Hi-Fi và điều khiển âm lượng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn

 Bình luận bài viết

Có lẽ tôi sẽ bắt đầu bằng một câu trích dẫn: "Nhiệm vụ điều chỉnh mức tín hiệu - nói cách khác là" độ ồn " - là một trong những vấn đề khó khăn nhất trong mạch của thiết bị âm thanh" [1]. Ở đây, tác giả, đơn giản hóa rất nhiều vấn đề, đánh đồng các khái niệm như "mức tín hiệu" và "độ ồn", sau đó mô tả mức độ kiểm soát của mình. Mức tín hiệu là một khái niệm từ lĩnh vực mạch điện dành cho bộ khuếch đại âm thanh (và không chỉ) tần số. Các thuật ngữ "kiểm soát mức độ" hoặc "kiểm soát đạt được" được sử dụng ở đây. Và độ ồn là một khái niệm từ lĩnh vực âm học sinh lý, trong đó “độ ồn”, “mức độ ồn”, v.v. được sử dụng [2].

Khái niệm "độ ồn" phức tạp hơn nhiều so với thuật ngữ "mức tín hiệu", được các kỹ sư âm thanh và kỹ sư âm thanh sử dụng và biểu thị lượng điện áp (tính bằng vôn hoặc decibel) tại các điểm khác nhau trong đường khuếch đại âm thanh. Điều khiển mức, không giống như điều khiển âm lượng, là thiết bị độc lập với tần số. Thậm chí còn có một thứ gọi là "điều khiển âm lượng được bù mỏng" (có mùi như tautology!), Biểu thị một điều khiển có tính đến các đặc tính của thính giác. Điều đáng nói là thuật ngữ "kiểm soát âm lượng sinh lý", tương tự như thuật ngữ vừa được đặt tên. Không còn nghi ngờ gì nữa, các nút điều chỉnh âm lượng trong thiết bị Hi-Fi thường được bù mỏng hoặc sinh lý. Chúng tôi sẽ không xem xét thiết bị của "cao cấp" (Hi-End), vì bất kỳ ý thích bất chợt nào của những kẻ hợm hĩnh đều được đáp ứng ở đó với rất nhiều tiền. Sang trọng là phải!

Được biết, độ nhạy của tai người phụ thuộc vào tần số [3] và do đó âm lượng âm thanh cảm nhận như nhau ở các tần số khác nhau tương ứng với các mức áp suất âm thanh khác nhau. Về mặt đồ họa, sự phụ thuộc này được minh họa bằng "các đường cong có độ ồn bằng nhau" (Hình 1). Để đảm bảo tái tạo chất lượng cao của một chương trình âm thanh cụ thể, cần tập trung vào các đường cong âm lượng bằng nhau để bù cho sự khác biệt tương ứng về độ nhạy của thính giác. Tác vụ này được thiết kế để thực hiện các điều khiển âm lượng được bù mỏng [2].

Tuy nhiên, việc thiết kế một bộ điều chỉnh như vậy không hề dễ dàng. Vấn đề là hình dạng của các đường cong có âm lượng bằng nhau là mơ hồ. Nó phụ thuộc vào một số yếu tố, đặc biệt là vào đặc tính âm học của phòng nghe, sự hiện diện của tiếng ồn che lấp, đặc điểm thính giác của người nghe, v.v. Do đó, âm thanh của điều khiển âm lượng được bù, cần thiết trong trường hợp này hay trường hợp khác, cũng trở nên mơ hồ. Chưa hết, theo người nghe, có thể thu được kết quả tốt nếu chúng ta sử dụng các đường cong tiêu chuẩn có độ lớn bằng nhau của các âm thuần cho sóng âm phẳng. Nhưng chúng cần được điều chỉnh, được hướng dẫn bởi những cân nhắc dưới đây.

