Регуляторы громкости и тембра

↑ Расчет регулятора тембра с помощью программы Е. Москатова

Для частного случая глубины регулировок ±20 дБ, частот регулировки fнр=72 Гц, fвр=16000 Гц Евгением Москатовым из города Таганрога разработана программа «Timbreblock 4.0.0.0» (рис. 8).

Рис. 8. Вид окна программы Е. Москатова «Timbreblock 4.0.0.0»

Результаты расчета для различных значений сопротивлений переменных резисторов регулятора тембра сведены в табл. 1. ▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Расчет выполнен по следующим соотношениям: R1 = R3; R2 = 0,1R1; R4 = 0,01R1; R5 = 0,06R1; C1 = 105/R3; C2 = 15C1; C3 = 22C1; C4 = 220C1. При R1=R3=100 кОм темброблок будет вносить затухание около 20 дБ на частоте 1 кГц. Можно взять переменные резисторы R1 и R3 другого номинала, пусть, для определенности, в наличии оказались резисторы сопротивлением 68 кОм. Несложно пересчитать номиналы постоянных резисторов и конденсаторов мостового регулятора тембра без обращения к программе или табл. 1: уменьшаем величины сопротивлений резисторов в 68/100=0,68 раза и увеличиваем емкости конденсаторов в 1/0,68=1,47 раза. Получаем R1=6,8 кОм; R3=680 Ом; R4=3,9 кОм; С2=0,033 мкФ; С3=0,33 мкФ; С4=1500 пФ; С5=0,022 мкФ.

Для плавной регулировки тембра необходимы переменные резисторы с обратной логарифмической зависимостью (кривая В). Наглядно просмотреть работу спроектированного регулятора тембра позволяет программа Tone Stack Calculator 1.3

(рис. 9).

Рис. 9. Моделирование регуляторов тембра для схемы, изображенной на рис. 8

ПрограммаTone Stack Calculator предназначена для анализа семи типовых схем пассивных регуляторов тембра и позволяет сразу показать АЧХ при изменении положения виртуальных регуляторов.

↑ Удобный корпус

Расскажу немного и о самом корпусе. Как я уже упоминал – в качестве корпуса для предусилителя используется корпус от спутникового ресивера. Старичок верой и правдой служил много лет, несколько раз ремонтировался и после очередной поездки в мастерскую был переправлен мне с диагнозом «труп». Хорошие были раньше корпуса, большие! Именно по причине своих размеров и большого окна я и выбрал этот корпус. На лицевой панели кроме надписей не оказалось ничего лишнего. Остались, конечно 3 незадействованный кнопки, но это не страшно. Закрасил надписи матовой краской из балончика, купленного в автомагазине. Краска процентов на 98 совпала по цвету с той, которой был покрашен корпус изначально. Разницу можно заметить, только если очень присмотреться.

В качестве ручек для этих регуляторов установил хорошие алюминиевые ручки, которые кстати купил в датагорском магазине. Они отлично (на мой взгляд) вписались в общий дизайн предусилителя, который выдержан в серебристо-черном цвете.

Изготовление темброблока

В схеме не содержится активных компонентов, поэтому её легко можно спаять навесным монтажом прямо на выводах переменных резисторов. Если есть желание – можно спаять схему на печатной плате, как я и сделал. Несколько фотографий процесса:

После сборки можно проверять работу схемы. На вход подаётся сигнал, например, с плеера, компьютера или телефона, выход схемы подключается ко входу усилителя. Вращая переменные резисторы можно регулировать уровень низких и высоких частот в сигнале. Не удивляйтесь, если в крайних положениях звук будет «не очень» — сигнал с полностью ослабленными низкими частотами, или, наоборот, завышенными, вряд ли будет приятен на слух. С помощью темброблока можно скомпенсировать неравномерность АЧХ усилителя или колонок, подобрать звучание под свой вкус.

