Регуляторы тембра

Назначение: обеспечить такое регулирование АЧХ усилителя, чтобы компенсировать частотные искажения, вызванные несовершенством акустических систем; или сформировать АЧХ под конкретную фонограмму с учетом акустических свойств помещения и дефектов записи фонограммы, и тем самым восстановить естественный (либо желаемый) тембр звучания.

В устройствах высокого качества звучания коррекция АЧХ для уменьшения ее искажений акустическими системами или помещениями часто осуществляют эквалайзерами.

Такая коррекция проводится один раз для определенных условий прослушивания.

В дальнейшем настройка эквалайзера не меняется, а коррекция тембра под разные фонограммы осуществляется обычными регуляторами тембра.

Поэтому эквалайзер – отдельное устройство (в отдельном корпусе), а в усилителях мощности есть регуляторы тембра.

3. Методы регулировки АЧХ

1. Классический метод Баксандалла:

– регулируются характеристики ВЧ и НЧ – звука; нельзя менять уровни сигналов только на нужных частотах;

– трудно повторить найденную ранее форму АЧХ;

– частоты перегиба устанавливаются подбором величин элементов при изготовлении и далее не меняются;

2. Графический эквалайзер:

– диапазон частот разбивается на 5,12 и более полос (октавных диапазонов), усиление в которых устанавливаются отдельно высокоточными ползунковыми – переменными резисторами;

– при применении в схеме –контуров, переходная характеристика оказывается сложной и непредсказуемой (минус данного метода);

– также практически невозможно получить достаточно гладкую АЧХ при ненулевом коэффициенте передачи (минус данного метода);

– также требуется много компонентов (минус данного метода);

3. Регулировка наклона АЧХ:

– при преобладании в фонограмме НЧ или ВЧ составляющих можно устранять искажения АЧХ в большем диапазоне малым количеством регулировок;

4. Ступенчатая регулировка:

– не на много меняется нужный участок АЧХ (дБ);

– при нескольких независимых регуляторах можно скорректировать общий баланс фонограммы или обеспечить избирательное выравнивание;

5. Многоступенчатая регулировка:

– осуществляется по пункту 4 с большим количеством ступеней;

– АЧХ меняется произвольно в широких пределах, а наличие переключателей позволяет легко запомнить и восстановить потом желаемую АЧХ (плюс данного метода);

– гладкая АЧХ получается только при среднем положении регуляторов (минус данного метода).

Регуляторы тембра (реализация на методе Баксандалла):

Параметры:

1. Диапазон регулировки частот;

2. Пределы регулирования тембра (дБ);

3. Отношение (в среднем положении регуляторов);

4. .

, т.е. в среднем положении регулятора: (должно быть для возможности подъема АЧХ на данной частоте).

В пассивных регуляторах отношение ухудшается в несколько раз.

Пассивные регуляторы тембра:

нужно для развязки регуляторов между собой.

Минусы:

– пассивный регулятор вносит ослабления в сигнал в положении 0 дБ;

– нагрузка должна быть высокоомной, иначе будет шунтировать нагрузку.

Плюсы:

– в схеме отсутствуют нелинейные и фазовые искажения сигналов;

– обходятся без активных элементов.

Видно, что полного усиления и ослабления не происходит. Эта схема применяется в высокочастотных схемах усилителей.

Активные регуляторы тембра:

– цепочка коррекции по входу; – для развязки регуляторов друг от друга; (влево) (330 нФ) закорочен (10 кОм, 330 нФ) – интегральная цепочка НЧ-регулятор;

Плюсы:

– в данной схеме можно использовать недорогие резисторы с линейной характеристикой;

– не вносятся ослабления в сигнал (т. е. не повышается относительный уровень шума);

– нагрузка может быть относительно низкоомной.

Минусы:

– может вносить нелинейные искажения;

– в области ВЧ могут возникнуть дополнительные фазовые искажения.

Сейчас распространены специализированные ИМС регулирования тембра (громкости) К174УН10.

Параметры регулирования:

В простейших устройствах часто применяют подъем НЧ и ВЧ (часто одновременно), также существует кнопка X-BASS – ступенчатое регулирование НЧ.

Активные регуляторы тембра делаются на основе инвертирующих схем (т.к. не инвертирующий усилитель не может обеспечить).

– максимальный подъем; – максимальный спад.

Такие регуляторы слабо влияют на СЧ, поэтому желательно дополнять их регуляторами СЧ.

Минусы:

– такие регуляторы не позволяют менять АЧХ только очень низких или очень высоких частот;

– при подъеме регуляторами тембра, также немного повышается СЧ (возникают звоны, бубнения).

Если добавить возможность регулирования и , то получится параметрический регулятор тембра.

Иногда вводят переключатели частот и (частоты перегиба).