Дискретний регулятор гучності власноруч схема. Цифровий кнопковий потенціометр - регулятор гучності

"Чим регулювати гучність?" - це питання, вкотре стало рубом під час виготовлення нового підсилювача. З багатьох варіантів я вибрав дискретний регулятор L-типу. Його переваги загальновідомі – лише один контакт реле та пара резисторів у сигнальному ланцюзі.


Схема регулятора наведено на рис.1. Діапазон регулювання ослаблення від 0дБ до -62дБ розбитий на 18 рівнів. До -39дБ вибрано крок 3дБ, при великих послабленнях крок збільшується. Практика показала, що 3дБ – досить плавна зміна гучності.


Мал. 1 принципова схема регулятора


Управління виконане на мікроконтролері ATmega162. Сучасні мікроконтролери сімейства AVR допускають струм до 40мА на висновок, що дозволило помітно спростити схему підключивши поляризовані реле безпосередньо до висновків мікросхеми. Більшість контролер перебуває у режимі глибокого сну (Power-down Mode). У цьому режимі тактовий генератор зупинено, всі вузли працюють асинхронно, не створюючи можливі наведення на сигнальні ланцюги. В активний режим контролер переходить на час виконання команди, на запит переривання від кнопок або фотоприймача.


Зміна гучності здійснюється або кнопками SB1, SB5 на передній панелі підсилювача або з пульта дистанційного керування. Крім регулювання гучності, введено режим “Mute”, перемикання входів, ступінчасте увімкнення живлення підсилювача, гасіння індикатора.


У режимі “Mute” гучність зменшується на 7 рівнів, індикатор починає блимати.


Кнопка Input перемикає входи по колу. При одноразовому натисканні на кнопку на індикаторі протягом 3 секунд висвічується номер поточного входу. Наприклад "- - 1". При повторному натисканні на кнопку протягом цих трьох секунд відбувається перемикання входу. У даній версії прошивки реалізована комутація двох входів за допомогою одного реле (звичайного типу, не поляризованого, на схемі не показано) з двома групами контактів, що перемикають, підключеного до ланцюга Inp1 через транзисторний ключ, або безпосередньо при опорі обмотки реле не нижче 150ом.


При натисканні на кнопку “Power”, спрацьовує реле К1 (див. фрагмент схеми БП підсилювача), через 4 секунди включається реле К2 і ще через 2 секунди гучність перемикається з мінімального рівня на рівень, що відображається в даний момент індикатором. При вимиканні живлення кнопкою “Power”, поточний рівень гучності та номер входу зберігаються в енергонезалежній пам'яті, включається реле мінімального рівня гучності, вимикаються реле живлення підсилювача К1, К2, на індикаторі, в розряді одиниць залишається горіти десяткова точка – схема переходить у черговий режим .


Гасіння індикатора можливе лише з пульта дистанційного керування.


Прошивка контролера розуміє пульти ДУ, що працюють у так званому NEC transmission format. Детально про цей формат можна дізнатися з даташіта на мікросхему передавача uPD6121. Формат NEC обраний, по-перше, з того, що в ньому працює пульт мого CD програвача і я просто задіяв для керування підсилювачем кнопки цього пульта, що не використовуються. По-друге, команда формату NEC (на відміну, наприклад, від RC5) починається з досить довгої стартової посилки, тривалістю 9ms. Цього часу достатньо для запуску тактового генератора та виведення контролера зі сплячого режиму.


Програма контролера зроблена "навчається". Прив'язка пульта дистанційного керування здійснюється наступним чином:


1.Подаємо живлення на контролер, утримуючи натиснутою одну з кнопок SB1-SB5. У цьому на індикатор виводиться “- - P”.


2. "Стріляємо" пультом у фотоприймач, утримуючи відповідну кнопку. Наприклад, для прив'язування кнопки "Mute" пульта, утримуємо кнопку SB4. Якщо пульт працює у форматі NEC, індикатор блимає – кнопка успішно прив'язана. Аналогічно прив'язуємо інші кнопки. Для прив'язування кнопки “гасіння індикатора” необхідно утримувати кнопки SB1 і SB5 (Tishe та Gromche).


