•  Билайн
• Билайн
• Вопросы
• Мегафон
• МТС

Скачать предварительный усилитель на lm833 с регуляторами вч и нч, баланса и громкости. Пассивные регуляторы тембра Регуляторы повернуты на максимум

Оценка качества воспроизведения звукового сигнала ламповым УНЧ, как и любым звуковоспроизводящим устройством, осуществляется каждым слушателем индивидуально, на основании субъективного восприятия усиливаемого сигнала. При этом каждый пользователь в процессе прослушивания какой-либо фонограммы не только оценивает ее качество, но и желает иметь возможность изменять параметры воспроизводимого НЧ сигнала в соответствии со своими личными запросами. Качество воспроизведения, в первую очередь, определяется частотной характеристикой звуковоспроизводящего устройства, поэтому в нем необходимо использовать регулятор частотной характеристики, который позволил бы устанавливать наилучшее для слушателя соотношение напряжений в диапазоне воспроизводимых частот. Для этой цели в УНЧ применяются специальные каскады, представляющие собой регуляторы частотной характеристики. В этих каскадах, часто называемых регуляторами тембра, обеспечиваются подъем или завал сигналов определенных частот по отношению к сигналам других частот в пределах полосы пропускания. Довольно часто задача таких регуляторов ограничивается подъемом или завалом сигналов крайних частот звукового диапазона относительно сигналов средних частот. В ламповых УНЧ эффективно действующие регуляторы частотной характеристики позволяют скорректировать характеристику усиливаемого сигнала в соответствии с акустическими свойствами помещения, компенсировать возможные отклонения от типовых характеристик вследствие возможных искажений, добиться наиболее естественного звучания фонограммы.

Со времени появления первых ламповых УНЧ в звуковоспроизводящей аппаратуре применялось множество схемотехнических решений регуляторов тембра. Некоторые из них не выдержали проверку временем, так как не удовлетворяли постоянно растущим требованиям пользователей. Другие же, после многочисленных модернизаций и усовершенствований, и сейчас используются в современной промышленной и радиолюбительской высококачественной ламповой аппаратуре. Ограниченный объем предлагаемой книги не позволяет подробно рассказать обо всех возможных вариантах регуляторов тембра для ламповых УНЧ. Поэтому ниже будут рассмотрены лишь наиболее часто используемые схемы.

Подавляющее большинство схемотехнических решений регуляторов тембра базируется на использовании переменных сопротивлений и постоянных конденсаторов. Работа этих регуляторов основана на том, что с увеличением частоты сопротивление конденсатора уменьшается. Необходимо отметить, что обычно в высококачественной звуковоспроизводящей ламповой аппаратуре регулировка тембра осуществляется с использованием отдельных регуляторов для сигналов низших, средних и высоких частот. Однако часто, особенно в радиолюбительских конструкциях, можно встретить регуляторы тембра, объединенные механически. Элементы схемы таких каскадов подбираются так, чтобы при одновременном регулировании тембра получить сбалансированное изменение полосы пропускания лампового УНЧ, чем обеспечивается приятное звучание усиливаемого сигнала даже при сравнительно узкой полосе пропускания.

Чаще всего в каскадах регуляторов тембра высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуры непосредственно в качестве регуляторов используются переменные резисторы, позволяющие постепенно или плавно изменять усиление в пределах воспроизводимого диапазона частот. Однако нередко в ламповых усилителях НЧ применяются и ступенчатые регуляторы, которые иногда называют тон-регистрами. С их помощью для наилучшего воспроизведения определенной фонограммы можно сразу выбрать соответствующую частотную характеристику усилительного тракта. Особого внимания заслуживают многоканальные (чаще всего трехканальные) регуляторы тембра, которые применяются совместно с раздельными усилительными трактами, например, для высших, средних и низших частот, работающих на соответствующие отдельные акустические системы. Преимущества этих систем особенно заметны в больших аудиториях и при больших мощностях.

В ламповых УНЧ промышленного производства каскады, обеспечивающие регулировку тембра, обычно входят в состав предварительного усилителя. Регуляторы тембра могут устанавливаться и на входе усилителя, а также между предварительным и оконечным усилителями. Аналогичные схемотехнические решения применяются и в некоторых радиолюбительских конструкциях.

В современной ламповой аппаратуре высокой верности воспроизведения звука регулирование тембра обычно осуществляется с использованием как частотно-зависимых регуляторов усиления, так и регуляторов уровня частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Помимо этого возможно построение регуляторов тембра с применением различных комбинаций указанных способов. При выборе схемы регулятора тембра необходимо учитывать, что для первого способа регулирования характерна переменная крутизна наклона частотной характеристики на границах диапазона и неизменная частота перехода. Регуляторы тембра, установленные в цепи частотно-зависимой отрицательной обратной связи, имеют переменную частоту перехода и неизменную крутизну наклона частотной характеристики.

