Меню

Проигрыватель с регулировкой тембра



Предварительный усилитель с регулировкой тембра

Всем здравствуйте. Предварительный усилитель с регулятором тембра реализован на микросхеме KA2107. Микросхема часто встречалась в некотором популярном аудио оборудовании, и сейчас она доступна в интернет-магазинах и недорогая, есть вариант попробовать ее, несмотря на ее не слишком высокие параметры.

В предварительном усилителе используется специализированная микросхема KA2107, которая представляет собой активную систему управления тембром, балансом и входным уровнем. Внутренняя структура микросхемы показана на рисунке.

Ее наибольшим преимуществом является настройка параметров с помощью напряжения, благодаря чему можно обойтись без сдвоенных потенциометров. Схема предварительного усилителя показана на рисунке.

Входной сигнал от гнезда IN подключен к блоку управления тембром. Элементы R5, C6 и R6, C7 формируют характеристики управления. Уровень низких и высоких частот определяется напряжением на низкочастотном и высокочастотном выводах микросхемы. В центральных положениях низкочастотного и высокочастотного потенциометров характеристика линейная «прямолинейная можно так выразится».

Из блока регулятора тембра сигнал поступает на регулятор баланса, так же как и в случае регулятора тембра, центральное положение ползунка потенциометра BAL обеспечивают равное усиление каналов. Последний блок — это регулятор уровня сигнала, который регулируется напряжением на клемме VOL. С блока управления уровнем через конденсаторы, разделяющие постоянную составляющую CE5, CE6, сигнал подается на клеммы OUT. Предварительный усилитель питается от стабилизатора 7812 U2. Схеме требуется напряжение питания 15 . 24В на клеммах PWR, и устройство потребляет до 70 мА.

Предварительный усилитель монтируется на небольшой односторонней печатной плате, вид которой вместе с расположением элементов показана на рисунке.

Сборка не сложная и особо не требует пояснений. В смонтированном модуле, показанном на рисунке в начале статьи. Усилитель не нуждается в настройке. Следует помнить, устройство не должно работать с сигналом, превышающим 0,5 В среднеквадратичного значения, поскольку это может вызвать перегрузку, особенно при использовании максимальных регулировок тембра.

Описанный регулятор не претендует на Hi-End, но может найти множество применений. Для проверки параметров были проведены измерения. Примеры частотных характеристик для крайних и средних положений потенциометров LOW и HIGH показаны на рисунке.

Измерения THD и уровень шума показаны на рисунке.

Они совпадают с характеристиками, приведенными в технической документации на микросхему. Можно видеть, что управление усилением и ослаблением не является симметричным, регуляторы также сильно влияют на диапазон средних частот, но это не является проблемой, когда характеристика формируется одним элементом RC. Полученные параметры удовлетворительные, уровень шума приемлемый. Вот кратко на этом закончим небольшую статью всем спасибо.

Источник

Предварительные усилители низкой частоты

Ставь лайк! Делись с друзьями, потому что дальше будет интереснее! Понравилась статья? Ставь палец вверх и будешь видеть наши новости чаще!

Нередко при построении аудиосистемы возникает задача согласования источника звукового сигнала, имеющего низкий уровень или малую нагрузочную способность с основным каскадом усиления. Усилитель, который преобразует слабый (по напряжению или по нагрузочной способности) электрический сигнал в более мощный называется предварительным усилителем, или предусилителем. Такой предусилитель, как правило, размещают как можно ближе к источнику сигнала, чтобы передать этот сигнал без значительных искажений и шумов для последующей обработки (например, по кабелю). Предварительный усилитель может также выполнять роль развязывающего устройства, защищающего источник сигнала от нестабильного входного импеданса следующего тракта.

Идеальный предусилитель должен быть линейным (то есть иметь постоянный коэффициент усиления во всем рабочем диапазоне частот), иметь, как правило, высокий входной импеданс (требовать минимальный ток для определения входного сигнала) и низкий выходной импеданс (обеспечивать минимальное падение выходного напряжения на полезной нагрузке), а также иметь низкий уровень собственных шумов. Для специфических применений предусилителя и его схемотехнических решений возможны некоторые вариации этих требований.

В аудиосистемах высокого класса (Hi-Fi, Hi-End) предусилитель используется в качестве концентратора для подключения других компонентов аудиосистемы (например, проигрывателей компакт-дисков и грампластинок, микрофонов, усилителей мощности). Предусилители могут быть как интегрированными в микшерные пульты или звуковые карты, так и автономными устройствами. Как правило, на передней панели автономного предусилителя размещаются средства управления и регулировки, на задней панели — набор разъёмов для подключения аудиокомпонентов.