↑ Делаем «правильный» регулятор тембров

На практике могут быть использованы все приведенные выше схемы пассивных регуляторов тембра, что открывает простор для творчества. Для выбора «своего» регулятора тембра были проведены субъективные прослушивания, в ходе которых выяснилось, что регуляторы с небольшим (от ±6 до ±10 дБ) пределами регулирования практически не ухудшают качество звучания. Небольшой диапазон регулировок вполне достаточен для устранения мелких огрехов фонограмм и в то же время не допускает «накручивания» тембров, которым грешат многие любители. В итоге я выбрал схему темброблока с пределами регулирования ±8 дБ, показанную на рис. 10 со следующими значениями пассивных элементов: R1=15 кОм, R2=R6=50 кОм, R3=4,02 кОм, R4=5,1 кОм, R5=2,4 кОм, R7=2 кОм, C0=1 мкФ, C1=0,1 мкФ, C2=0,33 мкФ, C3=3300 пФ, C4=0,01 мкФ.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Шаг 2: Экспериментируем

Я начал со сборки схемы на макетной плате. Это очень удобно, если вы новичок и не уверены, что все сразу получится, но имейте ввиду, не стоит особо доверять симуляциям. Когда я делал тесты, было довольно много шумов в аудио сигнале.

Вы можете пропустить этот шаг и сразу приступить к пайке, если уверены, что у вас все получится.

Хочу заметить, что для проверки входящего сигнала я использовал свои пальцы. Когда вы касаетесь ими штекера, должен издаться нехороший звук, похожий на шум. Выкрутите потенциометр, который отвечает за громкость на максимум, если вы не слышите никакого звука, то не стоит подключать свой телефон, так как может быть короткое замыкание в схеме или просто что-то не так подсоединено.

Заметка: Все электролитические конденсаторы должны быть подключены правильно. У них есть маркировка на одной из сторон (чаще всего на отрицательной), потратьте немного времени, чтобы разобраться с этим.

После того, как я услышал шум в каждом из каналов, я подключил свой телефон и включил музыку, проверил все кнопки и послушал разницу в звучании.

Еще один момент — выходной сигнал. Я использовал обычные наушники. Если вы будете использовать дешевые, то можете не заметить особой разницы в настройках.

Характеристики предварительного усилителя:

Напряжение питания, В= ±15 Ток потребления, мА= 8…10 Номинальное входное напряжение, В= 0,775 Номинальное выходное напряжение, В= 0,775 Полоса частот по уровню -0,5 дБ, Гц= 25…100000 Диапазон регулировки тембра, дБ на частоте 40 Гц= ±7, на частоте 10 кГц= ±7 Коэффициент гармоник при входном напряжении 1 В, % на частоте 1 кГц= 0,0001, на частоте 20 кГц= 0,002 Отношение сигнал/шум (невзвешенное), дБ= 89 Входное сопротивление, кОм= 20 Выходное сопротивление источника сигнала, кОм, не более= 1,8

Можно включить устройство с усилителем мощности и послушать музыку. Об этом в следующей части проекта.

Трехполосный регулятор тембра на ОУ

Трехполосный регулятор тембра дает лучший результат подавления помех, чем двухполосный регулятор.

На рисунке 3 представлен пример схемы трехполосного регулятора тембра НЧ, СЧ и ВЧ для УНЧ на ОУ. Данной электронной схеме предшествует каскад на ОУ. Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора.

Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) целесообразно зашунтировать выводы питания ОУ конденсаторами 0.1 мкФ. Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ.

Рис. 3. Схема трехполосного регулятора тембра (НЧ, СЧ, ВЧ) на ОУ.

Элементы для схемы на рисунке 3:

• R1 =11к, R2=100к (НЧ), R3=11к, R4=11к, R5=1,8к, R6=500к (ВЧ),
• R7=1,8к, R8=280, R9=3.6к, R10=100к (СЧ), R11=3.6к;
• С1=0.05мкФ, С2 — отсутствует, СЗ=0.005мкФ,
• С4=0.1 мкФ-0.47мкФ, С5=0.1 мкФ-0.47мкФ,
• С6=0.005мкФ, С7=0.0022мкФ, С8=0.001мкФ;
• ОУ — 140УД8,140УД20 или любые другие ОУ с внутренней коррекцией (желательно) и в типовом включении.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е — Электроника и шпионские страсти-3.

В настоящее время очень популярны MP3-плееры с встроенной флэш-памятью, это очень миниатюрные цифровые индивидуальные средства аудиовоспроизведения, работающие на головные телефоны.

Многие из них кромефункции воспроизведения аудио-файлов, записанных в них посредством персонального компьютера, имеют встроенные УКВ-ЧМ или многодиапазонные цифровые приемники и функцию звукозаписи как от встроенного микрофона, так и от встроенного радиоприемника.