Одним из важнейших условий, определяющим выбор схемы регулировки тембра в ламповом УНЧ, является устойчивость работы усилителя и отсутствие нелинейных искажений или генерации. На практике довольно часто регуляторы тембра, включенные в цепь отрицательной обратной связи, являются причиной искажений. Эти искажения обусловлены изменениями фазовой характеристики при глубокой регулировке частотной характеристики. Поэтому в любительских конструкциях предпочтение нередко отдается схемам, в которых регулировка тембра осуществляется в канале усиления, а не в цепи отрицательной обратной связи.

Необходимо отметить, что заметное на слух изменение тембра обычно происходит, когда соответствующие регуляторы обеспечивают изменение усиления на данной частоте не менее чем на 6 дБ, то есть в 2 раза. Однако для высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуры этого минимального изменения усиления оказывается недостаточно. Поэтому, для того чтобы слушатель мог в широких пределах изменять тембр звучания любой фонограммы, регуляторы тембра должны обеспечивать изменение усиления на крайних частотах звукового спектра не менее чем до 15-20 дБ. При этом выбор пределов для каждого отдельного регулятора тембра должен определяться и с учетом свойств и особенностей акустической системы.

Следует также учитывать, что для регулирования тембра в широких пределах и с подъемом частотной характеристики на крайних частотах полосы пропускания при любом способе регулирования необходимо иметь в усилителе соответствующий запас по усилению.

Отличительной особенностью простых регуляторов тембра, применяемых, чаще всего, в маломощных ламповых УНЧ, является обеспечение относительного подъема сигналов низших частот, достигаемого за счет завала высших частот. В свое время такие регуляторы получили широкое распространение по нескольким причинам. Во-первых, простейшие акустические системы на низких частотах имеют весьма заметный завал частотной характеристики, а во-вторых, чувствительность человеческого слуха к низким тонам несколько понижена, особенно при малой громкости. Помимо этого, такие регуляторы просты в обращении.

Принципиальные схемы простых регуляторов тембра, которые обеспечивают возможность регулировать уменьшение высокочастотных составляющих воспроизводимого сигнала, приведены на рис. 1.

Рис.1. Принципиальные схемы простых регуляторов тембра

В обеих схемах рассматриваемых регуляторов тембра частотная характеристика каскада определяется положением движка переменного резистора R2. Если движок потенциометра R2 находится в крайнем нижнем по схеме положении, частотная характеристика не имеет завалов. Если же движок переменного резистора R2 находится в крайнем верхнем положении, то конденсатор С2 шунтирует цепь прохождения сигнала на высших частотах. В результате частотная характеристика в области высших частот имеет завал.

Изменение параметров отдельных элементов данных регуляторов тембра также приведет к изменению вида частотной характеристики каскада. В схеме, изображенной на рис. 1, а, емкость конденсатора С2 может изменяться в пределах от 3000 пФ до 0,01 мкФ, а в схеме на рис. 1, б сопротивление резистора R1 - в пределах от 200 до 430 кОм. Если в схеме установить потенциометр R2 сопротивлением 10 кОм, то при емкости конденсатора С2, равной 0,001 мкФ, завал частотной характеристики будет проявляться на более низших частотах, а при емкости 5100 пФ - на более высоких частотах воспроизводимого диапазона. На практике обе рассматриваемые схемы в процессе регулировки обеспечивают почти идентичный результат.

В маломощных ламповых УНЧ упоминавшийся ранее завал частотной характеристики акустической системы на низших частотах можно частично компенсировать при помощи корректирующих цепочек, принципиальные схемы которых приведены на рис. 2.

Рис.2. Принципиальные схемы корректирующих цепочек

В схеме, приведенной на рис. 2, а, частотная характеристика каскада определяется положением движка переменного резистора R3. В верхнем по схеме положении движка потенциометра R3 частотная характеристика не имеет ни подъема, ни завалов. Если же движок переменного резистора R3 находится в крайнем нижнем положении, то в области низших частот воспроизводимого диапазона наблюдается подъем. При необходимости обеспечить постоянный фиксированный подъем составляющих низших частот можно применить корректирующую цепочку, принципиальная схема которой приведена на рис. 2, б.

Принципиальные схемы простых регуляторов тембра, которые можно установить на входе лампового УНЧ, показаны на рис. 3. С помощью таких регуляторов обеспечивается только ослабление усиления сигналов на высших и низших частотах воспроизводимого диапазона. При использовании этих регуляторов подъем частотной характеристики обычно осуществляется с помощью частотно-зависимой отрицательной обратной связи, охватывающей оконечный каскад усилителя.

