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LIVROS E ARTIGOS
Controles de volume altamente compensados
Sabe-se que quando o nível de volume é reduzido, uma pessoa percebe os componentes de baixa e alta frequência do sinal sonoro pior. Por esta razão, controles de volume dependentes de frequência (compensados com precisão) são instalados em modernos dispositivos de reprodução de som, que garantem o aumento de frequências altas e baixas em um nível de volume baixo de acordo com curvas de sonoridade iguais. Assim, eles melhoram a percepção subjetiva da imagem sonora. O artigo publicado fala sobre os controles de volume de compensação fina mais comuns. A coincidência das curvas de volume com as curvas de volume igual, mesmo para um controle de volume compensado finamente projetado (TRG), é possível apenas com um coeficiente de transmissão estritamente definido de todo o caminho do sinal, começando na fonte do sinal e terminando no alto-falante . Em outras palavras, o nível de volume no qual o balanceamento de timbre foi executado durante o processo de gravação deve ser alcançado na mesma posição do controle de volume para qualquer fonte de sinal. O desvio do coeficiente de transferência do calculado leva a uma violação do equilíbrio tonal. Em equipamentos de reprodução de som combinado com alto-falantes embutidos, todos os links do caminho são combinados em termos de nível de sinal, e essa condição, embora com algumas ressalvas, é atendida. Amplificadores de dispositivos de bloco precisam trabalhar com fontes de sinal com uma faixa suficientemente grande de tensões de saída (0,25 ... 1,5 V) e alto-falantes de sensibilidade desconhecida (84 ... TRGs usam um controle de volume máximo ou controles de sensibilidade de entrada e, mais recentemente, controles de profundidade de sonoridade. Loudness é geralmente implementado por divisores dependentes de frequência (raramente filtros) associados ao controle de volume. A desvantagem fundamental da maioria dos reguladores conhecidos em resistores variáveis com derivações é o grau insuficiente de correção de resposta de frequência na região de baixa frequência em baixo volume. Para uma melhor aproximação das curvas de intensidade igual, é necessário utilizar resistores variáveis com vários taps [1] ou implementar um controlador com correção de frequência distribuída [2]. No entanto, tais dispositivos de controle são muito difíceis de implementar e, portanto, raramente são usados.
A maior aplicação em projetos industriais e amadores foi recebida pelo TEG em um resistor de derivação única, cujo circuito é mostrado em fig.1. (nesta e em todas as figuras subsequentes, ao lado do diagrama TRG, são mostradas suas características reguladoras). O tap normalmente é feito a partir de 1/10 da resistência total do resistor variável (contando de baixo de acordo com o circuito de saída), o que corresponde a aproximadamente 1/4 ... 1/3 do ângulo de rotação do regulador motor. Conectar-se ao tap do circuito RC transforma o regulador em um divisor dependente de frequência. O circuito R1C1 fornece um aumento na resposta de frequência nas frequências mais altas da faixa de áudio e R2C2 - nas mais baixas. No entanto, tais reguladores têm desvantagens significativas. Portanto, o grau de correção da resposta de frequência fornecido por eles na região de baixa frequência é claramente insuficiente (não mais que 8 ... 10 dB a uma frequência de 50 Hz) e, no processo de ajuste, uma natureza gradual do correção é perceptível. Como o volume diminui após a passagem da torneira, o grau de correção não muda mais, devendo ser máximo em volume baixo. Tentativas de aumentar o grau de correção reduzindo a resistência do resistor R2 levam ao aparecimento de uma queda característica na resposta de frequência em frequências médias no momento do tap. E, no entanto, apesar dessas deficiências, muitos projetistas de amplificadores AF escolhem exatamente esse TRG devido à sua simplicidade. As classificações dos elementos indicados na Fig. 1 são típicas para a maioria dos projetos. Às vezes, o resistor R1 pode estar faltando. Nesse caso, a capacitância do capacitor C1 deve ser aproximadamente a metade.
