Схема. Пятиполосный эквалайзер в модульном пульте

Схема Пятиполосный эквалайзер в модульном пульте 1      В настоящее время эксплуатируются уже десятки микшерных модульных пультов, выполненных по описаниям, приведенным в журнале «Радио» [1]. Простота изготовления из доступных недорогих компонентов и настройки позволяют сделать такой пульт в домашних условиях и получить при этом вполне приличные характеристики. Обычно работа с таким простым пультом тоже не вызывает сложностей. Но оказалось, что довольно часто встречаются совсем неподготовленные пользователи, которые, не ознакомившись с инструкцией по эксплуатации, очень любят крутить регуляторы. Поскольку им трудно представить себе работу темброблока с фильтрами, у которых изменяются и центральная частота настройки и полоса пропускания, то для них параметрический эквалайзер [2] остается навсегда загадкой.

Для упрощения пользования пультом было решено разработать для него модуль с многополосным графическим эквалайзером. Заодно нужно было решить еще одну проблему иногда возникающую при введении в сигнал частотной коррекции. Ведь темброблок устанавливается на входе встроенного в пульт усилителя мощности (УМЗЧ) после выходной линейки и в сигнал, уровень которого был выставлен с помощью измерителя уровня (ИУ), могут вноситься заметные изменения Часто эквалайзеры позволяют поднимать уровни составляющих на выбранных частотах сигнала на 12… 15 дБ. Можно представить себе, к чему приводит очень активная регулировка очень активным, но неквалифицированным пользователем. Даже подключение измерителя после темброблока не спасает положения, поскольку на его показания просто не обращают внимания.
Схема Пятиполосный эквалайзер в модульном пульте 2
Возникает необходимость установить кроме компрессоров во входных линейках еще один дополнительный автоматический регулятор уровня (АРУР) для выходного сигнала. При этом оказалось удобнее изменить конструкцию пульта и перенести сумматоры в модуль частотного корректора, оставив в выходной линейке пульта только регулировку выходного уровня и ИУ. Авторегулятор устанавливается после сумматоров, а управляющий сигнал обратной регулировки АРУР снимается с выхода темброблока. На рис. 1 показана структурная схема линейки эквалайзера. Авторегулятор в этом случае отслеживает и уровень сигналов с линейного входа. Чтобы не нарушить установленный первоначально стереобаланс, управляющее напряжение для АРУ должно поступать одновременно с выходов обоих каналов эквалайзера.

В нашем варианте пульта в стереофоническом звучании нет необходимости [3], так как его основное назначение — «подзвучка» речи, а в этом случае значительно важнее избежать возникновения акустической завязки. Поэтому перед УМЗЧ установлено устройство сдвига спектра частот [4], и оно вряд ли позволит передать с должным качеством стереозвук. С выхода второго канала сигнал подается на вход внешнего УМЗЧ. Заранее неизвестно, будет ли в этом УМЗЧ эквалайзер и каково номинальное значение его входного уровня Следовательно, и эквалайзер, и АРУР для этого варианта пульта нужны одноканальные На рис. 2 представлена структурная схема для монофонического варианта пульта.
Схема Пятиполосный эквалайзер в модульном пульте 3
О схемах блоков пульта и их настройке говорилось уже не раз, и никаких сложностей здесь не предвидится Что касается самого эквалайзера, то его тоже достаточно просто можно сделать с использованием всего одной микросхемы. Наиболее доступны недорогие специализированные микросхемы LA3600 и BA3822LS [5] Микросхемы представляют собою пятиполосные эквалайзеры, только первый из них — одноканальный, а второй — двухканальный. В Интернете легко найти описания не только этих микросхем, но и готовых радиолюбительских конструкций на их основе Предложены даже схемы шестиполосного эквалайзера. Но для увеличения числа полос целесообразнее использовать, например, микросхему LA3607 для семиполосной коррекции. В этих микросхемах применяются полосовые фильтры, состоящие всего из двух конденсаторов и переменного резистора, позволяющего изменять усиление на центральной частоте настройки примерно на ±10 дБ (до +/-14 дБ).
Центральную частоту настройки легко изменить выбором емкости конденсаторов. Для расчета фильтров указанных микросхем можно пользоваться простой формулой для определения этой частоты
F0 = (2π√R1R2С1С2)-1
Здесь R1 = 1,2 кОм, R2 = 68 кОм — сопротивления встроенных резисторов.

