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:
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 Новые устройства оцифровки данных
14.04.2005
Компанией AGILENT TECHNOLOGIES объявлено о выпуске устройства оцифровки данных в полосе 40 МГц с разрешением 14 бит и динамическим диапазоном 78 дБ для использования в анализаторах спектра диапазонов 6,7; 13,2 и 26,5 ГГц.
Изучение спектра огибающей сигналов на этих частотах необходимо в таких приложениях, как радиолокация, спутниковая связь, беспроводные 3G системы, военные применения.
|
Другие интересные новости:
▪ Динамические головки с применением бамбука и аналога опала
▪ SSD-накопитель Samsung Portable T7 Shield 4 ТВ
▪ Водная цинк-ионная батарея с продолжительным сроком службы
▪ Фронтальные камеры для смарфонов 1080p, 60 кадров в секунду
▪ Нанотехнология на стекле
Лента новостей науки и техники, новинок электроники
Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:
▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей
▪ статья Социальная опасность и тяжелые последствия для здоровья нарко-, токсикомании. Основы безопасной жизнедеятельности
▪ статья Что верблюды хранят у себя в горбах? Подробный ответ
▪ статья Лук-шнитт. Легенды, выращивание, способы применения
▪ статья Чернильные карандаши. Простые рецепты и советы
▪ статья Устройство защитного отключения нагрузки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Оставьте свой комментарий к этой статье:
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua
2000-2026
|
