На микросхеме TDA1552 для управления звуком? Обычный сдвоенный резистор. А если у нас квадровключение на 4 канала? Кто-то подсказывает - счетверённый регулятор:) А если мы собрали домашний кинотеатр на 6 каналов? Тут уже в бой вступают сложные и дорогостоящие электронные регуляторы громкости на специализированных микросхемах. И такой узел по сложности и цене может превосходить сам усилитель. Тем не менее есть простой выход, как реализовать функцию управления громкостью всего на одном транзисторе. Предлагаемая ниже схема из журнала радиолюбитель, позволяет одним переменным резистором управлять громкостью сразу нескольких каналов.
На одной схеме показан один канал ргулятора громкости, а на другой - сразу 4 канала. Естественно их может быть и 5, и 10. Суть метода заключается в том, что подавая на базу транзистора положительный потенциал через резистор, транзистор открывается и шунтирует вход УНЧ - громкость снижается.
С этой схемой был проведён ряд экспериментов. Выяснилось, что питание базы можно брать начиная от 1,5В. Максимальный предел напряжения определяется ограничительным резистором на 1кОм. Если мы нашли в допустим 12В, то и резистор надо увеличить до безопастных для базового тока 30кОм. Ток потребления базовой цепи в открытом состоянии - несколько миллиампер. В общем подберёте.
В открытом состоянии транзистора, возможно будет слышен очень тихий звук из-за падения напряжения на кремниевом кристалле. Чтоб молчание было полным - нужно использовать германиевый транзистор типа МП36 - МП38.
Конденсаторы на входе и выходе электронного регулятора громкости используют неполярные. Транзистор ставим любой маломощный Н-П-Н, типа КТ315, КТ3102, С9014 и т.д. Переменный резистор для электронного регулятора на сопротивление в пределах 10-100кОм. Желательно с линейной характеристикой.
При замыкании движка на массу, все транзисторы закроются и громкость станет максимальной. Перемещая движок к плюсу питания, мы понемногу открываем транзисторы и звук станет затихать. Резистором, что подключен к плюсу питания, выставляем плавность изменения громкости по всему повороту резистора. Чтоб не было так, когда уже после половины поворота громкость исчезла и дальше крутим напрасно. Использование данного электронного регулятора громкости с одной стороны немного увеличит уровень шумов, но с другой - снизит наводки на провода, так как теперь нет необходимости тянуть два раза экранированный провод от выхода предварительного усилителя до входа усилителя мощности.
Обсудить статью СХЕМА РЕГУЛЯТОРА ГРОМКОСТИ
Чаще всего в каскадах регуляторов громкости высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуры непосредственно в качестве регуляторов используются переменные резисторы, позволяющие постепенно или плавно изменять усиление сигнала. Однако нередко в ламповых усилителях НЧ применяются и ступенчатые регуляторы громкости, выполненные на постоянных резисторах и переключателях.
Самым простым и распространенным схемотехническим решением регулятора громкости лампового УНЧ при выборе плавной регулировки является введение потенциометра с переменным коэффициентом деления напряжения во входную цепь, в межкаскадную цепь или в цепь отрицательной обратной связи усилителя. Перемещением движка этого потенциометра и осуществляется непосредственно регулировка громкости. При этом в качестве регулировочного потенциометра рекомендуется использовать переменные резисторы с так называемой логарифмической характеристикой (характеристика типа В), чтобы обеспечивалось равномерное изменение громкости воспроизводимого сигнала при различных уровнях входных сигналов.
Регулятор громкости с плавной регулировкой при желании можно заменить регулятором со ступенчатой регулировкой. Для этого достаточно произвести соответствующую замену регулирующего элемента, то есть вместо потенциометра установить цепочку последовательно соединенных постоянных резисторов, количество которых и соотношение их номиналов определяет диапазон и закон регулирования.
При выборе схемы регулятора громкости не следует забывать о том, что человеческое ухо имеет различную чувствительность к сигналам разной частоты и громкости. На практике это явление проявляется в том, что при уменьшении громкости воспроизводимого звукового сигнала у слушателя создается впечатление изменения тембра звучания, которое выражается в кажущемся значительно большем уменьшении относительной громкости составляющих низших и высших частот по сравнению с сигналами средних частот. Поэтому в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре применяются тонкомпенсированные регуляторы громкости, в которых при уменьшении громкости осуществляется необходимый подъем составляющих низших и высших частот для обеспечения равной громкости восприятия. С увеличением громкости требуемый подъем составляющих граничных частот уменьшается. Основу тонкомпенсированных регуляторов громкости обычно составляют потенциометры с одним или двумя отводами, к которым подключаются соответствующие RC-цепочки.
Обычно регулятор громкости используется для изменения уровня выходного сигнала УНЧ с минимальными вносимыми искажениями. При этом чаще всего в качестве такого регулятора применяется переменный резистор, включаемый либо на входе усилителя, либо между предварительным и оконечным каскадами. Вместо переменного резистора, как уже отмечалось, может использоваться и ступенчатый регулятор, выполненный на основе переключателя и кассеты резисторов с разным сопротивлением. Упрощенные принципиальные схемы простейших регуляторов громкости приведены на рис. 1.
Рис.1. Упрощенные принципиальные схемы регуляторов громкости
Чтобы предотвратить возможность перегрузки первой лампы усилителя при большой амплитуде входного сигнала, используется схема подключения регулятора громкости, изображенная на рис. 1, а. В этом случае переменный резистор применяется непосредственно в качестве нагрузки предыдущего устройства. Если же максимальная амплитуда входного сигнала мала, переменный резистор регулятора громкости можно установить в цепи управляющей сетки одного из последующих усилительных каскадов, как показано на рис. 1, б. Преимуществом такого подключения является ослабление воздействия внешних помех, так как на регулятор подается полезный сигнал, уже усиленный до необходимого уровня.
Регулировка уровня громкости в ламповых УНЧ может осуществляться и с помощью специальных каскадов, в которых обеспечивается изменение крутизны характеристики лампы. Принцип действия таких регуляторов громкости основан на том, что при использовании в усилительном каскаде лампы с большим внутренним сопротивлением усиление такого каскада будет пропорционально крутизне ее характеристики (S). Поэтому при использовании лампы с переменной крутизной характеристики для изменения усиления каскада достаточно переместить рабочую точку на участок с другой величиной крутизны. Изменение положения рабочей точки и, соответственно, коэффициента усиления может осуществляться разными способами, например изменением величины напряжения смещения или напряжения на экранной сетке лампы. Упрощенные принципиальные схемы таких регуляторов громкости приведены на рис. 2.
Рис.2. Упрощенные принципиальные схемы регуляторов громкости с изменением крутизны характеристики лампы
Необходимо отметить, что рассмотренные регуляторы громкости, в которых используется принцип изменения крутизны характеристики лампы, могут применяться лишь в первых каскадах УНЧ при относительно малых амплитудах входного сигнала (не более 200 мВ). При более высоких уровнях входного сигнала могут возникнуть значительные нелинейные искажения, вызванные криволинейностью динамической характеристики.
Для регулировки громкости в ламповых усилителях низкой частоты нередко используются регуляторы, которые обеспечивают компенсацию низких частот при малых уровнях входного сигнала. Принципиальная схема одного из таких регуляторов приведена на рис. 3.
Рис.3. Принципиальная схема регулятора громкости с компенсацией низких частот при малых уровнях входного сигнала
На вход каскада подается входной сигнал с фиксированным подъемом уровня низших частот воспроизводимого диапазона. Этот уровень определяется величинами сопротивлений резисторов R1, R2 и R3, образующими входной делитель, а также значением емкости конденсатора С2. С выхода регулятора в цепь сетки лампы через делитель, образованный элементами R7 и С2, поступает сигнал обратной связи. Чем выше уровень громкости, тем значительнее и обратная связь. Величина сопротивления резистора R7 определяет соотношение ослабления низших частот в цепи обратной связи к подъему этих частот во входной цепи. В идеальном случае подбором сопротивления резистора R7 следует добиться того, чтобы ослабление низших частот в цепи обратной связи было равно их подъему во входной цепи. В этом случае форма частотной характеристики сигнала на выходе каскада будет близка к линейной. Приведенные на рис. 3 номиналы элементов рассчитаны на использование одного из триодов лампы 6Н2П.
