Bu yazıda, uzaktan kumanda ve dijital seviye göstergesi olan elektronik ses kontrolü şemasını ele alacağız.

Şekil 1. Cihazın ön tarafı

  Şekil 2. Cihazın arka tarafı

Ses, düğme ile veya uzaktan kumandadan (kızılötesi kumanda) uzaktan artırılır. Hemen hemen her ev kontrol paneli uygundur.

Cihaz şeması Şekil 3'te gösterilmiştir.

Şekil 3. Şematik diyagram

Ses seviyesi değişimi CD4017 (DD1) ondalık sayacını temel alır. Bu çipte 10 çıkış Q0-Q9 vardır. Devreye güç uyguladıktan sonra, Q0 çıkışında hemen bir mantıksal birim vardır, LED HL1 yanar ve sıfır ses seviyesini gösterir. Geri kalan çıkışlar Q1-Q9, farklı dirence sahip R4-R12 dirençlerini bağladı.
  Bir kerede mikro devrenin sadece çıkışlarından birinde yüksek seviye sinyali verdiğini ve girişe kısa bir darbe uygulandığında aralarında ardışık geçişin gerçekleştiğini hatırlatalım (pim 14).
  Buna dayanarak, dirençler R4-R12 grubundaki dirençler azalan sırada (şemaya göre yukarıdan aşağıya) seçilir, böylece mikro devre her zaman transistör VT2 tabanına geçirilir, daha fazla akım akışı, transistörü kademeli olarak açar.
  Bu transistörün toplayıcısı harici bir VLF veya ses kaynağından bir sinyal alır.
  Böylece, sayaç çipini değiştirerek, aslında, toplayıcı-verici direncini değiştiriyoruz ve böylece hoparlöre gelen sesin hacmini değiştiriyoruz.
  Dirençlerin direnci, transistörün kazanımına (h21e) bağlıdır. Örneğin, 2N3904 kullanırken, transistörü hafifçe açmak için R4 direncinin direnci yaklaşık 3 kOhm olabilir, ses en sessiz seviyede olacaktır. Ve direnç, R12, doygunluğu ve maksimum toplayıcı-verici bant genişliğini, bu regülatörün maksimum hacmini sağlamak için tüm grubun en küçük (yaklaşık 50 Ohm) olmalıdır.
R4-R12'nin spesifik değerlerini belirtmek benim için zordur, çünkü hala büyük ölçüde transistöre verilen ses sinyalinin gücüne ve güç kaynağına bağlıdır. Çok turlu düzeltme dirençleri kullanmak ve adımları “kulak yoluyla” ayarlamak en iyisidir.

Devrenin alt kısmında, K176ID2 kod çözücüye (DD2) dayanan bir gösterge birimi sunulur. Yedi bölümlü bir göstergesi kontrol etmek için tasarlanmıştır.
  Kod çözücü girişlerine bir ikili kod verilir, bu nedenle VD1-VD15 diyotları üzerine bir kodlayıcı oluşturulur, bu da ondalık sinyali CD4017'den K176ID2 için anlaşılabilir bir ikili koda dönüştürür. Diyotlar üzerinde böyle bir devre garip ve arkaik görünebilir, ancak oldukça işlevseldir. Diyotlar düşük voltaj düşüşüyle, örneğin Schottky diyotlarıyla seçilmelidir. Ama benim durumumda, sıradan silikon 1N4001 kullanıldı, bunlar Şekil 2'de görülebilir.
  Böylece, sayacın çıkışından gelen sinyal sadece transistörün tabanına değil, aynı zamanda bir ikili koda dönüşerek diyot dönüştürücüye de gider. Daha sonra, DD2 ikili kodu kabul eder ve yedi basamaklı gösterge, ses seviyesini gösteren istenen sayıyı görüntüler.
  K176ID2 mikro devresi, ortak bir katot ve ortak bir anot ile göstergelerin kullanılmasına izin verdiği için uygundur. Devrede ikinci tip kullanılır. Direnç R17, segment akımını sınırlar.
  Dirençler R13-R16, kararlı çalışma için dekoder girişlerini eksi sıkın.

Şimdi devrenin sol üst tarafını düşünün. Açma-kapama düğmesi SA1, ses seviyesi kontrol modunu ayarlar. SA1 tuşunun üst (şemaya göre) konumunda, ses düğmesi SB1 dokunma düğmesine basılarak manuel olarak değiştirilir. Kondansatör C3, temas sıçramasını ortadan kaldırır. Direnç R2, CLK girişini negatif olarak çekerek yanlış alarmları önler.
  Açıldıktan sonra HL1 LED'i yanar ve gösterge sıfır gösterir - bu sessiz moddur (yukarıdaki Şekil 4).

  Şekil 4. Göstergedeki ekran seviyeleri

Saat düğmesine tıklayarak, küçük sıçramalarda, hoparlör sesi 1. seviyeden 9. seviyeye yükselir, bir sonraki basış sessiz modu tekrar etkinleştirir.

Anahtarı daha düşük (şemaya göre) konuma ayarlarsanız, DD1 girişi TSOP alıcısına bağlı olarak kızılötesi uzaktan kumanda devresine bağlanır. TSOP alıcısına harici bir IR sinyali geldiğinde, çıkışında negatif bir voltaj görünür ve transistör VT1'in kilidini açar. Bu transistör düşük güçlü herhangi bir PNP yapısıdır, örneğin KT361 veya 2N3906.
IR alıcısı (IF1) Çoğu uzaktan kumanda (TV, DVD vb.) Bu frekansta çalıştığı için 36 kHz çalışma frekansı ile seçmenizi öneririm. Uzaktan kumanda üzerindeki herhangi bir düğmeye bastığınızda, ses kontrolü gerçekleşir.

Devrenin SB2 kilidine sahip bir düğmesi vardır. Basıldığında, RST sıfırlama pimi güç eksi bağlantısına bağlanır ve sayaç değişir. Bu düğmeyi kullanarak sayacı ve ses seviyesini sıfıra sıfırlayabilirsiniz ve kapalı konumda bırakırsanız sıfırlama çıkışı eksi ve sayaca çekilmez. değil  uzaktan kumandadan sinyal alacak ve değil  SB1 düğmesine basmaya yanıt verecektir.

  Şekil 5. Anahtarlar, saat düğmesi ve kablo demeti olan bir TSOP alıcısı ayrı bir kartta görüntülenir

Ses sinyalini PAM8403 yongasındaki amplifikatörden regülatör transistörüne besliyorum. VT2 toplayıcı, amplifikatör kanallarından birinin (R) pozitif çıkışına ve yayıcısının hoparlörün pozitif terminaline (fotoğraftaki kırmızı kablo) bağlanır. Kolonun negatif teması (siyah-kırmızı) kullanılan kanalın eksi ile bağlantılıdır. Benim durumumdaki ses kaynağı mini bir mp3 çalar.

  Şekil 6. Cihaz bağlantısı

Akort dirençleri neden kullanılır?
  Dikkatinizi cihazın arka tarafındaki fotoğrafa çekmek istiyorum (Şek. 2). Orada 100 ohm başına üç ayar direnci R4, R5, R6 olduğunu görebilirsiniz. Sadece üç ses seviyesi uyguladım, çünkü dirençlerin geri kalanı (R7-R12) tahtaya uymadı. Düzeltici dirençleri, farklı ses kaynakları için ses seviyelerini ayarlamanıza izin verir. ses gücünde farklılık gösterirler.

Cihazın dezavantajları.
  1) Ses seviyesi kontrolü sadece yukarı doğru, yani. sadece daha yüksek sesle. Hemen çalışmayacak, 9. seviyeye gitmeli ve sonra tekrar ilk seviyeye dönmelisiniz.
  2) Ses kalitesi biraz düşer. En büyük bozulmalar sessiz seviyelerde mevcuttur.
  3) Stereo sinyali kontrol etmez. Başka bir kanal için ikinci bir transistörün tanıtımı sorunu çözmez, çünkü her iki transistörün yayıcıları eksi güce birleştirilir ve bu da "mono" bir sese yol açar.

Devre iyileştirme.
  Transistör yerine direnç optokuplör kullanabilirsiniz. Devrenin bir kısmı Şekil 7'de gösterilmiştir.

  Şekil 7. Bir optokuplör ile aynı devrenin bir parçası

Direnç optokuplör bir verici ve optik kuplaj ile bağlanan bir ışık alıcısından oluşur. Galvanik bir izolasyona sahiptirler, yani kontrol devresi fotoresistörden geçen ses sinyaline müdahale etmemelidir. Fotodirenç, vericinin ışığının (LED veya benzeri) etkisi altında direncini değiştirecek ve hacim değişecektir. Optokuplör elemanları galvanik olarak izole edilmiştir, yani ses sinyalinin iki veya daha fazla kanalını kontrol edebilirsiniz (Şekil 8).

  Şekil 8. Direnç optokuplörleriyle iki kanal kontrolü

Dirençler R4-R12 ayrı ayrı seçilir.

Cihaz USB 5 Volt'tan beslenebilir. Artan voltaj ile, akım sınırlayıcı direnç R17'nin direnci, yedi bölümlü gösterge HG1'in arızalanmaması için arttırılmalı ve TSOP alıcısını korumak için R1 direnci de artırılmalıdır. Ancak besleme voltajının 7 Volt'un üzerine çıkmasını önermiyorum.

Bu makalede, çalışma prensibini özetleyen, tahta üzerine monte edilen tasarımı gösteren ve bu cihazı test eden bir video var.

Radyo Elemanları Listesi

Ses kontrolü için bir TDA1552 yongasına stereo amplifikatör girişine ne giyilir? Normal çift direnç. Ve 4 kanallı dörtlü bağlantımız varsa? Birisi size söyler - dörtlü kontrolör :) Ve 6 kanalda bir ev sineması bir araya getirirsek? Özel mikro devreler üzerindeki karmaşık ve pahalı elektronik ses kontrolleri savaşa giriyor. Ve karmaşıklık ve fiyattaki böyle bir düğüm amplifikatörün kendisini aşabilir. Bununla birlikte, ses kontrol fonksiyonunun sadece bir transistöre nasıl uygulanacağının basit bir yolu vardır. Radyo amatör dergisinden aşağıdaki şema, tek bir dirençle aynı anda birkaç kanalın değişken bir ses kontrolüne izin verir.