Практически, -аудиоцентр размером с наперсток. Одна проблема, — работают они только на наушники. Для громкого воспроизведения необходим дополнительный внешний УНЧ и акустические системы.

Как вариант, -можно использовать активные «колонки» для персонального компьютера, но недорогие «компьютерные колонки» обычно вообще не знакомы с понятием «качество звука», а более качественные и стоят многократно дороже.

↑ Неизбитый дизайн передней панели, приводящий нас к кардану!

Дизайн придумать полбеды, беда когда не знаешь как с ним быть. Внешний вид предварительного усилителя наклевывался довольно легко. Журналы, книги — естественно подсматривал и не один раз. В результате получился вот такой рисунок:

Только на ватмане и в натуральную величину. Само собой хотел, чтобы предварительный хорошо стыковался с моим готовым усилителем мощности по внешнему виду. Одна загвоздка: все регуляторы (переменные резисторы) будут установлены на плату, причем в ряд. Если ставить их возле ПП, к разъемам надо тянуть провода, а очень не хотелось. А тут еще ручки тембров вертикально в ряд. Само собой, еще до начала всех работ я пытался решить, как передать вращение от ручек к резисторам, причем передать качественно. Без решения этого, начинать не имело смысла.

Подумав, и проведя некоторые эксперименты, решил делать карданную передачу. В чуть более упрощенном виде и из доступных деталей. Все гибкие соединения типа тросиков, пружинок и т. д. мне не понравились. Т.е окончательное решение — кардан, если только сумею его сделать.

В принципе, если проявить скрытую в каждом из нас аккуратность, все это не очень сложно, надо только соблюсти баланс между усложнением и качеством конструкции. Настоящий кардан — довольно сложное устройство, тут такое ни к чему. Я отказался от крестовины, вернее от ее части, и упростил все соединения и крепления. Собственно все видно из упрощенного рисунка:

Трубка у меня из алюминия, толстостенная. Кольца отрезал от лыжной палки. Кое где (на громкости) кольца из медной трубки. Скоба из штампованной гайки-барашка, я только подогнул хвостики гайки до нужной величины. Втулки — некоторые латунные, некоторые алюминивые. Отверстие во втулках было как раз под нарезку резбы М4, чем я и воспользовался, нарезав на одном конце резьбу и прикрепив скобу винтом. Ось скобы — это короткий винт М4. В скобе нарезана резьба и ввернут винт (до упора), а в кольце — отверстия. Болтаться вдоль оси кольцу не дают подобранные по толщине и проложенные между кольцом и скобой шайбы. Вторая, перпендикулярная ось, сделана насквозь, т.е просверлены и кольцо и трубка насквозь. Диаметр отверстия равен диаметру пластикового пустого стержня от шариковой ручки. Стежень вставлен в отверстие (насквозь) и оплавлен по концам зажигалкой. Чтобы трубка не болталась, между трубкой и кольцом проложены шайбы из стержня от шариковой ручки потолще.

Со стороны передней панели узел кардана посажен на ось 4 мм и зажат винтами. 4 мм –это диаметр оси полуразобранных потенциометров СП3-33. На втором конце оси, со стороны лица, закреплена ручка. В данном случае это ручка громкости. Переменные резисторы СП3-33 не отличаются особой точностью изготовления и плавностью движений. Ось, как правило, люфтит, поэтому почти все оси заменил на более точные, а отверстие откалибровал разверткой. Потом все смазал вязкой демпферной смазкой. Теперь крутишь ручку и ощущаешь — все ОК. Так все устроено со стороны передней панели.

Возле платы еще проще. Потенциометры тембров и баланса достаточны прочные, поэтому второй узел кардана прицепил прямо к движкам резисторов.

Очень помогли капроновые ручки и вставки от ручек от старой аппаратуры. Они классно одеваются на движки потенциометров. А приделать их к кардану — дело техники. Только резистору громкости потребовалась «подпорка». Он хлипковатый (но точный). Ему пришлось поставить дополнительную опору с подшипником.

Понятно, что громкость крутят чаще, поэтому при изготовлении передачи на громкость я приложил больше стараний и сделал понадежней и поточнее. Остальное крутят от случая к случаю, там кое-где «схалявил». Все это крутится плавно и легко. Никаких заеданий за несколько лет использования не обнаружено.

Регулятор тембра.

