Трисмуговий блок тембрів своїми руками. Потужний та якісний саморобний підсилювач звуку. Двосмуговий регулятор тембру на ОУ

Нижче наведено принципові схеми та статті з тематики "темброблок" на сайті з радіоелектроніки та радіохобі сайт.

Що таке "темброблок" і де це застосовується, принципові схеми саморобних пристроїв, які стосуються терміна "темброблок".

Нещодавно звернувся якийсь чоловік із проханням зібрати йому підсилювач достатньої потужності та роздільними каналами посилення по низьких, середніх та високих частотах. До цього не раз вже збирав собі як експеримент і, треба сказати, експерименти були дуже вдалими. Якість звучання навіть недорогих колонок не дуже високого рівня помітно при цьому покращується в порівнянні, наприклад, з варіантом застосування пасивних фільтрів у колонках. До того ж з'являється можливість досить легко змінювати частоти розділу смуг та коефіцієнт посилення кожної окремо взятої смуги і, таким чином, простіше досягти рівномірної АЧХ всього звукопідсилювального тракту. У підсилювачі були використані готові схеми, які раніше були випробувані в більш простих конструкціях.

Структурна схема

На малюнку нижче показано схему 1 каналу:

Як видно зі схеми, підсилювач має три входи, один з яких передбачає просту можливість додавання передусилювача-коректора для програвача вінілу (за такої необхідності), перемикач входів, попередній підсилювач-тембролок (також трисмуговий, з регулюванням рівнів ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор гучності, блок фільтрів на три смуги з регулюванням рівня посилення кожної смуги з можливістю відключення фільтрації та блок живлення для кінцевих підсилювачів великої потужності (нестабілізований) та стабілізатор для «слабочної» частини (попередні каскади посилення).

Попередній підсилювач-темброблок

Як нього була використана схема, неодноразово перевірена раніше, яка при своїй простоті і доступності деталей показує досить хороші характеристики. Схема (як і всі наступні) свого часу була опублікована в журналі «Радіо» і потім неодноразово публікувалася на різних сайтах в інтернеті:

Вхідний каскад на DA1 містить перемикач рівня посилення (-10; 0; +10 дБ), що спрощує узгодження всього підсилювача з різними за рівнем джерелами сигналу, але в DA2 зібрано безпосередньо регулятор тембрів. Схема не примхлива до деякого розкиду номіналів елементів і вимагає ніякого налагодження. Як ОУ можна застосувати будь-які мікросхеми, що застосовуються в звукових трактах підсилювачів, наприклад тут (і в наступних схемах) пробував імпортні ВА4558, TL072 та LM2904. Підійде будь-яка, але краще, звичайно, вибирати варіанти ОУ з можливо меншим рівнем власного шуму та високою швидкодією (коефіцієнтом наростання вхідної напруги). Ці параметри можна переглянути у довідниках (даташитах). Звичайно, тут зовсім не обов'язково застосовувати саме цю схему, цілком можна, наприклад, зробити трисмуговий, а звичайний (стандартний) двосмуговий темброблок. Але не «пасивну» схему, а з каскадами посилення-узгодження щодо входу та виходу на транзисторах чи ОУ.

Блок фільтрів

Схем фільтрів, також, за бажання можна знайти безліч, тому що публікацій на тему багатосмугових підсилювачів зараз достатньо. Для полегшення цього завдання і просто для прикладу я наведу тут кілька можливих схем, знайдених у різних джерелах:

- схема, яка була застосована мною в цьому підсилювачі, так як частоти розділу смуг виявилися саме такі, які й потрібні були «замовнику» - 500 Гц і 5 кГц і нічого перераховувати не довелося.

- Друга схема, простіше на ОУ.

І ще одна можлива схема, на транзисторах:

Як уже писав ваше, вибрав першу схему через досить якісну фільтрацію смуг і відповідність частот поділу смуг заданим. Тільки на виходах кожного каналу (смуги) було додано прості регулятори рівня посилення (як це зроблено, наприклад, у третій схемі, на транзисторах). Регулятори можна встановити від 30 до 100 кОм. Операційні підсилювачі та транзистори у всіх схемах можна замінити на сучасні імпортні (з урахуванням цоколівки!) для отримання кращих параметрів схем. Ніякої установки всі ці схеми не вимагають, якщо не потрібно змінити частоти розділу смуг. На жаль, дати інформацію щодо перерахунку цих частот розділу я не маю можливості, тому що схеми шукалися для прикладу «готові» і докладних описівдо них не додавалася.

У схему блоку фільтрів (перша схема з трьох) була додана можливість відключення фільтрації каналами СЧ і ВЧ. Для цього були встановлені два кнопкові перемикачі типу П2К, за допомогою яких просто можна замкнути точки з'єднання входів фільтрів - R10C9 з їхніми відповідними виходами - "вихід ВЧ" та "вихід СЧ". У цьому випадку цими каналами йде повний звуковий сигнал.

Підсилювачі потужності

З виходу кожного каналу фільтра сигнали ВЧ-СЧ-НЧ подаються на входи підсилювачів потужності, які також можна зібрати по будь-якій з відомих схем в залежності від необхідної потужності всього підсилювача. Я робив УМЗЧ за відомою давно схемою журналу «Радіо», №3, 1991 р., стр.51. Тут даю посилання на «першоджерело», тому що з приводу цієї схеми існує багато думок та суперечок щодо її «якісності». Справа в тому, що на перший погляд це схема підсилювача класу "B" з неминучою присутністю спотворень типу "сходинка", але це не так. У схемі застосоване струмове управління транзисторами вихідного каскаду, що дозволяє позбутися цих недоліків при звичайному стандартному включенні. При цьому схема дуже проста, не критична до застосовуваних деталей і навіть транзистори не вимагає особливого попереднього підбору за параметрами. виходу», що дуже спрощує монтаж підсилювача:

При налаштуванні лише ВАЖЛИВО підібрати правильні режими роботи транзисторів передконечного каскаду (підбором резисторів R7R8) - на базах цих транзисторів у режимі «спокою» і без навантаження на виході (динаміка) має бути напруга в межах 0,4-0,6 вольт. Напруга живлення для таких підсилювачів (їх, відповідно, має бути 6 штук) підняв до 32 вольт із заміною вихідних транзисторів на 2SA1943 і 2SC5200, опір резисторів R10R12 при цьому слід також збільшити до 1,5 кОм (для «полегшення життя» стабілітрон живлення вхідних ОУ). ОУ також були замінені на ВА4558, при цьому стає не потрібний ланцюг «установки нуля» (виходи 2 і 6 на схемі) і відповідно змінюється цоколівка при паянні мікросхеми. В результаті при перевірці кожен підсилювач за цією схемою видавав потужність до 150 Вт (короткочасно) при цілком адекватному ступені нагрівання радіатора.

Блок живлення УНЧ

Як блок живлення були використані два трансформатори з блоками випрямлячів і фільтрів за звичайною, стандартною схемою. Для живлення НЧ смугових каналів (лівий та правий канали) - трансформатор потужністю 250 ват, випрямляч на діодних складаннях типу MBR2560 або аналогічних і конденсатори 40000 мкф х 50 вольт у кожному плечі живлення. Для СЧ і ВЧ каналів - трансформатор потужністю 350 ват (взято з згорілого ресивера «Ямаха»), випрямляч - діодне складання TS6P06G і фільтр - два конденсатори по 25000 мкф х 63 вольт на кожне плече живлення. Всі електролітичні конденсатори фільтрів зашунтовані плівковими конденсаторами ємністю 1 мкф х 63 вольти.

Загалом, блок живлення може бути і з одним трансформатором, звичайно, але за його відповідної потужності. Потужність підсилювача в цілому даному випадкувизначається виключно можливостями джерела живлення. Усе попередні підсилювачі(Темброблок, фільтри) - запитані також від одного з цих трансформаторів (можна від будь-якого з них), але через додатковий блок двополярного стабілізатора, зібраний на МС типу КРЕН (або імпортних) або за будь-яким з типових схемна транзисторах.

Конструкція саморобного підсилювача

Це, мабуть, був найскладніший момент у виготовленні, тому що відповідного готового корпусу не знайшлося і довелося вигадувати можливі варіанти:-)) Щоб не ліпити купу окремих радіаторів, вирішив використати корпус-радіатор від автомобільного 4-канального підсилювача, досить великих розмірів, приблизно такий:

Всі «начинки» були, природно, витягнуті і компонування вийшло приблизно таке (на жаль фотографію відповідну не зробив):

— мабуть, у цю кришку-радіатор встановилися шість плат кінцевих УМЗЧ та плата попереднього підсилювача-темброблока. Плата блоку фільтрів вже не влізла, тому була закріплена на доданій конструкції з алюмінієвого куточка (її видно на малюнках). Також у цьому «каркасі» були встановлені трансформатори, випрямлячі та фільтри блоків живлення.

Вигляд (спереду) з усіма перемикачами та регуляторами вийшов таким:

Задній вид, з колодками виходів на динаміки і блоком запобіжників (оскільки ніякі схеми електронного захисту не робилися через брак місця в конструкції і щоб не ускладнювати схему):

Надалі каркас із куточка передбачається, звичайно, закрити декоративними панелями для надання виробу більш «товарного» виду, але робити це буде вже сам «замовник», на свій особистий смак. А загалом, за якістю і потужністю звучання, конструкція вийшла цілком пристойна. Автор матеріалу: Андрій Баришев (спеціально для сайту сайт).

Поданий нижче пристрій має гарною якістюзвучання і низьким рівнем шумів, а також має функцію обходу (пряма АЧХ), в той же час простота схеми не відлякає радіоаматорів-початківців. В основу пасивної частини схеми входить розробка, описана E.J.James"ом ще в 1948 році, а весь пристрій разом скидається на роботу Baxandall"a зразка 1952 року:) Схоже використанням підсилювального каскаду, в даному випадку ОУ, яким можна підняти амплітуду, "з'їдену" (У цього регулятора амплітуда падає в п'ять разів або -13дБ!) Темброблоком. Аналізуючи широко відомі будь-якому радіоаматору джерела (в яких спостерігається деяка історична неточність), було прийнято рішення поекспериментувати з цією річечкою:

На жаль, реальні графіки АЧХ так і не встиг зняти, проте наведемо результат моделювання у програмі Tone Stack Calculator. Дана схема примітна використанням R5-R6, які забезпечують вужчий підйом частот, не торкаючись середини. Цих резисторів немає у розробці E.J.James"a, тому симуляція відбудеться без них:). Однак на загальне враження від графіка це не позначиться, просто смуга підйому високих частот буде більшою.

Але мені хотілося б більшого: ще більший підйом на НЧ і особливо ВЧ, так би мовити із запасом, хоча у вашому випадку все може бути зовсім інакше. Вірніше не у вашому випадку, а у випадку вашої акустики:). Наприклад з досвіду експлуатації продукції бердського радіозаводу ВЕГА 50АС-106 низьких частотТемброблок в RRR УП-001 зовсім не підходив, оскільки піднімав лише область верхнього баса (200-250 Гц, басом це важко назвати, швидше за гул). Однак на акустичних системахвиробництва ризького радіозаводу Radiotehnika RRR S50b, можна було досягти прийнятної якості звучання. Хоча все це вважається пустощом, оскільки коригує лише враження від прослуховування, коригування АЧХ колонок і, якщо підсилювач ущербний, проводять іншими схемотехнічними дослідженнями, наприклад параметричними еквалайзерами з регулюваннями не тільки за посиленням, але і з можливістю переміщення частоти і добротності, що піднімається. Але ж ми тут не зібралися виправляти огріхи дорогої акустики?

Разом +6 дБ на основній низькій частоті, і +5 дБ на високій. Спад -3 дБ у сфері середніх частот вирішено підняти посиленням ОУ. Зізнаюся, стало трохи забагато. У схемі поворотом регуляторів важко досягти рівної АЧХ (вірніше зовсім не досягти), тому вирішено додати пристрій, що вимикає темброблок. Це може виявитися корисним при експлуатації з вашим підсилювачем більш "просунутого" еквалайзера. Простим замиканням входу і виходу пасивної частини або всього темброблока (у першому випадку замикається конденсатор С3 і як наслідок завалюються верхи, у другому - регулювання ВЧ і НЧ зберігається, правда в невеликих межах) тут не обійтися. Тому можна здійснити елементарну комутацію на реле з перекидними контактами (типу РЕС-9, РГК-14 тощо).

Варто окремо торкнутися з'їжджену тему конденсаторів у блоці тембрів. За своїм суб'єктивним досвідом експлуатації відомого підсилювача Шмельова, у конструкції якого застосовував незамислюючись кераміку імпортного виробництва, широкопоширену в магазинах, вихідний сигнал був насичений гармоніками, що відчувалося на слух. Може бути, у сліпому тесті цього темброблока з іншими конденсаторами я б цього й не помітив, але в мене це глибоко відклалося в пам'яті. У цій конструкції вирішив використовувати виключно конденсатори на паперовій основі. Звичайно, тут я не описуватиму досвід використання імпортних конденсаторів за сотні доларів, але як кажуть, чим багатий:). З накопичених запасів витягли конденсатори серій БМТ-2, БМ-2 і МБМ.

