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LIBROS Y ARTÍCULOS
Controles de volumen fuertemente compensados
Directorio / el arte del sonido Se sabe que cuando se reduce el nivel de volumen, una persona percibe peor los componentes de baja y alta frecuencia de la señal de sonido. Por esta razón, los dispositivos modernos de reproducción de sonido están equipados con controles de volumen dependientes de la frecuencia (compensación fina) que proporcionan un aumento de las frecuencias altas y bajas a niveles de volumen bajos de acuerdo con curvas de volumen iguales. De esta manera mejoran la percepción subjetiva de la imagen sonora. El artículo publicado describe los controles de volumen de los altavoces más comunes. La coincidencia de las curvas de compensación de sonoridad con curvas de volumen iguales, incluso para un control de sonoridad (TRG) idealmente diseñado, sólo es posible con un coeficiente de transmisión estrictamente definido de toda la ruta de la señal, comenzando desde la fuente de la señal hasta el altavoz. En otras palabras, el nivel de volumen al que se realizó el equilibrio tímbrico durante el proceso de grabación debe alcanzarse en la misma posición del control de volumen para cualquier fuente de señal. La desviación del coeficiente de transmisión del calculado conduce a una violación del equilibrio tonal. En los equipos combinados de reproducción de sonido con altavoces incorporados, todos los enlaces de la ruta coinciden en términos de nivel de señal, y esta condición, aunque con algunas reservas, se cumple. Los amplificadores de dispositivos de bloque deben funcionar con fuentes de señal con un rango suficientemente amplio de voltajes de salida (0,25 ... 1,5 V) y altavoces de sensibilidad desconocida (84 ... Los TRG utilizan un control de volumen máximo o controles de sensibilidad de entrada, y más recientemente controles de profundidad de sonoridad. El volumen generalmente se implementa mediante divisores dependientes de la frecuencia (raramente filtros) asociados con el control de volumen. El inconveniente fundamental de la mayoría de los reguladores conocidos sobre resistencias variables con tomas es el grado insuficiente de corrección de la respuesta de frecuencia en la región de baja frecuencia a bajo volumen. Para una mejor aproximación a las curvas de igual sonoridad, es necesario utilizar resistencias variables con varios taps [1] o implementar un controlador con corrección de frecuencia distribuida [2]. Sin embargo, tales dispositivos de control son muy difíciles de implementar y, por lo tanto, rara vez se usan.
Los más utilizados tanto en diseños industriales como amateurs son los TRG basados en una resistencia con un grifo, cuyo diagrama se muestra en fig.1. (en esta y todas las figuras siguientes, junto al diagrama TEG, se muestran sus características de ajuste). El grifo suele estar hecho de 1/10 de la resistencia total de la resistencia variable (contando desde abajo en el diagrama de salida), que corresponde aproximadamente a 1/4...1/3 del ángulo de rotación de la corredera del regulador. . La conexión al grifo del circuito RC convierte el regulador en un divisor dependiente de la frecuencia. El circuito R1C1 proporciona un aumento en la respuesta de frecuencia en frecuencias más altas del rango de audio y R2C2 en frecuencias más bajas. Sin embargo, estos reguladores tienen importantes inconvenientes. Por lo tanto, el grado de corrección de la respuesta de frecuencia que proporcionan en la región de frecuencias más bajas es claramente insuficiente (no más de 8...10 dB a una frecuencia de 50 Hz), y durante el proceso de ajuste se nota la naturaleza gradual de la corrección. . A medida que el volumen disminuye después de pasar por el grifo, el grado de corrección ya no cambia, mientras que a volúmenes bajos debería ser máximo. Los intentos de aumentar el grado de corrección disminuyendo la resistencia de la resistencia R2 conducen a la aparición de una caída característica en la respuesta de frecuencia en frecuencias medias en el momento en que pasa la derivación. Y, sin embargo, a pesar de estas desventajas, muchos diseñadores de amplificadores AF eligen este TRG debido a su simplicidad. Las clasificaciones de los elementos indicados en la Fig. 1 son típicas de la mayoría de los diseños. A veces puede faltar la resistencia R1. En este caso, la capacitancia del condensador C1 debería ser aproximadamente la mitad.