Несмотря на то, что выглядит регулятор несколько необычно, тем не менее здесь применена классическая схема регулятора тембра Баксандалла. Как отмечалось выше из-за низких номиналов переменных сопротивлений номиналы конденсаторов получаются существенно больше «типовых» значений.

Конденсатор С7 (1 мкФ) определяет нижнюю частоту регулировки тембра, а конденсаторы C8 и C9 имеют значение 100 нФ и определяют частоту регулировки тембра на ВЧ. При желании глубину регулировки тембра можно увеличить до ± 10 дБ. За счет элементов IC4 исключено взаимное влияние цепей НЧ и ВЧ при регулировании тембров.

Не смотря на большие габариты и высокую стоимость, для этой части схемы настоятельно рекомендуется применение полипропиленовых конденсаторов.

Уровень шума регулятора тембра составляет всего -113 дБ в среднем положении регуляторов.

Реле RE1 служит для отключения регулятора тембра, если в нём нет необходимости. В этом случае сигнал снимается с выхода IC2A и поступает напрямую на вход IC9B в обход регулятора тембра. Чтобы избежать щелчков при коммутации служит резистор R18. Для снижения перекрестных помех коммутация в каждом канале осуществляется отдельным реле. В этом случае контактные группы реле можно запараллелить, что снизит сопротивление контактов и дополнительно повысит надёжность этой части схемы.

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которая была применена мной в этом усилителе, так как частоты раздела полос оказались как раз такие, которые и нужны были «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц и ничего пересчитывать не пришлось.

— вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писал ваше, выбрал первую схему из-за довольно качественной фильтрации полос и соответствии частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полосы) были добавлены простые регуляторы уровня усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы можно поставить от 30 до 100 кОм. Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить на современные импортные (с учётом цоколёвки!) для получения лучших параметров схем. Никакой настройки все эти схемы не требуют, если не требуется изменить частоты раздела полос. К сожалению, дать информацию по пересчёту этих частот раздела я не имею возможности, так как схемы искались для примера «готовые» и подробных описаний к ним не прилагалось.

Налаживание

Налаживание усилителей мощности ведут при токе срабатывания защиты 1 А. Ток покоя транзисторов V13, V14 (около 100 мА) устанавливают подбором резистора R14, минимум постоянного напряжения на выходе (допустимое значение ± 0,1. 0,2 В) — подбором резистора R3*. Отсутствия постоянного напряжения на выходах усилителей СЧ и ВЧ полос добиваются подстроенными резисторами R11 и R12.

После этого на вход блока фильтров подают напряжение 100 мВ частотой 200 Гц и подбором резистора R7* устанавливают на эквиваленте нагрузки усилителя НЧ напряжение 10,5 В.

Аналогично на частотах 2 и 10 кГц подбором резисторов R2* и R4* устанавливают на эквиваленте нагрузки усилителя СЧ напряжение 10,5 В, а на эквиваленте нагрузки усилителя ВЧ — 9 В. В последнюю очередь подбирают глубину ПОС.

Подключив громкоговорители и установив движки резисторов R12 и R23, R24 в нижнее (по схеме) положение, подают на вход музыкальный сигнал с преобладанием басовых звуков. Постепенно перемещая движок резистора R12 вверх, добиваются наиболее приятного звучания низших звуковых частот.

Источник

Источник питающего напряжения

Сам УМЗЧ на 2×30 Вт, но мощность зависит от напряжения питания и сопротивления колонок, подключенных к выходу. Если вы не нашли трансформатор, способный обеспечить указанное двухполярное питание (2 по 17 В) — не беда. Схема может работать и от пониженного напряжения, например 2 по 12 В. При этом просто пропорционально упадёт мощность. Зато такой трансформатор проще найти — можно даже взять два стандартных, по 12 В, и соединить их выходные обмотки последовательно.

Что касается всяческих темброблоков, как показала практика — это ненужное усложнение схемы, которое чревато лишними шумами. Менять АЧХ можно и на компьютере (телефоне). Здесь же достаточно обычного регулятора громкости. И, как вариант, баланса каналов.

Селектор входов

Как упоминалось ранее, каждый вход RCA переключается с помощью шины управления (разъём CON4). Для включения входа соответствующий контакт надо соединить с землей (GND). В следующих статьях мы опишем конструкцию блока дистанционного управления усилителем (только если будет интерес читателей!).

