www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Журналы, книги, сборники
Архив статей и поиск
Схемы, сервис-мануалы
Электронные справочники
Инструкции по эксплуатации
Голосования
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации

Бесплатный архив статей
(150000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2019

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Тонкомпенсированный регулятор громкости с переменным резистором без отводов

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тембра, громкости

Комментарии к статье Комментарии к статье

Автором предложен вариант тонкомпенсированного регулятора громкости на переменном резисторе без отводов, но с катушкой индуктивности. Расчетные значения элементов регулятора для различных диапазонов регулирования громкости приведены в табличной форме.

Важно отметить, что АЧХ передачи регулятора при разных значениях уровня громкости должны соответствовать кривым равной громкости для конкретного слушателя. Это можно достигнуть при наличии или при введении в тракт звуковоспроизведения регулятора чувствительности, приводящего уровень тонкомпенсации в соответствие субъективным оценкам.

В различной звуковоспроизводящей аппаратуре широкое применение находят потенциометрические тонкомпенсированные регуляторы громкости (РГ) на переменных резисторах с отводами и нелинейной зависимостью сопротивления от угла поворота (группа В). Одним из недостатков применения таких резисторов является их дефицитность. Другой недостаток - отклонение фактических АЧХ тонкомпенсации от кривых равной громкости, которое особенно велико в низкочастотной и высокочастотной областях спектра ЗЧ и позволяет поднять относительные уровни в этих областях не более чем на 15...20 дБ. И третий недостаток - искажение формы АЧХ, а именно - смещение корректирующего подъема в сторону средних частот. Это же отмечается в [1].

Рассматриваемый здесь тонкомпенсированный РГ на переменном резисторе группы В без отводов (схема регулятора для одного канала показана на рис. 1) при существенном ослаблении сигнала по уровню позволяет поднять крайние низкие и высокие частоты на 30...40 дБ и приблизить форму АЧХ регулятора к кривой равной громкости.

Тонкомпенсированный регулятор громкости с переменным резистором без отводов
Рис. 1. Схема регулятора для одного канала

Примем уровни звукового давления согласно кривым равной громкости по стандарту ГОСТ Р ИСО 226-2009 [2]. За начальный уровень громкости, соответствующий уровню громкости 20 фон на частоте 1 кГц и нижнему положению движка переменного резистора R1, установим значение 0 дБ. Тогда, согласно ГОСТу, уровни звукового давления (УЗД) в полосе звуковых частот должны соответствовать приведенным в табл. 1.

Таблица 1

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000
УЗД (дБ) 69,6 44 28,4 15,5 3,4 0 1,8 1,4 14,4 20 >30

Для измерений на вход регулятора подан синусоидальный сигнал размахом 1 В во всей полосе звуковых частот. Проведены измерения при изменении номиналов элементов C1 и R2. Контур L1C3 настроен в резонанс на частоту 20 кГц. В качестве индуктивности L1 использована фабричная гантельная катушка индуктивностью 8,2 мГн. Регулятор проверен также и с катушкой из 80 витков обмоточного провода диаметром 0,25-0,41 мм, намотанных на кольце из феррита М2000НМ типоразмера К20х12х6. Результаты измерений - те же. Можно использовать кольцо М2000НМ типоразмера К10х6х3, расчетное число витков - 115.

Результаты измерений размаха выходного напряжения U2 и отношения выходного напряжения к его значению U1 на частоте 1 кГц, а также уровней звукового давления при различных значениях C1 и R2 приведены в табл. 2-14.

Таблица 2

R1 = 22 кОм, R2 = 200 Ом, С1 = 1 мкФ

F, ГЦ 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 32,3 26,5 19,4 10,6 1,02 0 4,22 12 19,4 27,3 33,1 23,5

Таблица 3

R1 = 22 кОм, R2 = 100 Ом, С1 = 1 мкФ

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000
U2, В 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
ДБ 35,1 29,1 21,8 12,7 1,6 0 1,8 8,85 16,2 24,6 33,6

Таблица 4

R1 = 47 кОм, R2 = 100 Ом, С1 = 1 мкФ

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000
U2, В 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
ДБ 36,7 30,1 22,6 12,3 -0,92 0 4,08 11,1 18,7 26,6 35,8

Таблица 5

R1 = 22 кОм, R2 = 51 Ом, С1 = 1 мкФ

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 35,8 29,8 22,5 13,4 2,48 0 0 5,25 12,9 21 32 16,5

Таблица 6

R1 = 22 кОм, R2 = 27 Ом, С1 = 1мкФ

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 36,4 30,3 23,3 14,1 3,23 0 0 3,78 10,8 18,7 31 13,3

Таблица 7

R1 = 22 кОм, R2 = 0 Ом, С1 = 1 мкФ

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 37,4 31,4 24,1 15,1 4,08 0 0 0 4,08 10,4 24,6 4,08

