Пассивный регулятор тембра и громкости "волшебная штучка"
Tags: [preamp]
Причина создания этого устройства — в большей степени ностальгические чувства по поделкам, которые мы собирали в юности. Моё первое знакомство с этим регулятором тембра состоялось ещё в старших классах, когда изучая в библиотеке подшивку журналов «Радио» была найдена статья о регуляторах тембра [1]. В те времена я рисовал выбранные схемы из журналов вручную в тетрадь, экономя деньги на ксероксе. Несмотря на ограниченные средства, я стремился улучшить звучание доступной мне аппаратуры и искал способы добиться этого. Важнейшими критериями оценки качества звука для меня были глубокий бас и яркие высокие частоты, о тонких нюансах звука я тогда не задумывался.
Этот регулятор тембра, собранный навесным монтажом из абы каких деталей, найденных на помойках б/у платах, произвёл тогда очень хорошее впечатление. Бас был таким, что чувствовался телом, а согласованием импедансов тогда не заморачивался. Усилитель был выполнен на микросхеме с высоким коэффициентом усиления, что как-то компенсировало вносимое регулятором затухание сигнала. Поэтому, за простоту изготовления и впечатляющий звуковой эффект мой друг Лёша назвал этот регулятор «волшебная штучка». Мне захотелось повторить этот опыт, но на более высоком уровне с использованием качественных комплектующих и потенциометров с нужными характеристиками.
Это классический вариант пассивного регулятора тембра, который был разработан британским инженером Питером Баксандаллом, ставший наиболее распространённым корректором частот в аудио индустрии. Вместо технического описания его работы, которое уже представлено в упомянутой статье, а также есть на многих сайтах, я хотел бы сосредоточиться на практическом применении этого устройства.
Считается, что у пассивного регулятора есть одно важное достоинство — он не вносит дополнительных искажений в обрабатываемый сигнал, хотя это утверждение спорное. Даже пассивные компоненты не идеальные, а значит что-то да и вносит, например, возможны паразитные призвуки от конденсаторов. Зато полно недостатков, в первую очередь это ослабление сигнала, соответствующее диапазону регулирования, для компенсации чего может потребоваться введение в тракт дополнительных каскадов усиления. Чтобы иметь плавную регулировку АЧХ необходимо применять потенциометры с экспоненциальной (обратнологарифмической) зависимостью сопротивления от угла поворота движка (несоветские потенциометры с такой характеристикой обозначаются буквой A). Кроме этого, требуется низкое сопротивление предшествующего регулятору тембра каскада и высокое входное сопротивление последующего. То есть перед регулятором тембра нужно установить усилительный или буферный каскад, а также после него. В одном из этих каскадов нужно усилить сигнал, так как он ослабляется. Если усиление сделать перед регулятором, мы теряем перегрузочную способность во столько раз, во сколько ослабляется сигнал. Если же усиление будет после регулятора, то ухудшается отношение сигнал/шум на ту же величину. Также можно распределить усиление между обоими каскадами. В этом случае ухудшение параметров будет зависеть от того, как именно распределено усиление. В новой версии регулятора я следовал данным рекомендациям, а не так, как я делал тогда.
Полная схема регулятора, соответствующая плате:
Схема нарисована для одного канала, нумерация в скобках относится ко второму каналу. Регулятор громкости установлен на + входы операционного усилителя — потенциометр с аналогичной, как у регулятора тембра зависимостью (A). Довольно высокое сопротивление потенциометра (100K) выбрано для того, чтобы использовать конденсаторы C11, C12 такой же ёмкости, как и C3, C4 (иначе пришлось бы увеличивать их ёмкость, что сказалось бы на габаритах и цене). Коэффициент усиления ОУ выбран около 6, так как данный регулятор будет использоваться совместно с усилителем на LM1876, у которого есть собственный каскад усиления с высоким входным сопротивлением. Таким образом будет компенсироваться ослабление сигнала. Вносимое регулятором на средних частотах ослабление сигнала определяется соотношением R1(R2)/R3(R4)=10.
Детали
К выбору деталей следует отнестись внимательно, если интересует качество. В первую очередь это касается конденсаторов, которые используются в регуляторе тембра, а также разделительных конденсаторов, например, я использовал WIMA MKP4(10). Потенциометры сдвоенные ALPS RK163 или качественные аналоги. ОУ желательно выбирать с полевыми входами, чтобы не использовать межкаскадные конденсаторы на его выходах, например, отличным вариантом выбора будет OPA2134. Иначе, даже от незначительного постоянного напряжения на его выходах потенциометры могут шуршать. Да, пассивные и безосные конструкции требуют определённых расходов.
Список элементов прилагается: Part-list.pdf
Питание
Для питания необходим двуполярный источник. Устройство может получать питание от усилителя, с которым оно совместно используется. Земля от усилителя к данному устройству подключается только одним проводником. При необходимости подбираются резисторы R23 и R24.
Плата
Потенциометры регулируют: VR1 — Низкие частоты, VR2 — Высокие частоты, VR3 — Громкость. Плата получилась односторонняя, размеры 43х115 мм.
Фото
Влияние на звук
Есть так называемые пуристы, которые считают, что слушать музыку нужно так, как её записал звукорежиссёр, ведь ему слышнее, как она должна звучать — улучшать это только портить. Но акустические свойства реального помещения, где мы слушаем музыку и величина звукового давления вносят свои коррективы в тональный баланс и часто не на пользу слушателя. Аппаратура, особенно акустические системы у многих это компромисс цены и качества. Может так получиться, что недостатки темброблока будут меньшим злом, по сравнению с его субъективной пользой для звука. Это похоже на специи: в руках опытного повара они придают блюду вкус, но важно не переборщить. Пользоваться регулятором тембра хочется под настроение — «поддать баску», так сказать: «и от бокала колонки становятся Focal’ом». Главное — получать эмоции и удовольствие!
Скачать
Плата: MagicToneCPass.zip