Рис.3. Принципиальные схемы регуляторов тембра с подавлением высших и низших частот

В схеме, изображенной на рис. 3, а, параллельно потенциометру R2, с помощью которого регулируется уровень составляющих низших частот, включен конденсатор С1. Когда движок переменного резистора R2 находится в крайнем левом по схеме положении, конденсатор С1 замкнут и не влияет на форму частотной характеристики усилителя, которая в этом положении регулятора имеет подъем на низших частотах. По мере передвижения движка вправо сопротивление потенциометра R2 возрастает и в крайнем правом положении достигает максимальной величины. В этот момент сопротивление переменного резистора равно или несколько больше реактивного сопротивления конденсатора С1 для низших звуковых частот. В результате общее сопротивление цепи для этих частот возрастает, и они ослабляются. Регулирование уровня сигнала на высших частотах воспроизводимого диапазона в рассматриваемой схеме осуществляется переменным резистором R3. В нижнем по схеме положении движка потенциометра частотная характеристика усилителя имеет подъем на высших частотах. При перемещении движка потенциометра в крайнее верхнее положение конденсатор С2 оказывается подключенным к входу усилителя, что приводит к ослаблению высших звуковых частот.

В схеме, изображенной на рис. 3, б, уровень составляющих низших и высших частот регулируется практически так же, как и в рассмотренной ранее схеме (рис. 3, а). Регулировка громкости осуществляется потенциометром R3. Глубину регулировки частотной характеристики в обеих схемах можно подобрать изменением величин емкостей конденсаторов С1 (НЧ) и С2 (ВЧ).

Довольно часто в радиолюбительских конструкциях простых ламповых УНЧ применяются регуляторы тембра с одним регулятором, с помощью которого осуществляется изменение формы частотной характеристики только на низших или высших частотах воспроизводимого диапазона. Принципиальные схемы возможных схемотехнических решений таких регуляторов приведены на рис. 4.

Рис.4. Принципиальные схемы регулятора тембра ВЧ (а) и регулятора тембра НЧ (б)

Принципиальная схема регулятора тембра, обеспечивающего как подъем, так и срез уровня сигналов высших частот воспроизводимого диапазона, дана на рис. 4, а. При верхнем по схеме положении движка переменного резистора R3 на выход каскада через конденсатор С3 поступают, преимущественно, колебания высших частот, то есть частотная характеристика имеет подъем в области высших частот. Если же движок потенциометра R3 находится в крайнем нижнем положении, то на выход каскада поступают колебания низших и средних частот, а колебания высших частот срезаются конденсатором С1. В результате частотная характеристика на высших частотах имеет завал.

Принципиальная схема одного из вариантов регулятора, в котором положение движка потенциометра определяет завал или подъем сигналов низших частот, приведена на рис. 4, б. В этой схеме при нижнем положении движка переменного резистора R3 на выход каскада через конденсатор С2 проходят преимущественно сигналы высших и средних частот. При этом происходит срез составляющих низших частот. Если же движок потенциометра R3 находится в верхнем по схеме положении, сигналы высших и средних частот шунтируются через конденсатор С3, а в области низших частот происходит подъем.

Следует отметить, что при использовании рассмотренных схем для реализации требуемого подъема частотной характеристики необходимо, чтобы усилительное устройство имело запас по коэффициенту усиления и по мощности. Так, например, если общая мощность будет ограничена, то регулировка тембра произойдет за счет снижения мощности на средних частотах. При максимальной мощности усилителя, например, в 2 Вт и заданном подъеме на низших частотах на 10 дБ мы получим лишь 0,2 Вт мощности на средних частотах. Если такая мощность недостаточна, необходимо установить меньшую величину подъема характеристики, то есть меньший диапазон регулирования.

Рассмотренные простейшие регуляторы тембра широко применялись в ламповых усилителях НЧ малой мощности (от 1 до 3 Вт) с однотактной схемой оконечного каскада. Однако такие регуляторы не всегда обеспечивают требуемое улучшение качества звучания, что особенно заметно при воспроизведении музыкальных фонограмм. Поэтому постоянно растущие требования к качеству звучания ламповых УНЧ привели к появлению так называемых универсальных регуляторов тембра, которые обеспечивают широкое изменение соотношения уровней сигналов низших, средних и высших частот воспроизводимого диапазона. Одним из основных требований, предъявляемых к универсальным регуляторам, является возможность подъема уровня сигналов крайних частот по отношению к средним. Этому условию удовлетворяет регулятор тембра, принципиальная схема которого приведена на рис. 5, а. Нетрудно заметить, что предлагаемый каскад представляет собой комбинацию двух регуляторов тембра, схемы которых были рассмотрены ранее (рис. 4).

Рис. 5. Принципиальная схема мостового регулятора тембра

Особенностью данного регулятора является то, что он вносит в тракт усиления постоянное затухание на средней частоте. При этом уровень сигналов средних частот и диапазон регулирования устанавливаются подбором величин сопротивлений резисторов R7 и R8. Принципы работы регуляторов высших и низших частот такого каскада ничем не отличаются от рассмотренных ранее схем (рис. 4). При необходимости можно значительно изменить диапазоны регулирования как низших, так и высших частот. Для этого достаточно изменить соотношение емкостей конденсаторов С1 и С3 для высших частот воспроизводимого диапазона, а также соотношение емкостей конденсаторов С4 и С5 для низших частот. При этом увеличение соотношения повышает подъем уровня сигнала в соответствующем канале, а уменьшение снижает подъем.

