|
Существенной особенностью нашего слуха является то, что чувствительность к звуковым колебаниям различных частот зависит
от уровня громкости: низшие и высшие частоты воспринимаются хуже, чем средние.
Поэтому для получения одинаковой громкости на них требуется большее звуковое давление. На рис. 1 изображены кривые равных
громкостей, которые показывают, что чувствительность нашего уха, особенно к низшим частотам, уменьшается при снижении
громкости. Так, например, для восприятия колебаний с частотами 100, 1000 и 10 000 Гц с одинаковой громкостью 20
дБ необходимо уровень звука на частоте 100 Гц увеличить на 28 дБ, а на частоте 10 000 Гц на 10
дБ по сравнению с уровнем громкости на частоте 1000 Гц. Обычные регуляторы громкости одинаково ослабляют напряжение
всех частот, поэтому верность воспроизведения при применении этих регуляторов возможна только при одном определенном уровне,
когда громкость воспроизведения равна громкости источника звука. Во всех остальных положениях регулятора естественность воспроизведения
будет нарушаться.
Рис. 1. Чувствительность нашего уха, особенно к низшим частотам, уменьшается при снижении громкости
В современных высококачественных звуковоспроизводящих устройствах применяются так называемые компенсированные регуляторы
громкости, которые одновременно с изменением уровня громкости изменяют форму частотной характеристики устройства в соответствии
с кривыми равных громкостей (или близко к ним).
В схемах компенсированных регуляторов громкости применяются как частотнозависимые делители напряжения (рис. 2, 3, 4),
так и схемы с использованием частотнозависимой отрицательной обратной связи (рис. 6, 7).
На рис. 2 приведена схема простейшего компенсированного регулятора
громкости. В верхнем положении движков потенциометров R1 — R2 конденсатор
С1 не влияет на частотную характеристику усилителя НЧ. При перемещении движков потенциометров сверху вниз
напряжение на выходе регулятора становится уже зависимым от частоты. С понижением частоты сопротивление конденсатора С1
а следовательно и участка, движок потенциометра R1 — земля, возрастает. Поэтому частотная характеристика регулятора
будет иметь подъем на низших частотах.
Рис. 2. Схема простейшего компенсированного регулятора громкости
Компенсированный регулятор громкости, схема которого приведена на рис. 3, работает следующим образом. Напряжение звуковых
частот подается на регулятор общего уровня громкости, потенциометр R1 и двухзвенный фильтр
низших частот R2 С1 и R3 С.
Рис. 3. Компенсированный регулятор громкости
При установке движка потенциометра в положение, соответствующее малой громкости, напряжение на усилитель практически
попадает лишь через фильтр и поэтому частотная характеристика усилителя имеет значительный подъем в области низших частот.
При увеличении громкости на вход усилителя поступает также и напряжение с потенциометра R1. Частотная
характеристика при этом спрямляется.
В крайнем верхнем положении движка потенциометра частотная характеристика имеет незначительный завал в области низших
частот.
Такой регулятор громкости позволяет получить удовлетворительные результаты воспроизведения при уровнях громкости до 100
дБ и хорошие, даже при самом низком уровне громкости.
Рис. 4. Компенсированный регулятор громкости
Кривые равных громкостей другого компенсированного регулятора (рис. 4) показаны на рис. 5. В верхнем положении движка
потенциометра R7 напряжение на вход усилителя НЧ
практически поступает через цепь R7 R6. При перемещении движка потенциометра сверху
вниз, напряжение на усилитель подается через R7R6 и через 2-х
звенный частотнозависимый делитель R1R2С1 и R3R4C2.
На низших частотах сопротивление делителя увеличивается, за счет чего удается получить подъем на этих частотах при минимальном
уровне громкости до 20 дБ.
Рис. 5. Кривые равных громкостей
Еще одна схема компенсированного регулятора громкости показана на рис. 6.
Усилительный каскад охвачен частотнозависимой отрицательной обратной связью, напряжение которой подается из анодной цепи
в цепь сетки через цепочку R2R3R4 С1С2.
Сопротивление R3 является сопротивлением нагрузки цепи обратной связи.
Глубина обратной связи зависит от положения движка потенциометра R1. При уменьшении громкости,
т. е. при перемещении движка потенциометра вниз, она увеличивается. На высших частотах, благодаря наличию цепочки
С1R4, шунтирующей сопротивление нагрузки цепи обратной связи, глубина обратной связи возрастает, что
приводит к подъему частотной характеристики усилителя на низших частотах.
Рис. 6. Компенсированный регулятор громкости
На рис. 7 приведена схема компенсированного регулятора громкости с использованием частотнозависимой отрицательной обратной
связи.
В верхнем положении движка R8 катод лампы соединен через конденсатор большой емкости С4 с
землей и цепь обратной связи не оказывает влияния на частотную характеристику усилителя НЧ. По мере увеличения сопротивления
R6 появляется и возрастает отрицательная обратная связь, причем коэффициент усиления каскада уменьшается. Однако
сопротивление цепи обратной связи, образованной сопротивлениями R4— R8, конденсаторами
С4—С6 и катушкой индуктивности L, имеет различную величину при разных частотах,
а поэтому и обратная связь оказывается частотнозависимой и коэффициент усиления снижается для различных частот по-разному.
Схема рассчитана таким образом, чтобы по мере введения сопротивления R6 отрицательная обратная связь
для крайних частот возрастала медленнее, чем для средних частот. Цепочка С5R7,
шунтируя цепь обратной связи, создает подъем на низших частотах, а цепочка C5LR8-—
на высших частотах. Следовательно, при снижении уровня громкости усиление низших и высших частот уменьшается в меньшей мере,
чем средних. Подбирая сопротивления R4 и R5 можно в широких пределах регулировать
характеристики компенсации.
Рис. 7. Схема компенсированного регулятора громкости с использованием частотнозависимой ООС
В ряде готовых изделий, которые можно купить при помощи М Видео промокод 2014,
используется один из перечисленных компенсированных регуляторов громкости.
Достоинствами описанных выше схем компенсированных регуляторов является то, что в, них применены обычные потенциометры
без отводов, являющихся часто источниками различных шорохов и тресков. Выбор той или иной схемы регулятора определяется в
основном имеющимися в распоряжении радиолюбителя деталями.
В. Смирнов
|
