Параметрический эквалайзер для модульного пульта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

Для избирательной частотной коррекции при записи или звукоусилении речи, музыки и вокала используют многополосные частотные корректоры либо параметрические - с перестраиваемой частотой и регулируемой добротностью. О таком устройстве, применимом в любительском микшерном пульте, и рассказано в этой статье.

К частотной коррекции спектра звуковых сигналов приходится прибегать как при записи музыкальных программ, так и при их прослушивании или звукоусилении в залах и на открытых площадках В одних случаях применением эквалайзеров добиваются улучшения разборчивости речи, в других - естественности звучания музыкальных инструментов или просто регулируют тембр звучания на свой вкус. Не будем касаться вопроса частотной коррекции музыкальных сигналов при их записи в студиях, поскольку этим искусством владеют только опытные звукорежиссеры, и это не техническая задача. Модульный пульт чаще всего будет использоваться на "живых" речевых передачах, а музыка будет воспроизводиться с уже обработанных звукорежиссерами фонограмм. Условия, при которых работают музыкальные ансамбли в школах или на дискотеках, далеки от студийных и вряд ли позволят получить очень высокое качество звука. Основываясь на этих соображениях, полезно сравнить применение в модульном пульте различных частотных корректоров.

Установленные во входных линейках простейшие регуляторы тембра по высоким и низким частотам позволяют получить приемлемое на слух и примерно похожее звучание от всех микрофонов и источников звука. Но часто этого совершенно недостаточно. Например, для повышения разборчивости речи часто применяют фильтр "оптимальной обработки речи". Рекомендованный для работы в дикторских студиях радиовещания фильтр имеет подъем частотной характеристики в районе 5 кГц примерно на 6 дБ и ее спад ниже 100 Гц и выше 6 кГц. После обработки этим фильтром речь становится более разборчивой при повышенном уровне шума, но звучит "суше", менее естественно.

Очевидно, что простые регуляторы тембра не могут обеспечить получение необходимой частотной характеристики. Есть и другие задачи, требующие применения более сложной частотной коррекции. Например, в помещении, где установлены АС, которые могут обеспечить весьма высокое качество звука, вследствие сложения прямых и отраженных от стен звуков образуются стоячие волны, полностью изменяющие картину звучания одной из АС Люди с хорошим слухом это слышат, но не имеют возможности исправить положение. Или беда звукоусиления - возникновение акустической "завязки". Можно снизить громкость, но тогда какой же смысл в таком звукоусилении?

В этих и многих других случаях требуется частотная коррекция в очень узкой полосе спектра, чтобы не изменять общий тембр звучания. Считается, что работа узкополосного режекторного фильтра, "вырезающего" всего 7ю октавы, совершенно неощутима на слух, а на речевых сигналах незаметна и потеря 1/5 октавы. Практически везде допустимо использовать третьоктавный фильтр. В профессиональной аппаратуре применяют многополосные частотные корректоры - эквалайзеры. Но третьоктавный эквалайзер с регулировками в 30 полосах не столько сложное, сколько очень громоздкое сооружение и встроить его в модульный пульт невозможно.

Поэтому остановимся на параметрическом эквалайзере, отличающемся от графического тем, что центральную частоту в полосе коррекции и добротность каждого звена можно регулировать в широких пределах. Оказывается, что параметрический эквалайзер с двумя полосами имеет примерно такие же возможности, как пяти-восьмиполосный графический, а если взять четыре полосы, то в большинстве случаев возможна замена и графического третьоктавного. Обычно полосы регулируемых частот выбирают так, чтобы они перекрывали друг друга. Появляется возможность усилить, например, низкие частоты при широкой полосе пропускания одним звеном и "вырезать" при узкой полосе пропускания другого звена усиленный фон частотой 100 Гц или поднять высокие частоты и вырезать высокочастотные составляющие на 8 кГц "свистящих" звуков речи (с, ц, ч).

