Рис.3

Рис.4

Рис.5

Рис.6

Рис.7

Рис.8

Разработанный английским инженером Баксандалом в 1952 году регулятор тембра [1] стал, пожалуй, самым распространенным частотным корректором в электроакустике. Классический вариант схемы состоит из образующих мост двух звеньев первого порядка - низкочастотного R1C1R3C2R2 и высокочастотного C3R5C4R6R7 (рис.1,а). Аппроксимированные логарифмические амплитудно-частотные характеристики (ЛАЧХ) такого регулятора приведены на рис.1,б. Там же приведены расчетные зависимости для определения постоянных времени точек перегиба АЧХ.

Теоретически максимально достижимая крутизна АЧХ для звеньев первого порядка составляет 6 дБ на октаву, но при практически реализуемых характеристиках из-за незначительного различия частот перегиба (не более декады) и влияния предшествующих и последующих каскадов она не превосходит 4...5 дБ на октаву.

При регулировании тембра фильтр Баксандала меняет только наклон АЧХ без изменения частот перегиба. Вносимое регулятором на средних частотах затухание определяется соотношением n=R1/R3. Диапазон регулирования АЧХ при этом зависит не только от величины затухания n, но и от выбора частот перегиба частотной характеристики, поэтому для его увеличения частоты перегиба устанавливают в области средних частот, что, в свою очередь, чревато взаимным влиянием регулировок.

В традиционном варианте рассматриваемого регулятора R1/R3=C2/C1=C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n*R1. При этом достигается приблизительное совпадение частот перегиба АЧХ в области ее подъёма и спада (в общем случае они различны), что обеспечивает относительно симметричное регулирование АЧХ (спад даже в этом случае неизбежно получается более крутым и протяженным).

При обычно используемом n=10 (для этого случая указаны минимальные значения номиналов элементов на рис. 1,а-3,а) и выборе частот раздела вблизи 1 кГц регулирование тембра на частотах 100 Гц и 10 кГц относительно частоты 1 кГц составляет +- 14...18 дБ. Как отмечалось выше, для обеспечения плавного регулирования переменные резисторы R2,R7 должны иметь экспоненциальную характеристику регулирования (группа "В") и, кроме того, для получения линейной АЧХ в среднем положении регуляторов соотношение сопротивлений верхнего и нижнего (по схеме) участков переменных резисторов при этом также должно быть равно n.

При "хайэндовском" n=2...3, что соответствует диапазону регулирования +- 4...8 дБ, вполне допустимо использовать переменные резисторы с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота движка (группа "А"), но при этом несколько огрубляется регулировка в области спада АЧХ и растягивается в области подъема, а плоская АЧХ получается отнюдь не в среднем положении движков регуляторов. С другой стороны, сопротивление секций сдвоенных переменных резисторов с линейной зависимостью лучше согласовано, что уменьшает рассогласование АЧХ каналов стереофонического усилителя, так что неравномерное регулирование в этом случае можно считать допустимым.

Наличие резистора R4 не принципиально, его назначение - снизить взаимное влияние звеньев и сблизить частоты перегиба АЧХ в области верхних частот. Как правило, R4=(0,3...1,2)*R1. Как показано ниже, от него в ряде случаев можно вообще отказаться.

Приведенный "базовый" вариант регулятора применяется обычно в радиоаппаратуре высокого класса. В бытовой аппаратуре используют несколько упрощенный вариант (рис.2). Аппроксимированные логарифмические амплитудно-частотные характеристики (ЛАЧХ) такого регулятора приведены на рис 2,б. Упрощение его высокочастотного звена привело к некоторой расплывчатости регулирования в области высших частот и к более заметному влиянию предшествующего и последующего каскадов на АЧХ в этой области.

Подобный корректор при n=2 (с переменными резисторами группы "А") был особенно популярен в простых любительских усилителях [2] конца 60-х... начала 70-х годов (главным образом, из-за малого затухания), но вскоре величина n возросла до привычных сегодня значений. Все сказанное выше относительно диапазона регулирования, согласования и выбора регуляторов справедливо и для упрощенного варианта корректора.