Khi nghe các chương trình ca nhạc, mức âm lượng thường không vượt quá 90 phon và có thể được người nghe giảm xuống ngưỡng nghe hoặc mức âm thanh trong phòng. Để rõ ràng, chúng tôi lấy phạm vi điều khiển âm lượng ở tần số 1...2 kHz bằng 80 dB. Chúng tôi sẽ giả định rằng đáp ứng tần số của bộ điều chỉnh là tuyến tính và chương trình âm nhạc được cân bằng về âm sắc ở vị trí của bộ điều chỉnh tương ứng với âm lượng tối đa (80 phon). Việc chuyển đổi từ mức âm lượng này sang mức âm lượng khác, chẳng hạn như 60 phon, yêu cầu điều chỉnh đáp ứng tần số của bộ điều chỉnh.

Để thu được từ sự phụ thuộc đã hiệu chỉnh trong Hình 1, chúng tôi vẽ một đường nằm ngang qua vạch chia 80 dB trên trục L (được thể hiện bằng một đường chấm chấm). Sau đó, chúng tôi đo khoảng cách từ đường thẳng này đến một số điểm nằm trên đường cong có độ ồn bằng 80 von. Hơn nữa, những khoảng cách này được đặt xuống từ các điểm tương ứng trên đường cong có độ ồn bằng nhau 60 von. Thông qua tọa độ mới thu được theo cách này, chúng tôi vẽ một đường cong sẽ là đáp ứng tần số đã điều chỉnh của bộ điều chỉnh ở vị trí tương ứng với mức âm lượng 60 phon.

Tương tự, so với đường cong của âm lượng bằng 80 phon. các đáp ứng tần số đã hiệu chỉnh được xây dựng ở các mức âm lượng 40. Nền 20 và 0 (3) và họ các đáp ứng tần số của điều khiển âm lượng cần thiết để đạt được độ lớn chính xác. Trong phạm vi âm lượng 80 dB, nó được hiển thị trong Hình 2 (các đường liền nét dày).

Bây giờ, cần phải xây dựng một bộ điều khiển âm lượng được bù mỏng có họ đáp ứng tần số tiếp cận mức yêu cầu theo cách tốt nhất có thể. Trong dải tần dưới 2 kHz, đường cong tương ứng với mức tăng tối thiểu có thể được tính gần đúng bằng đáp ứng tần số của mạch RC. thể hiện trong hình.3a. Đặc tính này ở bên trái của tần số uốn f1 (Hình 3b) có độ dốc 6 dB trên mỗi quãng tám. Nếu điện trở R2 của mạch này được biến đổi và điện trở tối thiểu của nó được chọn nhỏ hơn nhiều so với R1. thì khi điều chỉnh điện trở R2, cùng với việc thay đổi hệ số truyền tải của mạch thì tần số xuất hiện đáp ứng tần số của nó cũng sẽ thay đổi theo. Như có thể thấy trong Hình 2, có tính đến giá trị xấp xỉ trong phạm vi 3 dB, tần số uốn phải di chuyển dọc theo đường LV trong quá trình điều chỉnh để mang lại âm lượng mong muốn. Phạm vi thay đổi của điện trở R2 trong trường hợp này không được lớn hơn 100, vì fa / fv<100. Mặt khác, độ lợi Kp của bộ điều chỉnh ở tần số 2 kHz, như có thể thấy trong Hình 2 và như đã đề cập trước đó, sẽ thay đổi 80 dB (với hệ số 10000). Điện trở R2 sẽ thay đổi theo cùng một lượng.

Rõ ràng là bằng cách thay đổi điện trở của chỉ một điện trở R2, sẽ không thể đạt được sự thay đổi tần số uốn và thay đổi hệ số truyền như vậy. Tuy nhiên, bằng cách tăng số lượng mạch RC nối tiếp và đồng thời giảm giới hạn điều chỉnh của điện trở R2 trong mỗi mạch. vấn đề này có thể được giải quyết. Đã có hai mạch RC như vậy (hằng số thời gian của mạch thứ hai phải lớn hơn 20...40 lần so với mạch thứ nhất) cho phép thu được một kết quả khá chấp nhận được: độ lệch của các đường cong của họ đáp ứng tần số thực (nét đứt nét các dòng trong Hình 2) so với yêu cầu (đường nét liền) không vượt quá 3 dB.