Каждое звено фильтра в двухполосном эквалайзере (его схема на рис. 1) собрано на счетверенном ОУ типа TL084 (TL074, 1401УД4). Диапазоны частотной коррекции полностью определяются выбором номиналов конденсаторов С5, С11 и С13, С14. При указанных значениях емкости интервалы перестройки центральной частоты составляют для "нижнего" диапазона не менее 0,1 ...2,5 кГц, для "верхнего" - не менее 0,2...5 кГц. Эти значения выбраны с расчетом перекрытия диапазона частот, занимаемого речевым сигналом, а также области частот на которых обычно возникает акустическая обратная связь.

(нажмите для увеличения)

При выборе другого диапазона коррекции нужно пропорционально изменить номиналы конденсаторов. При емкости конденсаторов С5 и С11, равной соответственно 1200 пФ и 1,5 мкФ, частотный диапазон регулировки фильтра составляет 40... 1200 Гц, а при емкости конденсаторов С13 и С14, равной соответственно 39 пФ и 0,039 мкФ для другого фильтра, - 1,2...15 кГц.

Полосу пропускания каждого фильтра можно изменять от 0,25 до 3,6 октавы. Усиление на центральной частоте фильтра можно изменять в пределах ±16 дБ. При коррекции подъемом увлекаться не следует, учитывая ограниченный запас по перегрузке из-за низкого напряжения питания пульта. Тумблер SA1 включает эквалайзер; разъем XS1 - дополнительный линейный вход эквалайзера для подключения внешнего источника сигнала.

Номинальное входное и выходное напряжение модуля - 0,25 В, потребляемый ток не превышает 15 мА, нелинейные искажения Кг<0,07 %.

Двухполосный параметрический эквалайзер вполне можно разместить в модуле. Правда, нужно учитывать, что корректировать стереосигнал он не сможет, но, например, для выравнивания звучания двух АС в помещении или устранения завязки от одного микрофона этого и не требуется. Описания схем таких эквалайзеров приводились неоднократно [1-3].

Внешний вид модуля представлен на фотографии микшерного пульта на обложке "Радио", 2003, № 2. На рис. 2 показан чертеж печатной платы эквалайзера. Конденсатор С7 монтируют со стороны печатных проводников в непосредственной близости от выводов микросхемы DA1. Тумблер SA1 для включения эквалайзера и дополнительный линейный вход ХS1 (разъем "тюльпан") установлены на верхней панели модуля.

На рис. 3 приведен чертеж передней панели блока. В статье [4] рассказано о конструкции модулей и их монтаже.

При эксплуатации модуля неприятности возможны только из-за плохого качества переменных резисторов типа СПЗ-33-23, сопротивление которых в крайних положениях не всегда доводится до "нулевого". Иногда его не удается установить меньше 6...9 кОм(!), что, конечно, снижает верхнюю границу перестройки диапазона регулировки. Поскольку такое встречается довольно часто, следует проверить минимально устанавливаемое сопротивление этих резисторов до монтажа.

Вместо указанных на схеме ОУ допустимо применить и LM324 (отечественный аналог - К1401УД2, но с иной цоколевкой); правда, нелинейные искажения и шумы на выходе модуля увеличатся. При необходимости можно обойтись без ОУ DA1.1 и DA2.2, поскольку они просто упрощают коммутацию и в работе самого эквалайзера не участвуют.

Если эквалайзер используют как самостоятельное устройство, вместо резистора R34 нужно установить перемычку; в качестве блока питания удобно использовать сетевой адаптер. В этом случае для увеличения перегрузочной способности напряжение питания устройства можно значительно увеличить, поскольку большинство ОУ могут работать при напряжении ±15 В.

При введении модуля в состав пульта стабилизатор DA3 и диод VD1 не нужны, так как защита от неправильной полярности напряжения питания и стабилизатор напряжения уже есть в модуле MONITOR. Вместо элементов DA3 и VD1 устанавливают перемычки, а емкость конденсаторов С20, С21 можно уменьшить до 0,1 - 0,33 мкФ. Резистор R34 необходим только при включении эквалайзера перед выходной линейкой MASTER, на входе которой стоит сумматор.

Литература

1. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике. - М.: Мир, 1991.
2. Атаев Д. И., Болотников В. А. Функциональные узлы усилителей высококачественного звуковоспроизведения. - М.: Радио и связь, 1989.
3. Атаев Д. И., Болотников В. А. Практические схемы высококачественного звуковоспроизведения. - М.: Радио и связь, 1986.
4. Кузнецов Э. Любительский микшерный пульт. - Радио, 2003, № 2, с. 12-15; № 3, с. 10-12.

Автор: Э.Кузнецов, г. Москва

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Биотопливо для самолетов 07.09.2016 Несколько образцов биологического топлива с высоким октановым числом, произведенного на основе отходов, в настоящее время проходят испытания в крупных авиакомпаниях. Основная задача проекта - сдерживать рост углекислого загрязнения окружающей среды. Но насколько реален переход от нефти к переработке отходов в топливной промышленности? Представители ООН намерены одобрить эти виды органического топлива в качестве одной из ключевых частей плана по стабилизации и снижению загрязнения окружающей среды авиацией к 2020 году. Однако критики говорят, что эта стратегия никогда не будет реализована из-за того, что авиакомпании не принимают проблему всерьез. Один из самых больших минусов Парижского климатического соглашения, принятого в декабре 2015 года, состоит в том, что оно не распространяется на выбросы от судоходного и авиационного транспорта. Конечно, в сравнении с автомобильной промышленностью уровень загрязнения атмосферы авиационными выхлопами кажется совсем небольшим: однако уже в 2015 году их цифра достигала 2% от общего количества вредных выбросов СО2 - а это уже серьезно. Испытания альтернативных видов "зеленого" топлива проводились уже неоднократно: так, в 2008 году Virgin Atlantic провела первый рейс, во время которого были использованы десятки тестовых образцов топлива из семян масличных культур и животных жиров. Помимо этого, индустрией были испытаны образцы реактивного топлива из древесных опилок. Новый вид топлива производится из спирта под названием "бутанол", который получается естественным образом в процессе ферментации множества продуктов, таких например, как хлеб. Но, конечно, переоборудование топливной индустрии под биопроизводство обойдется слишком дорого и займет непозволительно много времени. В настоящее время себестоимость 1 галлона биотоплива равна $3, что все еще почти в два раза больше, чем аналогичная стоимость топлива на основе нефтепродуктов. Это не говоря о том, что нефтяные магнаты, в случае перехода на альтернативный источник энергии, потеряют значительную часть своей прибыли, что может отрицательно сказаться на экономике многих стран. В результате этого мнения разделились. Конечно, производство топлива из органических отходов предпочтительнее: с одной стороны, это не только экологически намного более чистый способ получать энергию, но еще и полностью возобновляемый источник сырья, которому не требуются десятки миллионов лет для того, чтобы образоваться. С другой - современная промышленность просто не может позволить себе такую роскошь. Впрочем, такие метаморфозы в промышленности никогда не осуществляются мгновенно. Теоретически, если внедрять технологию постепенно, одновременно вкладывая деньги в развитие соответствующих отраслей науки, то уже через пару десятилетий можно получить небольшую, но стабильно развивающуюся отрасль в индустрии топливного производства, которая будет постепенно сводить фактор загрязнения среды к минимуму.

Другие интересные новости:

▪ Вертикальная ферма для промышленного выращивания клубники

▪ Микросхемы памяти LPDDR5 DRAM плотностью 12 Гбит

▪ Кардиопринтер

▪ HSN-200/300 - тонкие бюджетные ИП для LED экранов и бегущих строк

▪ Домоводство спорту не замена

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Так храм оставленный - всё храм, кумир поверженный - всё Бог! Крылатое выражение

▪ статья Кто изобрел вертолет? Подробный ответ

▪ статья Эксплуатация крана-укосины. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электронное реле включения вентилятора охлаждения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания для электромеханических часов типа Слава. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026