šio reguliatoriaus „akcentas“ yra dažnio atsako posūkio dažnių pokytis tembro valdymo procese, dėl kurio atsiranda įdomių efektų garse. Jo pagrindinė schema parodyta fig. 4a, o apytikslės LFC parodytos Fig. 4.6. Ten pat pateiktos ir skaičiuojamos priklausomybės vingio taškų laiko konstantoms nustatyti.
4 pav
Nesunku pastebėti, kad reguliavimas žemesnių garso dažnių srityje keičia posūkio dažnius, nekeičiant dažnio atsako nuolydžio. Kai kintamo rezistoriaus R4 slankiklis yra apatinėje (pagal grandinę) padėtyje, dažnio atsakas žemesniuose dažniuose yra tiesinis. Kai pakeliate slankiklį aukštyn, ant jo atsiranda pakilimas, o reguliavimo proceso metu posūkio taškas pasislenka į žemesnių dažnių sritį. Toliau judant varikliui, viršutinė (pagal schemą) rezistoriaus R4 sekcija pradeda apeiti rezistorių R2, o tai sukelia aukšto dažnio posūkio taško poslinkį į aukštesnių dažnių sritį. Taigi reguliuojant žemų dažnių kilimą papildo vidutinių dažnių mažėjimas. Aukšto dažnio reguliatorius yra paprastas pirmos eilės filtras ir neturi jokių ypatingų savybių.
Remdamiesi šia grandine, galite sukurti kelis tonų blokų variantus, kurie leidžia reguliuoti dažnio atsaką žemesnių ir aukštesnių dažnių srityje. Be to, žemesnių dažnių srityje galimas ir dažnio atsako kilimas, ir kritimas, o aukštesniuose – tik kilimas.
Tonų bloko variantas su dažnio atsako lenkimo dažnio reguliavimu žemo dažnio srityje parodytas Fig. 5,a, jo LACCH yra pav. 5.6. Rezistorius R2 reguliuoja dažnio atsako vingio dažnį, o R5 – jo nuolydį. Bendri reguliavimo institucijų veiksmai leidžia nustatyti reikšmingas ribas ir didesnį reguliavimo lankstumą.
5 pav
Supaprastintos tonų bloko versijos schema parodyta fig. 6,a, jo LACCH yra pav. 6.6. Iš esmės tai yra tembrinio bloko žemo dažnio atkarpos hibridas, parodytas Fig. 3,a ir tonų bloko aukšto dažnio sekcija, parodyta 4,a pav.
6 pav
Sujungę dažnio atsako reguliavimo funkcijas žemo ir aukšto dažnio regionuose, galite gauti paprastą kombinuotą tonų valdymą su vienu valdikliu, labai patogų naudoti radijo ir automobilių įrangoje. Jo grandinės schema parodyta fig. 7,a ir LACCH - pav. 7.6. Apatinėje (pagal schemą) kintamo rezistoriaus R1 padėtyje dažnio atsakas yra artimas tiesinei visame dažnių diapazone. Judant jį aukštyn, žemesniuose dažniuose atsiranda pakilimas, o žemo dažnio vingio taškas reguliavimo proceso metu pasislenka į žemesnių dažnių sritį. Toliau judant varikliui, viršutinė (pagal schemą) rezistoriaus R1 sekcija įjungia kondensatorių C1, o tai lemia aukštesnių dažnių kilimą.
7 pav
Keičiant kintamąjį rezistorių R1 jungikliu (8a ir 8.6 pav.), svarstomas reguliatorius virsta paprasčiausiu tonų registru (1 padėtis - klasika; 2 - džiazas; 3 - rokas), populiariu 50-60-aisiais ir vėl naudotu. 90-ųjų radijo ir stereo aparatų ekvalaizeriuose.
8 pav
Pasyvios korekcijos grandinių įvairovė neapsiriboja siūlomomis galimybėmis. Daugelis pamirštų grandinių sprendimų dabar atgimsta naujame kokybiniame lygmenyje.
TB Matyushkina
Būdingi siūlomo tembro valdymo metodo skirtumai nuo esamų yra šie:
· Dažnio atsako formavimas; esant žemiems dažniams, išlenktas link abscisių ašies (nuolydis sklandžiai didėja mažėjant dažniui), o žinomi RT: žemuose dažniuose turi visiškai priešingą dažnio atsaką, išgaubtą nuo abscisių ašies (nuolydis mažėja mažėjant dažniui);
· Dažnio atsako pokytis vienu metu ir nuosekliai visais žemo dažnio (ir atskirai) aukštų dažnių diapazonų dažniais bet kuriame reguliavimo gylyje. Tradiciniuose RT dažnio atsako formos pokytis apima dalį diapazono;
· Dažnio atsako nuolydžio keitimas priklausomai nuo gylio: reguliavimas. Daugumoje RT dažnio atsako nuolydis yra fiksuotas.
