Menu English Ukrainian Russian Home
Arabic Bengali Chinese English French German Hebrew Hindi Italian Japanese Korean Malay Polish Portuguese Spanish Turkish Ukrainian Vietnamese

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


Тонкомпенсированный регулятор громкости с переменным резистором без отводов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тембра, громкости

Комментарии к статье 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.

Тонкомпенсированный регулятор громкости с переменным резистором без отводов
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.

Тонкомпенсированный регулятор громкости с переменным резистором без отводов
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

  1. Федичкин С. Тонкомпенсированный регулятор громкости. - Радио, 1984, № 9, с. 43, 44.
  2. 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:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива

Улицу освещают солнце и ветер 07.01.2008

Одна из французских фирм начала выпуск уличных фонарей, работающих от Солнца и ветра. Небольшой ветряк с вертикальной осью, установленный на верхушке фонарного столба, дает до 400 ватт энергии (в зависимости от скорости ветра).

Кроме того, на фонаре установлена солнечная батарея. Энергия от этих двух источников запасается в аккумуляторах, которые находятся внутри столба. С наступлением темноты автоматически включается фонарь, состоящий из 42 белых светодиодов, в сумме потребляющих 60 ватт. Срок их службы - сто тысяч часов.

Другие интересные новости:

▪ Экологичный автомобиль

▪ Прозрачный и растягивающийся литий-ионный аккумулятор

▪ Беспилотный дроид S1000

▪ Кошки понимают людей

▪ Прототип квантовой памяти

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заводские технологии на дому. Подборка статей

▪ статья Ход конем. Крылатое выражение

▪ статья Какую птицу напоминает эхо от пирамиды, построенной народом майя? Подробный ответ

▪ статья В походе - без костра. Советы туристу

▪ статья Вертикал верхнего питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цифровая АПЧ в гетеродине. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024