Низкочастотные эквалайзеры и кланг – регистры

Появление звуковоспроизводящей аппаратуры классов Hi-Fi и Hi-End вызвало необходимость более точной и дифференцированной регулировки АЧХ УЗЧ, которую уже не могли обеспечить традиционные два регулятора тембра, Возникла потребность в независимой регулировке отдельных узких участков звукочастотного спектра, что привело к появлению многополосных регуляторов тембра - так называемых эквалайзеров. По физическому принципу разделения спектра и схемотехнике все эквалайзеры можно условно разделить схемы с пассивным регулированием (с использованием узкополосных RC- и LC-фильтров) и системы с активными элементами - транзисторами, операционными усилителями, микросхемами.

В импортной аппаратуре встречаются эквалайзеры с независимым регулированием до 10 отдельных участков спектра, однако в большинстве серийно выпускаемых аппаратов число таких участков не превышает 6.

Все эквалайзеры принято разделять на графические и параметрические. В графических эквалайзерах каждый отдельный регулятор изменяет только уровень сигнала на одной основной частоте (частоте раздела) и в некоторых пределах по обе стороны от частоты раздела, причем, как правило, и в сторону увеличения, и в сторону уменьшения, т.е. действует наподобие обычного регулятора тембра, хотя и более узкополосного. В таких эквалайзерах обычно используют только «ползунковые» переменные резисторы, а параметры схемы подбирают таким образом, чтобы среднему положению движка регулятора соответствовал некий средний уровень сигнала на частоте раздела (притом - одинаковый для всех отдельных регуляторов).

В этом случае при среднем положении движков всех регуляторов обеспечивается линейная АЧХ усилителя во всей полосе частот, а перемещение движка любого регулятора вверх или вниз от среднего положения соответствует подъему или завалу частотной характеристики на частоте раздела.

Когда ручки управления всех регуляторов эквалайзера выведены на лицевую панель усилителя, их зрительное положение практически соответствует форме АЧХ усилителя поэтому такие эквалайзеры названы графическими. На рис. 2.22 приведена электрическая схема подобного эквалайзера и соответствующая форма его АЧХ для крайних положений входящих в эквалайзер регуляторов.

Рис. 2. 22. Графический эквалайзер: а - принципиальная схема; б - частотные характеристики

Иначе построены параметрические эквалайзеры. Используя набор операционных усилителей, удается построить звено, внутри которого оказывается возможным регулировать не только степень усиления и ослабления сигнала на одной частоте раздела, но также изменять и саму эту частоту и, что весьма важно, полосу частот влияния регулятора. При этом все звенья эквалайзера (а их число, как правило, лежит в пределах от 4 до 6) оказываются абсолютно одинаковыми по схемотехнике, а частотные и амплитудные параметры определяются исключительно сопротивлениями двух резисторов и емкостями двух конденсатором из числа входящих в схему.

На рис. 2.23 приведена схема пятиполосного параметрического эквалайзера, а в табл. 2.1, даны сопротивления резисторов и емкости конденсаторов, определяющих основные параметры любой из его ячеек.

Рис. 2.23. Принципиальная схема пятиполосного параметрического эквалайзера

Таблица 2.1. Параметры пятиполосного эквалайзера

Установкой номиналов резисторов R15 и R18 и конденсаторов С2 и СЗ тех величин, что указаны в таблице, автоматически обеспечиваются и указанные в таблице частотные параметры всех пяти фильтров.

Помимо эквалайзера известна и другая система сервисного управления усилителем ЗЧ, называемая кланг-регистром. Он представляет собой сочетание четырех раздельных независимых регуляторов тембра в соответствующих участках звукочастотного диапазона и переключателя на пять зависимых положений.

В четырех его положениях плавные регуляторы тембра отключены, а общая АЧХ усилителя принимает заранее сформированный вид, соответствующий наиболее типичным формам музыкального или речевого содержания. Обычно такие характеристики имеют собственное имя: речь, концерт, джаз и интим. Характеристике «Речь» соответствует полоса частот от 200...300 Гц до 3…4 кГц с резким завалом выше и ниже полосы пропускания; при нажатии кнопки «Концерт» сквозная АЧХ усилителя приближается линейной во всей полосе частот от16...20 Гц до 20...22 кГц; режиму «Джаз» соответствует существенный подъем (на12...16 дБ) частот ниже 120 Гц и выше 5 кГц; в режиме «Интим» при сохранении подъема низких частот осуществляется глубокий «завал» характеристики на частотах выше 4...5 кГц.

Нажатие пятой кнопки отключает все фиксированные АЧХ и включает четыре плавных регулятора тембра, позволяя тем самым оператору самостоятельно выбрать характер звучания.

Кланг-регистры - чисто немецкое изобретение, применявшееся некоторыми ведущими фирмами в наиболее дорогих и престижных «консольных», радиоаппаратах высшего класса в 50-х- 60-х гг. прошлого века. В отечественной практике кланг-регистр применялся всего в одной промышленной модели - телерадиокомбайне «Темп-5». Его схема приведена на рис. 2.24.