Ở các tần số trên 2 kHz, việc giảm âm lượng từ 80 xuống 60 phon đi kèm với sự xuất hiện của sự uốn cong trên đường cong 60 phon ở tần số 5 kHz với độ dốc 3 dB trên mỗi quãng tám. Khi giảm thêm âm lượng xuống ngưỡng cảm giác thính giác (nền mức 3), tần số uốn thay đổi từ 5 đến 3 kHz, trong khi độ dốc của các đường cong thực tế không thay đổi. Trong dải tần số này, nền của đường cong 3 có thể được tính gần đúng bằng đáp ứng tần số của mạch RC như trong Hình 4a. Giá trị của các điện trở R1 và R2 giống như trong mạch RC. thể hiện trong hình.3a. Sự thay đổi điện trở R2 không dẫn đến sự thay đổi tần số uốn f2 (Hình 4b).

Để việc tăng âm lượng từ 60 lên 80 phon không đi kèm với việc tăng tần số âm thanh cao hơn, mạch RC phải cung cấp bù tần số ở hệ số truyền tối đa, có thể đạt được bằng cách mắc song song điện trở R2 với tụ điện C2 có công suất sao cho các hằng số thời gian T2=R1C1 và x3=R2-C2 sẽ bằng nhau. Trong trường hợp này, việc giảm điện trở R2, cần thiết cho điều khiển âm lượng, sẽ đi kèm với việc giảm hằng số thời gian T3 và thay đổi tần số cắt của mạch RC (f3 = 1/2nR2-C2) sang vùng tần số cao hơn, trong khi tần số uốn f2 sẽ không thay đổi, điều này sẽ đảm bảo đáp ứng tần số của mạch RC với các đường cong độ ồn bằng nhau e trong dải tần trên 2 kHz đáp ứng yêu cầu.

Một ví dụ về triển khai thực tế của điều khiển âm lượng bù mỏng được hiển thị trong Hình 5 [4, 5]. Điện trở của điện trở và tụ điện có trong nó có thể được tính bằng các mối quan hệ sau:

• R1=R3=R:
• R4phút=R5phút=0.01R;
• R4max=R5max=10R;
• R1C2=R3C3=20MKC;
• R4minC4=4000 µs;
• R5minC5=100 µs;
• R5maxC6=20µs. Điện trở R có thể được chọn trong phạm vi 103..106 Ohm. Trong hình 5 R=510 kOhm. R5minC5=2000 µs (4000); R4minC4=100 µs.

Để tránh mắc mạch R5-C5. bộ khuếch đại AF được kết nối với đầu ra của bộ điều chỉnh phải có trở kháng đầu vào lớn và điện dung đầu vào nhỏ. Đặc biệt, nó có thể được thực hiện theo mạch theo dõi điện áp trên op-amp với các bóng bán dẫn hiệu ứng trường ở đầu vào. Trở kháng đầu ra của bộ khuếch đại được kết nối trước bộ điều chỉnh phải nhỏ hơn 20 lần so với điện trở R2. Các biến trở của điều khiển âm lượng bù mỏng phải được tăng gấp đôi. Trong trường hợp của chúng tôi, các chức năng của chúng được thực hiện bởi các điện trở quang R4, R5 và điện trở R10 đóng vai trò là cơ quan điều chỉnh. đổi dòng điện qua bóng đèn sợi đốt HL1. Điện trở quang SFZ-1 được sử dụng trong điều khiển âm lượng có tốc độ cao (hằng số thời gian - nhỏ hơn 0,06 giây) và phạm vi thay đổi điện trở cần thiết. Đèn sợi đốt (siêu nhỏ) - NSM (6,3 Vx20 mA). dòng điện qua nó thay đổi trong khoảng 6 ... 18 mA. Các điện trở quang được đặt gần đèn sợi đốt và toàn bộ bộ điều chỉnh được đặt trong một màn hình kim loại mờ đục.