Aslında aktif ses seviyesi kontrolünün şeması:

Tek dirençli dört kanallı regülatör devresi:

Bir şema ses kontrolünün bir kanalını gösterir, diğeri aynı anda 4 kanalı gösterir. Doğal olarak, 5 ve 10 olabilir. Yöntemin özü, bir direnç yoluyla transistörün tabanına pozitif bir potansiyel uygulayarak, transistörün VLF girişini açar ve şant eder - hacim azalır.

Bu devre ile bir dizi deney yapıldı. Temel gücün 1.5V'dan başlayabileceği ortaya çıktı. Maksimum voltaj limiti 1kΩ sınırlama direnci ile belirlenir. VLF'de 12V'ye izin verdiğini tespit edersek, direnç 30 kOhm'luk bir temel akım için güvenli olacak şekilde arttırılmalıdır. Baz devrenin açık durumda akım tüketimi birkaç miliamperdir. Genel olarak alın.

Transistör açıkken, silikon kristali üzerindeki voltaj düşüşü nedeniyle çok sessiz bir ses duyulabilir. Sessizlik tamamlandı - MP36 - MP38 tipi bir germanyum transistör kullanmanız gerekiyor.
  Elektronik ses kontrolü giriş ve çıkışındaki kapasitörler polar olmayan kullanır. Transistör, KT315, KT3102, S9014 vb.Gibi düşük güçlü N-P-N'ye ayarlanmıştır. 10-100kOhm'da direnç için elektronik regülatör için değişken direnç. Doğrusal bir özellik ile arzu edilir.

Motor şasiye kısa devre olduğunda, tüm transistörler kapanır ve hacim maksimum olur. Motoru güce artırarak, transistörleri yavaş yavaş açıyoruz ve ses solmaya başlayacak. Güç artıya bağlı direnç ile, ses seviyesi değişikliğinin düzgünlüğünü direncin tüm dönüşü boyunca ayarlayın. Öyle değildi, yarım dönüşten sonra hacim kayboldu ve sonra boşuna büküldü. Bu elektronik ses kontrolünü bir yandan kullanmak gürültü seviyesini biraz artıracaktır, ancak diğer yandan kablolara paraziti azaltacaktır, çünkü şimdi korumalı teli ön amplifikatörün çıkışından güç amplifikatörünün girişine iki kez çekmeye gerek yoktur.

Makalenin bu bölümünde, Nikitin ses kontrolünü bir amplifikatörle eşleştirme yönlerinden bahsedeceğiz.
  Beyan edilen parametreleri elde etmek, bozulmayı azaltmak ve düzgün ses kontrolü sağlamak için Nikitin regülatörü giriş empedansına uygun  amplifikatör!

Sırayla düşünelim:

1. Genel düzenleyici onay sorunları.
2. Regülatörün op-amp devreleri ve transistörlerle koordinasyonu.
3. Regülatörü lamba aşamalarıyla eşleştirme.

1. Genel onay sorunları.

Nikitin ses seviyesi kontrolünü amplifikatörler ile eşleştirmenin genel nüanslarını dikkate almak için “ Sinyal seviyesini ayarlarken op-amp üzerindeki kaskadlarda oluşan bozulmalar ",yazar V.A. Svintenok.

Bütünüyle getirmeyeceğim (ilgilenen herkes kolayca internette bulacaktır). İçinde, tamamen doğru ve eksik deneyler yapmamış olan yazar, bir ters çevirici anahtardaki amplifikatörlerin, ters çevirmeyen bir anahtardaki amplifikatörlerden daha iyi ses çıkardığı ve daha az bozulmaya sahip olduğu bilinen gerçeği doğruladı. Bu özellik uzun zamandır fark edildi ve açıklamaya çalıştı. Douglas Özçekimi  ve Nikolay Sukhov  (“yüksek sadakatli yükselteç” in yazarı). İkincisi, benzer bir etkinin, ters çevrilmemiş bir dönüşte, giriş transistörünün b-e geçişinin, Miller kapasitansını telafi etmeyen genel negatif geri besleme devresinden çıktığı gerçeğinden kaynaklandığı sonucuna vardı. Buna göre, girişte alan etkili transistörlere sahip bir amplifikatör için bu etki çok daha zayıftır veya hiç gözlenmez.

Nikitin, makalede açıklanan deneylere katıldı. Bununla birlikte, bazen, tamamen doğru değildir. Yüksüz bir denetleyicinin özelliklerini almak neden gerekli değil? Bildirilen parametrelerin (ayar adımı, ayar düzgünlüğü, ayar aralığı vb.) Sağlanması için regülatörün yüklemek için eşleştirildi!!!

Not: Bu makalede, Nikitin daha sık olarak adlandırılır «   merdiven tipi ».

