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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Módulo de filtro para combatir la retroalimentación acústica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Altavoces En el artículo, el autor propone un bloque simple de filtros de muesca, diseñado para funcionar como parte de una mesa de mezclas modular ("Radio", 2003, No. 2, 3) de un sistema de refuerzo de sonido. Este bloque le permite suprimir el acoplamiento acústico parásito entre los micrófonos y el sistema de altavoces sin una degradación notable de la calidad. Como ya se indicó en el primer artículo, un conjunto variable de módulos amplía significativamente el ámbito de aplicación de esta consola de pequeño tamaño para grabación y refuerzo de sonido. El mayor problema en el refuerzo sonoro suele ser la aparición de retroalimentación acústica ("feedback"), y se dedica una gran cantidad de publicaciones a combatirla. Para suprimir este efecto, existen muchos dispositivos que tienen sus propias ventajas y desventajas. Pero sería extraño recomendar la instalación de costosos filtros digitales o desplazadores del espectro de frecuencias en una simple consola de aficionados [1]. Por tanto, nos centraremos en opciones más sencillas. Se cree que la "sujeción" acústica ocurre con mayor frecuencia en el rango de frecuencia de 125 Hz... 4 kHz, principalmente en frecuencias de mayor sensibilidad de los micrófonos y sistemas de altavoces cuando están mal ubicados o hay reflejos de sonido en la habitación. Está claro que para interrumpir la generación en un sistema de refuerzo de sonido, es necesario reducir la ganancia o cambiar la fase de la señal. Cuando se reduce la ganancia general, se pierde el significado de amplificación del sonido. Puede utilizar una puerta de ruido de umbral simple y reducir la ganancia solo de las señales de bajo nivel, pero este método es útil si solo desea amplificar la voz de una persona. Pero se suprimirán los sonidos cuyas fuentes estén más alejadas del micrófono; Esto no siempre es aceptable. Esto significa que es necesario reducir la ganancia de la señal solo en la frecuencia en la que ocurrió el "empate". Esto se puede hacer utilizando filtros de muesca ajustables. Para no introducir distorsiones de frecuencia perceptibles en la señal, los filtros de rechazo deben ser de banda estrecha. Se cree que "cortar" una banda de frecuencia del espectro de la señal con un ancho de menos de 0,1 octavas es completamente imperceptible incluso cuando se escucha música sinfónica, y en el habla es bastante aceptable aumentar esta banda a 0,2...0,3 octavas. En la práctica, los ecualizadores gráficos de un tercio de octava hacen frente con éxito a esta tarea, pero son muy engorrosos. Es mucho más conveniente utilizar ecualizadores paramétricos o filtros de muesca sintonizables de banda estrecha. Normalmente, los filtros de banda estrecha tienen una atenuación muy grande en la frecuencia de sintonización, pero de sus características de amplitud-frecuencia (AFC) se deduce (curva 1 en la Fig. 1) que se produce una disminución en la ganancia de 4...5 dB a lo largo de una banda bastante ancha, y esto ya causa un daño significativo a la calidad del sonido.
No es necesario introducir mucha atenuación para eliminar el "empate". Por lo tanto, al trabajar, sería posible no utilizar parte de la respuesta de frecuencia del filtro de muesca: si en la parte superior de la respuesta de frecuencia del filtro “corta” 20...30 dB, entonces la banda de muesca se volverá muy estrecha y la atenuación introducida por el filtro seguirá siendo suficiente. La forma más sencilla de resolver este problema es utilizar un amplificador sintonizable de banda estrecha en lugar de un filtro y mezclar (suma) la señal del filtro en antifase con la señal principal en la proporción requerida. Esta "proporción" asegurará la formación de la parte requerida de la respuesta de frecuencia. Curva 2 en la Fig. 1 muestra la respuesta de frecuencia de un amplificador de banda estrecha sintonizado a una frecuencia de 100 Hz, y la curva 3 corresponde a la característica del filtro tomada en la salida del sumador. El módulo utiliza dos de estos filtros (Fig. 2), ensamblados en microcircuitos DA2 y DA3.
Los circuitos de filtro son exactamente iguales y solo difieren en los valores de los condensadores C15, C17 y C20, C21. El primero de ellos se puede sintonizar en la banda de frecuencia 50...750 Hz, y el segundo, en la banda 0,5...7 kHz. Si lo desea, puede cambiar el factor de calidad y la ganancia del amplificador de paso de banda [2]. Estos parámetros determinan las siguientes relaciones de resistencias de resistencia en los filtros: Q=R17/R18; K = R17/R16. Hay que tener en cuenta que con una banda de frecuencias de corte muy estrecha es complicado sintonizar la frecuencia “inicial” y es muy fácil perder la sintonía. Con una banda de filtro amplia, las distorsiones de frecuencia que introduce son perceptibles para el oído. Las resistencias recortadoras R15 y R27 (SPZ-19a) le permiten seleccionar la parte utilizada de la respuesta de frecuencia estableciendo la proporción de suma de señales. Cabe recordar que al sintonizar la frecuencia de filtrado, la ganancia del amplificador de paso de banda cambia ligeramente. Cada uno de los filtros se activa, si es necesario, mediante los interruptores de palanca SA1, SA2. A veces es necesario habilitar ambos filtros. El módulo proporciona además un filtro de fase sintonizable con amplificador operacional DA1.3. Su circuito es mucho más sencillo, pero al cambiar la fase de la señal, es muy probable que la generación se produzca a otra frecuencia. En la práctica, para eliminar el "empate" de alta frecuencia, es mejor elegir un condensador C6 con una capacidad de 2200 pF, y para uno de baja frecuencia, aumentarlo a 0,01 µF. Además, el amplificador operacional DA1.4, incluido como inversor de fase, le permite cambiar la fase en la ruta de amplificación en 3° mediante el interruptor de palanca SA180. Los amplificadores operacionales restantes (DA1.1, DA1.2) operan en las etapas de entrada y salida, respectivamente. El amplificador operacional de la etapa de salida realiza simultáneamente la función de un sumador. Cuando conecta el bloque de filtro al control remoto después de la línea de entrada, debe enviar una señal directamente al pin 13 de DA1. En lugar de los elementos C1, R1, se instalan puentes, ya que ya existe una cadena similar en la salida de la línea de entrada. En el diagrama se puede ver que los interruptores de palanca le permiten activar y desactivar cualquier enlace a voluntad. Los filtros de fase se apagan mediante el interruptor de palanca SA4 (en la posición "OFF", modo "bypass") y el interruptor de palanca SA3 conmuta la señal para invertir la fase de la señal o para un ajuste suave del cambio de fase. El diseño del módulo de filtro es similar al diseño de los módulos de una mesa de mezclas de aficionados [1].
El dibujo de la placa de circuito impreso se muestra en la Fig. 3, y la disposición del panel frontal del módulo se muestra en la Fig. 4.
El diseño utiliza microcircuitos TL084 (TL074, K1401UD4). Todos los condensadores de filtro deben ser de película, por ejemplo, K73-17. En la práctica, un bloque de este tipo casi siempre permite eliminar de forma estable la retroalimentación acústica. El ajuste del filtro debe realizarse durante el proceso de verificación del funcionamiento del sistema antes del inicio del evento, y luego no se deben mover los sistemas de altavoces y micrófonos. Por cierto, en equipos con filtros digitales mucho más complejos, si cambias la posición relativa del micrófono y los altavoces, los filtros se vuelven a configurar automáticamente. Literatura
Autor: E.Kuznetsov, Moscú
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