Hình 5 cho thấy điều khiển hai kênh cho bộ khuếch đại âm thanh nổi. Trong đó, cần chọn các điện trở quang theo cặp ở các kênh khác nhau để khi thay đổi trong phạm vi từ 104 đến 106 Ohms, điện trở của chúng khác nhau không quá 20%. Nếu không, sự mất cân bằng kênh sẽ dễ nhận thấy khi thay đổi âm lượng.

Cân bằng âm thanh nổi được điều chỉnh bằng điện trở R9 trong phạm vi ±6 dB. Tụ C7, CB loại bỏ tiếng kêu sột soạt do biến trở tạo ra.

Biến trở R10 phải có đặc tính điều chỉnh tuyến tính. Điện trở cố định - với độ lệch điện trở so với giá trị danh nghĩa không quá ± 5%. Tụ điện C1. C4, C5 - giấy MBM, phần còn lại - gốm. Điện dung của tụ điện C6 phụ thuộc vào điện dung lắp đặt và điện dung đầu vào của bộ khuếch đại được kết nối với đầu ra của điều khiển âm lượng. Đèn sợi đốt phải được cung cấp bởi nguồn điện ổn định.

Việc điều chỉnh bộ điều chỉnh nhằm đảm bảo tính tuyến tính của đáp ứng tần số ở Kn = 0 dB (bằng cách chọn C6) và kiểm tra danh tính của họ đáp ứng tần số của nó trong các kênh khác nhau của bộ khuếch đại âm thanh nổi ở các mức âm lượng khác nhau.

Một ví dụ khác về bộ điều chỉnh được thể hiện trong Hình 6. Nó sử dụng các điện trở biến thiên kép với sự phụ thuộc tuyến tính của điện trở vào góc quay của trục (nhóm "A"). Đối với bộ điều chỉnh âm thanh nổi, bạn cần sử dụng hai biến trở kép. Giải pháp như vậy không gây ra bất kỳ vấn đề cụ thể nào với việc điều chỉnh độ cân bằng, nếu thang đo mức âm lượng được áp dụng cho bảng điều khiển nơi lắp đặt cả hai điện trở.

Nỗ lực sử dụng một điện trở bốn gặp khó khăn lớn; thứ nhất, nó là một "con chim" rất hiếm trong khu vực của chúng tôi, thứ hai, điện trở của nó có điện trở thay đổi lớn và thứ ba, cần có thêm bộ điều chỉnh cân bằng, điều này không đơn giản hóa toàn bộ thiết kế. Sự chênh lệch điện trở của các điện trở kép là khá chấp nhận được đối với mạch này. Nếu hai điện trở có điện trở khác nhau thì phải tính lại điện dung của các tụ điện theo các tỉ số đã cho. Các điện trở R3 và R5 dùng để ngăn chặn sự gia tăng của các tần số thấp bên ngoài dải âm thanh.

Với các thanh trượt của biến trở ở vị trí trên, mức tăng của bộ điều chỉnh là -6 dB. Phạm vi điều chỉnh ở tần số 2 kHz là 80 ... 85 dB. Độ lệch so với AMX yêu cầu - không quá ±2 dB. nếu điện trở tải của bộ điều chỉnh lớn hơn 1 MΩ và điện dung tải nhỏ hơn 50 pF. Tụ điện C1. C3. C5 - phim, phần còn lại - mica. Điều chỉnh bộ điều chỉnh - có, không điều chỉnh!

Và cuối cùng, tôi sẽ nói rằng nếu bạn chỉ nghe nhạc lớn, thì việc điều khiển mức với phạm vi điều khiển là 10 ... 15 dB là đủ. Nhưng nếu bạn muốn cảm nhận sự quyến rũ của âm nhạc yên tĩnh, như thể phát ra từ công viên gần nhất, thì hãy xây dựng bộ điều khiển âm lượng này, bạn sẽ không hối tiếc!