Yani, makaleden en ilginç ve yararlı sonuçlar:

... Yukarıda gösterildiği gibi, girişlerde dirençlerle bir op-amp'in ters çevrilmemesi dahil edilmesi, doğrusal olmayan bozulmalar için çoğu devrenin maksimum potansiyelini gerçekleştirmeye izin vermez. Ters çevrilme bir dizi daha iyi özellik verir: daha küçük doğrusal olmayan bozulmalar, daha kısa ve “daha \u200b\u200byumuşak” bozulma spektrumu, bir “eşik” yokluğu (spektrumda daha yüksek harmoniklerde keskin bir artış), sinyal kaynağının iç direnci bozulmaları ve spektrumu etkilemez.

Bir ters çevirme anahtarında tampon takipçisi olan bir seviye kontrolörünün standart yapısı Şekil 15'te gösterilmektedir. Uygulamada, böyle bir şema oldukça nadiren kullanılır ve bu aşağıdakilere bağlıdır. Devrenin giriş empedansını direnç değeri düzeyinde tutmak içinRп ve direnç yasası, potansiyometrenin sapının dönüş açısından değişir, devrenin dirençleri için koşulun karşılanması gerekirR\u003eRп (3 veya daha fazla kez). Devrenin kabul edilebilir bir giriş empedansı elde etmek için, yeterince yüksek direnç dirençleri seçmelisinizR. Ve bu da devrenin artan gürültü seviyesine yol açar.

Bununla birlikte, bu şemayı bu tür içerme için bir başlangıç \u200b\u200bşeması olarak düşünün.

  Şekil 15'te gösterilen devre için, maksimum bozulma potansiyometre motorunun üst konumunda olacaktırRп ve ters çevrilmede tekrarlayıcıya karşılık gelir. Ayrıca, potansiyometrenin çıkışındaki sinyal seviyesi azaldıkça, op-amp'in çıkışındaki bozulmalar orantılı olarak azalmaya başlayacaktır. Bu bağlamda, aktif elemanın kontrol cihazındaki davranışını bir noktada - maksimum bozulmanın gözlem noktasında tanımlayarak karakterize etmek yeterlidir.

  Tablo 10, dirençlerin nominal değeri ile Şekil 15 devresine göre monte edilen inverter için 2 ve 4 volt giriş voltajı için harmonik katsayılarını göstermektedir.R \u003d 5 kOhm ve regülatörün transfer katsayısı Kr \u003d -1 ile.

Çizelge 10.

Tablo 10'da gösterilen verileri analiz ederek, küçük bozulmalara sahip sinyal seviyesi kontrolörleri oluşturmak için mikro devrelerin seçiminin çok daha geniş olduğu not edilebilir.

Bu katılımdaki en iyi yongalarLME49860, LME49710  veAD8066. Mükemmel doğrusal olmayan bozulma özelliklerine ek olarak, mükemmel bir bozulma spektrumuna da sahiptirler: dört voltluk bir giriş voltajında \u200b\u200b2-3 harmonik.

Mükemmel performans veJRC2114, OP275  veNE5532. İlk iki mikro devrenin spektrumları 4 voltluk bir giriş voltajında \u200b\u200b4-5 harmonik içerir, ancakNE5532 uzun, başarısız oldu. En iyi dört volttan daha düşük bir giriş voltajı ile kullanılır.

4 volt giriş voltajında \u200b\u200biyi spektrumlar (dört harmonik) veAD826, THS4062, LT1220. mikroçiplerOPA2134, AD5599  veAD8620  giriş voltajı ile iki veya daha az volt kullanmak daha iyidir. içindeLM6171  içinde eviren  bozulma çok daha yüksektir ve spektrumun besleme voltajından doğası ve davranışı, tersine çevrilmeyen inklüzyon ile aynıdır.

Yukarıda belirtildiği gibi, pratikte bu dahil edicinin doğal dezavantajları nedeniyle bu tip regülatörün yüksek bozulma potansiyelini gerçekleştirmek sorunludur. Bu nedenle, 10 kOhm'a yakın bir giriş direnci elde etmek için, invertör devresinde oldukça yüksek dirençli dirençlerin (30 kOhm'dan fazla) seçilmesi gerekir, bu da regülatörün gürültüsünde önemli bir artışa neden olur ve bu dahil etme içinde oldukça yüksek bir seviyede çalışabilen mikro devre sayısını azaltır. Bu sorunlar büyük ölçüde, bu açıldığında merdiven tipi bir sinyal seviyesi kontrolü kullanılarak çözülebilir ...

... bunu gerçekleştirmek için, regülatörün yük direncinin ortak kablodan çıkarılması ve Şekil 16'da gösterildiği gibi op-amp evirici girişine bağlanması gerekir.

Bu dahil edicide bu regülatörün tüm avantajları korunur. 0dB'lik bir regülatör kazancı ile devre, 10k giriş empedansına sahip bir birim kazanç invertörüdür. Böyle bir kontrol cihazının maksimum distorsiyonu, invertör girişindeki maksimum sinyale karşılık gelir ve Tablo 10'da verilen veri değerlerine karşılık gelir. Kontrolör girişinde,RC zinciri, lineer olmayan bozulmayı artırma korkusu olmadan yüksek frekansları sınırlar. Voltaj azaldıkça, bozulma da azalacaktır, bu da bu dahil etme işleminde regülatörün normal ve doğal bir özelliğidir.