Напряжение питания микросхем — 5… 15 В, потребляемый ток — 3…8 мА. Коэффициент гармоник Кг не превышает 0,1 % (типовое значение — 0,03 %). Входное сопротивление Rвх = 10 кОм. Номинальное выходное напряжение Uвых < 0,6 В.
На рис. 3 показана полная принципиальная схема модуля пятиполосного эквалайзера для монофонического пульта, а на рис. 4 — внешний его вид.
Схема Пятиполосный эквалайзер в модульном пульте 4
Как и все модули любительского пульта, лицевая панель имеет размеры 180×30 мм.
Входной линейный сигнал подается через регуляторы уровня на сдвоенном резисторе R3 на двухканальный линейный усилитель (ОУ DA1. 1, DA1.2) и далее на сумматор (ОУ DA1.3, DA1.4). Сюда же поступают сигналы со сборных шин MIX1, MIX2. С выхода ОУ DA1.3 сигналы левого канала проходят на выходной усилитель (линейку «MASTER») сразу, а с ОУ DA1.4 правого канала — через авторегулятор и эквалайзер В качестве регулируемого звена используется микросхема TDA8196 (DA2). Подобный АРУР и методика его настройки были довольно подробно описаны в [6]. В данном случае для снижения искажений динамики сигналов время восстановления АРУР увеличено до 2 с. Время срабатывания не превышает 5 мс. Напомним, что с помощью подстроечного резистора R27 («порог АРУ»), выведенного под шлиц на лицевую панель линейки, можно изменять порог ограничения авторегулятора. В расчете на чувствительность микросхем УМЗЧ пульта выходное напряжение ограничивается при превышении значения 0,5 В. Срабатывание АРУР происходит при снижении закрывающего напряжения на микросхеме DA2, что сразу фиксируется компаратором DA3 (зажигается светодиод HL1), т. е. светодиод является индикатором достижения максимального нормированного уровня. В качестве компаратора может быть использован любой ОУ (К140УД6, 140УД8 и др.). Светодиод HL1 («АРУ») — АЛ307БМ, может быть применен любой, но желательно красного цвета, поскольку в общем случае он не должен светиться; желательно незамедлительно устранить перегрузку, вызванную или слишком большим уровнем сигнала с линейного входа или чрезмерной частотной коррекцией. В любом случае АРУР сделает это быстрее и лучше, но постоянная работа АРУР в режиме сжатия отрицательно скажется на качестве звука.
Схема Пятиполосный эквалайзер в модульном пульте 5
Если возникает необходимость использовать пульт в стереорежиме то придется кабелем подать сигнал с линейного выхода непосредственно на входной разъем УМЗЧ. При этом входы каналов УМЗЧ автоматически разъединяются, а регуляторы громкости в каналах используются для установки стереобаланса. Конечно, в устройстве сдвига спектра должен быть включен «обход».
Разводка печатной платы модуля эквалайзера для монофонического пульта приведена на рис. 5.
Для стереофонического пульта и авторегулятор, и эквалайзер должны быть двухканальными. Второй канал эквалайзера должен быть полностью идентичен первому, но вместо двух микросхем LA3600 можно применить одну BA3822LS. В роли регулирующего элемента в АРУР тоже целесообразно использовать двухканальную микросхему TDA8199, а сигнал управления завести с выходов обоих каналов. На рис. 6 показана полная принципиальная схема стереофонического эквалайзера; для этого варианта печатная плата не изготавливалась.

ЛИТЕРАТУРА
1. Кузнецов Э. Любительский модульный микшерный пульт. — Радио, 2003, № 2, с. 12—15; №3, с. 10—12.
2. Кузнецов Э. Параметрический эквалайзер для модульного пульта. — Радио, 2004, №7, с. 17-19
3. Кузнецов Э. О любительском модульном микшерном пульте. — Радио, 2008, №3, с. 13—15.
4 Кузнецов Э. Устройство сдвига спектра частот. Сервисный модуль любительского микшерного пульта. — Радио, 2006, №11. с. 19—22.
5. Турута Е. Предварительные усилители низкой частоты, регуляторы громкости и тембра, усилители индикации. Справочник. — М.: Патриот, 1997.
6. Кузнецов Э. Автономный блок звукоусиления на основе входного модуля микшерного пульта — Радио, 2005, № 5, с. 20—23

Э. КУЗНЕЦОВ, г. Москва
«Радио» №2 2010г.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *