В статье предлагается описание простого устройства,
способного корректировать амплитудно-частотную характеристику передачи сигнала в
соответствии с особенностями слуха человека при различной громкости
звуковоспроизведения. Напомним, ухо человека имеет неодинаковую чувствительность
при прослушивании различных частот звукового диапазона - более высокую на
средних частотах (500...7000 Гц) по сравнению с высокими (10000...18000 Гц) и
особенно низкими (20...100 Гц), поэтому одинаковый уровень акустического
воздействия на различных частотах обеспечивается различным уровнем напряжения
сигнала. Это физическое явление отражено так называемыми кривыми равных
громкостей Флетчера и Мунсона.
Современные аудиоустройства высокой верности воспроизведения промышленного и
любительского изготовления обычно стремятся делать с АЧХ, линейной в широкой
полосе частот, что не полностью соответствует физиологическим основам слуха, но
позволяет конструировать универсальный аппарат, в котором каждый индивидуальный
слушатель сможет установить требуемое ему соотношение уровней воспроизведения на
различных частотах. Такая установка может быть выполнена регулятором громкости и
корректорами АЧХ (регуляторами тембров или эквалайзером). Есть в этом, однако,
определенное неудобство - не каждый сможет это сделать правильно, так как
манипулировать приходится одновременно несколькими регуляторами (в зависимости
от конструкции усилителя - от двух до двадцати), при изменении уровня громкости
вновь приходится подбирать желаемое соотношение.
Рис. 1
Более удобным выходом из положения является создание тонкомпенсированного
регулятора громкости, в котором необходимые уровни коррекций АЧХ в зависимости
от громкости воспроизведения определены схемотехническим построением. Схема
такого регулятора, хорошо зарекомендовавшего себя в эксплуатации, показана на
рисунке. Между двумя операционными усилителями (ОУ), включенными как
неинвертирующие повторители, включены элементы компенсации. Регулировка
производится переменным резистором R4. Когда его движок находится в крайнем
левом по схеме положении, сигнал с выхода ОУ DA1.1 передается на вход ОУ DA1.2
непосредственно. В этом случае коэффициент передачи равен 1 и АЧХ равномерна в
пределах от 10 Гц до 100 кГц.
При крайнем правом положении движка переменного резистора коэффициент
передачи на самых низких частотах определяется последовательно включенными
резисторами R4 - R6. По мере увеличения частоты в работу вступают конденсаторы
С3 - C5, а затем и цепочка R3 С2. Минимальный коэффициент передачи устройства в
области 500...1500 Гц. При работе на частотах свыше 5000 Гц начинает сказываться
действие цепи R2 С1 и коэффициент передачи с ростом частоты повышается.
Глубина подавления частотных составляющих зависит от положения переменного
резистора R4 - максимальна она в крайнем правом положении. В реально работающем
устройстве были получены следующие значения (уровень АЧХ на частоте 1500 Гц
принят за 0 дБ): 20 Гц - +24 дБ, 100Гц - +17дБ,200Гц - +12дБ, 500Гц - +4 дБ, 5
кГц - +8 дБ, 10 кГц - + 10дБ.
При выполнении конструкции необходимо в качестве переменного резистора взять
резистор с обратнологарифмической характеристикой изменения сопротивления (группа
В), а для стереофонических конструкции переменные резисторы с возможно меньшим
разбросом сопротивления. Конденсаторы С3 - С5 лучше взять неполярными. Если
такой возможности нет, то можно применить оксидные, но выбирать следует типы
конденсаторов с минимальными токами утечки.
Питают устройство от двуполярного источника тока с напряжением +15 и -15 В (минимально
допустимое +12 и -12 В). Ток потребления не превышает 50 мА для стереофонической
конструкции. Выводы микросхем, подключаемые к цепям питания, следует развязать
конденсаторами с емкостью не менее 0,1 мкФ.
Устройство работает в широком диапазоне напряжений входных сигналов - от
нескольких милливольт до 2 В.
По материалам журнала "Radioelektronik", 12/1993, с.3
P.S. Вместо рекомендованных на схеме микросхем использовать можно практически
любые отечественные операционные усилители. Конденсаторы С1 и С2 керамические
КМ-4, в качестве С3 и С4 лучше использовать полиэтилентерефталатные конденсаторы
К73-11, К73-16, лакопленочные К76 любой разновидности, поликарбонатные К77-1, С5
- любой неполярный оксидный. Все постоянные резисторы могут быть выбраны с
мощностью рассеяния 0,125 Вт.
Страница статьи: http://www.radioland.net.ua/sxemaid-408.html
URL сайта: http://www.radioland.net.ua
© Radioland