Электронный регулятор громкости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тембра, громкости

 Комментарии к статье

При разработке предлагаемого читателям устройства автор стремился создать электронный регулятор громкости, по техническим характеристикам соответствующий аналогичным регуляторам с использованием ЦАП, но содержащий минимальное число дефицитных радиоэлементов. Для его реализации потребовалось всего восемь микросхем, однако диапазон выполняемых им функций достаточно широк. Это увеличение и уменьшение громкости во время нажатия на соответствующие кнопки "+" и "-", автоматическое плавное снижение громкости до нуля при кратковременном нажатии на кнопку "- Авт.", возможность прерывания этого снижения кратковременным нажатием на кнопку "+", установка желаемого заранее заданного уровня громкости при включении питания и, наконец, светодиодная индикация наибольшего и наименьшего коэффициента передачи регулятора громкости.

Регулятор имеет следующие технические характеристики: число каналов регулирования - 2; диапазон регулирования громкости - не менее 60 дБ; число шагов дискретизации - 256; ток, потребляемый от источника напряжением +15 (-15) В,- не более 10 (6) мА. Характеристика регулирования линейная.

Регулятор может использоваться в простых стереофонических усилителях ЗЧ и звуковоспроизводящих стереокомплексах. Все изменения громкости происходят в обоих каналах синхронно. Раздельная регулировка громкости по каналам требует неоправданного усложнения схемы и к тому же снижает удобство пользования регулятором громкости. По этой же причине было решено отказаться от пошагового регулирования громкости: при 256 дискретах регулирования каждая отдельная ступенька громкости едва ли различима, а реализация такого режима требует дополнительного усложнения схемы. Поэтому функцию выравнивания громкости в стереоканалах целесообразно возложить на регулятор стереобаланса, а пошаговый режим регулирования громкости так или иначе способно обеспечить данное устройство при кратковременном нажатии на кнопку "+" или "-".

Принципиальная схема электронного регулятора громкости приведена на рис. 1. Он состоит из узла управления и преобразователя "Код - громкость". В узел управления входят: устройство подавления дребезга кнопок SB1-SB3 на элементах DD1.1, DD1.3 микросхемы DD1, формирователь сигнала направления счета на элементе DD1.2 микросхемы DD1 и диодах VD3, VD4, триггер автоматического снижения громкости на элементах DD2.1, DD2.2 микросхемы DD2, дешифратор состояний кнопок SB1-SB3 и триггера снижения громкости на элементе DD1.4 микросхемы DD1, генератор импульсов на элементах DD2.3, DD2.4 микросхемы DD2 и реверсивный двоичный восьмиразрядный счетчик с предустановкой на микросхемах DD3, DD4. Транзистор VT1 и светодиод HL1 образуют устройство индикации крайних состояний счетчика, или, что то же самое, максимального и минимального коэффициента передачи регулятора громкости. Сигналы кодовых комбинаций с двоичного счетчика поступают на преобразователь "Код - громкость", выполненный по стандартной схеме ЦАП на микросхемах DA1, DA2 и DA3, DA4.

Работает регулятор громкости следующим образом. При включении питания на резисторе R20 возникает положительный импульс напряжения, вызванный протекающим через него током зарядки конденсаторе С6. Под действием этого импульса информация с входов предустановки двоичного реверсивного счетчика переписывается на его выходы и, таким образом, на цифровых входах ЦАП устанавливается код, соответствующий любой желаемой начальной громкости, задаваемой с помощью микропереключателя SA1- SA8. В этом состоянии на выходе переноса 7 счетчика DD4 имеется уровень логической единицы, поэтому транзистор VT1 закрыт и светодиод HL1 не светится. Если ни одна из кнопок SB1-SB3 не нажата, на выходе формирователя сигнала направления счета (точка соединения диодов VD3 и VD4) присутствует уровень логического нуля, соответствующий команде счета на уменьшение. Однако генератор импульсов на элементах DD2.3 и DD2.4 не генерирует, так как его работу запрещает сигнал, соответствующий уровню логического нуля, поступающий на него с дешифратора состояний кнопок (выход 11 элемента DD1.4) через диод VD5 схемы "диодное ИЛИ" (VD5, VD6).

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

При нажатии на кнопку "+" уровень логического нуля на выходе формирователя направления счета сменится уровнем логической единицы (команда счета на увеличение) и одновременно с этим изменится состояние выхода дешифратора состояний кнопок, вместо уровня логического нуля появится уровень логической единицы. В результате начнет работать генератор импульсов и реверсивный счетчик будет считать на увеличение до отпускания кнопки "+" или до своего переполнения. В первом случае на вход 8 элемента DD2.3 генератора импульсов через схему "диодное ИЛИ" (VD5, VD6) придет запрещающий его работу сигнал логического нуля с выхода дешифратора состояний кнопок (выход 11 элемента DD1.4), а во втором - с выхода переноса реверсивного счетчика (выход 7 микросхемы DD4). При переполнении счетчика уровень логического нуля, поступающий с выхода переноса разрешает работу устройства индикации и загоревшийся светодиод HL1 будет сигнализировать о достижении верхнего предела громкости.

В режиме уменьшения громкости дешифратор состояния управляется через узел подавления дребезга кнопки SB2 ("-") или непосредственно с кнопки "-", или с выхода триггера снижения громкости (выход 3 элемента DD2.1) через диод V02. Сигнал логического нуля на выход формирователя сигнала направления счета проходит через схему "диодное ИЛИ" (VD3, VD4) либо с выхода узла подавления дребезга кнопки SB2 (выход 4 элемента DD1.3) во время нажатия на кнопку SB2, либо с выхода 10 элемента DD1.2, когда не нажата кнопка SB1. Этот сигнал является для двоичного реверсивного счетчика командой счета на уменьшение.

При нажатии на кнопку "-" счетчик считает на уменьшение до отпускания этой кнопки или до своего переполнения. При нажатии на кнопку "-Авт." реверсивный счетчик считает на уменьшение до переполнения или до нажатия на кнопку "+", которое переводит триггер снижения громкости в исходное состояние. При кратковременном нажатии на кнопку "+" в процессе автоматического снижения громкости происходит остановка дальнейшего снижения громкости, а при более длительном нажатии на кнопку "+" снижение громкости сменяется ее увеличением.

В случае переполнения счетчика в процессе снижения громкости светодиод HL1 горит постоянно, независимо от положения кнопок "-" и "-Авт.", а в случае переполнения счетчика в процессе увеличения громкости светодиод HL1 горит только во время нажатия на кнопку "+", так как при ее отпускании меняется логический уровень на выходе формирователя сигнала направления счета и счетчик выходит из режима переполнения.

В данном устройстве функции дешифратора состояний кнопок выполняет логический элемент "Исключающее ИЛИ", что позволило просто и эффективно избежать режима противоречащих команд. Так, в частности, при одновременном нажатии на кнопки "+" и "-", "+" и "-Авт." или всех трех кнопок вместе на входах дешифратора устанавливаются одинаковые логические уровни (логические нули), поэтому он запрещает работу генератора импульсов и громкость не изменяется. При одновременном нажатии на кнопки "+" и "-Авт." на входах триггера снижения громкости устанавливается запрещенная комбинация: на обоих входах - логические нули. Так как при этом триггер теряет свои триггерные свойства (на обоих его выходах устанавливается логическая единица), то для исключения режима противоречащих команд кнопка "-Авт." соединена со входом узла подавления дребезга кнопки "-" через диод VD1. При одновременном нажатии на кнопки "-" и "-Авт." выполняется функция кнопки "-Авт."

Конденсаторы С7, С8 служат для повышения помехозащищенности двоичного реверсивного счетчика при изменении режимов его работы.

При изготовлении электронного регулятора использованы резисторы МЛТ-0,125 (номиналы резисторов R1, R2, R5-R16, R20 могут находиться в пределах 33...62 кОм), конденсаторы - КМ-6 и К50-16, кнопки SB1-SB3 - самодельные произвольной конструкции, переключатели SА1-SА8-ВДМ1-8, причем они не обязательно должны иметь восемь групп. Можно ограничиться переключателем из четырех групп, соединив его со входами предустановки счетчика на микросхеме DD4. Входы же предустановки счетчика на микросхеме DD3 нужно в этом случае соединить с общим проводом. Тогда минимальная дискретность предустановки будет равна 1/16 входного напряжения.

Использованные в электронном регуляторе громкости микросхемы КР544УД2А можно заменить К574УД1, К544УД1, К140УД6 и др.

Регулятор громкости, собранный без ошибок, в налаживании практически не нуждается. При необходимости скорость регулирования можно изменить подбором номинала резистора R17 или конденсатора С5.

Питается регулятор от стабилизированного двуполярного источника напряжением ±15 В. Он сохраняет работоспособность без ухудшения параметров при снижении питающего напряжения до ±5 В. При этом лишь уменьшается яркость свечения светодиода HL1.

При необходимости схему описанного регулятора громкости можно незначительно упростить. В данном варианте формирователь сигнала направления счета построен таким образом, что команда счета на увеличение формируется только при нажатии одной лишь кнопки "+" при ненажатых кнопках или при нажатии любых двух или всех трех кнопок формируется команда счета на уменьшение. Если же из схемы исключить диоды VD3, VD4 и резистор R8 и соединить выход 10 элемента DD1.2 с входами 10 микросхем DD3, DD4 непосредственно, то команда счета на уменьшение будет формироваться только в том случае, если не будет нажата кнопка "+", а при одновременном нажатии кнопок "+" и "-" или "+" и "-Авт." будет формироваться команда счета на увеличение, но одновременно с этим будет исключаться режим противоречащих команд, поэтому общий алгоритм работы устройства сохраняется.

Автор: С. Колесниченко, г. Курск; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тембра, громкости.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Космический уборщик 30.03.2020 Пocтoяннo paзвивaющaяcя кocмичecкaя индуcтpия пoзвoлилa нaм нe тoлькo выбpaтьcя зa пpeдeлы Зeмли и cтpoить плaны нa кoлoнизaцию дpугиx плaнeт, нo тaкжe cильнo нaмуcopить нa opбитe вoкpуг poднoй плaнeты. Пpoблeмa ужe cтaнoвитcя кaтacтpoфичecкoй и нуждaeтcя в peшeнии. Пoэтoму Eвpoпeйcкoe кocмичecкoe aгeнтcтвo плaниpуeт coздaть кocмичecкoгo убopщикa Clearspace-1. Ecли лeтoм пoлучитcя пoдпиcaть кoнтpaкт нa paзpaбoтку, тo ужe в 2025 гoду oн cмoжeт cтapтoвaть и пpиcтупить к cвoим oбязaннocтям. Kocмичecкий aппapaт Clearspace-1 дoлжeн будeт cocpeдoтoчитьcя нa вывoдe c opбитaльнoгo пути кpупныx oблoмкoв oт paкeт, a тaкжe нepaбoтaющиx cпутникoв (cлoмaвшиecя или бeз тoпливa). Этo вaжнo, вeдь пpи cтoлкнoвeнии (a пoдoбнoe пpoиcxoдит) oбъeкты дpoбятcя нa coтни и тыcячи мeлкиx ocкoлкoв, кoтopыe coздaют peaльную пpoблeму (мoгут пpoбить oбшивку MKC и иx тяжeлo пoймaть). Aппapaт Clearspace-1 плaниpуют ocнacтить cпeциaльными дaтчикaми, пoзвoляющими oпpeдeлить лoкaцию oбъeктa, a 4 мaнипулятopa пoмoгут зaxвaтить муcop. Kpaйнe вaжнo дeйcтвoвaть ocтopoжнo, вeдь oбъeкты в кocмoce вpaщaютcя, и мoжeт пpoизoйти cтoлкнoвeниe c caмим убopщикoм. В EKA ужe oпpeдeлилиcь c пepвoй "муcopнoй" цeлью. Eю cтaл aдaптep пoлeзнoй нaгpузки Vespa. Ceйчac oн вpaщaeтcя нa выcoтe дo 800 км и иcпoльзoвaлcя в 201З гoду пpи зaпуcкe paкeты Beгa.

Другие интересные новости:

▪ Туалет для коровы

▪ Модульный ноутбук Framework Laptop

▪ Водородный пузырь

▪ Кухонный планшет Sony Xperia Tablet Z Kitchen Edition

▪ Искусственная древесина

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Цербер. Крылатое выражение

▪ статья Кого безуспешно пытались убить 638 раз? Подробный ответ

▪ статья Сель. Советы туристу

▪ статья Устройство для проверки электролитических конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электроустановки зрелищных предприятий, клубных учреждений и спортивных сооружений. Общие требования. Электроснабжение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025