3.Вимикаємо живлення контролера. Формат NEC є досить поширеним. Крім пульта від CD програвача, що опинилися під рукою, успішно прив'язалися пульти від відеомагнітофона Toshiba і DVD плеєра BBK. Звичайно, замість використання готового пульта можна зібрати свій, на базі згаданої мікросхеми uPD6121.


Конструктивно пристрій виконано на двох чотиришарових друкованих платах - платі реле та платі управління, розмірами 40х70мм та 30х70мм відповідно. Внутрішні шари використані як ґрунт. Плата реле розміщується біля входу, а плата керування на передній панелі


підсилювач потужності. Для виключення утворення земляної петлі землі каналів розділені і з'єднуються з корпусом підсилювача через резистори R19, R20 опором 10-100 ом. Земля цифрової частини з'єднана із сигнальними землями та корпусом підсилювача через резистор R39. Без цього з'єднання помітно зростає рівень фону, що наводиться на сигнальні ланцюги синфазною перешкодою від блоку живлення регулятора через ємність "обмотка-контакти" реле. Опори резисторів R2 та R22 вказані з урахуванням вхідного опору підсилювача. "Прохідні" резистори R1, R21 я вибрав CADDOCK MK132, інші SMD1206. Фотоприймач, будь-який, на частоту несучої 38кГц. Семисегментні індикатори мають бути із загальним анодом.


За звуком цей регулятор виявився помітно кращим за дротяний резистор СП5-21, який використовувався у мене як тимчасовий варіант. З серйознішими “змінниками” безпосереднього порівняння не проводив.

З розвитком стереотехніки різко загострилася одна з проблем аналогової апаратури - низька якість та невеликий ресурс роботи змінних резисторів, які є регуляторами гучності. І якщо для моноапаратури ще можна підібрати змінний резистор на заміну вийшов з ладу, то для стерео, особливо імпортної, це практично нереально.

Електронні регулятори гучності

Знайти «приблизно такий самий» резистор дуже складно навіть у великих містах. Причому найчастіше ламаються резистори регуляторів гучності. Регулятори тембру та балансу використовуються рідше і служать набагато довше. На щастя, повний вихід із строю здвоєного («стерео») змінного резистора трапляється вкрай рідко. Зазвичай хоча б один із резисторів повністю або частково справний. І, «зачепившись» за цю частину регулятора. можна «вилікувати» весь пристрій!

При цьому навіть не доведеться переводити систему в монофонічний режим - досить просто додати спеціальну мікросхему електронного регулятора гучності. Такі мікросхеми порівняно дешеві, майже спотворюють звук і майже вимагають підключення зовнішніх елементів. З їхньою допомогою автор свого часу повернув життя не одному десятку різних магнітол, і жоден власник не залишився розчарованим.

Як правило, подібні мікросхеми керуються напругою. Змінюючи напругу на спеціальному вході мікросхеми за допомогою змінного резистора (або того, що від нього залишилося), ми змінюємо гучність фазу в обох каналах, причому лінійність та синхронність її зміни набагато вища, ніж при використанні здвоєного змінного резистора.

Знати, як саме влаштовані подібні мікросхеми - зовсім не обов'язково (фактично, це з коефіцієнтом посилення, що електрично змінюється), потрібно тільки пам'ятати, що при зменшенні напруги на регулювальному вході гучність зазвичай також зменшується. І навіть якщо змінний резистор «відновленню не підлягає» – також не все втрачено. У такому випадку можна використовувати цифровий регулятор гучності, який керується кнопками.

Такі регулятори бувають двох типів: автономні та потребують використання додаткового процесора. Перші (наприклад, КА2250, ТС9153) регулюють лише гучність. «Якість регулювання» - досить погана, але їхня вартість порівняно невелика. «Процесорні» регулятори в два рази дорожчі за автономні, але набагато «крутіші»: і регулювання більш лінійне, і, крім регулювання гучності, можна регулювати тембр, баланс, звукові ефекти (псевдостерео - стерео з моносигналу, як у TDA8425 або псевдоквадра- мікросхеми серії ТЕАбЗхх).

Є також селектор каналів на вході та деякі інші «примочки». Але поширення таких регуляторів, навіть попри дуже вигідне співвідношення ціна-якість, обмежує необхідність використання зовнішнього, заздалегідь запрограмованого процесора. Спеціалізованих запрограмованих процесорів для роботи з подібними мікросхемами автор у продажу не зустрічав.

Більшість мікросхем з електронним регулюванням гучності призначені для роботи в касетному магнітофоні. Вони мають пару чутливих і малошумливих, пару з електронним регулюванням гучності, і розраховані на низьковольтне живлення (1,8 ... 6,0 В при споживаному струмі близько 10 мА).

Схема регулятора гучності на мікросхемі TA8119P

Такі мікросхеми ТА8119Р ф.TOSHIBA (рис.1) та ВАЗ520 ф.POHM(рис.2). Як видно з малюнків, вони відрізняються лише кількістю висновків, а електричні характеристики у них практично збігаються. До речі, ІМС ТА8119 випускається лише у DIP-корпусі для монтажу в отвори. а ВА3520 - у DIP- та SOIC-корпусах (відповідно, ВА3520 та BA3520F, остання-для поверхневого монтажу). Відстань між рядами висновків у ТА8119 та SOIC-версії BA3520F – 7,5 мм. у ВА3520 у DIP-корпусі -10 мм.

Цифровий регулятор гучності BA3520

Операційні підсилювачі (ОУ) усередині - звичайні, з тією лише різницею, що деякі резистори зворотного зв'язку вже встановлені у мікросхемі. Вихідний струм попередніх підсилювачів – кілька міліампер, вихідних – близько сотні міліампер. На малюнках вказані схеми включення, але, в принципі, ОУ можна включати за будь-якою стандартною схемою, за винятком, хіба що, диференціальної.

Якщо занадто велике посилення не потрібне, попереднє підсилювач можна не використовувати, подавши вхідний сигнал безпосередньо на вихідні підсилювачі (їх коефіцієнт підсилення при максимальній гучності - близько 7). При цьому входи попередніх підсилювачів бажано з'єднати з виходом мікросхеми REF. Якщо використовувати ці мікросхеми для заміни змінного резистора, сигнал на входи краще подавати через резистори опором близько 100 кОм (для компенсації посилення вихідних підсилювачів), як показано на рис.

І взагалі, у всіх схемах з використанням ВА3520 сигнал на входи кінцевих підсилювачів краще подавати через резистори опором не менше ніж 10 кОм. Це значно зменшує шуми на виході (мікросхема «не любить» надто низькоомні джерела сигналу), але вихід попереднього підсилювача мікросхеми можна з'єднувати з кінцевим входом безпосередньо. До ТА8119 це теж відноситься, хоча виражено набагато слабше.

Для більш плавного регулювання гучності в мікросхемі ТА8119Р і ВА3520, а також для усунення "шороху" при обертанні двигуна змінного резистора, між двигуном і загальним проводом рекомендується включити конденсатор ємністю 1 ... 10 мкФ ("+" до двигуна). При «частковій несправності» змінного резистора (перегоріла або зійшла доріжка біля одного з крайніх висновків) можна «викрутитися», дещо ускладнивши схему.

Змінний регулятор гучності на резисторі, транзисторі, мікросхемі

Якщо перегорів контакт, до якого підводиться двигун резистора для встановлення мінімальної гучності, використовується схема на рис.36 або мал. Тут резистори R1 і R2 утворюють дільник напруги. Але слід зазначити, що напруга в середній точці такого дільника ніколи не зменшиться до нуля: при вказаних номіналах резисторів вона перевищує 0,3 Ст. «нульова» гучність недосяжна.

Для усунення цього недоліку до схеми доданий повторювач на транзисторі VT1. При такій напрузі він все ще закритий (поріг відкривання – близько 0.6). У схемі на рис.3б досягти максимальної гучності також неможливо через згадане вище падіння напруги на транзисторі (близько 0,6). Тому краще використовувати схему, зображену на рис.3в.

Джерело живлення (+5 В) має бути стабілізованим – інакше гучність «плаватиме». При налаштуванні цієї схеми, можливо, потрібно підібрати опори R3 і R4 для отримання максимальної гучності. Якщо ж перегорів «верхній» висновок змінного резистора, схема його «лікування» стає ще простіше (рис.Зг). Джерело харчування теж має бути стабілізованим.

Але якщо змінний резистор відновленню не підлягає, єдиний вихід - використання цифрових регуляторів. У принципі такі регулятори можна побудувати і на звичайній цифровій логіці, пропускаючи звуковий сигнал через мікросхему цифро-аналогового перетворювача (ЦАП). Подібні схеми неодноразово публікувалися у вітчизняній літературі початку 90-х років, але дешевше та зручніше скористатися спеціалізованою мікросхемою, наприклад, КА2250 (Samsung) або ТС9153 (Toshiba).

Регулятори гучності на ЦАП КА2250, ТС9153

Ці мікросхеми - повні аналоги за електричними характеристиками та цоколівкою (рис.4), відмінності лише у назві. Вони є 5-бітним стереоЦАПом (крок регулювання - 2 дБ) з досить скзерними характеристиками регулювання та не дуже складною схемою управління. Що тішить – вкрай низькі спотворення. За цим параметром мікросхеми практично не відрізняються від змінного резистора, природно, якщо амплітуда вхідного сигналу не перевищує 1,5...2,0 і правильно розведені «землі».

Також передбачено «запам'ятовування» рівня гучності при відключенні живлення, але у осередку ОЗУ, тобто. для підживлення самої мікросхеми потрібна батарейка або конденсатор із малим витоком.
Для нормальної роботи цих мікросхем потрібно зовнішнє джерело зразкової напруги (UREF)- Якщо джерело сигналу (попереднього підсилювача) має своє UREF. тоді просто підводимо його висновків 4,13 мікросхеми (рис.4а). Якщо ж його немає, споруджуємо зовнішній дільник напруги (R1-R2-С1 на рис.4).

В обох випадках напруга на висновках 4 і 13 має бути на 1...2 менше напруги живлення, але вище 1...2 відносно загального проводу. Напруга UREF d кожному каналі може бути різною. Власне регулятор гучності складається з пари резисторних матриць, що комутуються через високоякісні польові транзистори.

На малюнку ці матриці позначені як постійні резистори. Для нормального функціонування мікросхеми обидві матриці повинні бути послідовно з'єднані і, бажано, через розділовий конденсатор (С4). Так як матриці містять лише резистори, то, в принципі, «вхід» і «вихід» можна поміняти місцями (що іноді можна виявити навіть у «фірмових» виробах), але краще не робити.

Цифрова частина мікросхем складається з генератора із зовнішніми частотоздатними елементами КЗ-С7, двох кнопок SB1, SB2 та комутатора на діодах VD1, VD2. Гучність змінюється при натисканні та утриманні відповідної кнопки. У мікросхем є цифровий вихід. Струм через цей вихід змінюється від 0 до 1,3 мА (з кроком 0,1 мА) при зменшенні/збільшенні гучності. Висновок 7 мікросхем служить для "вимикання" - при "нулі" на цьому вході генератор відключається, а споживаний мікросхемами струм зменшується до мінімуму.

"Регулююча" частина мікросхем при цьому працює як завжди, але змінювати гучність неможливо. Для того, щоб при відключенні живлення мікросхема запам'ятовувала рівень гучності, її бажано підключати так, як показано на рис.46. При відключенні живлення напруга на входах Upit зменшується до нуля, одночасно знижується напруга на виведенні 7, і цифрова частина мікросхеми відключається.

Сама мікросхема живиться через батарейку, її заряду вистачає на десятки років. В принципі, використовувати батарейку не обов'язково – достатньо одного конденсатора ємністю понад 1000 мкф, але навіть найкращий конденсатор не «протримається» більше тижня. Конденсатор С2 служить для початкового скидання мікросхеми при включенні живлення, тому він є обов'язковим і повинен розташовуватися в безпосередній близькості від висновків живлення мікросхеми.

Продовження статті знаходиться

Найчастіше в каскадах регуляторів гучності високоякісної звуковідтворювальної апаратури безпосередньо як регулятори використовуються змінні резистори, що дозволяють поступово або плавно змінювати посилення сигналу. Однак нерідко в лампових підсилювачах НЧ застосовуються і ступінчасті регулятори гучності, виконані на постійних резисторах та перемикачах.

