Пассивный регулятор громкости своими руками



Пассивный тонкомпенсированный регулятор громкости с НЧ коррекцией. Часть 2

Алексей Кузьминов, Москва

Разводка плат сделана автором с помощью программы Sprint Layout 6.0, а изготовление плат и их фотошаблонов кратко описано в [1]. Как видно из Рисунка 3а, плата ТКРГ по схеме на Рисунке 2 получилась небольшого размера (20×40 мм), а ее фотографии (Рисунок 3б, в, г) позволяют судить о внешнем виде устройства.

Трансформатор ТОТ18 (взятый, на всякий случай, на пробу, поскольку его небольшая индуктивность в 2.0 Гн вызывала сомнения автора в качественной работе ТКРГ на его основе), как ни странно, показал просто отличный результат с конденсатором 47 мкФ по схеме Рисунок 4. За счет применения всего одного 14-контактного разъема XRI (двухрядные штыри с шагом 2 мм – PLD2-14), к которому подключается ответный разъем XRO (двухрядные гнезда – PBD2 2×14) с подключенными к нему обоими переменными резисторами RcA-RcB и RgA-RgB, схема несколько упростилась (по сравнению со схемой Рисунок 2). За счет небольшого снижения номиналов резисторов R1A, R2A, R1B и R2B (до 3.6 кОм против 3.9 кОм в схеме Рисунок 2) несколько увеличилась добротность соответствующих контуров, что позволило немного увеличить емкости конденсаторов C3A и C3B (до 6.8 нФ против 5.6 нФ), приблизив максимум пика резонансной кривой к 20 кГц. Все это позволило получить минимум АЧХ ТКРГ в районе 1.5 кГц (как и в схеме на Рисунок 2). Конденсаторы CcA и CcB – для поверхностного монтажа размером 1206 на напряжение 6.3 В. Остальные компоненты схемы Рисунок 4 – те же, что и в схеме Рисунок 2.

Разводка платы (Рисунок 5а) размером 32.5×22 мм получилась несколько меньшей площади (715 мм 2 ), чем предыдущая плата (Рисунок 3а, 800 мм 2 ). В дополнительных материалах к статье разводка обеих плат приведена в файле формата *.lay6. Здесь необходимо добавить, что неиспользуемые выводы 2 и 5 трансформатора откусываются, и, таким образом, трансформатор держится на четырех ножках (1, 3, 4 и 6), в отличие от крепления трансформатора на плате Рисунок 3 всеми шестью ножками. Фотографии (Рисунок 5б, в) позволяют судить о внешнем виде устройства.

Для получения АЧХ ТКРГ автор использовал звуковую карту компьютера и программу анализатора спектра в реальном времени (Real Time Аnalyser – RTA).

Генератором автору служил звуковой файл с тестовым сигналом. В качестве такового – так называемый розовый шум, в котором амплитуды распределены обратно пропорционально частоте. Такое распределение амплитуд розового шума соответствует равномерному распределению мощности по всем частотам, а поскольку анализатор спектра показывает мощность сигнала на определенной частоте, то розовый шум на анализаторе представляет собой горизонтальную прямую линию. О тестовых сигналах и различного рода шумах более подробно написано в статье [7].

Измерение спектра выполнялось бесплатно распространяемой программой TrueRTA (ее можно скачать из Интернета). Звуковые файлы PseudoPink_30sec.wav, PinkNoise.flac (розовый шум) также были скачаны из Интернета и записаны на телефоне.

Наиболее качественным розовым шумом (который и использовался автором) отличается звуковой файл PseudoPink_30sec.wav (этот файл приведен в дополнительных материалах к первой части статьи). При проигрывании этого файла плеером jetAudio Plus в его настройках, во-первых, необходимо выбрать опцию Повтор текущей композиции, чтобы зациклить воспроизведение и, во-вторых, убрать «галочку» в опции Затухание звука при паузе, возрастание при возобновлении, иначе через каждые 30 секунд громкость будет снижаться на несколько секунд, и для получения качественной «картинки» АЧХ необходимо будет «ловить момент».