Um grau um pouco maior de correção de resposta de frequência na região de baixa frequência é fornecido pelo regulador, cujo circuito é mostrado na fig.2. Seu protótipo foi usado em receptores de rádio Philips na década de 50 [3]. Exemplos do uso de tais reguladores em projetos industriais modernos são desconhecidos do autor. O circuito R2C2R3 forma um filtro passa-baixo, cujo sinal de saída é alimentado na derivação do regulador. Este TRG tem as mesmas desvantagens do anterior, embora em menor grau. O grau insuficiente de aumento na resposta de frequência em frequências mais baixas para os reguladores discutidos é explicado pelo uso de circuitos corretivos de primeira ordem. No TRG (Fig. 3), a profundidade de correção em baixo volume é aumentada pela introdução do circuito R4C3, que junto com a seção do resistor variável do motor para a torneira, forma um segundo divisor dependente da frequência. O uso de uma correção de dois estágios permite aumentar a resposta de frequência em um volume mínimo de até 20 ... 26 dB em uma frequência de 50 Hz. O reverso dessa vantagem é o estreitamento da faixa de controle de volume para 45-50 dB, que, no entanto, na maioria dos casos acaba sendo suficiente.
Em alguns casos, o uso de resistores variáveis com derivações é indesejável. Sobre pic.4 mostra um circuito TRG em um resistor variável sem derivações, usando um método de filtro para corrigir a resposta de frequência. O filtro R2R3R4C1C2, que suprime as frequências médias do sinal, passa a funcionar em níveis de volume baixo, fazendo com que as frequências baixas e altas da faixa de áudio sejam aumentadas. Variantes desse regulador são amplamente utilizadas em desenvolvimentos amadores. O grau de aumento em sua resposta de frequência em frequências mais baixas no volume mínimo pode ser aumentado adicionando um circuito corretivo, semelhante ao mostrado na Fig. 3.
No entanto, todos os esquemas considerados fornecem apenas uma correção de resposta de frequência fixa e de forma alguma ideal e, em alguns casos, requerem o uso de controles de tom para ajustar o equilíbrio tonal. Tentativas de criar um TRG com equalização ajustável ou combinar um TRG com controles de tom foram feitas já na década de 50. Provavelmente, uma das primeiras implementações dessa ideia foi o controle de volume do receptor da empresa alemã "Kontinental" [3]. No circuito, junto com um TRG passivo em um resistor com dois taps, foi utilizado um feedback dependente da frequência ajustável, alimentado ao regulador a partir do transformador de saída do amplificador. O esquema original do nó passivo combinado para controles de volume e tom em um amplificador de transistor é mostrado em pic.5 [4]. Aqui, o resistor variável R3, junto com os circuitos R1C1, R2C2, R4C4, forma um circuito de ajuste de correção em frequências mais altas. A cadeia C5R5, conectada à saída do controle de volume R7, fornece correção de baixa frequência. Um ligeiro aumento na resposta de frequência em frequências mais baixas na posição de atenuação mínima é criado pelo resistor R2. A profundidade da correção de baixa frequência é regulada pelo resistor R6.
Faixas amplas para ajustar a resposta de frequência agora parecem redundantes, então faz sentido excluir o capacitor C2, substituir o capacitor C1 e o resistor R1 por um jumper e reduzir a resistência do resistor variável R6 para 100 kOhm. Após esse refinamento, a diminuição da resposta de frequência na região de frequências mais altas é eliminada e a faixa de ajuste da resposta de frequência em frequências mais baixas é reduzida para 10 dB. Um diagrama de um TEG simples desenvolvido pelo autor com correção ajustável baseada em um resistor com derivação é mostrado em fig.6. O ajuste da profundidade de correção simultaneamente para as frequências sonoras mais baixas e mais altas é realizado por um resistor variável R1. Se o ajuste na região de frequência mais alta não for necessário, você pode eliminar o capacitor C2 e reduzir a resistência do resistor R3 para 10 kOhm. A desvantagem de tal TRG (como, de fato, de todos os circuitos com circuitos de primeira ordem) é a correção insuficiente de baixas frequências no volume mais baixo. Como já observado, adicionando um circuito corretivo, semelhante ao mostrado na Fig. 3, o grau de aumento na resposta de frequência em frequências mais baixas pode ser aumentado. Usando o princípio proposto, é fácil introduzir um regulador de sonoridade em equipamentos de reprodução de som industrial.
No seguinte circuito TRG (Fig. 7), também desenvolvido pelo autor, o filtro corretivo C3R6R7 e o divisor dependente de frequência R2R3C2 são usados simultaneamente, devido ao qual uma ampla faixa de correção é alcançada. Resistor variável R2 - controle de volume, R1 - controle de correção de baixa frequência, R4 - alta frequência.
Publicação: www.bluesmobil.com/shikhman
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