Рассмотренную схему можно представить в виде хорошо знакомого радиолюбителям и профессионалам RC-регулятора так называемого мостового типа, принципиальная схема которого изображена на рис. 5, б. Как уже отмечалось, данный каскад обеспечивает постоянное затухание сигналов средних частот, а перемещение движков потенциометров уменьшает или увеличивает затухание сигналов высших или низших частот. При этом пределы регулировки на крайних частотах воспроизводимого диапазона зависят от затухания, вносимого регулятором на средней частоте. Так, например, если сигнал уменьшается в десять раз, то есть затухание равно 20 дБ, то уровень сигналов на высших и низших частотах можно поднимать примерно на 15 дБ. Главным недостатком рассматриваемого регулятора является то, что для компенсации вносимого каскадом затухания в тракт усиления приходится вводить дополнительный усилительный каскад. При этом напряжение сигнала на аноде лампы этого каскада должно быть в несколько раз больше напряжения сигнала, которое подается на сетку следующей лампы (в приведенном примере - в десять раз). Однако необходимость получения большого напряжения сигнала может привести к появлению нелинейных искажений, соизмеримых с искажениями, которые вносит выходной каскад усилителя. Регуляторы тембра, выполненные по мостовой схеме, обычно применяются в ламповых УНЧ мощностью от 5 Вт и более, однако могут использоваться и в усилителях меньшей мощности.

Регуляторы тембра могут располагаться в цепях частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Упрощенные принципиальные схемы простейших регуляторов тембра с изменением глубины ООС приведены на рис. 6.

Рис.6. Принципиальные схемы регуляторов тембров в цепях ООС

В каскаде, изображенном на рис. 6, а, напряжение обратной связи снимается с вторичной обмотки выходного трансформатора Тр1 и с резистора R2 подается в цепь катода лампы Л1 первого каскада УНЧ. Резистор R2 в данном случае является сопротивлением нагрузки цепи обратной связи. Регулирование уровня сигналов низших частот осуществляется потенциометром R3, параллельно которому включен конденсатор С2. Если движок потенциометра R3 находится в левом по схеме положении, то частотная характеристика имеет подъем на низших частотах, поскольку реактивное сопротивление конденсатора С2 на этих частотах велико, а напряжение обратной связи мало. При регулировании тембра с уменьшением сопротивления потенциометра R3 (при перемещении движка вправо) сопротивление участка цепи R3C2 для низших звуковых частот уменьшается, напряжение отрицательной обратной связи возрастает, а усиление на этих частотах падает. Регулирование уровня сигналов высших частот воспроизводимого диапазона осуществляется потенциометром R2. В крайнем верхнем по схеме положении движка этого потенциометра конденсатор С1 оказывается включенным параллельно резистору R1. При этом на катод лампы Л1 подается полное напряжение ООС, и ослабление усиления на высших звуковых частотах становится максимальным. По мере передвижения движка потенциометра R2 вниз напряжение ООС на катоде лампы Л1 для высших частот уменьшается, а уровень сигнала на этих частотах возрастает.

На рис. 6, б приведена принципиальная схема комбинированного регулятора тембра, в котором один из регуляторов помещен в цепи усиления, а другой - в цепи отрицательной обратной связи. В этой схеме с помощью потенциометра R1 обеспечивается изменение усиления сигналов высших частот воспроизводимого диапазона. Регулятор тембра низших частот, в качестве которого используется потенциометр R5, установлен в цепи частотно-зависимой отрицательной обратной связи и функционирует точно так же, как и аналогичный регулятор в рассмотренной ранее схеме.

Принципиальная схема более сложного комбинированного регулятора тембра для лампового УНЧ приведена на рис. 7.

Рис.7. Принципиальная схема комбинированного регулятора тембра в цепи ООС

Нетрудно заметить, что в рассматриваемом регуляторе схема регулировки низших частот аналогична схеме, приведенной на рис. 3, а. При этом форма частотной характеристики на низших частотах воспроизводимого диапазона изменяется с помощью потенциометра R1. Регулировка уровня сигналов высших частот осуществляется с помощью потенциометра R8. Если движок потенциометра R8 находится в крайнем нижнем положении, напряжение высших звуковых частот на нагрузочном сопротивлении цепи ООС (резистор R4) невелико, а частотная характеристика на этих частотах имеет подъем. По мере передвижения движка потенциометра R8 вверх сопротивление на участке цепи, состоящем из конденсатора С6 и нижней части потенциометра R8, для высших звуковых частот возрастает. В результате напряжение высших частот на нагрузочном сопротивлении R4 увеличивается, а их усиление падает. При этом одновременно уменьшается сопротивление на участке цепи, состоящем из конденсатора С5 и верхней части потенциометра R8, что также приводит к ослаблению усиления на высших частотах воспроизводимого диапазона. Таким образом, в крайнем верхнем положении движка потенциометра R8 усиление сигналов высших звуковых частот минимально.