Daugelis šiuolaikinių garso sistemų, nesvarbu, ar tai būtų stereo sistema, namų kinas ar net nešiojamas telefono garsiakalbis, turi ekvalaizerį arba, kitaip tariant, tonų bloką. Jo pagalba galima reguliuoti signalo dažnio atsaką, t.y. keisti aukštų arba žemų dažnių kiekį signale. Yra aktyvių tonų blokai, dažniausiai pastatyti ant mikroschemų. Jie reikalauja galios, tačiau nesusilpnina signalo lygio. Kito tipo tonų blokai yra pasyvūs, jie šiek tiek susilpnina bendrą signalo lygį, tačiau nereikalauja galios ir nesukelia jokių papildomų signalo iškraipymų. Štai kodėl aukštos kokybės garso aparatūroje dažniausiai naudojami pasyvūs tonų blokai. Šiame straipsnyje apžvelgsime, kaip padaryti paprastą 2 krypčių tonų bloką. Jis gali būti derinamas su naminiu stiprintuvu arba naudojamas kaip atskiras įrenginys.
Tonų bloko grandinė
Grandinėje yra tik pasyvūs elementai (kondensatoriai, rezistoriai). Aukštų ir žemų dažnių lygiui reguliuoti naudojami du kintamieji rezistoriai. Patartina naudoti plėvelinius kondensatorius, tačiau jei po ranka jų neturite, tiks ir keraminiai. Kiekvienam kanalui reikia surinkti vieną tokią grandinę, o kad reguliavimas būtų vienodas abiejuose kanaluose, naudokite dvigubus kintamuosius rezistorius. Šiame straipsnyje paskelbtoje spausdintinėje plokštėje ši grandinė jau yra dviem egzemplioriais, t.y. turi įvestį tiek kairiajam, tiek dešiniajam kanalams.
Atsisiųskite lentą:
(atsisiuntimai: 635)
Tono bloko sudarymas
Grandinėje nėra aktyvių komponentų, todėl ją galima lengvai lituoti paviršiniu montavimu tiesiai prie kintamų rezistorių gnybtų. Jei norite, galite lituoti grandinę ant spausdintinės plokštės, kaip aš dariau. Keletas proceso nuotraukų:
Surinkę galite patikrinti grandinės veikimą. Signalas tiekiamas į įvestį, pavyzdžiui, iš grotuvo, kompiuterio ar telefono, grandinės išėjimas prijungiamas prie stiprintuvo įvesties. Sukdami kintamus rezistorius galite reguliuoti žemų ir aukštų dažnių lygį signale. Nenustebkite, jei ekstremaliose padėtyse garsas yra „nelabai geras“ - signalas su visiškai susilpnėjusiais žemais dažniais arba, atvirkščiai, per aukštu, vargu ar bus malonus ausiai. Naudodami tonų bloką galite kompensuoti netolygią stiprintuvo ar garsiakalbių dažnio atsaką ir pasirinkti savo skonį atitinkantį garsą.
Korpuso gamyba
Baigta tonų bloko grandinė turi būti dedama į ekranuotą dėklą, kitaip negalima išvengti fono. Kaip korpusą galite naudoti įprastą skardinę. Ištraukite kintamuosius rezistorius ir uždėkite ant jų rankenas. Garso įvesties ir išvesties skardinės kraštuose būtinai įdėkite 3.5 lizdo jungtis. Šiandien noriu su jumis pasidalinti pasyviųjų tonų blokų skaičiavimo metodu Tone Stack Calc programoje. Šioje programoje pateikiami keli tonų blokų variantai, kuriuos galima rinktis: vartotojas gali keisti tam tikrus elementus ir aiškiai matyti dažnio charakteristikos pokyčius. Tokiu būdu galite reguliuoti tembrus „kad tiktų sau“. Pasirinkime parinktį „James“, kaip labiausiai paplitusią buitinėje radijo įrangoje:Perkeldami slankiklius R2 ir R6, žiūrime į kairėje vykstančius pokyčius. Programa jau turi paruoštą tembro variantą, bet gali nepatikti (pavyzdžiui, man nepatinka) – matome, kad pakyla ir vidutiniai žemieji dažniai (80-400Hz) ir tai galima ūžimo priežastis. , rezonansas kambariuose, todėl norint patogiai klausytis muzikos, šie dažniai neturėtų būti labai stiprinami. Kita priežastis, kodėl jums gali nepatikti tonų blokas, yra reikiamos vertės kintamų rezistorių trūkumas. Man patinka stiprintuvo tonas Trembita-002-stereo(baigė 1977 m.) ir, tarkime, norėtų ją tobulinti, modernizuoti. Spustelėkite Snapshot, kad vizualiai pamatytumėte pakeitimus:
Man labiau patinka ši tembro versija, bet ji žymiai labiau susilpnina signalą – ne bėda – tačiau iki galo atsukus rezistorių R2 midbass pakilimas nėra toks stiprus. Toliau pasirenkant elementus, gauname šią parinktį - mano požiūriu malonią klausytis:
