בקרת עוצמת הקול עם פיצוי גבוה עם תיקון בס אקטיבי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / שֶׁמַע

 הערות למאמר

המאמר מתאר בקרת עוצמת קול עם פיצוי עוצמת קול ותיקון בס אקטיבי. המכשיר מאפשר לבחור את העומק הנדרש של תיקון תגובת התדר בהתאם לתנאים האקוסטיים של החדר ולרגישות של מערכת אקוסטית מסוימת.

ידוע שככל שרמת הווליום הממוצעת יורדת, הרגישות של האוזן האנושית יורדת ביותר לתדרים הנמוכים ביותר (LF) של ספקטרום הקול. כדי לפצות על תכונה פיזיולוגית זו של שמיעה, ציוד להפקת קול דורש הגברת הבס מתקנת: בווליום מינימלי (בהתאם לרמת הרעש בחדר) הוא אמור להגיע ל-25...40 dB בתדר של 50 הרץ יחסית לתדר של 2 קילו-הרץ. יתרה מכך, לפי עקומות עוצמה שוות, שיפוע העלייה צריך לגדול ככל שהתדר יורד: 6 dB לאוקטבה החל מ-250 הרץ, ו-12 dB לאוקטבה מתחת ל-100 הרץ [1].

רוב המעגלים המוכרים של בקרי נפח דק (TCVR), למעט המורכבים ביותר שבהם לא מצאו שימוש נרחב, אינם מספקים את החוק ואת עומק התיקון הנדרשים. ב-TCRGs הנפוצים ביותר עם נגד משתנה מופעל (או ללא ברזים) [2], עומק התיקון בתדר נמוך אינו עולה על 15 dB, והשיפוע שלו יורד בתדרים מתחת ל-100 הרץ.

למשל באיור. איור 1 מציג את תגובת התדר האופיינית של TCRG פסיבי באמצעות נגד משתנה ללא ברזים [2]. ניתן לראות שהעלייה המתקנת בתדר של 50 הרץ עם רווח ווסת של -40 dB היא 13 dB, השיפוע מתחת ל-100 הרץ אינו עולה על 3 dB לאוקטבה, וזה לגמרי לא מספיק. ל-TCRG על נגד עם ברז אחד יש גם מאפיינים דומים.

במהלך הפעולה, ווסתים כאלה יוצרים אפקט לא נעים: כאשר עוצמת הקול מופחתת, עומק הצליל אובד ומופיעה נטייה ל"מלמל". ניסיונות להגביר את מידת התיקון בתדרים הנמוכים ביותר על ידי הוספת מעגל RC לחוט המשותף של נגד משתנה מובילים לצמצום טווח בקרת עוצמת הקול. במקרה זה, הנפח אינו מופחת לאפס, וזה מאוד לא נוח בפועל.

חסרון נוסף של המכשירים שהוזכרו הוא שינוי שגוי בתיקון עם כוונון עוצמת הקול. תיקון בולט של תגובת התדר מתרחש לעתים קרובות כאשר הפקד נמצא במיקום האמצעי, כאשר עוצמת הקול (הרגישות) בפועל עדיין גבוהה. כתוצאה מכך, האיזון הטונאלי מופרע באזור הנפוץ ביותר של עוצמת קול ממוצעת.

למרבה הצער, כל החסרונות המפורטים אופייניים גם ל-TCRGs אלקטרוניים המיוצרים במיקרו-מעגלים מיוחדים. באיור. איור 2 מציג את תגובת התדרים של וסת מורכב מאוד TC9235 מבית Toshiba, בעל רמת רעש נמוכה (פחות מ-2 μV) ועיוות לא ליניארי (פחות מ-0,01%), בקרת עוצמת קול דיגיטלית רב-שלבית, שליטה נוחה בלחיצת כפתור. וכו' [3]. עם כל זה, הרגולטור מספק תיקון עדין לא טוב יותר מה-TCRGs שכבר דנו בהם.

במכשירים ביתיים לשחזור קול, טווח התדרים מתחת ל-100 הרץ נחשב ל"בעייתי" עבור הקישורים הסופיים של הנתיב. לפיכך, למערכת אקוסטית בגודל קטן לעתים נדירות יש תדר גבול תחתון של פחות מ-50...60 הרץ ברמה של -3 dB. בדרך כלל, ירידת לחץ הקול מתחילה בתדר של 100 הרץ. לפעמים נעשה שימוש באקולייזרים איכותיים או במתקני בס מיוחדים המבוססים על פילטרים בסדר גבוה כדי לפצות על כך. אך יחד עם זאת, יש צורך לקחת בחשבון את יכולת עומס היתר המוגבלת של ה-UMZCH בתדרים נמוכים ולהפחית את מידת התיקון במקביל להגברת הווליום. החלת אותות מתחת לתדר התהודה על הראשים הדינמיים רק מובילה לעלייה בעיוות.

נכון לעכשיו, ישנם מתקנים אוטו-בסים מיוחדים (X-Bass וכו') היוצרים באופן דינמי את תגובת התדר, תוך התחשבות בכל הגורמים המפורטים. אבל לרוב הם מייצגים פיתוחים "קנייניים" סגורים, שנעשו על מיקרו-מעגלים מיוחדים ללא סימונים [4].

המכשיר המוצע פותר את הבעיות הללו בצורה פשוטה יותר. במהלך הפיתוח, נעשה שימוש בפתרונות מעגלים חדשים, שהושגו על ידי מודלים ממוחשבים ב-Micro-Cap 7.1.0 עם בדיקה לאחר מכן על לוח לחם. כתוצאה מכך, ניתן היה ליצור מכשיר פשוט המשלב בהצלחה את ה-TCRG עצמו עם מתקן בס, אשר "משלים" את תגובת התדרים בטווח התדרים הנמוך מ-100 הרץ ומווסת את מהלכו בהתאם למיקום הווליום. לִשְׁלוֹט.

התרשים הסכמטי של המכשיר (ערוץ אחד) מוצג באיור. 3. הוא מורכב מ-TKRG פסיבי ומתקן בס אקטיבי המורכב על שבב DA1. שני החלקים משולבים לכדי שלם אחד כך שהחסרונות של הרגולטור הפסיבי מתבטלים על ידי החלק האקטיבי של המכשיר.

TCRG פסיבי מיוצר על אלמנטים R1-R4, C1, C2 על פי הסכימה הידועה (ראה איור 1) בגרסה פשוטה. מסנן R3R4C1C2 מוריד את התדרים האמצעיים בהתאם למיקום מחוון השליטה R2. פרמטרי המסנן נבחרים כדי לספק את הדחיפה המקסימלית האפשרית בתדר נמוך. תיקון HF אינו מציג בעיות והוא נקבע על ידי הקיבול של הקבל C1.

מהפלט של ה-TCRG הפסיבי, דרך מעגל C3R6, האות מסופק לכניסה ההפוכה של OP-amp DA1.1, המגביר את האות (עד 14 dB) ויוצר את תגובת התדר עם שני מעגלי OOS. הראשון הוא דרך הנגד R5, רכיבי TKRG, כולל בקרת עוצמת הקול R2, ומעגל הקלט C3.R6; השני - דרך הקישור בצורת T R7 - R10 והמיקרו-מעגל DA1.2 עם אלמנטים קשורים.

שבב DA1.2 מכיל גירטור המדמה משרן. יחד עם הקבל C5, הוא יוצר מעגל תנודה עם תדר תהודה של 45...50 הרץ. בתדר זה, אות OOS נחלש במידה המקסימלית ונוצר גיבנת בתגובת התדר של OP-amp DA1.1. במקרה זה, השיפוע של תגובת התדר מתחת ל-100 הרץ מגיע ל-10 dB לאוקטבה, והעלייה הכוללת (ניתנת להתאמה) בתדר של 45 הרץ היא +27 dB ביחס לתדר של 2 קילו-הרץ עם עמדת בקרת עוצמת הקול - 41 dB (איור 4). פרמטרים אלה קרובים לערכים הנדרשים של מאפיינים בעוצמה שווה.

המגבלה של משרעת האותות עם תדרים מתחת לרמקול התהודה נוצרת במכשיר עקב השיפוע הטבעי של עקומת התהודה של האנלוגי של מעגל ה-LC ב-DA1.2 ושני מסנני מעבר גבוה: C3R6 ו-C6Rin, שבהם Rbx היא התנגדות הכניסה של המפל העוקב אחר הרגולטור. עבור ווסת זה, התנגדות העומס המקבילה נחשבת ל-100 קילו אוהם; עבור התנגדות כניסה נוספת, יש לחשב מחדש את הקיבול C6 כך שקבוע הזמן C6Rbx לא ישתנה.

גם ה-OOS השני - דרך הנגד R5 - תלוי בתדר, מכיוון שהוא כולל מסנן שנוצר על ידי נגדים R3, R5 והקבלים C2. מערכת הגנת הסביבה מפצה כזו הוצעה על ידי המחבר במאמר [5], שבו מתואר עיקרון פעולתה בפירוט. התוצאה מסתכמת ביישור נוסף של ענף התדר הנמוך של תגובת התדר ככל שהווליום עולה. לפיכך, התיקון הנדרש מושג כאשר עוברים מנפח נמוך לבינוני (איור 4), ולא מבינוני לגבוה (ראה איור 1,2). יתרה מכך, על ידי בחירה בעומק ה-OOS המתאים, תוכלו לבטל את עומס היתר של ה-UMZCH ברמות ווליום קרובות למקסימום, בדומה למתקני בס דינמיים.

היעילות של לולאת המשוב דרך הנגד R5 מומחשת על ידי תגובת תדר מדומה (איור 5).

העקומות מחושבות עבור הגרסה עם OOS (R5 = 12 kOhm) ובלעדיה (R5 = 1 MOhm). כפי שניתן לראות מהגרפים, ה-OOS פועל באופן סלקטיבי ורק תדרים נמוכים נחלשים. כשבקרת עוצמת הקול מוגדרת ל-20 dB, ההנחתה קטנה - כ-7 dB, וברווח מירבי היא מגיעה ל-26 dB. במקביל, ה-OOS מחליק לחלוטין את שיא תיקון הבס, ומיישר את תגובת התדר. בלי זה, ה-UMZCH יהיה עמוס כבר במיקום האמצעי של ה- TKRG ויהיה צורך לבצע מניפולציות ידניות עם בקרת צליל הבס.

במיקום הנכון לפי התרשים, המחוון של הנגד R9 ושל הנגד העליון R13, עם הערכים המצוינים בתרשים, הוא בעל המאפיינים המוצגים באיור. 4. עם זאת, תיתכן וריאציה רחבה בסוג תגובת התדר: באמצעות נגד חיתוך R9 ניתן להתאים את עומק תיקון הבס בטווח של 0...+6 dB (איור 6).

הטווח מצוין בעוצמת קול ממוצעת; כשהוא יורד, הוא גדל, כשהוא גדל, הוא יורד, כלומר. המכשיר מתאים באופן אדפטיבי את עומק ההתאמה בהתאם לעקומות נפח שוות ויכולות עומס יתר של ה-UMZCH.

אם תרצה, ניתן להציג את הנגד המשתנה R9 בפאנל הקדמי ולהשתמש בו כבקרת צליל בס. היתרון שלו הוא שבניגוד לברידג' ולווסת RC אחרים, הוא מווסת את הבס, ולא את כל רצועת התדרים עד 1000 הרץ. כדי לשנות בצורה חלקה את הגוון, אתה צריך נגד משתנה עם עקומת בקרה מסוג B.

האיכות הגבוהה של הרגולטור בכללותו נובעת מ-OOS עמוק, היעדר קבלים תחמוצתיים והשימוש במיקרו-מעגל TL074. ארבעת מגברים ההפעלה שלו מאופיינים במקדם עיוות הרמוני נמוך במיוחד (Kg - 0,003%) ומאפייני רעש טובים. הודות לכך, המכשיר יכול לשמש כקדם מגבר עם רווח של עד 14dB, המספיק, למשל, כדי לפצות על הפסדים בבקרת טון פסיבית. אחרת, ניתן להפחית את הרווח לאחדות ופחות על ידי חיתוך הנגד R13, שיפחית באופן פרופורציונלי את רמת הרעש.

כמו בכל TCRGs, הדיוק של פיצוי הקול תלוי במקדם השידור של נתיב השמע. ניתן לכוונן אותו על ידי נגד החיתוך המוזכר R13 או אחד אחר הזמין בנתיב. אתה רק צריך לקחת בחשבון את התפלגות מאפייני הרווח והרעש של קישורי הנתיבים. על ידי שינוי רמת האות ובחירת הנגד R5, אנו משיגים שימור של איזון טונאלי לאורך כל טווח בקרת עוצמת הקול. אם ה-UMZCH עמוס יתר על המידה בעוצמת הקול המקסימלית, כדאי להפחית את הערך של הנגד R5 בהתבסס על התחושה הסובייקטיבית של תוכן הבס והעיוות שלו. אפשרויות התאמה אחרות כוללות הסטת שיא התהודה של תיקון הבס על ידי בחירת נגדים R11, R12 עבור רמקול ספציפי. עומק הבס מותאם עם הנגד R9, כמתואר לעיל.

בנתיבים האיכותיים ביותר, אפשר להחליף את מגבר ההפעלה TL074 ב-NE5534A. עם זאת, במקרים פשוטים יותר ניתן בהחלט להשתמש במגבר ההפעלה K157UD2A עם מעגלי התיקון המתאימים. במקרה זה, המקדם ההרמוני גדל בערך בסדר גודל, ורמת הרעש במקדם שידור יחידה לא תהיה גרועה מ-80 dB.

אחרת, הרגולטור מורכב באמצעות חלקים רגילים: נגדים MLT-0,125, קבלי KM בגודל קטן. נגד כפול משתנה מיובא בגודל קטן עם ערך נומינלי של 2 קילו אוהם (מאפיין ויסות מסוג B) משמש כווסת R50. הימצאות במכשיר של נגדים R3, R4, המחוברים במקביל למקטע העליון R2 לפי התרשים, מאפשרת שימוש בנגד משתנה בעל מאפיין בקרה ליניארי (סוג A), אולם במקרה זה, קפיצה ראשונית עוצמת הקול היא בלתי נמנעת עם שליטה חלקה נוספת.

בדיקות ניסויות והקשבה סובייקטיבית אישרו את האיכות הגבוהה של הרגולטור. הסטייה של תגובת התדר האמיתית מהמדומה לא עלתה על מספר דציבלים. רמת הרעש של הרגולטור עצמו ברווח אחדות הייתה מתחת לגבול השמיעה. פעולת הרגולטור מאופיינת באיזון טונאלי נכון בכל עוצמת קול, שמירה על בס "עמוק" בעוצמה מינימלית וללא עומס יתר של ה-UMZCH ברמות ווליום קרובות למקסימום. במקרים רבים, ניתן להימנע לחלוטין משימוש בבקרת טון קונבנציונלית ולהשתמש רק במתקן הבס.

ספרות

1. טיכונוב א. אקוסטיקה בתוכנו. - STEREO&VIDEO, 1999, מס' 4, עמ'. 18.
2. Shikhatov A. בקרות ווליום בעלות פיצוי דק. - רדיו, 2000, מס' 10, עמ' 12, 13.
3. chlplnfo.ru/doce/TOS/00145e.pdf
4. Shikhatov A. עיצוב מעגלים של מגברי כוח לרכב. - רדיו, 2002, מס' 1, עמ' 14, 15.
5. Pakhomov A. בלוק התאמות לרדיו לביש. - רדיו, 2002, מס' 9, עמ'. 16, 17.

מחבר: A.Pakhomov, Zernograd, אזור רוסטוב.

ראה מאמרים אחרים סעיף שֶׁמַע.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון הגנת השמנת יתר: מוטציות גנטיות כגורם משפיע 22.07.2023 מדענים מאוניברסיטת קיימברידג' ערכו מחקר כדי להבין את הסיבות לכך שחלק מהאנשים נשארים רזים לאורך כל חייהם. הם חקרו את ה-DNA של כמעט 2 אנשים רזים ובריאים ללא הפרעות אכילה והגיעו למסקנה שמוטציות גנטיות הן השורש של תופעה זו. על ידי השוואת הנתונים עם הגנום של כמעט 14 אנשים במשקלים שונים הזמינים במכון סרגר, המדענים מצאו מוטציות גנטיות חדשות הקשורות להשמנה או שמירה על כושר. "המחקר שלנו מראה לראשונה שאנשים בריאים ורזים נשארים כך בעיקר בגלל שיש להם פחות גנים שתורמים לעלייה במשקל. זה אומר שהשפעת הקוד הגנטי על המשקל שלנו הרבה יותר גדולה ממה שחשבנו. המדע מראה שבעיית ההשמנה הרבה יותר מסובכת ואי אפשר להאשים אנשים בלי מחשבה", מסביר ד"ר סדאף פארוקי. נכון לעכשיו, מדענים עדיין לא הצליחו להבין עד הסוף כיצד המוטציות שהתגלו אלו משפיעות על התיאבון ועל היכולת לשלוט במשקל. גנטיקאים מתכננים לערוך מחקר נוסף כדי להבין כיצד לעזור למי שאין לו קוד גנטי כזה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ צמיד חכם יעקוב אחר הרכב הזיעה

▪ גידול דגים על הירח

▪ הלאמות עוזרות להילחם בשפעת

▪ פולימר דו מימדי חזק יותר מפלדה

▪ אין יותר שמאלנים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מקורות אנרגיה חלופיים. מבחר מאמרים

▪ מאמר לורד טשקנטרס. ביטוי עממי

▪ מאמר האם עגבנייה היא פרי או ירק? תשובה מפורטת

▪ מאמר מפעיל עגורני מערם. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ כתבה תאורה מקומית במטבח. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר טריקים עם חוט או חוט. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua
2000-2024