Если говорить о числовых значениях уровней сигналов, то предусилитель должен обеспечивать усиление слабого сигнала порядка 10 мВ до необходимого для дальнейшей обработки уровня 250 мВ (так называемый линейный выход) или единиц вольт. Сигнал низкого уровня может поступать, например, со звукоснимателей и микрофонов.

Типичный звуковой предусилитель состоит из коммутатора входов, регулятора громкости и выходного усилителя, который обеспечивает на выходе достаточное напряжение. Звуковые предусилители часто снабжаются регулятором тембра, а также цепью отключаемой тонкомпенсации для исправления амплитудно-частотной характеристики некоторых источников сигналов, таких, например, как пьезоэлектрический звукосниматель, применяемый при проигрывании виниловых пластинок, или звукосниматель электрогитары.

Читайте также:  Ремонт мотороллера муравей ремонт сцепления регулировка

Нередко предварительный усилитель по своим схемотехническим решениям не уступает по сложности основному тракту усиления и усилителю мощности.

В этом материале мы рассмотрим два несложных предварительных усилителя от компании Мастер Кит. Эти модули не претендуют на Hi-End, но при своей простоте и компактности могут обеспечить существенное улучшение звука в домашнем и автомобильном усилителях.

Встраиваемый темброблок-предусилитель BM2112 представляет собой готовый собранный на печатной плате модуль и предназначен для встраивания в корпус звукоусилительной аппаратуры при разработке оригинальных звуковых систем, а также при доработке существующих систем.

Модуль BM2112 построен на специализированной микросхеме XR1075 и имеет совмещенную двухканальную регулировку уровня сигнала, а также раздельную регулировку тембра по низким и высоким частотам. Примененная микросхема, специально предназначенная для решения таких задач, реализует запатентованный американской фирмой BBE Sound, Inc. алгоритм, улучшающий качество звука.

Усилитель имеет следующие технические характеристики:

Напряжение питания (переменное или постоянное), В 6. 18

Ток потребления, мА 50

Диапазон частот, Гц 20. 20000

Отношение сигнал/шум, дБ 95

Разделение каналов, дБ 75

Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц, % 0,06

Входное сопротивление, кОм 10

Выходное сопротивление, Ом 20

Диапазон регулировки громкости, дБ 75

Диапазон регулировки тембра, дБ 15

Габаритные размеры, мм 70х55х30

Питать темброблок можно как постоянным, так и переменным напряжением. Причем постоянное напряжение можно подключать, не заботясь о полярности. Провода питания подключаются с помощью винтового разъема. При подаче питающего напряжения загорается красный светодиод. Для выпрямления переменного питающего напряжения применен диодный мост, а для сглаживания пульсаций используются конденсаторы достаточно большой емкости – 2х2200мкФ. Питающее напряжение стабилизируется интегральным параметрическим стабилизатором.

Источник входного сигнала и выходная нагрузка могут быть подключены к устройству как при помощи аудиоразъема Jack 3,5mm, так и с помощью трехштырькового разъема с шагом 2,5 мм.

Интересной особенностью модуля BM2112 является наличие двухпозиционного движкового переключателя, реализующего режим «обход» (bypass) – передача сигнала с входа на выход напрямую, в обход регулировок тембра и обработки. Если переключатель установлен в положение ON — сигнал проходит обработку, если OFF – регулируется только амплитуда сигнала.

Регулировка уровней низких и высоких частот, а также громкости осуществляется сдвоенными потенциометрами с углом поворота около 300° и очень мягким ходом.

Весьма интересным и необычным примером предварительного усилителя низкой частоты является набор для сборки предварительного усилителя на лампах NM2119box .

Набор предназначен для самостоятельной сборки лампового предусилителя на двух пентодах 6Ж1П и размещается в оригинальном прозрачном корпусе. Набор включает в себя полный комплект деталей для самостоятельной сборки качественного предварительного усилителя мощности: печатную плату, электронные компоненты, пластиковые детали из прозрачного оргстекла для сборки корпуса. Собрав это устройство, вы получите классический предварительный усилитель, предназначенный для преобразования слабого аудиосигнала в более мощный сигнал для дальнейшего усиления или обработки.

В основу конструкции предварительного усилителя положена достаточно распространённая в свое время советская радиолампа 6Ж1П — «высокочастотный пентод с короткой характеристикой». Его развёрнутые характеристики и особенности применения легко найти в интернете. Главная особенность этой лампы заключается в ее способности работать с низким анодным напряжением. Такая особенность этого пентода позволила разработать устройство без тяжелого и дорогостоящего высоковольтного анодного трансформатора, питающееся от безопасного напряжения 12 В.

Модуль выполняет основную функцию предварительного усилителя — согласование по уровню и выходному сопротивлению источника сигнала с нагрузкой, а также вносит в сигнал небольшие специфические искажения, свойственные электронным усилительным лампам в звуковом диапазоне.

Источником стереофонического сигнала для него может быть проигрыватель, цифро-аналоговый преобразователь (возможно, в составе звуковой карты) или электронный музыкальный инструмент (в т.ч. с высоким выходным сопротивлением). Выход с предусилителя подаётся непосредственно на оконечный усилитель, или любое устройство с линейным входом.

Предварительный усилитель NN2119box может быть успешно использовано, например, в следующих случаях:

— в качестве согласующего устройства между ЦАП и оконечным усилителем. Так, многие ЦАП не имеют выходного буфера и «капризны» до входного сопротивления последующего устройства. Предусилитель компенсирует это за счёт довольно высокого входного сопротивления ламповых каскадов с подачей сигнала на сетку. Также модуль несколько сглаживает «цифровые артефакты» и привносит в сигнал «теплые» ламповый тембры;

— для звукозаписи электронного музыкального инструмента, в т.ч. с высоким выходным сопротивлением или после цифрового устройства спецэффектов (гитарного процессора). Предусилитель поможет установить нужный уровень сигнала и внести ламповые тембры в звучание инструмента.

Усилитель имеет следующие технические характеристики:

Напряжение питания, В 12

Ток потребления, мА 500

Диапазон воспроизводимых частот, Гц 20…20000

Динамический диапазон, дБ более 100

Коэффициент нелинейных искажений, % менее 0,1

Входное сопротивление, кОм 50

Выходное сопротивление, кОм 100

Читайте также:  Дверь тяжело открывается и как отрегулировать доводчик

Входное напряжение, В 0,3

Выходное напряжение, В 2

Габаритные размеры с выступ. элементами, мм 70х95х105

Помимо полезного применения, вы получите несомненное удовольствие от самостоятельной сборки несложного электронного устройства, состоящего из чуть более пятидесяти электронных компонентов и броского прозрачного корпуса.

Предлагаем также ознакомиться с другими материалами по теме усиления звука и построения домашних и автомобильных звукоусилительных систем в нашей ленте:

Делись с друзьями, подписывайся на наш канал Мастер Кит DIY и жми лайк, чтобы не пропустить новые публикации.

Источник

Выставляем правильный тембр

Ставь лайк! Делись с друзьями, потому что дальше будет интереснее! Понравилась статья? Ставь палец вверх и будешь видеть наши новости чаще!

Любители электроники, самостоятельно проектирующие звуковоспроизводящие устройства нередко сталкиваются с задачей оснащения своего усилителя регулятором тембра или эквалайзером. С точки зрения электроники, это устройство, позволяющее избирательно корректировать амплитуду сигнала в зависимости от частоты сигнала (высоты, тембра звука). Во времена первых опытов звукозаписи студии были оснащены низкокачественными микрофонами и громкоговорителями, которые искажали звук, и эквалайзер или темброблок применялись для амплитудной коррекции по частотам. Однако в настоящее время эквалайзер является мощным средством для получения разнообразных тембров звука (то есть разных оттенков звучания).

История эквалайзеров началась в 1930-х годах в Голливуде, когда появились первые фильмы со звуком. В то время многие обращали внимание на неестественное звучание музыки и голосов актёров. Одним из этих людей был Джон Волкман, который и применил первый эквалайзер для улучшения звучания звуковых систем в кинотеатре. До этого подобные эквалайзеру приборы использовались для коррекции звуковых потерь при передаче сигнала. Однако Волкман был первым, кто внедрил эквалайзер в звукоусилительную систему. Первый такой эквалайзер (EQ-251A) представлял собой прибор с двумя ползунками, каждый из которых имел переключатель выбора частот.

В то же время в голливудских студиях звукозаписи проводились эксперименты с эквалайзерами в целях пост-продакшна и создания эффектов. Тогда компания Cinema Engineering разработала первый настоящий графический эквалайзер (модель 7080), который имел 6 полос, регулируемых в пределах 6 дБ с шагом в 1 дБ, а впоследствии — очень популярный в то время 7-полосный эквалайзер 9062A.