Отже, при використанні даних конденсаторів, перше, що необхідно зробити, це виміряти їхню ємність і оглянути на зовнішні пошкодження (особливо для БМТ-2). Серед десятка зразків конденсаторів серії МБМ, 90% мали перевищення номінальної ємності на 40-50%, що вдвічі більше за їх допуск. Вимір ємності дозволяє підібрати конденсатори в пари для 2-х каналів для забезпечення симетричного регулювання. Перше включення і вердикт - однозначно краще використання китайської кераміки. На свій сорому, мені не вдалося відшукати паперовий конденсатор у ланцюгу ВЧ, тому застосував конденсатор серії КТК, широко використовувався в лампових телевізовах та іншій апаратурі. До того ж цей конденсатор має хорошу термостабільність. Обкладки зі срібла на звуку не позначилися:) (хоча після поповнення багажу знань про цей конденсатор, звук поступово став ставати кращим і... :)). Графіки, які вдалося зняти:

Регулятори повернені на максимум:

Регулятори повернені на мінімум:

Схема пристрою, що вийшов:

Характеристики даного темброблоку:

• Коефіцієнт гармонік, %: трохи більше 0,02.
• Діапазон регулювання, щонайменше: НЧ +-16 дБ, ВЧ +-17 дБ.
• Вхідний сигнал: ~1V.

Показники КГ, сигнал/шум залежать від застосованого ОУ. Вибір упав на TL072, (це здвоєний ОУ фірми ST) через його дешевизну та поширеність. Добре сюди впишуться і такі операційники, як NE5532, NJM4558, LM358. Поекспериментувати можна і з одиночними ОУ (з подальшою переробкою ПП) TL071, NE5534, КР544УД1,2, К157УД2 (з ланцюгами корекції) тощо. З паперовими конденсаторами та ОУ у золотому корпусі, чим не раритет? Для оперативної заміни мікросхеми (якщо надали перевагу іншому ОУ), рекомендується попередньо встановити на відповідне місце панельку DIP-8.

Для живлення активної частини пристрою використовується параметричний стабілізатор напруги на два плечі + - без використання будь-яких підсилювальних елементів, оскільки в даній схемі загальний струм споживання менше номінального струму стабілітронів. Для згладжування залишків пульсацій, викликаних пульсаціями блоку живлення УМЗЧ, у схемі присутні два електроліти. Їхня ємність невелика для забезпечення низької інерційності. Такий невеликий набір дає низький рівень фону під час експлуатації пристрою.

Зрозуміло, для забезпечення мінімального рівня фону цього недостатньо. Зменшити фон може допомогти заземлення корпусів змінних резисторів. Деякі групи регуляторів мають окремий висновок (наприклад СП3-33-23). У моєму розпорядженні виявилися широко поширені резистори В-групи (для регулювання балансу вони не підходять), корпус яких після обробки наждачкою я заземлив. Землі звів до однієї обраної точки (корпус регулятора низьких частот), звідки направив їх до землі блоку живлення УМЗЧ. Фотографія пристрою та друкована плата:

Розмір друкованої плати 140х60 мм, тут можна завантажити файл у форматі .lay. Бажаю успіхів у повторенні! .

Обговорити статтю ТЕМБРОБЛОК

Частина 1. Як змусити ІМС «звучати».

У мене довгий час працював підсилювач на не всіма улюбленій, але дуже популярній мікросхемі TDA 7294 у «даташитовському» включенні разом з темброблоком на LM 1036. Цей тандем замінив оконечники, що стояли в підсилювачі «Романтика-222С», на КТ808 і регулятори тембру/гучності К174УН10/К174УН12, звучання яких, ну…, самі знаєте, яке. На той момент новий варіант звуком мене повністю задовольнив, але… Попалася мені якось на очі Аудіокіллера про підсилювач на TDA 7294 з регульованим вихідним опором за схемою ІТУНу. Не довго думаючи, я смакував подібне включення біля своїх країв. Переконався, що справді високі «іскристі», а низькі, просто «більше не треба»:). Звук у такій схемі був уже явно цікавіший, ніж у «даташитівській». Не пам'ятаю, якими шляхами, але потрапив я нарешті на сайт Миколи Лішманова, який Lincor . А там – стаття про підсилювач на TDA 7294 з «шаленим зворотним зв'язком» - MF 1 називається ... З тих пір (вже півтора року) в «Романтиці» у мене працює кінцевик саме за цією схемою. Є в його звуку якась «родзинка»… Швидше, навіть пакет ізюму:). Прочитати про MF 1 можна тут: http://lincor-lib.narod.ru/Amps2.htm. А ось і сама схема у моїй «реалізації»:

Рис.1-Схема підсилювача потужності.

