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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Controlli di tono passivi. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Audio In questo articolo, i lettori sono invitati a una serie di diversi circuiti e funzionalità dei controlli di tono, che possono essere utilizzati dai radioamatori nello sviluppo e nella modernizzazione delle apparecchiature di riproduzione del suono. Lo svantaggio principale dei controlli di tono attivi recentemente popolari è l'uso di un feedback profondo dipendente dalla frequenza e di grandi distorsioni aggiuntive che introducono nel segnale controllato. Ecco perché è auspicabile utilizzare regolatori passivi in apparecchiature di alta qualità. È vero, non sono privi di difetti. Il più grande di questi è una significativa attenuazione del segnale corrispondente alla gamma di controllo. Ma poiché la profondità del controllo del tono nelle moderne apparecchiature di riproduzione del suono è piccola (non più di 8 ... 10 dB), nella maggior parte dei casi non è necessario introdurre ulteriori stadi di amplificazione nel percorso del segnale. Un altro, non così significativo, inconveniente di tali regolatori è la necessità di utilizzare resistori variabili con una dipendenza esponenziale della resistenza dall'angolo di rotazione del motore (gruppo "B"), che forniscono una regolazione regolare. Tuttavia, la semplicità del design e gli indicatori di alta qualità spingono ancora i designer a utilizzare controlli di tono passivi. Si noti che questi regolatori richiedono una bassa impedenza di uscita dello stadio che li precede e un'elevata impedenza di ingresso dello stadio successivo. Il controllo di tono [1952] sviluppato dall'ingegnere inglese Baksandal nel 1 è diventato, forse, il correttore di frequenza più comune nell'elettroacustica. La sua versione classica consiste in due unità filtro del primo ordine che formano un ponte: un R1C1R3C2R2 a bassa frequenza e un C3R5C4R6R7 ad alta frequenza (Fig. 1a). In fig. 1b. Qui vengono fornite anche le dipendenze calcolate per determinare le costanti di tempo dei punti di flesso LAFC.
Teoricamente, la massima pendenza di risposta in frequenza ottenibile per i collegamenti del primo ordine è di 6 dB per ottava, ma con caratteristiche praticamente implementate, a causa di una leggera differenza nelle frequenze di flessione (non più di un decennio) e dell'influenza delle cascate precedenti e successive, non supera i 4 ... 5 dB per ottava. Quando si regola il tono, il filtro Baksandal cambia solo la pendenza della risposta in frequenza senza modificare le frequenze di flessione. L'attenuazione introdotta dal regolatore alle medie frequenze è determinata dal rapporto n=R1/R3. L'intervallo di controllo della risposta in frequenza in questo caso dipende non solo dal valore di attenuazione n, ma anche dalla scelta delle frequenze di inflessione della risposta in frequenza, pertanto, per aumentarla, la frequenza di inflessione viene impostata nella regione delle frequenze medie, che, a sua volta, è irto dell'influenza reciproca degli aggiustamenti. Nella versione tradizionale del controller considerato R1/R3=C2/C1= =C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n-R1. In questo caso, si ottiene una coincidenza approssimativa delle frequenze dell'inflessione della risposta in frequenza nella regione del suo aumento e diminuzione (nel caso generale, sono diverse), che garantisce una regolazione relativamente simmetrica della risposta in frequenza (il caduta, anche in questo caso, risulta inevitabilmente più ripida ed estesa). Con il comunemente usato n=10 (per questo caso, i valori minimi delle valutazioni degli elementi sono mostrati in Fig. 1, a-3, a) e la scelta di frequenze di crossover vicine a 1 kHz, il controllo del tono a frequenze di 100 Hz e 10 kHz rispetto alla frequenza di 1 kHz è ±14...18dB. Come notato sopra, per ottenere un controllo regolare, i resistori variabili R2, R7 devono avere una caratteristica di controllo esponenziale (gruppo "B") e, inoltre, per ottenere una risposta in frequenza lineare nella posizione centrale dei cursori del regolatore, il anche il rapporto tra le resistenze delle sezioni superiore e inferiore (a seconda del circuito) dei resistori variabili dovrebbe essere uguale a n Con "Hyend" n=2...3, che corrisponde al campo di regolazione di ±4. ..8 dB, è abbastanza accettabile utilizzare resistori variabili con una dipendenza lineare della resistenza dall'angolo di rotazione del motore (gruppo "A"), ma allo stesso tempo la regolazione è alquanto grossolana nella regione del declino nella risposta in frequenza e allungato nella regione dell'aumento, e una risposta in frequenza piatta non si ottiene affatto nella posizione centrale dei motori del regolatore. D'altra parte, la resistenza delle due sezioni di resistenza variabile con dipendenza lineare è meglio adattata, il che riduce il disadattamento della risposta in frequenza dei canali dell'amplificatore stereo, in modo che la regolazione non uniforme in questo caso possa essere considerata accettabile. La presenza del resistore R4 non è importante, il suo scopo è ridurre l'influenza reciproca dei collegamenti e riunire la risposta in frequenza della risposta in frequenza nella regione delle frequenze audio più elevate. Di norma, R4= =(0,3...1,2)'R1. Come mostrato di seguito, in alcuni casi può essere completamente abbandonato. Per ridurre l'influenza delle fasi precedenti e successive sul controller, la loro resistenza Rout e Rin in ingresso devono essere rispettivamente Rout < >R3. La versione "base" di cui sopra del regolatore viene solitamente utilizzata nelle apparecchiature radio di fascia alta. Negli elettrodomestici viene utilizzata una versione alquanto semplificata (Fig. 2a). In fig. 2,6. La semplificazione del suo collegamento ad alta frequenza ha portato a una certa vaghezza della regolazione nella regione delle frequenze più alte e a un'influenza più evidente delle cascate precedenti e successive sulla risposta in frequenza in questa regione.
Un correttore simile per n = 2 (con resistori variabili del gruppo "A") era particolarmente popolare nei semplici amplificatori amatoriali [2] tra la fine degli anni '60 e l'inizio degli anni '70 (principalmente a causa della bassa attenuazione), ma presto il valore di n aumentò a suo valore attuale. Quanto detto sopra in merito al campo di regolazione, abbinamento e scelta dei regolatori vale anche per una versione semplificata del correttore. Se abbandoniamo il requisito della regolazione simmetrica della risposta in frequenza nelle aree della loro salita e discesa (a proposito, la necessità di un calo praticamente non si pone), il circuito può essere ulteriormente semplificato (Fig. 3, a) . Mostrato in fig. Z.b LACHH del regolatore corrispondono alle posizioni estreme dei motori dei resistori R2, R4. Il vantaggio di un tale regolatore è la semplicità, ma poiché tutte le sue caratteristiche sono interconnesse, si consiglia di scegliere n=3...10 per comodità di regolazione. All'aumentare di n, la pendenza della salita aumenta e la pendenza della discesa diminuisce. Tutto quanto detto sopra sulle versioni tradizionali del correttore Baksandal si applica pienamente a questa versione estremamente semplificata.
Tuttavia, il circuito di controllo del tono Baksandal e le sue varianti non sono affatto l'unica implementazione possibile di un controllo del tono passivo a due bande. Il secondo gruppo di regolatori è realizzato non sulla base di ponti, ma sulla base di un partitore di tensione dipendente dalla frequenza. Come esempio di un'elegante soluzione circuitale per un regolatore, si può citare un blocco di tono, che un tempo era utilizzato in varie varianti negli amplificatori per chitarra elettrica a valvole. Il "highlight" di questo regolatore è il cambiamento nelle frequenze dell'inflessione della risposta in frequenza nel processo di controllo del tono, che porta a effetti interessanti nel suono di una chitarra elettrica "classica". Il suo schema di base è mostrato in Fig. 4,a, e la LAFC approssimata - in Fig. 4,6. Qui vengono fornite anche le dipendenze calcolate per determinare le costanti di tempo dei punti di flesso.
È facile vedere che la regolazione nella regione delle frequenze audio più basse modifica le frequenze di flessione senza modificare la pendenza della risposta in frequenza. Quando il cursore del resistore variabile R4 è nella posizione più bassa (secondo lo schema), la risposta in frequenza alle frequenze più basse è lineare. Quando il motore viene spostato verso l'alto, appare un aumento su di esso e il punto di flesso nel processo di regolazione si sposta nella regione delle frequenze più basse. Con un ulteriore movimento del cursore, la sezione superiore (secondo il circuito) del resistore R4 inizia a deviare il resistore R2, il che provoca uno spostamento del punto di flesso ad alta frequenza a frequenze più alte. Pertanto, durante la regolazione, l'aumento delle basse frequenze è completato dalla caduta di quelle medie. Il regolatore di frequenza audio più alta è un semplice filtro del primo ordine e non ha caratteristiche speciali. Sulla base di questo schema è possibile costruire diverse opzioni per i blocchi timbrici che consentono di regolare la risposta in frequenza nelle frequenze basse e alte. Inoltre, nella regione delle frequenze più basse, è possibile sia un aumento che una diminuzione della risposta in frequenza, e alle frequenze più alte, solo un aumento. In fig. 5,a, il suo LACHH - in fig. 5,6. Il resistore R2 controlla la frequenza di inflessione della risposta in frequenza e R5 - la sua pendenza. L'azione combinata dei regolatori consente di ottenere limiti significativi e una maggiore flessibilità di controllo.
Uno schema di una versione semplificata del blocco timbrico è mostrato in fig. 6a, il suo LACHH - in fig. 6,6. Si tratta, in sostanza, di un ibrido del collegamento a bassa frequenza del blocco timbrico mostrato in Fig. 3, a, e il collegamento ad alta frequenza del blocco timbrico mostrato in Fig. 4, a.
Combinando le funzioni di controllo della risposta in frequenza nelle regioni delle basse e delle alte frequenze, è possibile ottenere un semplice controllo del tono combinato con un unico controllo, molto comodo per l'uso in apparecchiature radio e auto. Il suo diagramma schematico è mostrato in fig. 7,a e LACHH - in fig. 7b. Nella posizione inferiore (secondo lo schema) del motore del resistore variabile R1, la risposta in frequenza è quasi lineare sull'intera gamma di frequenze. Quando viene spostato verso l'alto, appare un aumento alle frequenze più basse e il punto di flessione delle basse frequenze nel processo di regolazione si sposta alle frequenze più basse. Con l'ulteriore movimento del motore, la sezione superiore (secondo lo schema) del resistore R1 accende il condensatore C1, il che porta ad un aumento delle frequenze più alte.
Quando si sostituisce il resistore variabile R1 con un interruttore (Fig. 8, a e 8, b), il regolatore considerato si trasforma nel registro di tono più semplice (posizione 1 - classico; 2 - jazz; 3 - rock), popolare negli anni '50 e anni '60 e riutilizzato negli equalizzatori di registratori radiofonici e centri musicali negli anni '90.
Nonostante sembrerebbe che tutto sia stato detto per molto tempo sul controllo del tono, la varietà di circuiti correttivi passivi non si limita alle opzioni proposte. Molte soluzioni circuitali dimenticate stanno ora vivendo una rinascita a un nuovo livello qualitativo. Molto promettente, ad esempio, è un controllo del volume con controllo del volume separato per le frequenze basse e alte [3]. Letteratura
Autore: A. Shikhatov, Mosca; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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