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:
Глазные капли, возвращающие молодость зрению
05.10.2025
С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок.
Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>
Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie
05.10.2025
Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий.
Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники.
Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов.
По дальности дейст ...>>
Открыт обращаемый драйвер старения
04.10.2025
Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости.
Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи.
Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>
| Случайная новость из Архива Что последует за FULL HD
31.01.2007
Прошедшие в этом году выставки FPD International 2006 и Ceatec Japan 2006 пролили свет на телевизионные планы японских производителей потребительской электроники.
В настоящее время ведущие производители HD-телевизоров из Китая и Южной Кореи заняты продвижением концепции Full HD и увлечены стремлением сделать стандартным формат 1080р (1920х1080). Японская телевизионная индустрия, для которой Full HD давно стало реалией сегодняшнего дня, думает над масштабным внедрением разрешения 4096х2160.
Без сомнения, это повлечет за собой повышение требований ко всему спектру оборудования - от видеокамер, устройств записи и воспроизведения сигнала до вещательных систем.
|
Другие интересные новости:
▪ Открытие волн в магнитосфере Юпитера
▪ Полтора часа музыки в мобильном телефоне
▪ МКС станет заправочной станцией спутников
▪ Прочный полимер с эффектом памяти
▪ Видеокарта Radeon RX 640
Лента новостей науки и техники, новинок электроники
Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:
▪ раздел сайта Бытовые электроприборы. Подборка статей
▪ статья Мягкая калошница. Советы домашнему мастеру
▪ статья Как соотносится численность населения в самом большом и самом маленьком штатах США? Подробный ответ
▪ статья Сварщик на электронно-лучевых. Должностная инструкция
▪ статья Золочение металлов. Простые рецепты и советы
▪ статья Прибор поиска электропроводов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Оставьте свой комментарий к этой статье:
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua
2000-2025
|