Văn chương

1. A. Nikitin. Điều khiển âm lượng trong thiết bị Hi-Fi. - Radiohobby, 2002. Số 2, tr.63.
2. Terekhov P. Về kiểm soát âm lượng. - Đài phát thanh, 1982, số 9, S. 42.
3. Zwicker E. Feldkeller R. Tai là bộ phận tiếp nhận thông tin. - M.: Truyền thông. 1971.
4. I. Pugachev. Kiểm soát âm lượng bù lớn. - Đài phát thanh, 1988. N911.C.35.
5. Giấy chứng nhận tác giả của Liên Xô số 1390776. - Bản tin “Những phát hiện, sáng chế…”. 1988, số 15.

Tác giả: I. Pugachev, Minsk

Xem các bài viết khác razdela Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Một lần tiêm sẽ làm giảm cơn nghiện nicotine 18.03.2016 Bỏ thuốc lá không phải là một việc dễ dàng, nhưng hiện nay các nhà khoa học đã tạo ra một loại vắc-xin chống nicotine, trong tương lai có thể giúp một người bỏ thói quen này chỉ trong một mũi tiêm. Tại sao rất khó bỏ thuốc lá? Tất cả là về nicotine, chất gây nghiện cao và một loại vắc-xin mới có thể giúp cơ thể người hút thuốc tấn công các phân tử nicotine trước khi chúng đến não, do đó loại bỏ tác dụng của chúng cùng với cảm giác muốn hút thuốc của người đó. Ý tưởng vắc xin chống nicotine không phải là mới. Lần đầu tiên họ bắt đầu nói về nó cách đây vài năm, nhưng sau đó nó chỉ có tác dụng với 30% đối tượng. Bây giờ các nhà nghiên cứu đã cải thiện nó bằng cách thay đổi các phân tử cảnh báo hệ thống miễn dịch và do đó làm cho nó tấn công nicotine. Với nồng độ thích hợp của các protein mang và phân tử nicotin, những con chuột đã phát triển một phản ứng kháng thể tích cực, có nghĩa là vắc-xin đã hoạt động. Ngoài ra, khi được tiêm liều nicotine thứ hai, những con chuột đã được tiêm vắc-xin có phản ứng cực kỳ giảm và kém cỏi đối với hóa chất này. Trong các nghiên cứu tương lai, các nhà khoa học có kế hoạch nghiên cứu động lực vật lý giữa các phân tử vắc xin khác nhau và hệ thống miễn dịch để xác định nồng độ kháng thể cần thiết để vắc xin hoạt động bình thường. Mặc dù vắc xin chống nicotine vẫn chưa được bán trên thị trường, nhưng các nghiên cứu cho thấy nó có thể cực kỳ hiệu quả. Hơn nữa, một kỹ thuật tương tự có thể được sử dụng để điều trị các chứng nghiện khác, chẳng hạn như các nhà nghiên cứu tương tự đang nghiên cứu một loại thuốc chống opioid ngay bây giờ. Cần nhắc lại rằng hút thuốc không chỉ ảnh hưởng đến cơ thể mà còn ảnh hưởng đến gen của bạn như thế nào.

Tin tức thú vị khác:

▪ Máy quay video FlipVideo kỹ thuật số thuần túy

▪ Electron nghiên cứu cấu trúc nano

▪ Sự nóng lên toàn cầu phá hủy hệ thống tiêu hóa

▪ Thiết bị di động phá hỏng giấc ngủ

▪ Trái đất đang di chuyển ngày càng xa mặt trời

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Công nghệ hồng ngoại. Lựa chọn bài viết

▪ bài báo Những gì đã phát triển, đã phát triển. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Bảy Người Ngủ là ai? đáp án chi tiết

▪ Bài báo Máy nén khí ZIF-55. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động

▪ bài viết Thiết bị phát tín hiệu tấn công ban đêm. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Karaoke Converter. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024