Таблица 8

R1 = 22 кОм, R2 = 51 Ом, С1 = 1,5 мкФ

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 37,9 30,7 23,1 13,8 2,77 0 1,94 8,38 16,3 24,2 35,6 20

Таблица 9

R1 = 22 кОм, R2 = 27 Ом, С1 = 1,5 мкФ

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 37,9 30,7 23,1 14 2,77 0 0 5,74 13,1 21,2 33,8 16,7

Таблица 10

R1 = 22 кОм, R2 = 0 Ом, С1 = 1,5 мкФ

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 39,1 31,9 24,3 15,1 3,92 0 0 1,14 7,18 15 29,3 9,94

Таблица 11

R1 = 22 кОм, R2 = 51 Ом, С1 = 2 мкФ        

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 37,4 29,5 21,7 12,3 1,14 0 2,18 9,54 17,4 25,4 36,7 21,2

Таблица 12

R1 = 22 кОм, R2 = 27 Ом, С1 = 2 мкФ 

F, ГЦ 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 38,6 30,9 22,9 13,4 2,46 0 0 6,69 14,5 23 35,6 15,9

Таблица 13

R1 = 22 кОм, R2 = 0 Ом, С1 = 2 мкФ

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 40,3 32,7 24,7 15,3 4,08 0 0 4,08 11,1 18,9 33,3 14,6

Таблица 14

R1 = 22 кОм, R2 = 27 Ом, С1 = 2 мкФ, среднее положение движка переменного резистора R1

F, Гц 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, В 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
ДБ 14 9,54 5,8 1,21 -2,85 0 5,11 12,9 17,4 19,3 19,6 18,9

Для одного из вариантов РГ с номиналами элементов R1=22 кОм, R2 = 0, C1 = 2 мкФ были измерены АЧХ передачи для разных уровней затухания. Шаг затухания 10 дБ на частоте f = 1 кГц определялся положением движка переменного резистора R1. Результаты измерений затухания на различных частотах звукового спектра относительно входного сигнала приведены в табл. 15. В данной комбинации элементов подъем при минимальной громкости составил 40 дБ на частоте 20 Гц и 33 дБ на частоте 20 кГц. Диапазон регулирования громкости на частоте 1 кГц составил 46 дБ. Соответствующие кривые АЧХ РГ показаны на графиках рис. 2.

Тонкомпенсированный регулятор громкости с переменным резистором без отводов
Рис. 2. Кривые АЧХ РГ

Таблица 15

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

В результате рассмотрения полученных данных можно сделать следующие выводы. Полученные формы АЧХ РГ близки к кривым равной громкости. Меньшие значения сопротивления резистора R2 сдвигают подъем высоких частот в сторону высоких частот и больше соответствуют кривым равной громкости. Кроме этого, большие значения емкости конденсатора C1 (1,5 и 2 мкФ) и меньшие значения сопротивления резистора R2 (27 Ом и 0 Ом - перемычка) увеличивают частотную коррекцию и расширяют диапазон регулирования громкости. В регуляторе громкости можно применить переменный резистор R1 группы В, например, СПЗ-12 или СПЗ-ЗОб, и конденсаторы К73-17 (С1-C3).

Некоторым недостатком регуляторов такого типа является уменьшение диапазона регулирования громкости.

Этот РГ может быть встроен в устройство (УМЗЧ и АС), обеспечивающее соответствие звукового давления кривым равной громкости. Если же это не обеспечивается, то следует включить в тракт, помимо РГ, и регулятор чувствительности, приводящий уровень сигнала к номинальному, чтобы тонкомпенсация соответствовала кривым равной громкости при соответствующем звуковом давлении (уровне громкости). Регулятор громкости, АЧХ которого приведены на рис. 2, был встроен в активную АС. Благодаря достаточной тонкомпенсации низкие и высокие частоты отчетливо слышны даже при минимальной громкости.

Литература
  1. Федичкин С. Тонкомпенсированный регулятор громкости. - Радио, 1984, № 9, с. 43, 44.
  2. ГОСТ Р ИСО 226-2009. Акустика. Стандартные кривые равной громкости. - URL: protect.gost.ru/document.aspx?control=7&baseC=6&page=2&month=8& year=2010&search=&id= 175579.
Автор: Б. Демченко

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тембра, громкости.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

раздел сайта Аудиотехника

журналы Chip (годовые архивы)

книга Коды и математика. Аршинов М.Н., Садовский Л.Е., 1983

книга Измерительные приборы на электронно-световом индикаторе. Шилов В.Ф., 1979

статья Мощный блок питания для усилителя НЧ, 27 вольт 3 ампера

статья Техника электробезопасности в быту

сборник Архив схем и сервис-мануалов мобильных телефонов Fly Bird

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]




Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов