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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Mesa de mezclas modular amateur. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Músico Este sencillo control remoto se puede fabricar casi en casa o en la escuela. Sin embargo, las capacidades de este mando a distancia son suficientes para trabajar en el salón de actos de una escuela, al doblar conciertos al aire libre o grabar pequeños conjuntos musicales. El dispositivo puede funcionar con alimentación de CA o con baterías. La mesa de mezclas "MICRO RTV", descrita en [1], no es fácil de fabricar en condiciones de aficionados. Este artículo propone una versión simplificada de una consola estéreo modular (se excluyen las salidas AUX, INSERT), desarrollada sin el uso de microcircuitos escasos. Alguna reducción en los requisitos de profundidad de procesamiento de las señales de entrada y el número de canales está bastante justificada y es aceptable, ya que no está diseñado para condiciones de estudio y prácticamente no se necesitan parámetros técnicos muy altos. Sin embargo, el diseño modular del control remoto le permite transformarlo rápidamente para resolver diversos problemas, y la capacidad de operarlo desde un adaptador de CA o una batería de 12 V amplía su alcance. El diseño propuesto, cuando funciona con una batería de 12 V, es seguro incluso para los niños y puede utilizarse en discotecas escolares o durante actuaciones de conjuntos infantiles. Y cuando salga a la naturaleza, puede, por ejemplo, conectarse a la batería de un automóvil a través del encendedor. Debajo de los tableros en la parte inferior del control remoto se pueden colocar baterías, lo que le permitirá funcionar de forma completamente autónoma durante un tiempo. El diagrama de bloques del dispositivo se muestra en la Fig. 1, y una posible opción de diseño para el panel frontal del control remoto se encuentra en la foto de la primera portada.
Los seis módulos de entrada se seleccionan en función de las tareas requeridas. Para ello se han desarrollado varias variantes de bloques de entrada. Módulo de micrófono (su diagrama se muestra en la Fig. 2, a) con conector de entrada CANNON (XLR), utilizado con micrófonos profesionales. Esta unidad es conveniente para vocalistas; permite amplificar la señal de un micrófono con un voltaje de 1...240 mV (con una relación señal-ruido de 60 dB y Kg = 0,2%). El módulo tiene un control de ganancia (resistencia variable R3), que cambia la sensibilidad del amplificador en 14 dB, un control panorámico “PAN” (R35), así como controles de nivel de señal de salida (R25) y timbre para frecuencias altas y bajas. (R17 y R19, respectivamente). En frecuencias de 30 Hz y 15 kHz, la profundidad del control de tono alcanza ±12 dB. El indicador LED de sobrecarga, un LED rojo, se enciende cuando el nivel está 2 dB por debajo del nivel permitido.
El módulo tiene parámetros técnicos bastante decentes y su funcionamiento es ligeramente inferior al de los módulos correspondientes de controles remotos profesionales. La entrada balanceada reduce significativamente el nivel de interferencia externa cuando se utiliza un cable de micrófono largo. Quitando el puente entre los puntos a y b, es posible conectar alimentación “fantasma” para micrófonos de condensador. Pero, dado que simplemente no hay ningún lugar para obtener un voltaje de 48 V en el control remoto, se supone que solo se deben usar micrófonos dinámicos. Son mucho más resistentes que los mecánicos, es decir, no temen los golpes, las sacudidas y, lo más importante, son mucho más económicos. Incluso los profesionales utilizan micrófonos de condensador sólo en entornos de estudio. Desafortunadamente, debido al voltaje de suministro relativamente bajo, el margen de sobrecarga del amplificador de micrófono es sólo de unos 16 dB, pero cuando se utilizan micrófonos dinámicos, especialmente si no está muy interesado en la corrección de frecuencia (aumentando las frecuencias bajas o altas), este margen es bastante. La primera etapa (DA1) está ensamblada en el chip LM381 (análogo doméstico - K548UN1A). En el circuito de entrada se deben utilizar resistencias con una extensión no superior al ±1%. La selección de las resistencias R6 y R7 es necesaria para obtener un voltaje