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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
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Controllo del volume con compensazione sottile con resistenza variabile senza rubinetti. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tono, controlli del volume

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L'autore ha proposto una variante del controllo del volume con compensazione sottile utilizzando un resistore variabile senza prese, ma con un induttore. I valori calcolati degli elementi del regolatore per vari intervalli di controllo del volume sono forniti in forma tabellare.

È importante notare che la risposta in frequenza della trasmissione del regolatore a diversi livelli di volume deve corrispondere a curve di volume uguali per un particolare ascoltatore. Ciò può essere ottenuto con la presenza o l'introduzione di un regolatore di sensibilità nel percorso di riproduzione del suono, che allinea il livello di compensazione del volume alle valutazioni soggettive.

In varie apparecchiature di riproduzione del suono, sono ampiamente utilizzati controlli di volume potenziometrici con compensazione sottile (VG) su resistori variabili con prese e una dipendenza non lineare della resistenza dall'angolo di rotazione (gruppo B). Uno degli svantaggi dell'utilizzo di tali resistori è la loro scarsità. Un altro inconveniente è la deviazione della risposta in frequenza effettiva della compensazione del volume dalle curve di uguale volume, che è particolarmente grande nelle regioni a bassa e alta frequenza dello spettro AF e rende possibile aumentare i livelli relativi in ​​questi regioni di non più di 15...20 dB. E il terzo inconveniente è la distorsione della forma della risposta in frequenza, vale a dire lo spostamento dell'aumento correttivo verso le frequenze medie. Ciò è notato anche in [1].

L'RG leggermente compensato qui considerato su un resistore variabile del gruppo B senza prese (il circuito regolatore per un canale è mostrato in Fig. 1), con una significativa attenuazione del segnale in livello, consente di aumentare le frequenze estremamente basse e alte di 30...40 dB e avvicinare la forma della risposta in frequenza del regolatore alla curva di pari volume.

Controllo del volume a resistore variabile finemente compensato senza prese
Riso. 1. Circuito regolatore per un canale

Prendiamo i livelli di pressione sonora secondo le curve di egual volume secondo lo standard GOST R ISO 226-2009 [2]. Per il livello di volume iniziale, corrispondente al livello di volume di 20 von ad una frequenza di 1 kHz e alla posizione inferiore del cursore del resistore variabile R1, impostare il valore su 0 dB. Quindi, secondo GOST, i livelli di pressione sonora (SPL) nella banda di frequenza audio devono corrispondere a quelli riportati nella tabella. 1.

Tabella 1

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000
SPL (dB) 69,6 44 28,4 15,5 3,4 0 1,8 1,4 14,4 20 > 30

Per le misurazioni, all'ingresso del regolatore viene applicato un segnale sinusoidale con un'oscillazione di 1 V sull'intera banda di frequenza audio. Le misurazioni sono state effettuate modificando i valori degli elementi C1 e R2. Il circuito L1C3 è sintonizzato sulla risonanza ad una frequenza di 20 kHz. Come induttanza L1 è stata utilizzata una bobina di manubrio di fabbrica con un'induttanza di 8,2 mH. Il regolatore è stato inoltre testato con una bobina da 80 spire di filo di avvolgimento del diametro di 0,25-0,41 mm, avvolta su un anello di ferrite M2000NM di dimensioni standard K20x12x6. I risultati della misurazione sono gli stessi. È possibile utilizzare l'anello M2000NM di dimensione standard K10x6x3, il numero di giri stimato è 115.

I risultati delle misurazioni dell'oscillazione della tensione di uscita U2 e il rapporto tra la tensione di uscita e il suo valore U1 ad una frequenza di 1 kHz, nonché i livelli di pressione sonora a vari valori di C1 e R2 sono riportati nella tabella. 2-14.

Tabella 2

R1 \u22d 2 kOhm, R200 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, HZ 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,7 0,34 0,15 0,054 0,018 0,016 0,026 0,064 0,15 0,37 0,72 0.24
U2 / U1 43,75 21,25 9,375 3,375 1,125 1 1,625 4 9,375 23,13 45 15
DB 32,3 26,5 19,4 10,6 1,02 0 4,22 12 19,4 27,3 33,1 23,5

Tabella 3

R1 \u22d 2 kOhm, R100 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000
U2, V 0,74 0,37 0,16 0,056 0,016 0,013 0,016 0,036 0,084 0,22 0,62
U2 / U1 56,92 28,46 12,3 4,3 1,23 1 1,23 2,77 6,46 16,92 47,69
DB 35,1 29,1 21,8 12,7 1,6 0 1,8 8,85 16,2 24,6 33,6

Tabella 4

R1 \u47d 2 kOhm, R100 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000
U2, V 0,68 0,32 0,135 0,041 0,009 0,01 0,016 0,036 0,086 0,22 0,62
U2 / U1 68 32 13,5 4,1 0,9 1 1,6 3,6 8,6 22 62
DB 36,7 30,1 22,6 12,3 all'0,92 ottobre 0 4,08 11,1 18,7 26,6 35,8

Tabella 5

R1 \u22d 2 kOhm, R51 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,74 0,37 0,16 0,056 0,016 0,012 0,012 0,022 0,053 0,135 0,48 0,08
U2 / U1 61,66 30,83 13,33 4,66 1,33 1 1 1,83 4,42 11,25 40 6,66
DB 35,8 29,8 22,5 13,4 2,48 0 0 5,25 12,9 21 32 16,5

Tabella 6

R1 \u22d 2 kOhm, R27 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,73 0,36 0,16 0,056 0,016 0,011 0,011 0,017 0,038 0,095 0,39 0,051
U2 / U1 66,36 32,73 14,54 5,09 1,45 1 1 1,545 3,45 8,63 35,45 4,63
DB 36,4 30,3 23,3 14,1 3,23 0 0 3,78 10,8 18,7 31 13,3

Tabella 7

R1 \u22d 2 kOhm, R0 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,74 0,37 0,16 0,057 0,016 0,01 0,01 0,01 0,016 0,033 0,17 0,016
U2 / U1 74 37 16 5,7 1,6 1 1 1 1,6 3,3 17 1,6
DB 37,4 31,4 24,1 15,1 4,08 0 0 0 4,08 10,4 24,6 4,08

Tabella 8

R1 \u22d 2 kOhm, R51 \u1d 1,5 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,63 0,275 0,114 0,039 0,011 0,008 0,01 0,021 0,052 0,13 0,48 0,08
U2 / U1 76,75 34,37 14,25 4,875 1,375 1 1,25 2,625 6,5 16,25 60 10
DB 37,9 30,7 23,1 13,8 2,77 0 1,94 8,38 16,3 24,2 35,6 20

Tabella 9

R1 \u22d 2 kOhm, R27 \u1d 1,5 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,63 0,275 0,115 0,04 0,011 0,008 0,008 0,0155 0,036 0,092 0,39 0,055
U2 / U1 78,75 34,37 14,37 5 1,375 1 1 1,937 4,5 11,5 48,75 6,875
DB 37,9 30,7 23,1 14 2,77 0 0 5,74 13,1 21,2 33,8 16,7

Tabella 10

R1 \u22d 2 kOhm, R0 \u1d 1,5 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,63 0,275 0,115 0,04 0,011 0,007 0,065 0,008 0,016 0,04 0,205 0,022
U2 / U1 90 39,26 16,43 5,71 1,57 1 1 1,14 2,285 5,64 29,28 3,14
DB 39,1 31,9 24,3 15,1 3,92 0 0 1,14 7,18 15 29,3 9,94

Tabella 11

R1 \u22d 2 kOhm, R51 \u1d 2 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF        

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,52 0,21 0,085 0,029 0,008 0,007 0,009 0,021 0,052 0,13 0,48 0,08
U2 / U1 74,28 30 12,14 4,14 1,14 1 1,286 3 7,43 18,57 68,57 11,43
DB 37,4 29,5 21,7 12,3 1,14 0 2,18 9,54 17,4 25,4 36,7 21,2

Tabella 12

R1 \u22d 2 kOhm, R27 \u1d 2 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF 

F, HZ 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,51 0,21 0,064 0,028 0,008 0,006 0,006 0,013 0,032 0,085 0,36 0,05
U2 / U1 35 35 14 4,66 1,33 1 1 2,16 5,33 14,16 60 6,25
DB 38,6 30,9 22,9 13,4 2,46 0 0 6,69 14,5 23 35,6 15,9

Tabella 13

R1 \u22d 2 kOhm, R0 \u1d 2 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,52 0,215 0,086 0,029 0,008 0,005 0,005 0,008 0,018 0,044 0,23 0,027
U2 / U1 104 43 17,2 5,8 1,6 1 1 1,6 3,6 8,8 46 5,4
DB 40,3 32,7 24,7 15,3 4,08 0 0 4,08 11,1 18,9 33,3 14,6

Tabella 14

R1 = 22 kOhm, R2 = 27 Ohm, C1 = 2 µF, posizione centrale del cursore del resistore variabile R1

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, V 0,5 0,3 0,195 0,115 0,072 0,1 0,18 0,44 0,74 0,92 0,96 0,88
U2 / U1 5 3 1,95 1,15 0,72 1 1,8 4,4 7,4 9,2 9,6 8,8
DB 14 9,54 5,8 1,21 all'2,85 ottobre 0 5,11 12,9 17,4 19,3 19,6 18,9

Per una delle varianti RG con valori nominali degli elementi R1 = 22 kOhm, R2 = 0, C1 = 2 μF, la risposta in frequenza della trasmissione è stata misurata per diversi livelli di attenuazione. Il passo di attenuazione di 10 dB ad una frequenza f = 1 kHz è stato determinato dalla posizione del cursore del resistore variabile R1. I risultati delle misurazioni dell'attenuazione a varie frequenze dello spettro audio rispetto al segnale di ingresso sono riportati nella tabella. 15. In questa combinazione di elementi, l'aumento al volume minimo è stato di 40 dB alla frequenza di 20 Hz e di 33 dB alla frequenza di 20 kHz. La gamma di controllo del volume a 1 kHz era di 46 dB. Le corrispondenti curve di risposta in frequenza dell'RG sono mostrate nei grafici di Fig. 2.

Controllo del volume a resistore variabile finemente compensato senza prese
Riso. 2. Curve di risposta in frequenza di RG

Tabella 15

Fa, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
K1, db all'1,94 ottobre all'3,35 ottobre all'6,02 ottobre all'6,67 ottobre all'10,5 ottobre all'10 ottobre all'8,4 ottobre all'3,88 ottobre all'0,91 ottobre 0 0 all'0,72 ottobre
К2, dB -6 all'10,5 ottobre all'14 ottobre all'19,2 ottobre all'23,3 ottobre all'20 ottobre all'14,4 ottobre all'6,74 ottobre all'2,16 ottobre all'0,35 ottobre 0 all'1,11 ottobre
К3, db -6 all'13,6 ottobre all'20,7 ottobre all'27,7 ottobre all'33,2 ottobre all'30 ottobre all'24,4 ottobre all'15,9 ottobre all'8,87 ottobre all'3,1 ottobre all'0,44 ottobre all'5,68 ottobre
К4, dB -6 all'13,6 ottobre all'21,5 ottobre all'31,1 ottobre all'40 ottobre all'40 ottobre all'35,4 ottobre all'26,7 ottobre all'19 ottobre all'11,1 ottobre all'2,85 ottobre all'14,9 ottobre
К5, db -6 all'13,4 ottobre all'21,3 ottobre all'30,8 ottobre all'41,9 ottobre all'46 ottobre all'46 ottobre all'41,9 ottobre all'34,9 ottobre all'27,1 ottobre all'12,8 ottobre all'31,4 ottobre

Dall’esame dei dati ottenuti si possono trarre le seguenti conclusioni. Le forme risultanti della risposta in frequenza del RG sono vicine alle curve di uguale volume. Valori più bassi del resistore R2 spostano l'aumento degli alti verso frequenze più alte e sono più coerenti con curve di volume uguali. Inoltre, valori più grandi della capacità del condensatore C1 (1,5 e 2 μF) e valori più bassi della resistenza del resistore R2 (27 Ohm e 0 Ohm - ponticello) aumentano la correzione della frequenza ed espandono la gamma del controllo del volume . Nel controllo del volume, è possibile utilizzare un resistore variabile R1 del gruppo B, ad esempio SPZ-12 o SPZ-ZOB, e condensatori K73-17 (C1-C3).

Uno svantaggio di questo tipo di regolatori è la riduzione della gamma di controllo del volume.

Questo RG può essere integrato in un dispositivo (UMZCH e AC), garantendo che la pressione sonora corrisponda a curve di uguale volume. Se ciò non è garantito, oltre all'RG, è necessario includere nel percorso un regolatore di sensibilità che porti il ​​livello del segnale al livello nominale in modo che l'intensità corrisponda a curve di intensità uguale alla corrispondente pressione sonora (livello di volume). Il controllo del volume, la cui risposta in frequenza è mostrata in Fig. 2, è stato integrato nell'altoparlante attivo. Grazie al volume sufficiente, le frequenze basse e alte sono chiaramente udibili anche a volume minimo.

Letteratura

  1. Fedichkin S. Controllo del volume ad alta compensazione. - Radio, 1984, n. 9, pag. 43, 44.
  2. GOST R ISO 226-2009. Acustica. Curve standard di pari volume. - URL: Protect.gost.ru/document.aspx?control=7&baseC=6&page=2&month=8& year=2010&search=&id= 175579.

Autore: B. Demchenko

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