Найпростішим і поширеним схемотехнічним рішенням регулятора гучності лампового УНЧ при виборі плавного регулювання є введення потенціометра зі змінним коефіцієнтом поділу напруги у вхідний ланцюг, міжкаскадний ланцюг або ланцюг негативного зворотного зв'язку підсилювача. Переміщенням движка цього потенціометра здійснюється безпосередньо регулювання гучності. При цьому як регулювальний потенціометр рекомендується використовувати змінні резистори з так званою логарифмічною характеристикою (характеристика типу В), щоб забезпечувалася рівномірна зміна гучності відтворюваного сигналу при різних рівнях вхідних сигналів.

Регулятор гучності з плавним регулюванням при бажанні можна замінити регулятором зі ступінчастим регулюванням. Для цього достатньо провести відповідну заміну регулюючого елемента, тобто замість потенціометра встановити ланцюжок послідовно з'єднаних постійних резисторів, кількість яких і співвідношення номіналів визначає діапазон і закон регулювання.

При виборі схеми регулятора гучності слід забувати у тому, що людське вухо має різну чутливість до сигналів різної частоти і гучності. На практиці це явище проявляється в тому, що при зменшенні гучності відтворюваного звукового сигналу у слухача створюється враження зміни тембру звучання, яке виражається в значно більшому зменшенні відносної гучності, що здається, нижчих і вищих частот в порівнянні з сигналами середніх частот. Тому у високоякісній звуковідтворювальній апаратурі застосовуються тонкомпенсовані регулятори гучності, в яких при зменшенні гучності здійснюється необхідний підйом складових нижчих та вищих частот для забезпечення рівної гучності сприйняття. Зі збільшенням гучності необхідний підйом складових граничних частот зменшується. Основу тонкомпенсованих регуляторів гучності зазвичай складають потенціометри з одним або двома відводами, до яких підключаються відповідні RC-ланцюжки.

Зазвичай регулятор гучності використовується для зміни рівня вихідного сигналу УНЧ з мінімальними спотвореннями, що вносяться. При цьому найчастіше як такий регулятор застосовується змінний резистор, що включається або на вході підсилювача, або між попереднім і кінцевим каскадами. Замість змінного резистора, як зазначалося, може використовуватися і ступінчастий регулятор, виконаний з урахуванням перемикача і касети резисторів з різним опором. Спрощені важливі схеми найпростіших регуляторів гучності наведено на рис. 1.

Рис.1. Спрощені принципові схеми регуляторів гучності

Щоб запобігти можливості навантаження першої лампи підсилювача при великій амплітуді вхідного сигналу, використовується схема підключення регулятора гучності, зображена на рис. 1, а. У цьому випадку змінний резистор застосовується безпосередньо як навантаження попереднього пристрою. Якщо ж максимальна амплітуда вхідного сигналу мала, змінний резистор регулятора гучності можна встановити в ланцюзі сітки керування одного з наступних підсилювальних каскадів, як показано на рис. 1, б. Перевагою такого підключення є ослаблення впливу зовнішніх перешкод, тому що на регулятор подається корисний сигнал, що вже посилений до необхідного рівня.

Регулювання рівня гучності лампових УНЧ може здійснюватися і за допомогою спеціальних каскадів, в яких забезпечується зміна крутизни характеристики лампи. Принцип дії таких регуляторів гучності заснований на тому, що при використанні в підсилювальному каскаді лампи з великим внутрішнім опором, посилення такого каскаду буде пропорційно крутизні її характеристики (S). Тому при використанні лампи зі змінною крутістю характеристики для зміни посилення каскаду достатньо перемістити робочу точку на ділянку з іншою величиною крутості. Зміна положення робочої точки і, відповідно, коефіцієнта підсилення може здійснюватися різними способами, наприклад, зміною величини напруги зміщення або напруги на сітці екранної лампи. Спрощені важливі схеми таких регуляторів гучності наведені на рис. 2.

Рис.2. Спрощені принципові схеми регуляторів гучності із зміною крутості характеристики лампи

Необхідно відзначити, що розглянуті регулятори гучності, в яких використовується принцип зміни крутості характеристики лампи, можуть застосовуватися лише в перших каскадах УНЧ при малих амплітудах вхідного сигналу (не більше 200 мВ). При вищих рівнях вхідного сигналу можуть виникнути значні нелінійні спотворення, спричинені криволінійністю динамічної характеристики.