Во время Второй мировой войны в этой сфере наступило затишье, а в 1958 году профессор университета Уэйна Радмоуз успешно разработал и применил свою теорию акустической эквализации. После этого в 1962 году Радмоуз совместно со своим другом Боунером разработали акустический фильтр с очень высокой добротностью — так был разработан эквалайзер White, который помог Боунеру создать теорию акустической обратной связи и эквализации помещений.

В 1967 году Арт Дэвис (из Cinema Engineering), совместно с Джимом Ноблем и Доном Дэвисом, разработали первый набор пассивных 1/3-октавных фильтров, который был назван «Acousta-Voice». Эта система положила начало новой эры современной эквализации.

Современные эквалайзеры являются сложными радиотехническими устройствами, часто с микропроцессорным программным управлением и цифровой обработкой сигнала, но классические двух-трехполосные регуляторы тембра, с которых начиналась история регулировки тембра звучания, не теряют своей актуальности для применения во многих случаях.

Нередко регуляторы тембра совмещают с предварительными усилителями звукового сигнала для компенсации потерь в фильтрах темброрегулировки. При работе с эквалайзером очень важно понимать, что усиление какой-либо частотной полосы приводит к усилению общего уровня аудиосигнала, и чрезмерное усиление полос может зачастую привести к искажениям звукового сигнала. В связи с этим ослабление «ненужных» частот зачастую даёт более качественный результат, нежели усиление «нужных». Поэтому регулятором тембра или эквалайзером следует пользоваться очень аккуратно, чтобы получить улучшение звука, а не его ухудшение.

Компания Мастер Кит предлагает несколько видов регуляторов тембра, некоторые их которых и являются героями нашего обзора. Все эти устройства являются бескорпусными «кирпичиками» для сборки самостоятельно проектируемой система усиления и воспроизведения звука и позволяют улучшить качество воспроизводимого звука.

  • BM2112 — встраиваемый темброблок на базе специализированной микросхемы XR

Высококачественный компактный стереофонический темброблок предназначен для регулирования тембра высоких и низких частот с регулировкой уровня громкости в стерео аппаратуре высокого класса. Модуль рассчитан на питание как постоянным, так и переменным напряжением напрямую от трансформатора. На модуле для быстрого подключения установлены гнезда для кабеля с разъёмами типа Jack 3.5 мм. Блок может использоваться в качестве предварительного усилителя аудиокомплекса и будет незаменим для модернизации устаревших усилителей мощности НЧ.

Технические характеристики темброблока:

Напряжение питания переменное или постоянное 6‐18 В;

Ток потребления при питании 9. 16 В 50 мА;

Частотный диапазон 20. 20000 Гц;

Отношение сигнал/шум 80 дБ;

Разделение каналов 75 дБ;

Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц 0,06 %;

Входное сопротивление 10 кОм;

Выходное сопротивление 20 Ом;

Диапазон регулировки громкости 75 дБ;

Читайте также:  Кто регулирует земельно правовые отношения

Диапазон регулировки тембра +/‐15 дБ;

Габаритные размеры 70х55×30 мм.

  • MP1243A — Hi-Fi аудиопроцессор на микросхеме TDA8425, расширение для ARDUINO.

Основа модуля — интегральная микросхема TDA8425 — стереофонический аудиопроцессор с цифровым микроконтроллерным управлением.

Модуль позволяет производить регулировку уровня звука в каждом канале отдельно, а также тембра по низким и высоким частотам. Есть возможность переключать входы и режимы обработки сигнала: псевдостерео, расширенная стереобаза.

Все настройки производятся с помощью контроллера ARDUINO. Специально для этого проекта нами была написана библиотека для языка WIRING.

Применение контроллера ARDUINO позволяет радиолюбителю создать свой собственный и неповторимый домашний кинотеатр, а со временем изменить его архитектуру: усовершенствовать, усложнить, дополнить, кардинально изменить.

Технические характеристики устройства:

Напряжение питания 12 В;

Максимальный потребляемый ток 55 мА;

Диапазон воспроизводимых частот 20-20000 Гц;

Шаг регулировки тембра 2 дБ

Максимальный уровень входного сигнала 2 В;

КНИ на частоте 1 кГц 0,05;

Отношение сигнал/шум 96 дБ;

Разделение каналов на частоте 1 кГц 80 дБ;

Диапазон регулировки уровня выходного сигнала -78,5…0 дБ;

Количество коммутируемых входов 2;

Входное сопротивление 50 кОм;

Сопротивление нагрузки на выходе, не менее 2 кОм;

Размеры платы 55х56 мм.