Если отказаться от требования симметричного регулирования АЧХ на участках их подъёма и спада АЧХ (кстати, необходимость спада практически не возникает), то можно еще более упростить схему (рис 3,а). Приведенные на рис.3,б ЛАЧХ регулятора соответствуют крайним положениям движков резисторов R2,R4. Достоинство такого регулятора - простота, но поскольку все его характеристики взаимосвязаны, для удобства регулирования целесообразно выбирать n=3...10. Необходимо отметить, что с ростом n степень подъема растет, а спада - снижается. Все сказанное выше о традиционных вариантах корректора Баксандала в полной мере относится и к этому, предельно упрощенному варианту.

Однако схема Баксандала и ее варианты - отнюдь не единственная возможная реализация пассивного двухполосного регулятора тембра. Вторая группа регуляторов тембра выполнена не на основе мостов, а на базе частотно-зависимого делителя напряжения. В качестве примера изящного схемотехнического решения регулятора тембра можно привести темброблок, использовавшийся в различных вариациях в ламповых усилителях электрогитар. "Изюминкой" данного регулятора является изменение частот перегиба АЧХ в процессе регулирования, что приводит к интересным эффектам в звучании "классической" электрогитары. Базовая его схема изображена на рис.4,а, а аппроксимированные ЛАЧХ - на рис 4,б. Там же приведены расчетные зависимости для определения постоянных времени точек перегиба.

Нетрудно заметить, что регулировка в области низших звуковых частот изменяет частоты перегиба, не меняя наклон АЧХ. Когда движок переменного резистора R4 находится в нижнем (по схеме) положении, АЧХ на низших частотах линейна. При перемещении же движка вверх на ней появляется подъем, причем точка перегиба в процессе регулирования сдвигается в область более низких частот. При дальнейшем перемещении движка верхняя (по схеме) секция резистора R4 начинает шунтировать резистор R2, что вызывает сдвиг высокочастотной точки перегиба в область более высоких частот. Таким образом, при регулировании подъем низких частот дополняется спадом средних. Регулятор высоких частот представляет собой простейший фильтр первого порядка и особенностей не имеет.

На базе этой схемы можно построить несколько вариантов темброблоков, позволяющих регулировать АЧХ в области низших и высших частот. Причем в области низших частот возможен и подъем, и спад АЧХ, а в области высших - только подъем.

Вариант темброблока с регулированием частоты перегиба АЧХ в низкочастотной области показан на рис.5,а, а его ЛАЧХ - на рис. 5,б. Резистор R2 регулирует частоту перегиба АЧХ, а R3 -её наклон. Совместное действие регуляторов позволяет получить значительные пределы и большую гибкость регулирования.

Схема упрощенного варианта темброблока приведена на рис.6,а, его ЛАЧХ - на рис. 6,б. Он представляет собой, в сущности, гибрид низкочастотного звена, показанного на рис.3,а и высокочастотного, показанного на рис.4,а.

Объединив функции регулирования АЧХ в низкочастотной и высокочастотной областях, можно получить простой комбинированный регулятор тембра с одним органом управления, весьма удобный для применения в радиоприемной и автомобильной аппаратуре. Его принципиальная схема показана на рис.7,а, а ЛАЧХ - на рис. 7,б. В нижнем по схеме положении движка переменного резистора R1 АЧХ близка к линейной во всем диапазоне частот.

При перемещении его вверх появляется подъем АЧХ на низших частотах, причем низкочастотная точка перегиба в процессе регулирования сдвигается в область более низких частот. При дальнейшем перемещении движка верхняя (по схеме) секция резистора R1 включает в работу конденсатор C1, что приводит к подъему высших частот.

При замене переменного резистора R1 переключателем (см. рис.8,а и 8,б) рассмотренный регулятор превращается в простейший тон-регистр (положение 1-classic, 2-jazz, 3-rock ), популярный в 50х-60х годах и вновь используемый в эквалайзерах магнитол и музыкальных центров 90х.

Несмотря на то, что в области регулирования тембра, казалось бы, все давно уже сказано, многообразие пассивных корректирующих цепей не исчерпывается предложенными вариантами. Немало забытых схемотехнических решений переживают сейчас второе рождение на новом качественном уровне. Весьма перспективен, например регулятор громкости с раздельной регулировкой тонкоспенсации по низким и высоким частотам [3].

Литература

1. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике (пер. с нем.) - М. Мир 1991, с.151-153.;

2. Крылов Г. Широкополосный УНЧ - Радио, 1973, No 9, с.56,57.;

3. Шихатов А. Комбинированный блок регулирования АЧХ - Радио, 1993, No 7, с.16.

Публикация: www.bluesmobil.com/shikhman

 Рекомендуем интересные статьи раздела Искусство аудио:

▪ CRICKET CR-2250

▪ Настройка акустики в автомобиле с помощью монозаписей

▪ Усилитель воспроизведения на микросхеме К157УЛ1

Смотрите другие статьи раздела Искусство аудио.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Интерактивные доски в московских школах 08.09.2012 Компания R-Style осуществила поставку компьютерного интерактивного оборудования SMART Technologies для Департамента образования города Москвы. Государственный контракт был заключен по итогам размещения государственного заказа города Москвы путем проведения открытого аукциона в электронной форме и предусматривал поставку компьютерного интерактивного оборудования, монтаж и пусконаладочные работы интерактивных систем SMART Board 680iv в 518-ти государственных бюджетных образовательных учреждениях (СОШ) города Москвы. Основной целью данного проекта являлось повышение качества образования, его доступности для учащихся средних образовательных школ города, упрощение процесса освоения ими нового материала, а также повышение заинтересованности учеников к учебному процессу. Проект был реализован с помощью современного оборудования компании SMART Technologies, а именно: интегрированной интерактивной системы SMART Board 680iv в комплекте: интерактивная доска SMART Board 680 со встроенным проектором SMART V25 и программным обеспечением SMART Notebook. Данная модель интерактивной системы, не требует использования специальных операционных систем, и полностью совместима с ОС Windows и Linux. Благодаря удобному интерфейсу, системе распознавания прикосновений и другим функциям, процесс обучения становится более увлекательным и интересным. Интерактивная доска представляет собой большой сенсорный экран, подключенный к компьютеру, изображение с которого передает на доску проектор. Доской можно управлять как с помощью специального стилуса, так и с помощью прикосновений. Рукой можно передвигать изображения, менять их размер писать и стирать написанное. Связь доски и компьютера двусторонняя, а палец или стилус интерактивной доски работает как мышь. Все изменения записываются в соответствующие файлы на компьютере, могут быть сохранены и в дальнейшем отредактированы или переписаны на съемные носители. Основной целью данного проекта являлось повышение качества образования, его доступности для учащихся средних образовательных школ города, упрощение процесса освоения ими нового материала, а также повышение заинтересованности учеников к учебному процессу. Президент группы компаний R-Style Василий Васин отмечает: "Ранее, подобные системы приобретались для школ в основном в единичных случаях. Получив государственный заказ г. Москвы нам удалось осуществить централизованную поставку интерактивных систем в более 500 школ г. Москвы. Мы предложили заказчику оптимальную модель интерактивной системы, которая по своим функциональным характеристикам не уступает аналогам других производителей и при этом наиболее выгодно сочетает в себе критерии цены и качества. Более того, интерактивные системы SMART уже достаточно давно используются в ряде зарубежных стран и очень хорошо себя зарекомендовали в сфере образования. Стоит отметить, что интерактивные системы могут использоваться не только в целях обучения, но и в различных сферах бизнеса".

Другие интересные новости:

▪ Лучшее место на борту самолета

▪ Энергоэффективные процессоры Intel Atom x3

▪ Вход по отпечатку мозга

▪ Влияние беременности на биологический возраст женщины

▪ Шпионский глаз

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Крылатые слова, фразеологизмы. Подборка статей

▪ статья Еще не вечер. Крылатое выражение

▪ статья Каким нелепым образом умер американский адвокат Клемент Валландигэм? Подробный ответ

▪ статья Машинист штукатурной станции передвижной. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Солнечные модули. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья О стабилизации частоты ГПД. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026