Для регулювання гучності лампових підсилювачів низької частоти нерідко використовуються регулятори, які забезпечують компенсацію низьких частот при малих рівнях вхідного сигналу. Принципова схема однієї з таких регуляторів наведено на рис. 3.

Рис.3. Принципова схема регулятора гучності з компенсацією низьких частот за малих рівнів вхідного сигналу

На вхід каскаду подається вхідний сигнал із фіксованим підйомом рівня нижчих частот відтворюваного діапазону. Цей рівень визначається величинами опорів резисторів R1, R2 і R3, що утворюють вхідний дільник, а також значення ємності конденсатора С2. З виходу регулятора в ланцюг сітки лампи через дільник, утворений елементами R7 і С2 надходить сигнал зворотного зв'язку. Що рівень гучності, то значніший і зворотний зв'язок. Величина опору резистора R7 визначає співвідношення ослаблення нижчих частот ланцюга зворотного зв'язку до підйому цих частот у вхідний ланцюга. В ідеальному випадку підбором опору резистора R7 слід домогтися того, щоб ослаблення нижчих частот в ланцюгу зворотного зв'язку дорівнювало їх підйому у вхідному ланцюгу. В цьому випадку форма частотної характеристики сигналу на виході каскаду буде близька до лінійної. Наведені на рис. 3 номінали елементів розраховані використання одного з тріодів лампи 6Н2П.

При зменшенні гучності сигналу за допомогою потенціометра R6 зменшується значення зворотного зв'язку, однак фіксований підйом нижчих частот залишається колишнім. В результаті рівень нижчих частот у вихідному сигналі зростає. При дуже малих значеннях гучності зворотний практично відсутній, а характеристика каскаду визначається лише параметрами ланцюжка R1, R3 і З2. При цьому підйом нижчих частот максимальний.

Одним із недоліків даної схеми є те, що тріод увімкнений перед регулятором гучності, тому при дуже сильному вхідному сигналі він може перевантажуватися. Однак сигнал з входу подається на сітку керуючої лампи через дільник, який навіть на частоті 50 Гц забезпечує ослаблення більш ніж в 4 рази. Внаслідок цього дана схема може працювати без спотворень при рівні вхідного сигналу до 4-5 В. Також необхідно зазначити, що схема чутлива до рівня фільтрації анодної напруги, тому застосування фільтра R8C5 в ланцюзі живлення анода лампи є обов'язковим.

При конструюванні лампового УНЧ радіоаматори часто ставлять собі завдання включення до його складу каскаду, з допомогою якого можна регулювати гучність дистанційно. Застосування в звичайних регуляторах виносних пультів з розміщеними в них потенціометрами навряд можна вважати вдалим рішенням, оскільки найчастіше такі пульти з'єднуються з підсилювачем за допомогою довгих кабелів, що призводить до появи істотних спотворень. Однак існують різноманітні схемотехнічні рішення, що забезпечують регулювання гучності на відстані, наприклад, за допомогою зміни напруги керуючого постійного струму, при практичному відсутності спотворень. Принципова схема одного з варіантів регулятора гучності з дистанційним керуванням наведена на рис. 4.

Рис.4. Принципова схема регулятора гучності з дистанційним керуванням

Відмінною особливістю регулятора, що розглядається, є включення замість катодного резистора тріода підсилювального каскаду ще одного тріода, який виступає в ролі регулюючого елемента. При зміні величини постійної негативної напруги, що подається на сітку другого тріода, змінюється його опору. Внаслідок цього змінюється глибина негативного зворотного зв'язку для першого тріода. Так, наприклад, у разі зростання внутрішнього опору другого тріоду негативний зв'язок зростає, а посилення першого тріоду знижується. У цій схемі імпортний подвійний тріод типу ЕСС82 можна замінити, наприклад, вітчизняною лампою 6Н1П.

