Equalizzatore parametrico per console modulare. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Per la correzione selettiva della frequenza durante la registrazione o l'amplificazione del suono di parlato, musica e voce, vengono utilizzati correttori di frequenza multibanda o correttori parametrici, con frequenza sintonizzabile e fattore di qualità regolabile. Informazioni su un tale dispositivo, applicabile in una console di missaggio amatoriale, è descritto in questo articolo.

È necessario ricorrere alla correzione in frequenza dello spettro dei segnali sonori sia durante la registrazione di programmi musicali, sia durante l'ascolto o l'amplificazione del suono in sale e aree esterne a proprio gusto. Non toccheremo la questione della correzione della frequenza dei segnali musicali quando vengono registrati negli studi, poiché solo ingegneri del suono esperti padroneggiano quest'arte e questo non è un compito tecnico. La console modulare verrà spesso utilizzata per trasmissioni vocali "dal vivo" e la musica verrà riprodotta da fonogrammi già elaborati dai tecnici del suono. Le condizioni in cui gli ensemble musicali lavorano nelle scuole o nelle discoteche sono lontane dallo studio ed è improbabile che producano una qualità del suono molto elevata. Sulla base di queste considerazioni, è utile confrontare l'uso di vari correttori di frequenza in una console modulare.

I controlli di tono più semplici per le alte e basse frequenze installati nelle linee di ingresso consentono di ottenere un suono accettabile e approssimativamente simile da tutti i microfoni e le sorgenti sonore. Ma spesso questo non è affatto sufficiente. Ad esempio, per migliorare l'intelligibilità del parlato, viene spesso applicato un filtro "ottimizzato per il parlato". Il filtro consigliato per l'uso negli studi di trasmissione radiotelevisiva ha un aumento della risposta in frequenza intorno ai 5 kHz di circa 6 dB e il suo roll-off sotto i 100 Hz e sopra i 6 kHz. Dopo l'elaborazione con questo filtro, il parlato diventa più comprensibile a livelli di rumore più elevati, ma suona "più secco", meno naturale.

Ovviamente, i semplici controlli di tono non possono fornire la risposta in frequenza desiderata. Ci sono altri compiti che richiedono l'uso di correzioni di frequenza più complesse. Ad esempio, in una stanza in cui sono installati altoparlanti in grado di fornire una qualità del suono molto elevata, a causa dell'aggiunta di suoni diretti e riflessi dalle pareti, si formano onde stazionarie che cambiano completamente l'immagine del suono di uno degli altoparlanti. con un buon udito ascoltalo, ma non hai modo di correggere la situazione. O il problema dell'amplificazione del suono: l'aspetto di una "cravatta" acustica. Puoi abbassare il volume, ma allora qual è il punto in tale amplificazione?

In questi e in molti altri casi è necessaria la correzione della frequenza in una banda molto ristretta dello spettro per non modificare il timbro complessivo del suono. Si ritiene che il funzionamento di un filtro notch a banda stretta, che "taglia" solo 7 ottave, sia del tutto impercettibile all'orecchio, e anche la perdita di 1/5 di ottava sia impercettibile sui segnali vocali. Quasi ovunque è consentito utilizzare un filtro di un terzo di ottava. Nelle apparecchiature professionali vengono utilizzati equalizzatori di frequenza multibanda. Ma un equalizzatore in un terzo di ottava con 30 bande di regolazione non è tanto complesso quanto una struttura molto ingombrante ed è impossibile integrarlo in una consolle modulare.

Pertanto, concentriamoci sull'equalizzatore parametrico, che differisce dall'equalizzatore grafico in quanto la frequenza centrale nella banda di correzione e il fattore di qualità di ciascun collegamento possono essere regolati su un'ampia gamma. Si scopre che un equalizzatore parametrico con due bande ha all'incirca le stesse capacità di un grafico a cinque-otto bande, e se si prendono quattro bande, nella maggior parte dei casi è possibile sostituire anche un grafico a tre ottave. In genere, le bande di frequenza regolabili vengono scelte in modo che si sovrappongano l'una all'altra. Diventa possibile amplificare, ad esempio, le basse frequenze con un'ampia larghezza di banda con un collegamento e "tagliare" uno sfondo amplificato con una frequenza di 100 Hz con una larghezza di banda ridotta di un altro collegamento, oppure aumentare le alte frequenze e tagliare l'alta frequenza componenti a 8 kHz di suoni vocali "fischianti" (s, ts, h).

Ogni elemento filtrante in un equalizzatore a due bande (il suo circuito in Fig. 1) è assemblato su un amplificatore operazionale quadruplo del tipo TL084 (TL074, 1401UD4). Gli intervalli di correzione della frequenza sono completamente determinati dalla scelta dei valori dei condensatori C5, C11 e C13, C14. Con i valori di capacità indicati, gli intervalli di sintonia della frequenza centrale non sono inferiori a 0,1 ... 2,5 kHz per la gamma "inferiore" e non inferiori a 0,2 ... 5 kHz per la gamma "superiore". Questi valori vengono scelti con il calcolo della sovrapposizione dell'intervallo di frequenza occupato dal segnale vocale, nonché l'intervallo di frequenza in cui si verifica solitamente il feedback acustico.

