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

▪ Переделка 35АС1 в сабвуфер

▪ Чтобы слышать разницу

Смотрите другие статьи раздела Искусство аудио.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 15.07.2025

Вопрос о том, сколько нужно спать, чтобы чувствовать себя отдохнувшим, волнует миллионы людей по всему миру. Общепринятая рекомендация - восемь часов сна - давно стала стандартом, однако недавние исследования ставят под сомнение ее универсальность. Оказалось, что продолжительность здорового сна зависит не только от биологии, но и от культурных и социальных условий. Американские ученые провели масштабное исследование, охватившее около пяти тысяч человек из двадцати стран. Полученные данные выявили значительные различия в продолжительности сна в зависимости от места проживания. Например, в Японии средний человек спит всего около шести часов с небольшим, тогда как во Франции этот показатель приближается к восьми. Канадцы, в свою очередь, в среднем спят по семь с половиной часов. Один из руководителей исследования, профессор социальной и культурной психологии Стивен Хайне из Университета Британской Колумбии, подчеркивает, что универсального стандарта сна не существует. По его словам, ...>>

Компьтерная оценка состояния культурных растений 15.07.2025

Современное сельское хозяйство переживает технологическую революцию, и одной из ключевых задач становится точная диагностика состояния растений. Устойчивость к климатическим изменениям, экономное использование ресурсов и повышение урожайности требуют новых подходов. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме предложили инновационное решение, объединив возможности дронов и искусственного интеллекта. Традиционные методы дистанционного анализа в агросекторе сталкиваются с ограничениями: они не всегда способны точно определить комбинированный стресс у растений, возникающий, например, при одновременном дефиците влаги и азота. Чтобы преодолеть это, израильские ученые оснастили дроны сложной системой сенсоров - гиперспектральными, тепловыми и RGB-камерами. Эти камеры не просто фиксируют изображение, но и собирают обширные данные о состоянии листвы, позволяя "увидеть" скрытые признаки стресса, незаметные невооруженному глазу. Для обработки полученных изображений и сигналов был ...>>

Особенности восприятия старости 14.07.2025

Понятие старости зачастую оказывается субъективным и подвижным: то, что кажется "преклонным возрастом" в юности, в зрелости уже воспринимается иначе. Исследования показывают, что границы старения не столько определяются биологическим возрастом, сколько зависят от психологического восприятия и отношения к собственному телу и уму. Недавнее исследование, проведенное в США среди двух тысяч человек старше сорока лет, позволило ученым определить, в каком возрасте американцы начинают ощущать себя "старыми". Оказалось, что чувство старения в среднем наступает уже к 47 годам, а заметная обеспокоенность внешними возрастными изменениями - примерно к пятидесяти. Это тот момент, когда люди чаще начинают замечать морщины, снижение тонуса кожи и общую усталость. На фоне этих внешних изменений многие участники признались, что испытывают тревогу по поводу когнитивного спада. Более половины респондентов признались, что хотя бы раз в день забывают, что собирались сказать, а четверть - теряют мысль ...>>

Случайная новость из Архива Смартфоны Prestigio MultiPhone 28.10.2012 Компания Prestigio представила Prestigio MultiPhone - новую серию Android-смартфонов с двумя SIM-картами. Три новых смартфона Prestigio MultiPhone позволят пользователю выбрать оптимальный для себя аппарат. Так, MultiPhone 4300 DUO - это устройство для самых требовательных покупателей, активных пользователей интернет-сервисов и любителей мобильных игр и всех. MultiPhone 4300 DUO оборудован большим IPS-дисплеем с диагональю 4,3 дюйма и поддержкой multi-touch. Такой экран обеспечивает точную цветопередачу, максимально широкие углы обзора и выдает яркое, четкое и реалистичное изображение, сообщили в Prestigio. Комфортной работе с требовательными программами, удобному веб-серфингу и плавной прокрутке способствует мощная аппаратная часть устройства: процессор с тактовой частотой 1 ГГц, 512 МБ оперативной памяти и интегрированный графический ускоритель. Prestigio MultiPhone 4300 DUO управляется современной операционной системой Android 4.0 Ice Cream Sandwich, поддерживает все основные стандарты сотовой связи, имеет GPS-модуль, а также может подключаться к Wi-Fi-сетям и соединяться с другими устройствами по Bluetooth. Устройство также оснащено встроенной 5-мегапиксельной камерой, фронтальной камерой, датчиком положения, датчиком освещенности и электронным компасом. Все эти особенности превращают MultiPhone 4300 DUO в современный и производительный смартфон, который подойдет для использования как в бизнесе, так и в обычной жизни. В свою очередь, MultiPhone 4040 DUO - смартфон для молодых и активных пользователей. Модель отличает стильный и эргономичный дизайн, а также широкая функциональность. MultiPhone 4040 DUO является своего рода 'младшим братом' MultiPhone 4300 DUO и обеспечивает все его основные возможности, отличаясь при этом чуть меньшим размером дисплея: его диагональ составляет 4 дюйма. Кроме того, более компактные габариты делают этот смартфон оптимальным кандидатом на роль мобильного кинотеатра для просмотра фильмов и сериалов в дороге, а также превращают в альтернативу постепенно уходящему с рынка классу MP3-плееров. Устройство также работает под управлением Android 4.0 Ice Cream Sandwich. Наконец, MultiPhone 3500 DUO представляет собой оптимальный кандидат на роль первого смартфона, а также оптимальный выбор для пользователей, которым не удобно работать с большими сенсорными экранами. Гаджет предлагает хороший набор полезных функций. В частности, MultiPhone 3500 DUO оборудован 3,5-дюймовым сенсорным дисплеем с поддержкой multi-touch и работает под управлением Android 2.3 и процессора с частотой 1 ГГц. Плавность работы интерфейса, комфортный просмотр видео и возможность играть в достаточно требовательные мобильные игры обеспечивают 256 МБ оперативной памяти и графический ускоритель Adreno200. Смартфон оснащен GPS, Wi-Fi и Bluetooth модулями, а также 2-мегапиксельной камерой. Объем памяти всех трех новых устройств линейки MultiPhone можно расширить при помощи карт microSD объемом до 32 ГБ. Кроме того, на все смартфоны предустановлен комплект приложений для работы и развлечений, в том числе фирменное приложение для чтения электронных книг на Android-устройствах eReader Prestigio. Программа обладает множеством функций, которые позволяют настроить ее исходя из собственных предпочтений, а также обеспечивает прямой доступ к библиотеке книг PrestigioPlaza, в базе которой представлено более 260 тыс. произведений на 23 языках мира.

Другие интересные новости:

▪ Экшн-камера DJI Osmo Action

▪ Однокристальная система Ambarella S3L

▪ Умный холодильник LG Smart InstaView

▪ Оптимизация офисного времени

▪ Робот пробежал без остановки 5 км

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Индикаторы, датчики, детекторы. Подборка статей

▪ статья Филиппика. Крылатое выражение

▪ статья Чего опасались жители Земли в 1910 году, когда наша планета прошла сквозь хвост кометы Галлея? Подробный ответ

▪ статья Жимолость татарская. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомобильные охранные системы на микроконтроллере PIC12F629. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхемы отечественные и их зарубежные аналоги. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025