constante en las salidas del microcircuito, cercano a la mitad del voltaje de alimentación. Una diferencia significativa en la resistencia de las resistencias seleccionadas puede afectar la simetría de la entrada, por lo que es mejor seleccionar microcircuitos con una pequeña dispersión en modo CC. Las etapas restantes se fabrican con un amplificador operacional cuádruple tipo TL084 (TL074 o K1401UD4). La superación del nivel máximo permitido se indica mediante el LED rojo HL1. El umbral de respuesta del comparador bidireccional DA2.3 se selecciona seleccionando la resistencia R22. Es mejor configurarlo ligeramente por debajo del nivel de señal máximo permitido (recomendado 2...3 dB). La corriente consumida por el módulo es de 18...20 mA. El módulo de entrada universal es un tipo de amplificador de micrófono, ya que tiene el mismo circuito y parámetros, pero en la entrada se instala un conector JACK 6,3 y un interruptor de sensibilidad (las diferencias en el circuito del módulo se muestran en la Fig. 2b). Cuando se reduce la ganancia, la impedancia de entrada del amplificador aumenta 10 veces hasta 30 kOhm. Estos bloques son muy convenientes para conjuntos vocales e instrumentales. Este conector se utiliza para conectar muchos micrófonos; Puede conectar una guitarra eléctrica al mismo conector girando el interruptor a la posición "alto" (nivel). Un amplificador lineal de dos canales con entradas no balanceadas (el diagrama de este módulo se muestra en la Fig. 3) es conveniente para amplificar señales estéreo desde un dispositivo de reproducción de fonogramas externo: tocadiscos, grabadora, reproductor.
Conectar una guitarra eléctrica a uno de los canales de entrada estéreo alteraría la imagen estéreo. Por lo tanto, dichos módulos están diseñados para controles remotos utilizados en discotecas y pistas de baile, cuando varias fuentes de señal de sonido externas están conectadas simultáneamente al sistema. El módulo le permite ajustar el timbre del sonido en frecuencias bajas y altas (a frecuencias de 30 Hz y 15 kHz el rango de ajuste supera los 30 dB), así como la ganancia y el equilibrio. Impedancia de entrada: más de 20 kOhm. Se puede obtener un valor de voltaje de señal de salida normalizado de 240 mV si la señal de entrada tiene un voltaje en el rango de 20 mV... 3 V. El voltaje de salida más alto es al menos 3 V. La única diferencia con los circuitos convencionales es la inclusión en cada canal del mismo amplificador de micrófono, un enlace adicional R1C9 (R2C10), que reduce significativamente el nivel de ruido debido a una ligera reducción (2 dB) en el aumento de las altas frecuencias. El coeficiente de distorsión no lineal no supera el 0,2%. La relación señal/ruido es de al menos 70 dB. La corriente consumida por el módulo alcanza los 40 mA, lo que hay que tener en cuenta cuando se alimenta con pilas o con un adaptador de CA de bajo consumo. Otra opción para el módulo de entrada es utilizar un sintonizador de pequeño tamaño con banda VHF-2 (FM) para comunicarse con un radiomicrófono. Aunque los micrófonos inalámbricos económicos funcionan a una distancia de hasta varias decenas de metros, resultan muy cómodos debido a la ausencia de cables. Los receptores de radio convencionales son de poca utilidad para este propósito debido al alto ruido en ausencia de una frecuencia portadora del transmisor. Por lo tanto, se desarrolló un módulo basado en el sintonizador del diseñador de radio KE127 de Kaskad (ver diagrama en la Fig. 4). Su estructura incluye un supresor de ruido [3] DA1 (LM358N), un bloque de tono con control de altas y bajas frecuencias en DA2.1 (TL082) y un amplificador de control (DA3) con control de nivel. La señal del sintonizador se controla a través de unos auriculares conectados a la toma “TLF” (JACK 3,5). Después de sintonizar el sintonizador a la frecuencia del micrófono de radio, si no hay interferencia, la señal a través del interruptor de palanca "ON" del amplificador DA2.2 se puede enviar a los buses de la consola (MIX1, MIX2). El control "GAIN MONITOR" (R17) proporciona control independiente del volumen de escucha. En el amplificador de control se combinan las entradas de los dos canales, ya que el receptor de señales del micrófono de radio no necesita proporcionar sonido estereofónico.