(clicca per ingrandire)

Quando si sceglie un campo di correzione diverso, è necessario modificare proporzionalmente i valori dei condensatori. Con la capacità dei condensatori C5 e C11 pari rispettivamente a 1200 pF e 1,5 μF, l'intervallo di frequenza della regolazione del filtro è 40 ... 1200 Hz e con la capacità dei condensatori C13 e C14 pari a 39 pF e 0,039 μF, rispettivamente, per un altro filtro, - 1,2 ,15...XNUMX kHz.

La larghezza di banda di ciascun filtro può essere modificata da 0,25 a 3,6 ottave. Il guadagno alla frequenza centrale del filtro può essere modificato entro ±16 dB. Durante la correzione, non dovresti essere coinvolto nel sollevamento, dato il limitato margine di sovraccarico dovuto alla bassa tensione di alimentazione della console. L'interruttore a levetta SA1 include un equalizzatore; connettore XS1 - ingresso di linea aggiuntivo dell'equalizzatore per il collegamento di una sorgente di segnale esterna.

La tensione nominale di ingresso e uscita del modulo è 0,25 V, il consumo di corrente non supera i 15 mA, la distorsione non lineare Kr<0,07%.

Nel modulo può essere inserito un equalizzatore parametrico a due bande. È vero, va tenuto presente che non sarà in grado di correggere il segnale stereo, ma, ad esempio, per equalizzare il suono di due altoparlanti in una stanza o eliminare la cravatta da un microfono, questo non è necessario. Le descrizioni dei circuiti di tali equalizzatori sono state date più volte [1-3].

L'aspetto del modulo è mostrato nella fotografia del mixer sulla copertina di "Radio", 2003, n. 2. In fig. 2 mostra il disegno PCB dell'equalizzatore. Il condensatore C7 è montato sul lato dei conduttori stampati nelle immediate vicinanze dei pin del chip DA1. L'interruttore a levetta SA1 per attivare l'equalizzatore e l'ingresso di linea aggiuntivo XS1 (connettore a tulipano) sono installati sul pannello superiore del modulo.

Sulla fig. 3 mostra un disegno del pannello frontale dell'unità. L'articolo [4] descrive la progettazione dei moduli e la loro installazione.

Durante il funzionamento del modulo, i problemi sono possibili solo a causa della scarsa qualità dei resistori variabili del tipo SPZ-33-23, la cui resistenza in posizioni estreme non è sempre portata a "zero". A volte non può essere impostato al di sotto di 6 ... 9 kOhm (!), il che, ovviamente, riduce il limite superiore della regolazione del campo di regolazione. Poiché questo è abbastanza comune, è necessario controllare la resistenza minima impostata di questi resistori prima dell'installazione.

Al posto degli amplificatori operazionali indicati nello schema, è consentito utilizzare anche LM324 (l'analogo domestico è K1401UD2, ma con una diversa piedinatura); tuttavia, la distorsione non lineare e il rumore all'uscita del modulo aumenteranno. Se necessario, puoi fare a meno degli amplificatori operazionali DA1.1 e DA2.2, poiché semplificano semplicemente il passaggio e non partecipano al funzionamento dell'equalizzatore stesso.

Se l'equalizzatore viene utilizzato come dispositivo indipendente, è necessario installare un ponticello al posto del resistore R34; È conveniente utilizzare un adattatore CA come alimentatore. In questo caso, per aumentare la capacità di sovraccarico del dispositivo, la tensione di alimentazione del dispositivo può essere notevolmente aumentata, poiché la maggior parte degli amplificatori operazionali può funzionare a una tensione di ±15 V.

Quando il modulo è integrato nella console, lo stabilizzatore DA3 e il diodo VD1 non sono necessari, poiché la protezione contro l'inversione di polarità della tensione di alimentazione e il regolatore di tensione sono già nel modulo MONITOR. Invece degli elementi DA3 e VD1, sono installati i ponticelli e la capacità dei condensatori C20, C21 può essere ridotta a 0,1 - 0,33 uF. Il resistore R34 è necessario solo quando l'equalizzatore è acceso prima della linea di uscita MASTER, all'ingresso del quale è presente un sommatore.

Letteratura

1. Shkritek P. Guida di riferimento ai circuiti sonori. - M.: Mir, 1991.
2. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Unità funzionali di amplificatori di riproduzione del suono di alta qualità. - M.: Radio e comunicazione, 1989.
3. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Schemi pratici per una riproduzione del suono di alta qualità. - M.: Radio e comunicazione, 1986.
4. Kuznetsov E. Console di missaggio amatoriale. - Radio, 2003, n. 2, pag. 12-15; N. 3, pag. 10-12.

Autore: E. Kuznetsov, Mosca

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