  Sinyalin maksimum zayıflama katsayısı ve frekans cevabı, kontrolörün maksimum zayıflaması ve frekans cevabı ile belirlenir.

  Biraz ileride, bunun "yumuşak" ve kısa spektrumlu, elde edilebilecek minimum doğrusal olmayan bozulmaları elde etmenizi sağlayan en iyi çözümlerden biri olduğunu söyleyebiliriz. Bu dahil edilme sırasında, regülatör zayıflama katsayısı arttıkça bozulmada monoton bir azalma ile girişte 4 voltta yüz bininci ünite seviyesini aşmayan bozulmalar elde edilebilir.

  Regülatörün tek "güçlü değil" yeri gürültüdür. Dirençler tarafından belirlenecektir (eşdeğer değer 6 kOhm'dan fazla değildir) ve inverter gürültü değeri (ikiye eşit) ...

Ayrıca, ınvert olmayan  Amplifikatör açıldığında, yazar regülatörün montaj kapasitesinde bir artışla bozulmalarda bir artış olduğunu ortaya koymuştur. Bu nedenle, devreyi bu düzenlemede monte ederken, regülatörün elemanlarına, konumlarına ve kurulum yöntemine özel dikkat gösterilmelidir!

2. Nikitin ses seviyesi kontrolünün op-amp ve transistörler üzerindeki devrelerle koordinasyonu.

Nikitin ses seviyesi kontrolü ile eşleştirmeye bir örnek ınvert olmayan  amplifikatör:

tıklama artışı

Burada, amplifikatörün giriş empedansı, R11 direncinin değeri ile belirlenir. Ses seviyesi kontrolü ile koordinasyon için nominal değeri 10 kOhm olarak seçilir. Op-amp'den daha fazla kazanç elde etmeniz gerekiyorsa, R12 direncinin değerini artırabilirsiniz.

Bu devrede, işlemsel amplifikatörün potansiyelinin tam olarak gerçekleşmediğini (parametreler ve ses kalitesi açısından) ve devrenin kurulum kapasitesine (kalitesine) oldukça duyarlı olduğunu hatırlatalım. Bu nedenle, sadece acil durumlarda kullanılması tavsiye edilir.

Op amp'i kullanırken eviren Yukarıdaki dezavantajların dahil edilmesi ortadan kaldırılmıştır:

tıklama artışı

Burada, amplifikatörün giriş empedansı, R11 direncinin değeri ile belirlenir. Nikitin'in ses kontrolü ile koordinasyon sağlamak için değeri 10 kOhm'dur.

Uyarı!  Yukarıdaki şemalarda, Nikitin hacim kontrolünü yük ile eşleştirmek için dirençler gösterilmiştir. 10 bin ohm. Regülatör farklı bir yük için tasarlanmışsa (örneğin, tabloyu kullanarak), belirtilen dirençlerin değerleri değişmek lazım  uygun.

Bir denetleyiciyi gerçek bir amplifikatörle eşleştirme örneği:

şekil, modern bir güç amplifikatörü V.Korol'un giriş aşamasını gösterir:

Art arda sıralı push-pull ve özdeş parametrelerle  baz akımlarının karşılıklı telafisi nedeniyle T1 ve T2 tamamlayıcı transistörleri, böyle bir kaskatın giriş direnci esas olarak R1 direncinin değeri ile belirlenecektir.

Böyle bir amplifikatörü bir Nikitin ses seviyesi kontrolüyle (10 kOhm'da) koordine etmek için, nominal değeri 10 kOhm olan bir direnç R1 kurmak yeterlidir:

tıklama artışı

3. Nikitin ses seviyesi kontrolünün lamba kademeleri ile koordinasyonu.

Bazı okuyucular için regülatörün giriş empedansının (10kΩ) nispeten düşük görünebileceğinden şüpheleniyorum. Çoğu modern cihazda (ses kartları, CD / DVD oynatıcılar) çıkışta en az 2 kOhm'luk bir yük bağlanmasına izin veren tamponlar olmasına rağmen ...

Aniden birisi yüklemek istiyor tüp aşaması  bu düzenleyiciye.

Bu durumda, çıkışta katot takipçisi yoksa, regülatörün nispeten düşük giriş empedansını devrenin yüksek çıkış empedansıyla (rezistif lamba kaskadı veya SRPP) eşleştirmek için kullanabilirsiniz (Zyzyuk tarafından önerileni kullanabilirsiniz) (lamba kaskatının çıkışı ve ses kontrolü arasında açılmalıdır):

Devrenin kurulması (kısa devre girişiyle gerçekleştirilir - serbest C1 çıkışını “ortak” devre teline bağlayın):

1. direnç R4, durgun akım VT2'yi 35mA'ya eşit olarak ayarlar.
2. direnç R1, devrenin çıkışında "0" DC voltajı ayarlar.

Belirtilen akım ve voltajda, transistörler için radyatörler gerekli değildir.

Ve daha da iyisi, girdi ve çıktı empedanslarını alarak "" kullanmak olacaktır.

İşinizde iyi şanslar, yüksek kaliteli ses ve çalışma devreleri!