Но дешевле и проще (или хотя бы временно) для коммутации входов использовать галетный переключатель. Для этого потребуется однополюсный 5-позиционный галетный переключатель и кабель для его подключения.

Так как по кабелю аудиосигнал не передаётся, то его длина и расположение в корпусе не критичны.

Увеличение по клику

Трехполосный усилитель на транзисторах и ОУ (14 Вт)

Схема самодельного трехполосного усилителя мощности НЧ на транзисторах и ОУ, выходная мощность 14 Вт. Разделение сигнала на полосы в тракте предварительного усиления — эффективный путь повышения качества звуковоспроизведения. Это позволяет снизить интермодуляционные искажения, сравнительно простыми средствами получить линейную амплитудно-частотную характеристику по звуковому давлению, упростить конструкцию усилителей мощности, так как каждый из них работает в узкой полосе частот.

Основные параметры усилителя:

• Номинальный диапазон частот (при неравномерности АЧХ не более ±3 дБ), Гц — 20. 200 000;
• Частоты раздела, Гц — 400 и 4000;
• Номинальная выходная мощность, Вт, канала НЧ и СЧ на нагрузке сопротивлением 8 Ом — 14;
• Номинальная выходная мощность, Вт, канала ВЧ на нагрузке сопротивлением 16 Ом — 5;
• Коэффициент гармоник, %, при выходной мощности 4 Вт, на частоте, Гц: 100 — 0,4; 1 000 — 0,7; 10 000 — 0,4; 20 000 — 0,5;
• Относительный уровень шумов и фона, дБ канала: НЧ —90; СЧ и ВЧ —80;
• Переходное затухание между каналами,- дБ# на частоте, Г: 1 000 — 70; 20 000 — 50;

Каждый канал устройства (усилитель — стереофонический) состоит из блока разделительных фильтров с регулируемыми коэффициентами передачи раздельно в низкочастотной (НЧ), среднечастотной (СЧ) и высокочастотной (ВЧ) полосах сигнала и трехполосного усилителя мощности.

Какие преимущества у электронных регуляторов по сравнению с механическими?

Главное преимущество применения блока электронных регуляторов в отсутствии необходимости поиска потенциометров с разными передаточными характеристиками, но одинаковыми типоразмерами.

Сдвоенные потенциометры.

1. Потенциометр типа СП3-4.
2. Потенциометр импортного производства.
3. Потенциометр СП3-33-24 с выводом тонкомпенсации.

Например, для регулятора громкости потребовался бы сдвоенный потенциометр с характеристикой обратной логарифмической, а для регулятора стереобазы – с линейной характеристикой.

Поиск же сдвоенного потенциометра с отводами, для организации тонкомпенсации, и вовсе мог бы не увенчаться успехом.

А при электронной регулировке сигнала, для всех регуляторов можно использовать переменные резисторы с линейной зависимостью. Микросхема сама сформирует нужную передаточную характеристику необходимую для каждого регулятора.

Электронные регуляторы не только упрощают поиск и подбор компонентов, но и снимает проблему, так называемого, «шуршания» потенциометров.

Принципиальная схема УНЧ

Здесь приводится схема самодельного весьма бюджетного стерео-УНЧ с вполне приличным качеством звучания (на уровне недорогого стационарного компактного музыкального центра). Усилитель двухканальный, выдающий по 6W на канал при КНИ на частоте 1000 Гц не более 0,6%. Максимальная мощность 9W на канал.

В усилителе есть аналоговые регуляторы тембра по НЧ и ВЧ, регулятор громкости и стереобаланса. При работе можно пользоваться как ими, так и органами регулировки источника сигнала (МП-3 плеера).

Входное сопротивление УНЧ относительно велико (100 кОм), поэтому если сигнал будет подаваться на вход УНЧ не с линейного, а с телефонного выхода МП-3 плеера может потребоваться создать эквивалент головных телефонов для нагрузки телефонного усилителя источника сигнала. Сделать это можно включив параллельно каждому входу этого УНЧ по одному сопротивлению 30-100 Ом.

Эти сопротивления будут играть роль катушек головных телефонов. Однако, эквивалента нагрузки может и не потребоваться, — все зависит от схемы выходного каскада телефонного усилителя конкретной модели МП-3 плеера.

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя НЧ на TDA2003 для смартфона или плеера.

Схема УНЧ показана на рисунке. Она построена на основе двух микросхем TDA2003. Это интегральные УМЗЧ, аналогичные микросхемам К174УН14.

Практически микросхема TDA2003 представляет собой мощный операционный усилитель, работающих с однополярным питанием, и коэффициент усиления его определяется параметрами цепи ООС, включенной между инверсным входом и выходом. Здесь тоже самое. В частности изменять коэффициент усиления можно подбором сопротивления R18 или R22 (для другого канала).

Это может потребоваться для корректировки коэффициента усиления под конкретный источник сигнала (изменение чувствительности), а так же, если это необходимо, для выставления равенства чувствительности в каналах (например, с учетом акустической обстановки помещения, где данный УНЧ будет работать). Впрочем, для регулировки соотношения усиления в каналах есть регулятор стереобаланса на переменном резисторе R8 которым регулируется соотношения шунтирования полу-резисторов сдвоенного R7 (регулятора громкости).

Входной сигнал поступает через два разъема L и R. Это «азиатские» разъемы. Для подключения к выходу МП-3 плеера нужно сделать кабель, — на одном конце соответствующий телефонный штекер, на другом два «азиатских» штекера. Со входа сигнал поступает на пассивную схему регулировок.

Сначала регулятор тембра по ВЧ (R1) и НЧ (R6). Затем регулятор громкости на сдвоенном переменном резисторе R7 и регулятор стереобаланса R8.

Со схемы регулировки сигналы каналов поступают на два УМЗЧ на микросхемах А1 и А2.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

Блок питания УНЧ

В качестве блока питания были использованы два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, стандартной схеме. Для питания НЧ полосных каналов (левый и правый каналы) — трансформатор мощностью 250 ватт, выпрямитель на диодных сборках типа MBR2560 или аналогичных и конденсаторы 40000 мкф х 50 вольт в каждом плече питания. Для СЧ и ВЧ каналов — трансформатор мощностью 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера «Ямаха»), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкф х 63 вольт на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы плёночными конденсаторами ёмкостью 1 мкф х 63 вольта.

Регулировка тембра

В простейшем случае достаточно обеспечить некоторый подъем нижних и верхних звуковых частот, чтобы сделать звучание приятнее и

выразительнее. Для этого необязательно конструировать устройства с плавной регулировкой. Одно время было модным делать УЗЧ с

фиксированными частотными характеристиками даже в серьезной промышленной аппаратуре. Схема очень простого ступенчатого регулятора

тембра приведена на рисунке 4.

Регулятор имеет три положения.
В положении переключателя 1 конденсатор C1 отключен, а конденсатор С2 замкнут накоротко. Поэтому коррекция отсутствует и частотная

характеристика регулятора равномерна во всем диапазоне звуковых частот. Происходит лишь некоторое ослабление амплитуды проходящего

сигнала, обусловленное делителем напряжения R1, R2.
В положении 2 «Бас» включается в работу конденсатор С2. На средних и высоких частотах его емкостное сопротивление мало, и эти частоты по-

прежнему ослабляются делителем R1, R2. На нижних частотах, ниже частоты
Fн = 1/(2πR2C2),
сопротивление конденсатора С2 возрастает, и эти частоты ослабляются меньше, что и соответствует подъему басов.
В положении 3 «Джаз» параллельно R1 подключается емкость С1 и поднимаются верхние частоты, начиная с частоты
Fв = 1/(2πR1C1),
Примерно по тому же принципу работает и более сложный регулятор тембра с плавной и независимой регулировкой подъема или некоторого

завала нижних и верхних звуковых частот. Его схема показана на рисунке 5.

В верхнем положении движка резистора R2 поднимаются нижние частоты, поскольку средние и высокие ослаблены цепочкой C1, R3.
В нижнем же его положении басы ослаблены, поскольку средние и высокие частоты проходят к УМЗЧ через конденсатор С1. Регулятор верхних

частот R4 подобен уже рассмотренному простейшему регулятору громкости. Но на средних и низких частотах он не действует из-за

возрастающего емкостного сопротивления конденсатора С2. Высокие же частоты проходят через этот конденсатор беспрепятственно.
В регуляторах тембра с успехом можно использовать переменные резисторы с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота оси (типа

А).
В высококачественной аппаратуре применяют и более сложные регуляторы тембра или даже многополосные эквалайзеры, позволяющие

независимо подобрать уровень любой полосы звуковых частот. О них можно прочитать в специальной литературе по звукотехнике.