El sintonizador también se puede utilizar para el fin previsto, encendiendo una emisora de radio durante una pausa en algún evento. Cabe señalar que para el módulo también se puede utilizar el sintonizador de radio KE-103, en el que la sensibilidad es ligeramente menor debido a la falta de un amplificador de radiofrecuencia adicional. Una desventaja del módulo de micrófono inalámbrico es el consumo de corriente bastante alto cuando se alimenta con batería: alrededor de 40 mA (incluso con el volumen mínimo). Antes de instalar la placa sintonizadora, conviene comprobar la presencia de una resistencia de baja frecuencia de 100 kOhm en la salida. También es recomendable sustituir el condensador de óxido de 4,7 μF en el mismo circuito por uno cerámico con una capacidad de 0,22... 1 μF. Este circuito en el sintonizador está diseñado para emitir una señal estéreo compleja (CSS) y, a menudo, se instala un puente en lugar de una resistencia. La resistencia variable para sintonizar el sintonizador se reemplaza por una resistencia variable (por ejemplo, tipo SPZ-4) instalada en el panel frontal del módulo. Para controlar el supresor de ruido, debe conectar el pin 9 del chip K174XA34 al pin 2 del tablero con un cable. El umbral de respuesta del comparador supresor de ruido DA1.1 se selecciona ajustando la resistencia R5: puede reducir el ruido en ausencia de la frecuencia portadora del transmisor o incluso "suprimir" la señal cuando el nivel de la portadora disminuye por debajo del nivel seleccionado. Cuando el supresor de ruido está activado, el indicador rojo HL1 se enciende. En el módulo, la placa sintonizadora se fija en las esquinas (desde el lado de los componentes ubicados en ella) y la resistencia variable R17 se coloca entre la placa principal y la placa sintonizadora. Además de los módulos de entradas, el mando a distancia dispone de dos módulos de salidas “MASTER”, ensamblados según un mismo circuito (Fig. 5). Cada uno de ellos tiene un sumador (DA1.2), un control de nivel de salida “LEVEL” y un medidor de nivel cuasi pico LED de diez niveles, que básicamente cumplen con los requisitos de los medidores de nivel profesionales del segundo tipo, es decir. tienen un tiempo de integración de 5 ms y un tiempo de retorno de aproximadamente 3 s [2]. Los niveles de la señal de salida se controlan en el rango de -20 dB (0,1 valor nominal) a +3 dB (1,41 veces mayor). En el rango de -3 dB a +3 dB, el error de escala no supera 1 dB, lo que facilita el control de los niveles de señal cuando están cerca del valor normalizado. Con el regulador “0” ubicado debajo de la ranura, es posible seleccionar el valor nominal de la tensión de salida desde 240 mV hasta 1,55 V.
El mando a distancia puede utilizar cuatro salidas: dos de los módulos “MASTER” y dos del conector “MONITOR” (“TLF”). Si es necesario, está permitido conectar un cable de conexión largo a las salidas "MONITOR". No se conecta un medidor de nivel a estas salidas, pero los parámetros de calidad permiten su uso tanto para escuchar la señal como para alimentarla a la entrada de un amplificador o dispositivo de grabación. En Uout. nom = 0,775 V la relación señal-ruido supera los 75 dB y Kg no supera el 0,04%. Sin señal, la corriente consumida por el módulo de salida es de 16 mA; En la señal, cuando los LED del medidor están encendidos (iluminación con un “punto”), la corriente aumenta a 28 mA. La configuración del módulo se reduce a configurar el indicador "0" dB para que se encienda usando la resistencia de recorte R8 cuando la señal alcanza el nivel nominal. A diferencia de la mayoría de los controles remotos "de consumo", donde en el mejor de los casos hay un indicador de valores promedio, un medidor de cuasi pico puede monitorear los niveles máximos de la señal de salida. La línea de salida utiliza chips de amplificador operacional (DA1) del tipo TL082 (o TL072) y el medidor de nivel utiliza LM3914. El nivel de la señal se indica mediante un punto brillante. Para el modo de indicación “columna”, basta con conectar los puntos “a” y “b” con un cable; esto aumentará la corriente consumida por la placa. Es recomendable utilizar los LED superiores que indican sobrecarga (HL8-HL10) en rojo, HL7 en amarillo y el resto en verde (todos de la serie KIPMO). Se pueden utilizar otros tipos de LED, manteniendo la diferencia de color si es posible. El detector del medidor está fabricado en un chip especializado K157DA1 (DA2). El segundo canal del microcircuito no se utiliza. El estabilizador de voltaje DA3 está ensamblado en el KR1158EN12 o KR1170EN12, pero al fabricar una unidad para usar solo en el control remoto, está permitido instalar un puente en lugar del microcircuito. Para brindar la capacidad de suministrar voltaje de alimentación desde el adaptador o la batería al módulo o placa directamente, por ejemplo, cuando se conecta un módulo de micrófono directamente a un amplificador de potencia externo, las placas de cada bloque tienen sus propios reguladores de voltaje. Si el módulo está diseñado únicamente para su instalación en el control remoto, se instala un puente en lugar del chip estabilizador integrado. Dado que la mayoría de los adaptadores de red tienen un voltaje rectificado no estabilizado en la salida, el control remoto tiene su propio estabilizador de voltaje interno (DA2 en la Fig. 6), que ya funciona a un voltaje de solo 0,6 V, superando los 12 V. Teniendo en cuenta el voltaje caída a través del diodo protector el control remoto debe recibir un voltaje rectificado de al menos 13,2 V. Los adaptadores con el interruptor en la posición "+12 V" generalmente proporcionan un voltaje de salida de 15... 17 V, y ácido cargado baterías - 13,4 V. Cuando está instalado En el panel de baterías, se puede incorporar un cargador y un indicador LED de batería baja en el módulo de fuente de alimentación.
Junto con el estabilizador de voltaje, el módulo de control alberga un amplificador "MONITOR" ("TLF") de dos canales con control de ganancia independiente en cada canal. El chip TDA2822M (su potencia de salida es 2x1 W) permite conectar las conexiones del cabezal del adaptador a sus salidas. La tensión de alimentación se suministra a través de un diodo protector VD1 y un fusible autorregenerable FI1 tipo MF-R025 para una corriente de 0,5 A. La señal se elimina a través del conector JACK 6,3, y el diseño de la placa de circuito impreso permite tres tipos de conectores disponibles comercialmente para su instalación. El diseño básico está diseñado para albergar nueve módulos, por lo que la caja de acero tiene unas dimensiones de 280x183x65 mm. El mando a distancia se puede colocar sobre la mesa o colgar en la pared, donde no molestará a nadie. En el panel lateral derecho hay un conector para encender un adaptador de red con un voltaje de salida rectificado de 12,6 ... 16 V. Los bloques (módulos) individuales tienen 30 mm de ancho, cada uno de ellos está conectado a los demás módulos a través de un conector y asegurado en la caja con dos tornillos. En la mayoría de los casos, teniendo en cuenta la posibilidad de reemplazar rápidamente los bloques según las necesidades que surjan, nueve módulos suelen ser suficientes y la alimentación para este número de bloques la proporcionan adaptadores con una corriente de carga máxima de al menos 0,5 A. Si es necesario, puede Podemos diseñar una caja con otras dimensiones. También es obvio que las placas modulares se pueden instalar en otros equipos como placas de diseño de radio normales. Se debe prestar especial atención a la elección del adaptador. Hay que tener en cuenta que muchos de ellos simplemente no pueden proporcionar la corriente declarada. Existen adaptadores con condensadores de filtro para una tensión de 10 V, aunque la tensión de funcionamiento en ellos supera los 15 V. Incluso hay a la venta adaptadores con tensión de salida “estabilizada”, que no solo no tienen estabilizador, sino incluso condensador. ! Una idea suficiente del diseño se da en la Fig. 7, que muestra un boceto del conjunto de uno de los módulos de entrada de la consola.
Los módulos se fijan a las paredes superior e inferior en forma de U de la carcasa con tornillos M2.5. Para espesores de pared superiores a 1 mm, las roscas de los orificios de montaje se pueden cortar directamente en la propia carcasa. Para fijar los tableros a los paneles frontales se utilizan esquinas de 5 mm de ancho, que están dobladas del mismo acero; también tienen agujeros con roscas M2.5. Todas las placas se conectan mediante conectores tipo MRN-4 a un backplane con barras colectoras. La parte inferior de la caja con orificios para refrigeración y tornillos para montaje en pared puede ser más delgada. Para su instalación sobre una mesa están atornilladas las patas. El diseño propuesto le permite fabricar un mando a distancia incluso en casa. Todas las placas de circuito impreso del control remoto están hechas de PCB de lámina de un lado, por lo que en algunos lugares se utilizan puentes. Un poco sobre modificaciones al mando a distancia. Por ejemplo, existe una forma sencilla de ampliar drásticamente las capacidades del dispositivo. Para hacer esto, debe colocar dos buses adicionales “MIX3” y “MIX4” en la placa de la barra colectora y debajo de los módulos de entrada interruptores de botón (SB1, SB2 en la Fig. 8), que le permitirán enviar una señal. desde estos módulos a los buses “MIX1”, “MIX2” o “MIX3”, “MIX4”.
Simplemente puede prever una conexión paralela de los autobuses. En este caso, los botones en la pared lateral del control remoto no interfieren con la instalación del control remoto en una mesa o montaje en una pared, pero es posible utilizar varios módulos (“MÓDULO DE SERVICIO”) - significa del procesamiento de señales dinámicas y de frecuencia. Pueden ser limitadores (limitadores), compresores, expansores, diversos supresores de ruido, reverberaciones o ecualizadores multibanda y otros dispositivos. Las capacidades de una consola de este tipo, incluso con una pequeña cantidad de canales, serán suficientes incluso para un ingeniero de sonido exigente cuando trabaje en condiciones de campo. La portada de la revista muestra la apariencia de una consola modular monoaural casera diseñada para un sistema de refuerzo de sonido. Es posible desarrollar una versión del mando a distancia con un amplificador de potencia de dos canales de 2x22 W, reduciendo el número de canales de entrada. Pero un control remoto de este tipo consumirá corriente hasta 4 A, y un adaptador normal no será suficiente y se necesitará un conector más potente para suministrar la tensión de alimentación. Un control remoto "transformador" de este tipo será muy conveniente, ya que es posible cambiar fácilmente su configuración en función de las tareas que surjan y realizar fácilmente la modernización. Con múltiples unidades de reemplazo, podrá aprovechar al máximo su control remoto en reuniones, discotecas y conciertos. Por cierto, el diseño modular también es prometedor para la creación de instrumentos de medición combinados para aficionados con unidades reemplazables. Dibujos de PCB y diseño de módulos de consola. Los dibujos y dibujos de los tableros se proporcionan en el shell del sistema de diseño Circad. La versión demo del programa es shareware y está disponible en el sitio web circad.net. Literatura
Autor: E.Kuznetsov, Moscú
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