Belki bir alıntı ile başlayacağım: "Sinyal seviyesini düzenleme görevi - diğer bir deyişle," ses seviyesi "ses donanımının devresindeki zor sorunlardan biridir." Burada, sorunu büyük ölçüde basitleştiren yazar, “sinyal seviyesi” ve “ses seviyesi” gibi kavramları eşitlemekte ve daha sonra seviye kontrolünü tanımlamaktadır. Sinyal seviyesi, ses (ve sadece değil) frekans yükselteçlerinin devre alanından bir kavramdır. Burada “seviye kontrolü” veya “kazanç kontrolü” terimleri kullanılmaktadır. Ses yüksekliği, "ses yüksekliği", "ses yüksekliği seviyesi" vb. Kullanılan fizyolojik akustik alanından gelen bir kavramdır.
"Ses seviyesi" kavramı, ses mühendisleri ve ses mühendisleri tarafından kullanılan ve amplifikasyon yolunun farklı noktalarındaki voltajın (volt veya desibel cinsinden) gösterdiği "sinyal seviyesi" teriminden çok daha karmaşıktır. Ses seviyesi kontrollerinin aksine seviye kontrolleri frekanstan bağımsız cihazlardır. Hatta “yüksek sesle kontrol edilen ses kontrolü” (totolojinin şaplakları!) Gibi bir şey bile var, işitme özelliklerini dikkate alan bir kontrol belirlemek. Az önce bahsedilene benzer şekilde “fizyolojik hacim kontrolü” teriminden bahsetmeye değer. Kuşkusuz, Hi-Fi ekipmanındaki ses seviyesi kontrolleri genellikle ince telafi veya fizyolojiktir. Hi-End ekipmanlarını dikkate almayacağız, çünkü züppe kaprisleri çok fazla para için orada yapılıyor. Lüks mecburiyet!
İnsan kulağının hassasiyetinin frekansa bağlı olduğu ve bu nedenle farklı ses basıncı seviyelerinin farklı frekanslardaki eşit olarak algılanan ses hacmine karşılık geldiği bilinmektedir. Grafiksel olarak, bu bağımlılık "eşit hacim eğrileri" ile gösterilmiştir (Şekil 1). Belirli bir ses programının yüksek kalitede oynatılmasını sağlamak için, işitme hassasiyetindeki karşılık gelen farklılıkları telafi etmek için eşit ses eğrilerine odaklanmak gerekir. Bu görev, ses yüksekliği ses düzeyi denetimlerini gerçekleştirmek için tasarlanmıştır.

Bununla birlikte, böyle bir regülatör tasarlamak kolay değildir. Gerçek şu ki, eşit ses yüksekliği eğrilerinin şekli belirsizdir. Özellikle, dinleme odasının akustik özelliklerine, maskeleme seslerinin varlığına, dinleyicinin işitme özelliklerine, vb.Bir dizi faktöre bağlıdır. Sonuç olarak, frekans yanıtı ailesinin belirli bir durumunda gerekli olan telafi edilen ses seviyesi kontrolünün tonu da belirsizdir. Bununla birlikte, dinleyicilere göre, bir düzlem ses dalgası için saf tonların eşit ses yüksekliğine sahip standart eğrileri kullanılarak iyi sonuçlar elde edilebilir. Ancak, aşağıdaki hususlara göre ayarlanmalı, ayarlanmalıdır.
Müzik programlarını dinlerken, ses seviyesi genellikle 90 arkaplanı aşmaz ve dinleyici tarafından işitilebilirlik eşiğine veya odadaki gürültü seviyesine düşürülebilir. Kesin olarak, 1 ... 2 kHz frekanslarda 80 dB'ye eşit ses kontrolü aralığını alıyoruz. Regülatörün frekans cevabının doğrusal olduğunu ve müzik programının regülatör pozisyonunda maksimum ses seviyesine (80 arka plan) karşılık gelen tınıda dengelendiğini varsayıyoruz. Bu ses seviyesinden, örneğin 60 arkaplana geçiş, regülatörün frekans tepkisinin düzeltilmesini gerektirir.
Şekil l'de ayarlanan bağımlılıkla elde etmek için, L ekseninde 80 dB bölünerek (kesikli bir çizgiyle gösterilmiştir) yatay bir çizgi çiziyoruz. Sonra, bu düz çizgiden 80 arka planın eşit yüksekliğinde bir eğri üzerinde yatan birkaç noktaya olan mesafeleri ölçüyoruz. Daha sonra, bu mesafeleri 60 arkaplan eşit hacim eğrisindeki karşılık gelen noktalardan aşağı yatırıyoruz. Bu şekilde elde edilen yeni koordinatlar aracılığıyla, regülatörün frekans tepkisini 60 arkaplan ses seviyesine karşılık gelen bir konumda ayarlayacak bir eğri çiziyoruz.