В. Поляков, професор, ЮТ №1 2011г.

Шаг 4: Делаем корпус

Скорее всего, вы захотите установить потенциометры на одной стороне коробки. Я использовал пластиковый корпус по размеру моей платы. Просверлил четыре отверстия спереди, чтобы просунуть через них оси потенциометра, которые затягиваются на небольшой пластиковой детали внутри корпуса.

Темброблок используется для выравнивания Амплитудно-Частотной Характеристики (АЧХ) усилителей низкой частоты. Так как многие УНЧ обладают нелинейной характеристикой в различных диапазонах частот: в диапазоне низких и высоких частот коэффициент усиления значительно хуже, чем в средне-частотном интервале. Поэтому для высококачественного звуковоспроизведения имеет смысл использовать специальные модули — «темброблоки», с помощью которых можно регулировать аудио сигнал по всему спектру диапазона.

По своей сути это фильтры СЧ диапазона, управляющие глубиной среза в заданной области частот не трогая НЧ и ВЧ частоты и поэтому АЧХ усилителя выравнивается, но при этом немного снижается амплитуда входного сигнала, и может потребоваться дополнительное усиление. Таким образом модули настройки тембра можно условно разделить на два класса: пассивные (только регулировка АЧХ) и активные (регулировка АЧХ + усилительный каскад для компенсации)

Это конструкция темброблока ослабляет сигнал в диапазоне средних частот где-то в 10 раз, и поэтому ее размещают между двумя усилителями — предварительным и оконечным.

Подбор радиокомпонентов зависит от сопротивления источника сигнала Rc и нагрузки Rн (входное сопротивление следующего усилительного каскада). Осуществим расчет номиналов радиоэлементов: Переменные резисторы всегда берут одинаковые с условием:

R c

Остальные компоненты вычисляются по упрощенным формулам:

R1= R4= 0.1R; R3= 0.01R; C3= 0.1/R; C1= 22C3; C2= 220C3; C4= 15C3

Транзистор в устройстве используется для компенсации потери сигнала. К нему особых требований не предъявляется можно взять даже морально устаревший КТ315.

Хочу сразу сказать, что данный регулятор тембра может смело посоревноваться с теми, что используются в современной аудиотехнике, его схема была скопирована из какого-то радиолюбительского журнала, но теперь уже не вспомню какого именно. Одно точно могу сказать этой конструкцией темброблока доволен как слон

Внешний вид радиолюбительской конструкции и размещение компонентов на печатной плате, смотри на рисунке вверху страницы

Здесь приводятся схемы пассивных тембров известных мировых брендов гитарной электроники, такими как Fender, Marshall и VOX. От самых простых с одним регулятором до более сложных трехполосных.

VOX AC30

Такая простейшая конструкция позволяет осуществлять только завал высоких частот. Она применяется в простейших ламповых комбо.

Fender Princeton

С помощью схемы темброблока Fender Princeton можно производить как подъем так и завал высоких частот.

Marshall 18 Watt

Данным темброблоком можно настраивать подъм в область низких и высоких частот.

VOX Top Boost

Данный тембр регулирует как высокие так и низкие частоты.

Ниже приведены несколько известных схем темброблоков — двухполюсников: Fender «BrownFace» Bandmaster 6G7, Ampeg SVT, Marshall JMC800 Mod.2001

Из этой троицы тембров каждый индивидуален и хорош по своему. На каком остоновиться вам и сделать окончательный выбор однозначного ответа не существует. Тут уж сами, экспериментируйте, схемы не сложные и легко повторяются навесным монтажом или на макетной плате.

Для чистоты статьи приведу также схемы трехполосных темброблоков. ИМХО самых популярных среди всех радиолюбителей.

Эти брендовые гитарные конструкции позволяют регулировать низкие, средние и высокие частоты. Marshall дает более утяжеленный звук чем темброблок фирмы Fender. Ниже приводятся номиналы радиокомпонентов в различных вариатах этих схем.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) — на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ)

ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Похожие записи:

Сила и плотность тока. линии тока Плавкие предохранители Разборные 4-контактные 3.5мм аудио штекеры для ремонта наушников Стабилизаторы тока на lm317, lm338, lm350 и их применение для светодиодов Stm32cubeide Делаем подсветку на велосипед из светодиодной ленты