У високоякісній ламповій звуковідтворювальній апаратурі широкого поширення набули регулятори гучності з тонкомпенсацією. Необхідність застосування таких регуляторів гучності пояснюється тим, що чутливість вуха людини змінюється залежно від частоти та гучності звукового сигналу, що сприймається. Так, наприклад, краща чутливість відповідає сприйняттю складових середніх частот у порівнянні зі складовими вищих і особливо нижчих частот. Тому при зменшенні гучності у слухача з'являється суб'єктивне відчуття, що одночасно зменшується рівень складових вищих та нижчих частот відтворюваного діапазону. В результаті проведених у цій галузі досліджень було складено певні залежності, які отримали назву кривих рівних гучностей.

Щоб при різних рівнях гучності всі частотні складові відтворюваного сигналу сприймалися однаково, у високоякісній звуковідтворювальній апаратурі застосовуються регулятори гучності, в яких при зменшенні гучності здійснюється необхідний підйом нижчих і вищих частот, а зі збільшенням гучності підйом складових граничних частот зменшується. Такі регулятори називають тонкомпенсованими або частотно-залежними. Звичайно, розробники прагнуть до того, щоб характеристики тонкомпенсованих регуляторів гучності були якомога ближче до кривих рівної гучності.

Найпростішим варіантом побудови частотно-залежного регулятора гучності є об'єднання безпосередньо регулятора гучності та регулятора тембру з використанням спарених змінних резисторів. Принципові схеми таких регуляторів гучності наведено на рис. 5, а та 5, б. Нерідко в тонкомпенсованих регуляторах гучності використовуються потенціометри з одним або двома відводами, до яких підключаються відповідні RC-ланцюжки. p align="justify"> Принципова схема одного з варіантів такого регулятора гучності наведена на рис. 5, ст.

Рис.5. Принципові схеми простих тонкомпенсованих регуляторів гучності

Токомпенсований регулятор гучності може мати і ступінчасте регулювання. До переваг таких регуляторів, крім відсутності потенціометра відповідної конструкції, слід віднести можливість вибору значно ширшого діапазону регулювання. Принципова схема одного з варіантів вхідного лампового каскаду УНЧ з таким регулятором наведена на рис. 6.

Рис.6. Принципова схема тонкомпенсованого регулятора гучності зі ступінчастим регулюванням

Тонкомпенсація в регуляторах гучності може бути реалізована за допомогою спеціальних фільтрів. Принципову схему регулятора з фільтром тонкомпенсації наведено на рис. 7.

Рис.7. Принципова схема регулятора гучності з фільтром тонкомпенсації

У схемі, що розглядається, фільтр тонкомпенсації являє собою подвійний Т-міст, коефіцієнт передачі якого для складових середніх частот відтворюваного діапазону менше, ніж коефіцієнт передачі для складових нижчих і вищих частот. У режимі максимальної гучності двигун потенціометра R4 повинен знаходитися у верхньому за схемою положенні, при цьому фільтр замкнутий коротко і не впливає на форму частотної характеристики. Для зменшення гучності двигун потенціометра R4 слід переміщати вниз, при цьому зменшується шунтуюча дія верхньої частини потенціометра на фільтр. В результаті через фільтр починають проходити складові певних частот відповідно до його частотної характеристики. Оскільки складові середніх частот послаблюються цим фільтром більшою мірою, ніж складові крайніх частот, зміна частотної характеристики підсилювача відбувається залежно, близької до кривих рівної гучності. Потенціометр R4 повинен мати логарифмічну характеристику (тип).

Зібрався я зробити ступінчастий регулятор гучності на пермалоєвому трансі для свого попереднього підсилювача і поринув у пошуки відповідного галетника. Імпортні, типу Shallco, круті, а ціна на них крутіша за яйця – десятки та сотні євро. Став моніторити на профпридатність наші вітчизняні, зупинився на ПГК-11П2Н.

Старий перевірений зразок радянського радіопрому – керамічні галети, простий механізм обертання осі, срібні ножові контакти.
Але для використання як регулятор гучності є істотний мінус - комутація з розривом сигналу (break before make).

Спочатку я розібрав сам галетник, потім свердлом діаметром 3мм вручну розсвердлив три заклепки та отримав три деталюшки – гетинаксову шайбу, керамічну втулку та бігунок.

Для нового бігунка я використовував (як і для клем АС) обкладки повітряного ВЧ кондера – срібна мідь.