Benzer şekilde, eşit hacim eğrisine göre, 80 arka plan. düzeltilmiş frekans tepkisi 40. 20 ve 0 (3) arka plan ses seviyesinde yapılır ve uygun ses yüksekliği için gerekli ses kontrolünün frekans tepkisi ailesi elde edilir. 80 dB ses seviyesi değişikliği aralığında, Şekil 2'de (düz kalın çizgiler) gösterilmiştir.
Şimdi, frekans tepki ailesi gerekli olana en iyi şekilde yaklaşan yüksek sesle kontrol edilen bir ses kontrolü oluşturmak gerekiyor. 2 kHz'in altındaki frekans aralığında, minimum iletim katsayısına karşılık gelen eğri, RC devresinin frekans yanıtı ile yaklaşık olarak tahmin edilebilir. Şekil Za. Bükülme frekansının (f1) solundaki bu özellik (Şekil 3b) oktav başına 6 dB eğime sahiptir. Bu devrenin direnci R2 değişken hale getirilirse ve minimum direnci R1'den çok daha az seçilir. daha sonra direnç R2'yi ayarlarken, devrenin dişli oranındaki değişiklikle birlikte, frekans tepkisinin bükülme frekansı da değişecektir. Şekil 2'den görülebileceği gibi, 3 dB içindeki yaklaşıklık dikkate alındığında, bükülme frekansı istenen ses şiddetini sağlamak için LP hattı boyunca düzenleme sırasında hareket etmelidir. Bu durumda direnç R2'nin varyasyon aralığı 100'den fazla olamaz, çünkü fa / fb 80 dB (10.000 kez) değişmelidir. Direnç R2 defalarca değişmelidir.

Sadece bir direnç R2'nin direncini değiştirerek, bükme frekansında böyle bir değişikliğin sağlanamayacağı ve iletim katsayısındaki değişikliğin başarılı olamayacağı oldukça açıktır. Bununla birlikte, seri bağlı RC devrelerinin sayısını arttırmak ve aynı zamanda her birinde direnç R2'nin ayar sınırlarını azaltmak. bu problem çözülebilir. Zaten bu tür iki RC devresi (ikinci devrenin zaman sabiti birinciden 20 ... 40 kat daha büyük olmalıdır) oldukça kabul edilebilir bir sonuç elde etmemizi sağlar: gerçek frekans tepki ailesinin (Şekil 2'deki kesik çizgiler) eğrilerinin gerekli olandan (düz çizgi) aşılmaması 3 dB
2 kHz üzerindeki frekanslarda, 80 ila 60 fon arasındaki hacimde bir azalmaya, oktav başına 3 dB eğim ile 5 kHz frekansta 60 fon eğrisinde bir bükülme eşlik eder. Ses seviyesinde işitsel duyum eşiğine (seviye 3 arka plan) kadar daha fazla bir azalma ile, bükülme frekansı 5 ila 3 kHz arasında değişir, ancak eğrilerin eğimi pratik olarak değişmez. Bu frekans aralığında, 3 arka plan eğrisi, Şekil 4a'da gösterilen RC devresinin frekans yanıtı ile yaklaşık olarak tahmin edilebilir. Dirençlerin R1 ve R2 değerleri RC devresindeki değerlerle aynıdır. Şekil Za. Direnç R2'deki bir değişiklik, bükülme frekansında f2 bir değişime yol açmaz (Şekil 4b).
Ses seviyesindeki 60 ila 80 arka plandaki artışın daha yüksek ses frekanslarındaki bir artışa eşlik etmemesi için, RC devresi, maksimum sabitleme katsayısında frekans telafisi sağlamalıdır; bu, zaman sabitleri T2 \u003d R1C1 ve x3'ün eşitliği gözlenecek kapasitede C2 kondansatörü ile sağlanmalıdır. \u003d R2-C2. Bu durumda, hacim kontrolü için gerekli olan direnç R2'deki bir azalmaya, zaman sabiti ts'deki bir azalma ve RC devresinin kesme frekansında (f3 \u003d 1 / 2nR2-C2) daha yüksek bir frekans bölgesine bir değişiklik eşlik edecek ve bükülme frekansı f2 değişmeden kalacaktır, bu da gerekli yazışmayı sağlayacaktır. Eşit ses yüksekliğine sahip bir RC devresinin frekans tepkisi, 2 kHz'in üzerinde bir frekans bölgesinde.

Ses şiddeti ses seviyesi kontrolünün pratik uygulamasının bir örneği Şekil 5 (4, 5) 'de gösterilmektedir, buna dahil olan dirençlerin ve kapasitörlerin direnci aşağıdaki ilişkiler kullanılarak hesaplanabilir:
R1 \u003d R3 \u003d R:
R4min \u003d R5min \u003d 0.01R;
R4max \u003d R5max \u003d 10R;
R1C2 \u003d R3C3 \u003d 20MKC;
R4min C4 \u003d 4000 μs;
R5minC5 \u003d 100 μs;
R5maxC6 \u003d 20 μs. Direnç R, 103..106 Ohm arasında seçilebilir. Şekil 5'te R \u003d 510 kΩ. R5minC5 \u003d 2000 μs (4000); R4dak C4 \u003d 100 μs.
Bypass devresini önlemek için R5-C5. kontrolörün çıkışına bağlanan amplifikatör 34, büyük bir giriş direncine ve küçük bir giriş kapasitansına sahip olmalıdır. Özellikle, girişteki alan etkili transistörler ile op amp'deki gerilim takip devresine göre gerçekleştirilebilir. Regülatörün önüne bağlanan amplifikatörün çıkış empedansı, direnç R2'den 20 kat daha az olmalıdır. Ses şiddeti ses seviyesi kontrolünün değişken dirençleri çift olmalıdır. Bizim durumumuzda, fonksiyonları R4, R5 fotoresistörleri tarafından gerçekleştirilir ve R10 direnci regülatör görevi görür. akkor lamba HL1 üzerinden akım değiştirme. Ses kontrolünde kullanılan SFZ-1 fotodirençleri yüksek hıza (zaman sabiti - 0.06 s'den az) ve gerekli direnç değişimlerine sahiptir. Akkor lamba (süper minyatür) - NSM (6,3 Vx20 mA). içinden geçen akım 6 ... 18 mA arasında değişir. Fotodirençler akkor lambaya yakın yerleştirilir ve tüm kontrolör ışık geçirmez bir metal ekrana yerleştirilir.
Şekil 5, bir stereo amplifikatör için iki kanallı bir kontrolü göstermektedir. 104 ila 106 Ohm aralığında değişirken dirençleri% 20'den fazla olmayacak şekilde farklı kanallardaki fotoresistörlerin çift olarak seçilmesi gerekir. Aksi takdirde, ses seviyesi değişiklikleri sırasında kanal dengesizliği farkedilir.
Stereo terazi, R9 direnci tarafından ± 6 dB içinde ayarlanır. Kondansatörler C7, CB, değişken dirençler tarafından oluşturulan hışırtı ve morina ortadan kaldırır.
Değişken direnç R10 doğrusal bir düzenleme özelliğine sahip olmalıdır. Kalıcı dirençler - direncin ±% 5'ten fazla olmayan nominal değerden sapması ile. Kondansatörler C1. C4, C5 - kağıt MBM, geri kalanı seramik. Kondansatörün C6 kapasitansı, hacim kontrolünün çıkışına bağlı amplifikatörün montaj kapasitesine ve giriş kapasitesine bağlıdır. Akkor ampuller stabilize bir güç kaynağı ile çalıştırılmalıdır.
Kontrolörün ayarı, K „\u003d 0 dB (C6 seçimi) 'de frekans cevabının doğrusallığını sağlamak ve farklı ses seviyelerinde stereo amplifikatörün farklı kanallarında frekans cevabının ailesinin kimliğini kontrol etmek için azaltılır.

Bir kontrolörün başka bir örneği Şekil 6'da gösterilmektedir. Eksenin dönme açısına direncin doğrusal bir bağımlılığına sahip çift değişkenli dirençler kullanır ("A" grubu). Stereo kontrol için iki çift değişkenli direnç uygulanmalıdır. Böyle bir çözüm, her iki direncin kurulu olduğu panele ses seviyesi ölçeklerini koyarsanız, dengeyi ayarlamakla ilgili özel sorunlara neden olmaz.
Dörtlü direnç kullanmaya çalışmak büyük zorluklarla karşılaşır; birincisi, bölgemizde çok nadir bir “kuş” dur, ikincisi, dirençleri büyük direnç farklılıklarına sahiptir ve üçüncüsü, tüm tasarımı basitleştirmeyen ek bir denge regülatörü gereklidir. Çift dirençlerin dirençlerinin yayılması bu devre için oldukça kabul edilebilir. Çift dirençlerin farklı bir direnci varsa, kapasitörlerin kapasiteleri verilen oranlara göre yeniden hesaplanmalıdır. Dirençler R3 ve R5, bas sesin ses n aralığının dışında yükselmesini durdurmak için kullanılır.
Değişken direnç sürgüsünün üst konumunda, regülatör iletim katsayısı -6 dB'dir. 2 kHz frekanstaki ayar aralığı 80 ... 85 dB'dir. Gerekli AMX'ten sapma - ± 2 dB'den fazla değil. regülatörün yük direnci 1 MΩ'dan fazlaysa ve yük kapasitesi 50 pF'den azsa. Kondansatörler C1. NW. C5 - film, diğerleri - mika. Regülatör ayarı - evet ayar yok!
Son olarak, sadece yüksek sesle müzik dinlerseniz, 10 ... 15 dB kontrol aralığına sahip bir seviye kontrolüne sahip olmanın yeterli olduğunu söyleyeceğim. Ama sessiz müziğin cazibesini hissetmek istiyorsanız, en yakın parktan geliyormuş gibi, o zaman bu ses kontrolünü inşa edin, pişman olmayacaksınız!
edebiyat
1. A. Nikitin. Hi-Fi ekipmanlarda ses kontrolü. - Radyo hobileri, 2002. No.2, S.63.
2. Terekhov P.Ses kontrolü hakkında. - Radio, 1982, No. 9, s.42.
3. Zwicker E. Feldkeller R. Bilgi alıcısı olarak kulak. - M: İletişim. 1971.
4. I. Pugachev. Ses yüksekliği kontrolü. - Radyo, 1988. N911.C.35.
5 SSCB Telif Hakkı Sertifikası No. 1390776. - Bülten "Keşifler, icatlar ...". 1988, No. 15.

I. PUGACHEV, Minsk.