Сигнал с выходного разъема телефона для наушников подавался на вход регулятора громкости, а сигнал с его выхода – на разъем микрофонного входа звуковой карты компьютера. Этот разъем (сиреневого цвета) расположен прямо на лицевой панели системного блока. Как видим, и аппаратные, и программные средства снятия АЧХ регулятора громкости абсолютно бесплатны и легкодоступны.

На Рисунке 6 приведены графики спектров, полученные с помощью вышеописанной технологии снятия АЧХ регулятора громкости. Дробные значения от максимума соответствуют углу поворота движка резистора от максимального, составляющего около 300° (а не значениям его сопротивления).

Снимок экрана на Рисунке 6а приведен для двоякой цели. Во-первых, чтобы показать, что у розового шума спектр представляет собой практически горизонтальную прямую (белый шум на этом же графике представлялся бы наклонной прямой с максимумом, совпадающим с максимумом розового шума справа, и минимумом, составляющим 10%. 30% от максимума – слева). Во-вторых, для того чтобы продемонстрировать полное отсутствие коррекции АЧХ ТКРГ при максимальной громкости.

Анализ остальных графиков (Рисунки 6б-6е) позволяет сделать следующие выводы.

1. С помощью НЧ-коррекции можно существенно повысить уровень составляющих спектра в области НЧ и, таким образом, снять недостаток регулятора громкости [5], связанный с несоответствием его АЧХ с АЧХ линий равной громкости в области самых низких частот.
2. При НЧ коррекции минимум кривой АЧХ приходится на 1.5 кГц (т.е., смещен вправо), что существенно ближе к кривым равной громкости, а без НЧ коррекции этот минимум составляет около 1 кГц, что дальше от кривых равной громкости.
3. Анализируя правую часть графиков Рисунки 6б-6е, можно также заметить, что НЧ коррекция абсолютно не влияет на уровни составляющих спектра в области СЧ и ВЧ (т.е. выше 2 кГц).

Графики Рисунки 6в-6д показаны для случая, когда движок резистора НЧ коррекции установлен в положение, соответствующее 5/6 максимума (угла поворота), при котором максимум АЧХ на НЧ соответствует максимуму на ВЧ. Это означает, что в области НЧ максимум АЧХ можно еще немного поднять. Последнее особенно актуально для тех акустических систем (более дешевых и менее качественных), у которых АЧХ начиная с 50-60 Гц, испытывает существенный спад. Другими словами, применение в подобном ТКРГ НЧ-коррекции в области самых низких частот позволяет несколько поднять АЧХ таких акустических систем и, таким образом, повысить комфортное восприятие их звучания в области НЧ.

И последнее, что следует отметить. Как видно из схем, подобный ТКРГ – полностью пассивный, то есть в нем отсутствуют какие-либо ОУ, транзисторы и иные активные компоненты. А, как известно, именно пассивный ТКРГ отличается исключительно низким уровнем шума.

Высокое качество работы подобного регулятора громкости послужило причиной заменить ТКРГ в усилителе, описанным автором в статье [1].

Источник

Пассивный регулятор громкости с Rвых=Const

Почитав различные конфы и покопавшись в усилителях (в тех что дали разобрать) я убедился, что лучший предусилитель — его отсутствие. Но ведь его ставят! «Для согласования выходного сопротивлений после регулятора громкости» (и тембра — для тех, кто хочет). В принципе, подавая сигнал с выхода звуковой карты компьютера, можно обойтись встроенным в плеер регулятором, НО тот регулятор не тонкомпенсированный! И даже при том, что звук с линейного входа заметно чище и детальней — на малой громкости теряется естественность.

То есть получается ругулятор должен быть:
1) пассивным;
2) тонкомпенсированным;
3) с постоянным выходным сопротивлением. (кто больше?)
Господа, реализуемо ли это на практике?
Ну 1 и 2 — несложно, есть множество схем, а вот третье. Чем чревато несогласование вх.-вых. сопротивлений?

Что-то нет никого, а то пообщались бы. Ну и ладно.