El regulador, cuyo circuito se muestra en la figura, proporciona un grado algo mayor de corrección de la respuesta de frecuencia en la región de baja frecuencia. fig.2. Su prototipo se utilizó en los años 50 en los receptores de radio Philips [3]. El autor no conoce ejemplos del uso de tales reguladores en diseños industriales modernos. El circuito R2C2R3 forma un filtro de paso bajo, cuya señal de salida se alimenta al grifo del regulador. Este TRG tiene las mismas desventajas que el anterior, aunque en menor medida. El grado insuficiente de aumento en la respuesta de frecuencia a frecuencias más bajas para los reguladores discutidos se explica por el uso de circuitos correctivos de primer orden. En el TRG (Fig.3), la profundidad de corrección a bajo volumen aumenta debido a la introducción del circuito R4C3, que, junto con la sección de la resistencia variable desde el motor hasta el grifo, forma un segundo dependiente de la frecuencia. divisor. El uso de una corrección de dos etapas le permite aumentar la respuesta de frecuencia a un volumen mínimo de hasta 20 ... 26 dB a una frecuencia de 50 Hz. El reverso de esta ventaja es la reducción del rango de control de volumen a 45-50 dB, que, sin embargo, en la mayoría de los casos resulta ser suficiente.
En algunos casos, no es deseable el uso de resistencias variables con derivaciones. En pic.4 muestra un circuito TEG en una resistencia variable sin derivaciones, utilizando un método de filtro para corregir la respuesta de frecuencia. El filtro R2R3R4C1C2, que suprime las frecuencias medias de la señal, comienza a funcionar a niveles de volumen bajos, por lo que se elevan las frecuencias más bajas y más altas del rango de audio. Las variantes de dicho regulador se utilizan ampliamente en el desarrollo de aficionados. El grado de aumento en su respuesta de frecuencia a frecuencias más bajas a un volumen mínimo se puede aumentar agregando un circuito de corrección similar al que se muestra en la Fig. 3.
Sin embargo, todos los esquemas considerados proporcionan solo una corrección fija y de ninguna manera ideal de la respuesta de frecuencia y en algunos casos requieren el uso de controles de tono para ajustar el equilibrio tonal. En los años 50 se hicieron intentos de crear TRG con corrección ajustable o combinar TRG con controles de tono. Probablemente una de las primeras implementaciones de esta idea fue el control de volumen del receptor de la empresa alemana "Kontinental" [3]. En el circuito, junto con un TEG pasivo en una resistencia con dos grifos, se utilizó un circuito de retroalimentación ajustable dependiente de la frecuencia, suministrado al regulador desde el transformador de salida del amplificador. El diagrama original de una unidad pasiva combinada para controles de volumen y tono en un amplificador de transistores se muestra en pic.5 [4]. Aquí, la resistencia variable R3, junto con los circuitos R1C1, R2C2, R4C4, forma un circuito de ajuste de corrección a frecuencias más altas. La cadena C5R5, conectada a la salida del control de volumen R7, proporciona corrección de baja frecuencia. La resistencia R2 crea un ligero aumento en la respuesta de frecuencia a frecuencias más bajas en la posición de atenuación mínima. La profundidad de la corrección de baja frecuencia se ajusta mediante la resistencia R6.
Los rangos amplios para ajustar la respuesta de frecuencia ahora parecen redundantes, por lo que tiene sentido excluir el capacitor C2, reemplazar el capacitor C1 y la resistencia R1 con un puente y reducir la resistencia de la resistencia variable R6 a 100 kOhm. Después de tal refinamiento, se elimina la disminución en la respuesta de frecuencia en la región de frecuencias más altas, y el rango de ajuste de respuesta de frecuencia en frecuencias más bajas se reduce a 10 dB. El diagrama de un TEG simple desarrollado por el autor con corrección ajustable basado en una resistencia con derivación se muestra en fig.6. El ajuste simultáneo de la profundidad de corrección para las frecuencias de sonido más bajas y más altas se realiza mediante una resistencia variable R1. Si no es necesario realizar ajustes en la región de frecuencia más alta, puede eliminar el condensador C2 y reducir la resistencia de la resistencia R3 a 10 kOhm. La desventaja de un TRG de este tipo (como, de hecho, de todos los circuitos con circuitos de primer orden) es la corrección insuficiente de las bajas frecuencias al volumen más bajo. Como ya se señaló, al agregar un circuito de corrección similar al que se muestra en la Fig. 3, se puede aumentar el grado de aumento en la respuesta de frecuencia en frecuencias más bajas. Utilizando el principio propuesto, es fácil introducir un control de sonoridad en equipos industriales de reproducción de sonido.
El siguiente circuito TEG (Fig. 7), también desarrollado por el autor, utiliza tanto el filtro de corrección C3R6R7 como el divisor dependiente de la frecuencia R2R3C2, logrando así un amplio rango de corrección. La resistencia variable R2 es el control de volumen, R1 es el control de corrección de baja frecuencia y R4 es la corrección de alta frecuencia.
Publicación: www.bluesmobil.com/shikhman
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