Живлення підсилювача здійснюється за стандартною схемою:

Рис.2-Схема блоку живлення для підсилювача потужності.

Частина 2. Про те, що добрим темброблоком «каші не зіпсуєш».

У хорошому темброблок повинен стояти хороший операційник. Саме він визначить "характер" звучання.Як випливає з відгуків про проекти Prostor та Tale 3 U Якісний темброблок «примушує» по-новому звучати такі, здавалося б, знайомі всім кінці на мікросхемах. Вирішив і я піти на експеримент і «присмачити» MF 1 темброблок від Tale 3 U , подивитися на який можна тут: http://yooree.narod.ru/tale3u.html. Схема цього дива виглядає так:

Схема темброблока.

ОУ можна використовувати як LT 1356, так і LT 1362. Останній, як на мій слух, звучить навіть трохи цікавіше, але можу й помилятися. Тут, головне, врахувати досить помітне нагрівання мікросхеми LT 1362, що, можливо, є наслідком самозбудження. Тому бажано переконатися у відсутності генерації. Усі елементи, розташовані на схемі нижче точокa, b, cприпаюються безпосередньо на висновках змінних резисторів темброблоку.

Живити його можна як «бюджетним» варіантом на двох стабілізаторах серії 7812-7912, так і від «оригінального» Tale 3 U БП, запитуючи його від БП підсилювача потужності. Схема «бюджетного» варіанта стабілізатора може мати такий вигляд:

Рис.3-Схема блоку живлення до темброблок.

Епілог

У даному проекті я спробував об'єднати дві схеми, які вже заслужили на визнання саморобників, завдяки своєму впізнаваному і «симпатичному» звуку. У цього підсилювача він дуже «рухливий» і «живий», якщо таке можна сказати про звук. Бас - «монументально-залізобетонний» і опрацьований, СЧ та ВЧ легкі та деталізовані. Дуже виразний і прозорий вокал. Колонки "грають" як би "в простір", а не "в себе". Знайома, здавалося б, музика, наче отримала нове звучання. Так що моє чергове дякую Юрію, Аудіокіллеру та Лінкору за незриму, але дуже дієву участь у створенні цього підсилювача:)

Переміщуючи повзунки R2 і R6, дивимося зміни, що відбуваються зліва. У програмі вже є готовий варіант тембру, проте вам може він не сподобатися (мені, наприклад, ні) - бачимо, що мідбас (80-400Гц) піднімається теж, а це можлива причинагулу, резонансу у приміщеннях, тому для комфортного прослуховування музики ці частоти не повинні сильно посилюватися. Інша причина, чому темброблок може не сподобатися - відсутність змінних резисторів потрібного номіналу. Мені подобається тембр від підсилювача Трембіта-002-стерео(Випуск 1977 р.) і, припустимо, хотів би його поліпшити та модернізувати. Натисніть Snapshot, щоб візуально бачити зміни:

Такий варіант тембру мені більше до душі, але послаблює сигнал він набагато сильніший - не біда - зате підйом мідбаса не настільки сильний при повному викручуванні резистора R2. При подальшому підборі елементів виходить такий варіант - приємний на мою думку для прослуховування:

Частота 1кГц залишається практично не зворушеною, але від 2кГц і частоти вище піднімаються разом з несучою 18кГц - збільшилася добротність. Кому це подобається, але в еквалайзерах, де смуг багато - намагаються робити добротність менше, щоб наприклад при піднятті 1кГц, сусідні 500Гц і 2кГц відчували невеликий підйом - інакше толку від такого еквалайзера не буде. У такій схемі для зниження добротності використовують додатково два резистори і схема набуває наступного вигляду:

Але це ще не все. Після складання такого темброблоку ви відчуваєте сильне зниження гучності – так це так, пасивні регуляторисильно знижують посилення. Зазвичай додають ще один підсилювальний каскад, наприклад, на ОУ - що простіше, та й параметри стають сильно залежними від операційного підсилювача, Ви можете в будь-який момент замінити на інший і може бути приємно здивовані. Зазвичай тембр включають у ланцюг зворотнього зв'язкупідсилювального каскаду, як, наприклад, у підсилювачі Шмельова. Я зробив так:

Конденсатори будь-які К73-9, К73-17, МБМ, БМ-2, але не керамічні (останні використовувати в ланцюгах корекції ОУ та С6 у зворотному зв'язку). У своєму варіанті, на жаль, не знайшов плівкового конденсатора на 2200p, але на звучанні це на щастя не надто позначилося, успіхів! .

Обговорити статтю ПАСИВНИЙ ТЕМБРОБЛОК