Одним из недостатков рассмотренных ранее RC регуляторов мостового типа является необходимость компенсации вносимого каскадом затухания, для чего в УНЧ приходится вводить дополнительный усилительный каскад. При этом напряжение сигнала на аноде лампы этого каскада должно быть в несколько раз больше напряжения сигнала, которое подается на сетку следующей лампы. Однако необходимость получения большого напряжения сигнала может привести к появлению значительных нелинейных искажений. От указанных недостатков свободен регулятор тембра с глубокой обратной связью, принципиальная схема которого, предложенная еще в середине прошлого века, приведена на рис. 8.

Рис.8. Принципиальная схема регулятора тембра с глубокой обратной связью

Данный регулятор тембра представляет собой каскад с глубокой ООС. При средних положениях движков потенциометров R2 и R5 частотная характеристика регулятора линейна, а его усиление равно единице. Перемещение движка того или иного потенциометра уменьшает глубину обратной связи соответственно на низших или высших частотах, что приводит к увеличению усиления на них. Даже при максимальном подъеме характеристики на крайних частотах воспроизводимого диапазона регулятор тембра все же охвачен достаточно глубокой обратной связью, поскольку коэффициент усиления каскада (без обратной связи) составляет около 23 дБ. Именно этот факт обеспечивает минимальные нелинейные искажения. К тому же преимуществом такого регулятора является большая крутизна срезов частотной характеристики, почти не меняющаяся при регулировке.

Недостатком схемы, приведенной на рис. 8, является необходимость применения потенциометра с отводом от средней точки. Поэтому в радиолюбительской практике широкое распространение получила схема регулятора тембра, в которой можно применять обычные потенциометры. Принципиальная схема такого регулятора приведена на рис. 9.

Рис.9. Принципиальная схема усовершенствованного регулятора тембра с глубокой обратной связью

Как уже отмечалось, вследствие глубокой отрицательной обратной связи усиление каскада, выполненного на лампе Л 2, на средней частоте звукового диапазона близко к единице. Когда движки регулятора низших (потенциометр R2) и высших (потенциометр R5) частот находятся в среднем положении, частотная характеристика каскада прямолинейна. По мере передвижения движков в ту или иную сторону изменяется глубина отрицательной обратной связи, а это, в свою очередь, приводит к изменению усиления на соответствующих частотах.

Необходимо отметить, что выходное сопротивление рассматриваемого каскада сравнительно невелико благодаря наличию обратной связи. Это свойство можно использовать, когда, например, предварительный и оконечный усилители размещены на разных шасси, а регулятор тембра является оконечным каскадом предварительного усилителя. В этом случае включение дополнительной емкости величиной до 500 пФ (емкость соединительного экранированного провода) не влияет на форму частотной характеристики тракта. Остается добавить, что выходное сопротивление каскада, после которого включен регулятор тембра, должно быть небольшим (около 10 кОм). Это условие выполняется автоматически, если в каскаде используется, например, триод лампы 6Н8С.

Многополосные регуляторы тембра, применяемые в ламповых УНЧ, имеют свои отличительные особенности. В таких регуляторах сигналы воспроизводимого диапазона частот сначала с помощью фильтров разделяются на составляющие отдельных поддиапазонов, уровень громкости которых регулируется соответствующими регуляторами усиления. В одноканальных УНЧ сформированные на выходах регуляторов усиления сигналы суммируются и поступают на последующие усилительные каскады, а в многоканальных усилителях сигналы выделенных составляющих воспроизводимого диапазона частот подаются на входы соответствующих усилительных трактов. Принципиальная схема простейшего двухканального регулятора тембра приведена на рис. 10.

Рис.10. Принципиальная схема простейшего двухканального регулятора тембра

В данной схеме звуковой сигнал с помощью RC-фильтров разделяется на составляющие низших и высших частот. При этом сигналы высших частот усиливаются каскадом, выполненным на левом по схеме триоде лампы Л1, а сигналы низших частот - каскадом на правом триоде этой лампы. Усиленные сигналы суммируются и через конденсатор С4 подаются на вход следующего каскада. Уровень усиления сигналов в каждом из каналов регулируется соответственно потенциометрами R3 и R6. Таким образом, регуляторы усиления, установленные в каждом из каналов, являются регуляторами высших (потенциометр R3) и низших (потенциометр R6) частот. Пределы регулирования можно изменять путем подбора величин сопротивлений резисторов R4 и R7.

В регуляторе тембра, принципиальная схема которого приведена на рис. 11, сигналы спектра воспроизводимых частот разделяются на три канала. При этом составляющие низших частот подаются на сетку лампы Л2 через конденсатор С1 и потенциометр R3, средних частот - через потенциометр R2, а высших - через потенциометр R1. Изменить степень подъема сигналов высших и низших частот, а также подобрать необходимый уровень составляющих средних частот можно подбором величин сопротивлений R4, R5 и R6.