1 kHz dažnis išlieka praktiškai nepaliestas, tačiau nuo 2 kHz ir aukštesnių dažnių kyla kartu su nešikliu 18 kHz – išaugo kokybės koeficientas. Kai kam tai patinka, bet ekvalaizeriuose, kur yra daug juostų, jie stengiasi sumažinti kokybės koeficientą, kad, pavyzdžiui, keliant 1 kHz, gretimas 500 Hz ir 2 kHz patirtų nedidelį pakilimą - kitaip toks ekvalaizeris nebus jokios naudos. Tokioje grandinėje kokybės koeficientui sumažinti naudojami du papildomi rezistoriai, o grandinė įgauna tokią formą:
Bet tai dar ne viskas. Surinkus tokį tonų bloką, jaučiamas stiprus garsumo sumažėjimas – taip, tai tiesa, pasyvus valdymas stipriai sumažina stiprinimą. Paprastai jie prideda dar vieną stiprintuvo pakopą, pavyzdžiui, ant op-amp - kuris yra paprastesnis, o parametrai tampa labai priklausomi nuo operacinio stiprintuvo bet kada galite jį pakeisti kitu ir galite būti maloniai nustebinti. Paprastai tembras įtraukiamas į stiprintuvo pakopos grįžtamojo ryšio grandinę, kaip, pavyzdžiui, Shmelev pirminiame stiprintuve. Aš tai padariau taip:
Bet kokie kondensatoriai K73-9, K73-17, MBM, BM-2, bet ne keraminiai (pastarasis turėtų būti naudojamas operacinės stiprintuvo ir C6 korekcijos grandinėse grįžtamuoju ryšiu). Mano versijoje, deja, neradau 2200p filmo kondensatoriaus, bet, laimei, tai neturėjo didelės įtakos garsui, sėkmės! .
Aptarkite straipsnį PASIVUS TONO BLOKAS
Nusprendžiau pasiklausyti, kaip skamba D klasės stiprintuvas IRS2092. Po kurio laiko
Buvo įsakyta atlikti kratą pas Ali. Dėl smalsumo „kaip tai skamba“, jam taip pat buvo užsakytas tonų blokas.
Kadangi stiprintuvas vis dar kelyje, o tono reguliatorius jau atkeliavo, nusprendžiau
kol kas peržiūrėk. Kai ateis stiprintuvas, padarysiu apžvalgą
jam su išmatavimais.
Mokėjimas buvo gautas burbulais prikimštame voke. Į komplektą įeina pati grandinė ir
keturios rezistorių rankenos. Vese srautas daugiau ar mažiau nuplovė litavimą
tvarkingas. Plokštės išdėstymas yra vidutinis. Nuotraukoje valdikliai yra iš kairės į dešinę – HF, MF, LF, Volume.
NE5532P operatyviniai stiprintuvai yra sumontuoti plokštėje 
Taip pat plokštėje yra galios stabilizavimo grandinės (L7812 ir L7912) ir lygintuvas.
Gali tiekti kintamosios srovės įtampą iš transformatoriaus maitinimo šaltiniui
mokesčiai.
Reguliatoriaus grandinės schema yra panaši į šią 
Kai kurių rezistorių vertės skiriasi ir kai kurių perėjimų nebuvimas
kondensatoriai.
Dabar svarbiausia – testai.
Išbandyta šioje kortelėje 
Creative Sound Blaster X-Fi Titanium PRO su nedideliu modifikavimu - spausdintinės plokštės atvirkštinė pusė visiškai ekranuota, išvesties operacinės stiprintuvas pakeistas OPA2134, visi maitinimo šaltinio kondensatoriai šuntuoti su keramika.
Dažnio atsakas (rožinė - nuo įvesties iki išvesties, apeinant tonų bloką, mėlyna
- per tonų bloką - visi tonų valdikliai yra vidurinėje padėtyje) 
Nedidelis pakilimas matomas esant žemiems dažniams (žemiau 200 Hz), o nuosmukis
didelis (daugiau nei 6 kHz)
Žemųjų dažnių valdikliai ekstremaliose padėtyse 
Vidutinio diapazono valdikliai ekstremaliose padėtyse 
HF valdikliai ekstremaliose padėtyse 
THD „THD“, dešinysis kanalas apeina tonų bloką palyginimui (nuo kortelės išvesties iki
įvestis), tonų bloko THD 0,016%, žinoma, norėčiau, kad būtų mažiau. Bandžiau įdiegti OPA2134 vietoj vietinių operatyvinių stiprintuvų, iškraipymas šiek tiek sumažėjo, bet nežymiai, greičiausiai dėl ne visai teisingo plokštės išdėstymo. 
SOI priklausomybė nuo dažnio (dešinysis kanalas apeina tonų bloką,
rožinė spalva diagramoje) 
Tonų blokas neinvertuoja signalo fazės (dešinysis kanalas eina aplenkdamas tonų bloką,
rožinė spalva diagramoje) 
Gana vidutinės kokybės blokas, tinkantis namų amatams, jei jums patogu su CNI.
Vargu ar statysiu dėl planuojamo stiprinimo dėl aukšto
harmoninis iškraipymas. Pats sujungsiu plokštę ir surinksiu tonų bloką.
Tikiuosi informacija buvo naudinga.