Виключено фрагмент. Наш журнал існує на пожертвування читачів. Повний варіант цієї статті доступний тільки


Особливу увагу хочу наголосити на тому, що капелюшки гвинтів не повинні чіплятися при обертанні осі за центральний струмознімач. При складанні треба не забувати правильно зорієнтувати бігунок та керамічну втулку на обох галетах.

Друга незручність – досить жорсткий перебіг осі. Сталева кулька притискається до осі двома потужними пластинами-пружинами.

Пом'якшити хід вдалося повним розгинанням зовнішньої (найжорсткішої) пружини та ослабленням натиску внутрішньої. Для м'якості ходу я оновив мастило на кульці та диску осі.

Після закінчення складання, переконавшись, що нічого не заважає вільному руху бігунка, я наніс на його поверхню струмопровідну мастило HCG (High-Conductive Grease), її використовують у ремонті принтерів, також можна взяти і наш рідний Ціатим-221 (колись я їм змащував контактні групи струмознімачів котушок контурів 5кВт-их передавачів).

І на завершення, я вкотре переконуюсь у тому, що під ногами лежать цілком гідні уваги речі, що практично не поступаються за якістю, а за ціною дуже виграють! Треба тільки нахилитися за ними та уважніше придивитися.

для підсилювача (потенціометр DACT) практично не змінює частотну характеристику при регулюванні гучності, що позитивно позначається на лінійності всього підсилювального тракту, всіх рівнях гучності.

Механічна конструкція регулятора гучності DACT має тонке регулювання притиску материнських плат, на яких розташовані прецизійні, товстоплівкові, безкорпусні чіп-резистори. Таке конструктивне рішення дає можливість регулювати зазор і силу притиску механічних деталей, в яких накопичується природна механічна втома контактних груп. Чому термін роботи регулятора гучності (на відмову) залежить лише від розторопності користувача.

Зазначимо, що багато років експериментальної роботи не доводилося додатково регулювати потенціометр DACT. Однак, у нових регуляторах гучності DACT контактні плати (іноді) не мають щільного механічного контакту та звуковий сигнал може не проходити.

Експериментально з'ясувалося, що звукові якості та надійність дискретних диво резисторів DACT знаходяться на високому рівні, і за якістю звуку можна порівняти з кращими зразками металопленочних резисторів типу VISHAY, HOLCO.

Висока вартість потенціометра DACT компенсована високою якістю звуковідтворення, завдяки цьому такий регулятор гучності застосовується лише в ексклюзивних підсилювачах High End Audio. Ціна від 200 $.

Якість звукопередачі регуляторів гучності (різних типів) Alps відповідає своїй вартості. Ціна 10 - 25 $. Обидва потенціометри Alps відтворюють звук приблизно однаково і (на нашу думку) зовсім не придатні для використання в високоякісних High End Audio підсилювачах.

Після дискретного регулятора гучності DACT потенціометр Alps вмикати та слухати не хочеться – звук дуже каламутний та глухий. Всі висновки, що різниця як звучання різних регуляторів гучності не принципові, ґрунтуються на "липовій теорії". "Липова теорія" - пропонує автор, який не мав можливості експериментувати з аудіо компонентами такого класу, або не має гідного підсилювального звукового тракту.

Одним із важливих параметрів регуляторів гучності є неузгодженість секції правого та лівого каналу, оскільки цим явищем зумовлені просторові характеристики всього підсилювача.

  • Розузгодження секцій: "DACT" +/- 0.05Дб.
  • Розузгодження секцій: "Alps" +/- 1,5Дб.

При подачі постійної напруги (24в) на регулятор гучності Alps він починає потріскувати (при обертанні) і після трьох обертів незворотно вигоряє, це обумовлено маленьким струмом пропускання ковзних контактів і їх негативним опором. Регулятор гучності DACT легко та довго тримає постійку 60В (вище не перевіряли), тому до загальної конструкції потенціометра DACT претензій немає.
Цей експеримент провели виключно для перевірки надійності регуляторів.
Іноді в лампових каскадах (у деяких CD програвачах) встановлюють малонадійні прохідні конденсатори, і існує реальна ситуація пробою діелектрика такого конденсатора, що викликає попадання негативної постійної напруги на вхід підсилювача. Тому загальна живучість підсилювача також залежить від надійності потенціометра.

Поділитися