  • MP1235 — предварительный усилитель-темброблок с выходом на сабвуфер, микроконтроллерным управлением, жидкокристаллическим индикатором и пультом дистанционного управления.

Основа модуля интегральная схема TDA7429L — трехканальный аудиопроцессор-эквалайзер с выходом на сабвуфер и цифровым управлением. Модуль раскладывает стереосигнал на 4 стерео и один сабвуферный канал. Он позволяет производить регулировку уровня звука в каждом канале отдельно и во всех каналах одновременно, а также тембра по низким и высоким частотам и уровень громкости сабвуфера. Все настройки производятся с помощью кнопок или пульта ДУ и индицируются на ЖКИ индикаторе. Три линейных входа позволят выбрать источник сигнала с клавиатуры или пульта ДУ. Модуль имеет дополнительную функцию выключения звука MUTE.

Технические характеристики модуля:

Напряжение питания 1, не более 10 В;

Напряжение питания 2, не более 5 В;

Максимальный потребляемый ток 55 мА;

Диапазон воспроизводимых частот 20-20000 Гц;

Шаг регулировки тембра 2 дБ;

Частота среза сабвуферного канала 100 Гц;

Максимальный уровень входного сигнала 3 В;

КНИ на частоте 1 кГц 0,01;

Отношение сигнал/шум 106 дБ

Разделение каналов на частоте 1 кГц 100 дБ;

Диапазон регулировки уровня вых. Сигнала -78,5 … 0 дБ

Количество коммутируемых входов 3;

Входное сопротивление 30 кОм;

Сопротивление нагрузки на выходе не менее 50 кОм;

Размеры платы ЖК дисплея 27 х 90 мм;

Размеры клавиатуры 35 х 90 мм;

Размеры печатной платы 85 х 65 мм.

Модуль темброблока 1;

Плата с кнопками 1;

Инструкция по эксплуатации 1.

  • NM0104 — набор для пайки предварительного усилителя НЧ с регулятором тембра.

Прежде всего, следует отметить, что устройство представляет собой набор для самостоятельной сборки (пайки). Для сборки понадобятся паяльник, припой с канифолью, радиотехнические бокорезы, желательно мультиметр. Если у вас еще нет этих необходимых для каждого электронщика инструментов, отличным выбором будет приобретение комплекта «Универсальный набор инструментов радиолюбителя» .

Набор, состоящий из печатной платы и набора электронных компонентов, позволит вам собрать высококачественный регулятор тембра с предварительным усилителем для использования его в составе полного усилителя и различных усилительных систем. Ркгулятор рекомендован для использования совместно с оконечными УНЧ с входным сопротивлением не менее 10кОм и номинальным входным напряжением не более 1,3В. Радиоконструктор предназначен для детей старшего школьного возраста, а также радиолюбителей любой квалификации.

Регулятор тембра с предварительным усилителем можно отнести к классу универсальных. Он является двухканальным с синхронными регулировками громкости и тембров. Основой схемотехнического решения модуля является микросхема КР1434УД1А, содержащая в себе два идентичных малошумящих операционных усилителя.

Модуль питается от собственного стабилизатора напряжения, поэтому его можно питать от блока питания оконечного усилителя мощности, совместно с которым он будет работать. Тем не менее, не рекомендуется превышать значение напряжение питания более +/-35В.

Особенностью устройства является отсутствие на входе и выходе разделительных конденсаторов, поскольку модуль использует двухполярное питание, а нулевой потенциал на выходе поддерживается автоматически операционным усилителем.

Основные технические характеристики:

Номинальное выходное напряжение 1 В;

Коэффициент нелинейных искажений 0,1 %;

Диапазон частот 20. 20000 Гц;

Отношение сигнал/шум невзвешенное -75 дБ;

Чувствительность по входу 1 250 мВ;

Чувствительность по входу 2 50 мВ;

Входное сопротивление по входу 1 47 кОм;

Входное сопротивление по входу 2 10 кОм;

Напряжение питания двухполярное 20. 30 В;

Габаритные размеры 76x65x18 мм.

Предлагаем также ознакомиться с другими материалами по теме усиления звука и построения домашних и автомобильных звукоусилительных систем на нашем канале, например:

Делись с друзьями, подписывайся на наш канал Мастер Кит DIY и жми лайк, чтобы не пропустить новые публикации.

Источник

Adblock
detector