Рис.11. Принципиальная схема простейшего трехканального регулятора тембра

Широкий диапазон регулирования частотной характеристики обеспечивает регулятор тембра, принципиальная схема которого дана на рис. 12. В нем разделение сигналов обеспечивается RC-фильтрами, а регулировка тембра производится отдельными регуляторами.

Рис.12. Принципиальная схема трехканального регулятора тембра

Низкочастотные составляющие проходят через фильтр, выполненный на элементах R4, С6, R6 и С7, который срезает высшие и средние частоты. Уровень сигнала в этом канале регулируется потенциометром R3. Потенциометр R2 является регулятором уровня составляющих средних частот, в цепи которого низшие частоты срезаны конденсатором С3, а высшие шунтированы конденсатором С5. Регулировка уровня составляющих высших частот осуществляется потенциометром R1, который одновременно является составной частью фильтра, выполненного на элементах С2, R1, С4, R7. С выходов фильтров каждого из каналов сигнал подается на усилительный каскад, выполненный на отдельной лампе. Анодные цепи ламп соединяются через сопротивления R8, R9 и R10, которые служат для уменьшения взаимного влияния каналов.

Многоканальные ламповые УНЧ, в которых тракт усиления сигналов звуковой частоты разделяется на несколько каналов, пользуются особым вниманием меломанов благодаря высокому качеству воспроизведения. Обычно в таких усилителях количество каналов составляет два или три канала. В трехканальных усилителях составляющие сигналов низших, средних и высших частот усиливаются в отдельных каналах. В двухканальных усилителях составляющие сигналов низших и средних частот обычно усиливаются в одном канале, а составляющие сигналов высших частот - во втором канале.

Регуляторы тембра, применяемые в многоканальных УНЧ, имеют много общего с многоканальными регуляторами, выполненными на основе фильтров. Главное отличие заключается лишь в том, что сформированные на выходах регуляторов сигналы выделенных составляющих воспроизводимого диапазона частот в многоканальных УНЧ не суммируются, а подаются на входы соответствующих усилительных трактов. Так, например, принципиальная схема регулятора тембра, предназначенного для работы с двухканальным ламповым УНЧ, приведена на рис. 13.

Рис.13. Принципиальная схема регулятора тембра для двухканального лампового усилителя

В данной схеме низкочастотный сигнал, поступающий на вход регулятора через конденсатор С1, далее проходит через разделительный фильтр R3C5R4C6 на фильтр низкочастотного канала, а через разделительные конденсаторы С2 и С3 сравнительно малой емкости, представляющие большое сопротивление для составляющих низших частот, подается на вход канала, где усиливаются составляющие высших и средних частот. В низкочастотном канале после фильтра включен дополнительный регулятор уровня сигналов низших частот. Регулировка усиления в этом канале осуществляется потенциометром R6 за счет изменения сопротивления частотно-зависимого делителя R5, R6, R7, R8, С7 и С8. При нижнем положении движка переменного резистора R6 происходит срез составляющих низших частот. Если же движок потенциометра R6 находится в верхнем по схеме положении, в области низших частот воспроизводимого диапазона происходит подъем.

Для работы с трехканальным ламповым УНЧ можно использовать регулятор тембра, принципиальная схема которого приведена на рис. 14. Нетрудно заметить, что этот регулятор практически полностью идентичен регулятору, схема которого показана на рис. 12. Единственное отличие заключается в том, что сигналы выделенных составляющих после усиления не суммируются, а подаются на входы соответствующих усилительных трактов.

Рис.14. Принципиальная схема регулятора тембра для трехканального лампового усилителя

Представленное ниже устройство обладает хорошим качеством звучания и низким уровнем шумов, а также имеет функцию обхода (прямая АЧХ), в тоже время простота схемы не отпугнет начинающих радиолюбителей. В основу пассивной части схемы входит разработка, описанная E.J.James"ом еще в 1948 году, а все устройство вместе смахивает на работу Baxandall"a образца 1952 года:) Смахивает использованием усилительного каскада, в данном случае ОУ, которым можно поднять амплитуду, "съеденную" (у этого регулятора амплитуда падает в пять раз или -13дБ!) темброблоком. Анализируя широко известные любому радиолюбителю источники (в коих наблюдается некоторая историческая неточность), было принято решение поэкспериментировать с этой вещичкой:

К сожалению, реальные графики АЧХ так и не успел снять, однако приведем результат моделирования в программе Tone Stack Calculator . Данная схема примечательна использованием R5-R6, которые обеспечивают более узкий подъем частот, не затрагивая середину. Этих резисторов нет в разработке E.J.James"a, поэтому симуляция произойдет без них:). Однако на общее впечатление от графика это не скажется, просто полоса подъема высоких частот будет более широкой.

Но мне хотелось бы большего: ещё больший подъем на НЧ и в особенности ВЧ, так сказать с запасом, хотя в вашем случае все может быть совершенно иначе. Вернее не в вашем случае, а в случае вашей акустики:). К примеру из опыта эксплуатации продукции бердского радиозавода ВЕГА 50АС-106 регулировка низких частот темброблока в RRR УП-001 совсем не подходила, поскольку поднимала лишь область верхнего баса (200-250 Гц, басом это трудно назвать, скорее гул). Однако на акустических системах производства рижского радиозавода Radiotehnika RRR S50b, можно было добиться приемлимого качества звучания. Хотя все это считается баловством, поскольку корректирует лишь впечатление от прослушивания, корректировку АЧХ колонок и, если усилитель ущербен, проводят другими схемотехническими изысканиями, к примеру параметрическими эквалайзерами с регулировками не только по усилению, но и с возможностью перемещения подымаемой частоты и добротности. Но мы же здесь не собрались исправлять огрехи дорогой акустики?

Итого +6 дБ на основной низкой частоте, и +5 дБ на высокой. Спад -3 дБ в области средних частот решено поднять усилением на ОУ. Признаюсь, стало немного многовато. В схеме поворотом регуляторов трудно добиться ровной АЧХ (вернее совсем не добиться), поэтому решено добавить устройство, отключающее темброблок. Это может оказаться полезным при эксплутации с вашим усилителем более "продвинутого" эквалайзера. Простым замыканием входа и выхода пассивной части или же всего темброблока (в первом случае замыкается конденсатор С3 и как следствие заваливаются верха, во втором - регулировка ВЧ и НЧ сохраняется, правда в небольших пределах) здесь не обойтись. Поэтому можно осуществить элементарную коммутацию на реле с перекидными контактами (типа РЭС-9, РГК-14 и т.д.).

Стоит отдельно затронуть изъезженную тему конденсаторов в блоке тембров. По своему субъективному опыту эксплуатации известного предусилителя Шмелева , в конструкции которого применял незадумываясь керамику импортного производства, широкораспространенную в магазинах, выходной сигнал был насыщен гармониками, что ощущалось на слух. Быть может в слепом тесте этого темброблока с другими конденсаторами я бы этого и не заметил, но тем не менее у меня это глубоко отложилось в памяти. В данной конструкции решил использовать исключительно конденсаторы на бумажной основе. Конечно, здесь я не буду описывать опыт использования импортных конденсаторов за сотни долларов, но как говорится, чем богат:). Из накопленных запасов были вытащены конденсаторы серий БМТ-2, БМ-2 и МБМ.

Итак, при использовании данных конденсаторов, первое что необходимо сделать, это измерить их емкость и осмотреть на внешние повреждения (в особенности для БМТ-2). Среди десятка образцов конденсаторов серии МБМ, 90% имели превышение номинальной емкости на 40-50%, что в двое больше их допуска. Измерение емкости позволяет подобрать конденсаторы в пары для 2-х каналов для обеспечения симметричной регулировки. Первое включение и вердикт - однозначно предпочтительнее использования китайской керамики. К своему стыду, мне не удалось отыскать бумажный конденсатор в цепи ВЧ, поэтому применил конденсатор серии КТК, широко использовался в ламповых телевизовах и прочей аппаратуре. Кроме всего прочего данный конденсатор обладает хорошей термостабильностью. Обкладки из серебра на звуке никак не сказались:) (хотя после пополнения багажа знаний о данном конденсаторе, звук постепенно стал становиться краше и... :)). Графики, которые получилось снять:

Регуляторы повернуты на максимум:

Регуляторы повернуты на минимум:

Схема получившегося устройства:

Характеристики данного темброблока:

• Коэффициент гармоник, %: не более 0,02.
• Диапазон регулировки, не менее: НЧ +-16 дБ, ВЧ +-17 дБ.
• Входной сигнал: ~1V.

Показатели по КГ, сигнал/шум зависят от примененного ОУ. Выбор пал на TL072, (это сдвоенный ОУ фирмы ST) в силу его дешевизны и распространенности. Отлично сюда впишутся и такие операционники, как NE5532, NJM4558, LM358. Поэкспериментировать можно и с одиночными ОУ (с дальшейшей переделкой ПП) TL071, NE5534, КР544УД1,2, К157УД2 (с цепями коррекции) и так далее. С бумажными конденсаторами и ОУ в золотом корпусе, чем не раритет? Для оперативной замены микросхемы (если отдали предпочтение другому ОУ), рекомендуется предварительно установить на соответствующее место панельку DIP-8.

Для питания активной части устройства используется параметрический стабилизатор напряжения на два плеча + и - без использования каких-либо усилительных элементов, поскольку в данной схеме общий ток потребления меньше номинального тока стабилитронов. Для сглаживания остатков пульсаций, вызванных пульсациями блока питания УМЗЧ, в схеме присутствуют два электролита. Их емкость невелика для обеспечения низкой инерционности. Такой небольшой набор дает низкий уровень фона при эксплуатации устройства.

Разумеется, для обеспечения минимального уровня фона этого бывает недостаточно. Снизить фон может помочь заземление корпусов переменных резисторов. У некоторых групп регуляторов для этого есть отдельный вывод (например СП3-33-23). В моем распоряжении оказались широко распространенные резисторы В-группы (для регулировки баланса они не подходят), корпус которых после обработки наждачкой я и заземлил. Земли свел к одной выбранной точке (корпус регулятора низких частот), откуда направил их земле блока питания УМЗЧ. Фотография устройства и печатная плата:

Размер печатной платы 140х60 мм, здесь можно скачать файлик в формате .lay . Желаю успехов в повторении! .

Обсудить статью ТЕМБРОБЛОК

Сегодня у меня какой-то просто сумасшедший день, все получается с первого раза.

Сейчас рассмотрим схему регулятора тембра НЧ и ВЧ. Как наверно вы уже привыкли, я напишу это совсем не сложно

Вот схема регулятора

Использованные детали:

Конденсаторы
C1,5 = 0,022мф
C2,6 = 0,22мф
C3,7 = 0,015мф
C4,8 = 0,15мф

Резисторы
R1,2,5,6 = 47k
R4, 10 = 3,3k
R7,8,12,13 = 470
R9,11 = 4,7k

Красивая схема вышла, регулятор отлично работает, блока питания не требует. Поэтому у вас все получится. Удачи

Related Posts

Вынул из телевизоров динамики 3ГДШ-1, чтоб не лежали без дела решил сделать колонки, но так как внешний усилитель с сабвуфером у меня есть, значит, буду собирать сателлиты.

Всем привет, уважаемые радиолюбители и аудиоманы! Сегодня я расскажу как доработать высокочастотный динамик 3ГД-31 (-1300) он же 5ГДВ-1. Применялись они в таких акустических системах, как 10МАС-1 и 1М, 15МАС, 25АС-109…….

Здравствуйте уважаемые читатели. Да уж, давненько я не писал посты для блога, но со всей ответственностью хочу заявить, что теперь буду стараться не отставать, и буду писать обзоры и статьи…….

Здравствуйте уважаемый посетитель. Я знаю зачем вы читаете эту статью. Да да знаю. Нет что вы? Я не телепат, просто я знаю почему вы попали именно на эту страничку. Наверняка…….

И снова мой знакомый Вячеслав (SAXON_1996) Хочет поделится своей наработкой по колонкам. Слово Вячеславу Досталась как — то мне одна колонка 10МАС с фильтром и высокочастотным динамиком. Я долго не…….

Решил послушать как звучит усилитель класса Д на IRS2092. После недолгих
поисков на Али был сделан заказ. Ради интереса «как оно звучит» для него был так же заказан и темброблок.
Так как усилитель ещё в дороге а темброблок уже пришёл то решил
сделать обзор пока на него. Как придёт усилитель сделаю обзор и на
него с замерами.
Плата пришла в конверте с пупыркой. В комплект входит сама схема и
четыре ручки на резисторы. Флюс везе отмыт пайка более менее
аккуратная. Разводка платы средняя. Регуляторы на фото - с лева на право - ВЧ, СЧ, НЧ, Громкость.

На плате установлены ОУ NE5532P


Так же на плате расположены цепи стабилизации питания (L7812 и L7912) и выпрямитель.
Можно подавать переменное напряжение с трансформатора для питания
платы.
Принципиальная схема регулятора похожа на эту


Отличаются номиналы некоторых резисторов и отсутствие некоторых проходных
конденсаторов.

Теперь самое главное - тесты.
Тестировал на этой карте

Creative Sound Blaster X-Fi Titanium PRO с небольшой доработкой - полностью за экранирована обратная сторона печатной платы, заменён выходной ОУ на OPA2134, все конденсаторы по питанию шунтированы керамикой.
АЧХ (розовым цветом - со входа на выход миную темброблок, синим цветом
- через темброблок - все регуляторы тембра в среднем положении)


Виден небольшой подъём на на низких частотах (ниже 200Гц) и завал на
высоких (выше 6кГц)
Регуляторы НЧ в крайних положениях


Регуляторы СЧ в крайних положениях


Регуляторы ВЧ в крайних положениях

КНИ «THD», правый канал идёт минуя темброблок для сравнения (с выхода карты на
вход), КНИ темброблока 0.016%, хотелось бы поменьше конечно. Пробовал ставить OPA2134 вместо родных ОУ, искажения немного снизились но незначительно, скорее всего из за не совсем правильной разводки платы.


Зависимость КНИ от частоты (правый канал идёт минуя темброблок,
розовый цвет на графике)


Темброблок не инвертирует фазу сигнала (правый канал идёт минуя темброблок,
розовый цвет на графике)

Довольно средний по качеству блок, для домашних поделок пойдёт если устраивает КНИ.
Ставить в планируемый усилить вряд ли буду из за высоких
гармонических искажений. Буду разводить плату сам, и собирать темброблок.
Надеюсь инфа была полезна.