Бесплатная техническая библиотека
Тонкомпенсированный регулятор громкости с переменным резистором без отводов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тембра, громкости
 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.
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.
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
- Федичкин С. Тонкомпенсированный регулятор громкости. - Радио, 1984, № 9, с. 43, 44.
- 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.
<< Назад
 Последние новости науки и техники, новинки электроники:
Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления
31.05.2026
Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление.
Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце.
Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>
Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1
31.05.2026
Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни.
Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях.
В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>
Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе
30.05.2026
Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет.
Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года.
Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>
| Случайная новость из Архива Дрон найдет человека по голосу
16.06.2021
Немецкие ученые из Общества Фраунгофера создали дрон, который определяет местонахождение человека, отслеживая его крик. Технология поможет спасателям найти выживших во время стихийных бедствий, обрушений зданий и других чрезвычайных происшествий.
"Дроны с воздуха могут обследовать большую территорию за более короткий период времени, чем спасатели или собаки с земли. Беспилотники могут добраться туда, куда люди и животные не способны", - сказала ведущий инженер проекта Макарена Варела.
На первом этапе разработки ученые записали крики, постукивания и другие звуки, которые могут издавать пострадавшие. Потом на этом аудио обучили искусственный интеллект.
Программное обеспечение настроили так, что оно отфильтровывает посторонние шумы: ветер, гул вертолета, жужжание самого дрона. Для записи звука в беспилотник поставили тот же микрофон, что используется в смартфонах.
Испытания в открытом поле прошли успешно. Дрон уловил крик и за несколько секунд определил, где находится человек. Теперь ученые планируют оснастить беспилотник более высокочастотным микрофоном, чтобы он смог "слышать" звуки на больших расстояниях.
Сейчас во время поисково-спасательных операций дроны в основном делают аэрофотоснимки. Некоторые - помогают искать людей с помощью тепловизора. Более крупные аппараты доставляют лекарства и продукты в отрезанные от цивилизации районы.
|
Другие интересные новости:
▪ Пластик, способный быстро разлагаться в морской воде
▪ Kodak Zi8 Pocket Video Camera
▪ Водород из орехов
▪ Портативная консоль Logitech G CLOUD Gaming Handheld
▪ Заменитель мяса из личинок
Лента новостей науки и техники, новинок электроники
Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:
▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей
▪ статья Метрология, стандартизация и сертификация. Конспект лекций
▪ статья Как карты получили свои названия? Подробный ответ
▪ статья Борщевик обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения
▪ статья Модуль имитатора барабана бастом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ статья УКВ-приставка к приемнику ВЭФ-12. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
[an error occurred while processing this directive]
Оставьте свой комментарий к этой статье:
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua
2000-2026
|