Между прочим, помните, зачем в ламповых усилителях (мы ж все аудиофилы тут) использовали трансформатор? Вот-вот. Для согласования сопротивлений.
Если вскрывали ЦАП когда-нибудь, там тоже на входе и выходе — трансформатор, именно для этого. (ну ещё, чтобы по земле помех не набрать)

Неужели это единственный выход? А нелинейность гестерезиса?

У хорошего усилителя на малой громкости ничего не теряется.

Если Rвх >> Rвых — ничего согласовывать не нужно.

Транс в ламповых усях использовали для ПОНИЖЕНИЯ достаточно высокого (относительно нагрузки) выходного сопротивления.

Источник

Пассивный предварительный «усилитель»

Пассивный предварительный «усилитель» никаким усилителем не является, разумеется. Но так уж повелось… От обычного предварительного усилителя он отличается лишь отсутствием активной части — усилителя или буфера. Но суть остаётся довольно близкой.

Давно хотел поблочно описать предварительный усилитель — блок коммутации, буфер, блок питания, возможно блок тембров. На каждый блок по заметке. По возможности, с вариантами.

Но всегда главным вопросом было — а стоит ли делать активный пред или можно обойтись и пассивным? Ну, то есть, делать усилительную часть после регулятора громкости или оставить только регулятор?

У каждого подхода свои плюсы и минусы. И что меньшее из зол — не так-то просто решить. Пассивный предварительный «усилитель» хорош тем, что не меняет характер звука. Но он не согласует устройство воспроизведения и усилитель. Желательно бы это делать. Но какой ценой? Какой бы хорошей не была схема и её компоненты, но это ещё +1 блок в тракте, что качества звуку не добавляет.

В принципе, можно делать только коммутатор. Но немало любителей хорошего звука выбирают мощники. А у мощников зачастую либо совсем нет регулятора громкости, либо он реализован как-то неудобно. И вход один. Максимум два, но это реже.

В итоге я впервые решил попробовать полностью отказаться от активной части. Поставить только регулятор громкости и блок коммутации на хороших реле. Но потом подумал, подумал. Последнее время я стал активно использовать галетные переключатели как раз на 4 положения. И не заметил деградации звука. Если делать блок коммутации на реле, то это нужно провод на 230В, трансформатор ставить. Трансформатор будет давать наводки, потому его нужно ставить подальше. А это увеличивает корпус, когда хотелось бы что-то покомпактнее.

И решил я отказаться и от реле, а переключать входы только галетным переключателем на 4 положения. Галетный переключатель и ALPS – всё!

Можно ещё применить корейскую вариацию на тему ALPS под названием RH2702, по звуку он вполне нейтрален и имеет 8 выводов. То есть, два вывода для тонкомпенсации. И использовать эту самую тонкомпенсацию.

RH2702 — это довольно качественный и очень доступный пассивный аттенюатор на 22 положения.

Вот схема для RH2702 на 50К, которую мне рекомендовали как проверенную:

А вот схема для RH2702на 100К, которая используется в усилителях NAD:

И результирующая АЧХ:

Но я пока решил без тонкомпенсации. Не уверен, что она нужна.

Ниже фото того, что получилось.

Для внутреннего монтажа использовал разделанный японский кабель Canare.

Громкость регулируется, каналы переключаются. Что ещё нужно?

Еще записи по теме

А как же согласование по сопротивлению источника и нагрузки?

А никак. Точне, чем ниже сопротивление регулятора, тем ниже и выходное.

нужно согласование — делаем активный пред. У него своих недостатки. Нет идеального решения. Всегда нужно на что-то закрывать глаза и делать вид, что этого нет 🙂

Дело в том, что у меня активные мониторчики с входом всего 10кОм и они люто громко орут даже при полностью выкрученном в минимум РГ. По хорошему мне нужен потенциометр на 1кОм, правильно?

Да, боюсь, что это похоже на правду 🙁

В таком случае лучше активный пред. Но обычно входное сопротивление 33-100к и можно считать, что этой проблемы нет.

Источник