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 Технология записи и стирания магнитов при помощи импульсов лазерного света
26.04.2018
Ученые из исследовательского центра HZDR (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf), Германия, работая совместно с коллегами из Америки, разработали способ, позволяющий создавать или разрушать магнитные области в определенном сплаве при помощи луча лазерного света. Обратимость данного процесса открывает широкие возможности для использования этого в технологиях обработки материалов, оптических технологиях и технологиях хранения информации.
Ученые из HZDR уже некоторое время занимались изучением различных видов сплавов железа и алюминия. Они выяснили, что изменения атомарной структуры некоторых опытных образцов таких сплавов приводило к кардинальным изменениям магнитных свойств материала. "Наш сплав имеет строго заданную сложную структуру. В его объеме слои атомов железа чередуются со слоями атомов алюминия" - рассказывает Рэнтедж Бали (Rantej Bali), физик из HZDR, - "Когда лазерный свет воздействует на такой материал, атомы железа сближаются друг с другом и в этом месте материал начинает вести себя, как магнит".
В своих исследованиях ученые использовали сильно фокусированный луч лазера, вырабатывающий импульсы света, длительностью 100 фемтосекунд. Первый импульс приводил к появлению в сплаве области, обладающей ферромагнитными свойствами. Второй импульс, имеющий меньшую интенсивность, но такую же длительность, разрушал магнитную область, созданную первым импульсом. Однако, импульс меньшей интенсивности "стирал" магнит лишь наполовину, т.е. в этом участке материала оставалась половина от уровня начальной намагниченности. Поэтому для полного стирания магнитной области потребовалась целая серия импульсов низкой интенсивности.
Данные эксперименты и наблюдения были проведены при помощи синхротрона Bessy II, вырабатывающего импульсы мягкого рентгеновского излучения, за счет которых работал микроскоп, способный проникать в толщину материала и изучать магнитные свойства исследуемых образцов.
Если немецкие физики были ответственны за проведение экспериментальной части исследований, то ученые из университета Вирджинии, США, разработали теоретическую базу и построили необходимые математические модели. Эти модели показали, что в среде сплава под воздействием лазерного света происходят весьма удивительные явления. Первый сверхкороткий лазерный импульс нагревает и расплавляет участок материала. Когда сплав охлаждается, он проходит через состояние так называемой "переохлажденной жидкости", т.е. он находится еще в жидком состоянии при температуре ниже точки плавления материала. Атомы в этой жидкости перемещаются случайным образом и, когда материал затвердевает через несколько наносекунд, атомы железа так и остаются в случайных положениях, что придает материалу магнитные свойства.
Второй, более слабый, импульс лазерного света заставляет атомы занять определенное положение в виде упорядоченной кристаллической решетки. При этом, энергии лазерного света достаточно для того, чтобы атомы успели не только упорядочиться, но и обратно разделиться на слои атомов железа и алюминия.
|
Другие интересные новости:
▪ Стеклянные подкладки для чипов
▪ Cолнечная панель-сэндвич для прямой передачи энергии из космоса на земные приемники
▪ Пение стимулирует иммунную систему
▪ Пластмассовый мост
▪ Стук вагонов вырабатывает энергию
Лента новостей науки и техники, новинок электроники
Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:
▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей
▪ статья Электролиз алюминия. История изобретения и производства
▪ статья Откладывают ли улитки яйца? Подробный ответ
▪ статья Стальник колючий. Легенды, выращивание, способы применения
▪ статья Слабоалкогольные и безалкогольные духи. Простые рецепты и советы
▪ статья Импульсный повышающий преобразователь. 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
|