При уменьшении громкости сигнала с помощью потенциометра R6 уменьшается и значение обратной связи, однако фиксированный подъем низших частот остается прежним. В результате уровень низших частот в выходном сигнале возрастает. При очень малых значениях громкости обратная связь практически отсутствует, а характеристика каскада определяется только параметрами цепочки R1, R3 и С2. При этом подъем низших частот максимальный.
Одним из недостатков данной схемы является то, что триод включен перед регулятором громкости, поэтому при очень сильном входном сигнале он может перегружаться. Однако сигнал с входа подается на управляющую сетку лампы через делитель, который даже на частоте 50 Гц обеспечивает ослабление более чем в 4 раза. Вследствие этого данная схема может работать без искажений при уровне входного сигнала до 4-5 В. Также необходимо отметить, что рассматриваемая схема чувствительна к уровню фильтрации анодного напряжения, поэтому применение фильтра R8C5 в цепи питания анода лампы является обязательным.
При конструировании лампового УНЧ радиолюбители нередко ставят перед собой задачу включения в его состав каскада, с помощью которого можно регулировать громкость дистанционно. Применение в обычных регуляторах выносных пультов с размещенными в них потенциометрами вряд ли можно считать удачным решением, поскольку чаще всего такие пульты соединяются с усилителем с помощью длинных кабелей, что приводит к появлению весьма существенных искажений. Однако существуют разнообразные схемотехнические решения, обеспечивающие регулирование громкости на расстоянии, например, посредством изменения управляющего напряжения постоянного тока, при практическом отсутствии искажений. Принципиальная схема одного из вариантов регулятора громкости с дистанционным управлением приведена на рис. 4.
Рис.4. Принципиальная схема регулятора громкости с дистанционным управлением
Отличительной особенностью рассматриваемого регулятора является включение вместо катодного резистора триода усилительного каскада еще одного триода, который выступает в роли регулирующего элемента. При изменении величины постоянного отрицательного напряжения, подаваемого на сетку второго триода, изменяется величина его сопротивления. В результате меняется глубина отрицательной обратной связи для первого триода. Так, например, при возрастании внутреннего сопротивления второго триода отрицательная связь возрастает, а усиление первого триода снижается. В данной схеме импортный двойной триод типа ЕСС82 можно заменить, например, отечественной лампой 6Н1П.
В высококачественной ламповой звуковоспроизводящей аппаратуре широкое распространение получили регуляторы громкости с тонкомпенсацией. Необходимость применения таких регуляторов громкости объясняется тем, что чувствительность уха человека изменяется в зависимости от частоты и громкости воспринимаемого звукового сигнала. Так, например, лучшая чувствительность соответствует восприятию составляющих средних частот по сравнению с составляющими высших и особенно низших частот. Поэтому при уменьшении громкости у слушателя появляется субъективное ощущение, что одновременно уменьшается уровень составляющих высших и низших частот воспроизводимого диапазона. В результате проведенных в этой области исследований были составлены определенные зависимости, которые получили название кривых равных громкостей.
Чтобы при разных уровнях громкости все частотные составляющие воспроизводимого сигнала воспринимались одинаково, в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре применяются регуляторы громкости, в которых при уменьшении громкости осуществляется необходимый подъем составляющих низших и высших частот, а с увеличением громкости подъем составляющих граничных частот уменьшается. Такие регуляторы называют тонкомпенсированными или частотно-зависимыми. Естественно, разработчики стремятся к тому, чтобы характеристики тонкомпенсированных регуляторов громкости были как можно ближе к кривым равной громкости.
Самым простым вариантом построения частотно-зависимого регулятора громкости является объединение непосредственно регулятора громкости и регулятора тембра с использованием спаренных переменных резисторов. Принципиальные схемы таких регуляторов громкости приведены на рис. 5, а и 5, б. Нередко в тонкомпенсированных регуляторах громкости используются потенциометры с одним или с двумя отводами, к которым подключаются соответствующие RC-цепочки. Принципиальная схема одного из вариантов такого регулятора громкости приведена на рис. 5, в.
Рис.5. Принципиальные схемы простых тонкомпенсированных регуляторов громкости
Токомпенсированный регулятор громкости может иметь и ступенчатую регулировку. К достоинствам таких регуляторов, помимо отсутствия потенциометра соответствующей конструкции, следует отнести возможность выбора значительно более широкого диапазона регулировки. Принципиальная схема одного из вариантов входного каскада лампового УНЧ с таким регулятором приведена на рис. 6.
Рис.6. Принципиальная схема тонкомпенсированного регулятора громкости со ступенчатой регулировкой
Тонкомпенсация в регуляторах громкости может быть реализована и с помощью специальных фильтров. Принципиальная схема регулятора с фильтром тонкомпенсации приведена на рис. 7.
Рис.7. Принципиальная схема регулятора громкости с фильтром тонкомпенсации
В рассматриваемой схеме фильтр тонкомпенсации представляет собой двойной Т-мост, коэффициент передачи которого для составляющих средних частот воспроизводимого диапазона меньше, чем коэффициент передачи для составляющих низших и высших частот. В режиме максимальной громкости движок потенциометра R4 должен находиться верхнем по схеме положении, при этом фильтр замкнут накоротко и не влияет на форму частотной характеристики. Для уменьшения громкости движок потенциометра R4 следует перемещать вниз, при этом уменьшается шунтирующее действие верхней части данного потенциометра на фильтр. В результате через фильтр начинают проходить составляющие определенных частот в соответствии с его частотной характеристикой. Поскольку составляющие средних частот ослабляются этим фильтром в большей степени, чем составляющие крайних частот, изменение частотной характеристики усилителя происходит по зависимости, близкой к кривым равной громкости. Потенциометр R4 должен иметь логарифмическую характеристику (тип В).
Нужна схема, ну как бы так сказать…
на 8-мь (восемь) каналов…
у меня собрана система 7.1 (в ручную) но звук регулирую кучей регуляторов… а хотелось бы одним и все каналы сразу… спасибо…
Для регулировки уровня сигнала сразу по нескольким каналам можете использовать третью сверху схему на микросхеме TC9153P. Собрав 4 таких регулятора громкости и поставив вместе с указанными на схеме кнопками ещё одну общую для всех каналов, получите и раздельную и синхронную регуляцию уровня сигнала по 8 каналам.
Также хочу привести ещё несколько, на мой взгляд, удачных реализаций подобного функционала:
Этот двухканальный регулятор собран на базе ИМС KA2250. Можно сделать все то же самое, что я описал выше для TC9153P и для этого устройства, собрав также 4 экземпляра.
А этот вариант интересен в плане простой реализации. Все каналы (2*N каналов, где N - количество микросхем LM1972) можно регулировать одним единственным переменным резистором. Достоинства очевидны. В данной схеме не нужны потенциометры определенного номинала с логарифмической характеристикой - используются более простые, с линейной. К тому же нет никаких жестких требований к номиналу сопротивления. Можно использовать от единиц до десятков кОм. И самое главное - качество звука вообще никак не зависит от качества потенциометров. Через них не проходит сигнал, они только регулируют напряжение, которое измеряется АЦП микроконтроллера и преобразуется последним в сигналы управления LM1972. Схема на первый взгляд может показаться громоздкой. Однако сама схема - это регулятор LM1972 и микроконтроллер PIC12C671. Дополнительно одна кнопка, два переменных резистора и два светодиода с балластными резисторами.
Для нормальной работы регулятора громкости требуется большое входное сопротивление последующего усилителя. Если это не так, то рекомендуется включить между регулятором и усилителем буферный каскад на операционном усилителе (ОРА2132, ОРА2134 и т.п.). Входной сигнал не должен превышать 3 В (RMS), входное сопротивление регулятора 40 кОм. Для питания пригоден любой двуполярный источник с напряжением +/- 9…15 В. Прошивку для микроконтроллера вместе с исходным текстом можно взять . Вместо PIC12С671 можно использовать PIC12С672 или PIC12F675.
Эта схема крайне простая. При добавлении каскадов можно увеличить количество регулируемых каналов.
В схеме регулятора применены ИМС DS1669 или DS1869. Причем помимо непосредственно регуляции в схеме реализована функция индикации на LM3914. За ненадобностью ее можно исключить, оставив только левую часть и добавив для 8 каналов ещё 4 к показанным 4 на схеме. Затем также установить общую для всех каналов кнопку.
Здесь использован полевой транзистор. Схема регулятора, как и на биполярном транзисторе выше, крайне простая. Причем обладает своего рода “памятью”. Заряженный до определенного уровня конденсатор определяет степень открытия полевого транзистора. Верхняя кнопка при замыкании заряжает конденсатор, нижняя - разряжает его. При незамкнутых обеих кнопках заряд на конденсаторе сохраняется долго и поддерживает уровень открытия транзистора.
супер, спасибо но пока что использую вот эту схему она проще и быстрее всего соберётся (вот только не могу понять что за транзисторы надо ставить? н вижу подписки модели)
спасибо…
Применение в радиоаппаратуре электронного регулятор громкости может изменить характеристики и эксплуатационные ее свойства к лучшему. Так к достоинствам электронных регуляторов можно отнести отсутствие помех и шумов возникающих при регулировке (скрипы, щелчки). Электронный регулятор может комплектно использован в радиоаппаратуре с устройствами дистанционного управления. Вместо кнопок регулировки, возможно установить реле, управляемые посредством ик - излучения или радиосигналом.
Характеристики стереорегулятора громкости на микросхеме КА2250
Диапазон пропускаемых частот 20-20000 Гц;
Напряжение питания от 6 до 16 вольт;
Максимальное входное напряжение не более 2,5 в;
Регулировка громкости от 0 до 64 дБ;
Шаг регулировки 2 дБ.
Принципиальная схема и плата для монтажа электронного регулятора громкости
Далее приведена схема и ее описание для сборки стереофонического электронного регулятора громкости. Стеререгулятор собран на базе микросхемы КА2250, управляется двумя кнопками без фиксации. К регулятору можно подключить стрелочный индикатор через резистор R7 (смотрите электрическую схему). Выключателем ВК1 через резистор R5 индикатор может быть заблокирован, отключен. Провода подающие звуковую частоту и снимающие ее с регулятора громкости, должны быть экранированы. Регулятор громкости при условии правильной сборки и использования исправных радиодеталей в настройке не нуждается.
Рис. 1 Принципиальная электрическая схема регулятора громкости на микросхеме КА2250 (Toshiba)
Рис.2 Размещение радиоэлементов на монтажной плате электронного стереорегулятора громкости
Рис. 3 Внешний вид платы (размер 40 мм ширина * 38 мм высота)
Радиоэлементы применяемые для сборки электронного стереорегулятора громкости на базе микросхемы КА2250
Резисторы:
R1 - 51 ом - 1 шт.;
R2 - 22 к - 1 шт.;
R3 - 22 к - 1 шт.;
R4 - 100 к - 1 шт.;
R5 - 1 к - 1 шт.;
R6 - 51 к - 1 шт.;
R7 - 1 к - 1 шт.;
R8 - 33 к - 1 шт.
Мощность резисторов - 0,25 Вт
Конденсаторы:
С1 - 22 мкФ/16 вольт - 1 шт.;
С2 - С8 - 4,7 мкФ/16 вольт - 7 шт.;
С9 - 47 мкФ/16 вольт - 1 шт.
Другие радиоэлементы используемые в схеме:
Диод D1, D3, D4 - RL522 - 3 шт.;
Стабилитрон D2 - Д814Д - 1 шт.;
Микросхема КА 2250
Электронный регулятор может быть успешно использован с усилителем НЧ, описанным в статье "
Дополнение от Датагора
О бэкапе уровня громкости
Бэкап состояния микросхемы регулятора громкости возможен. Т.е. выставленный уровень будет сохраняться между включениями усилителя и не будет сбрасываться в ноль.Такое возможно и опробовано на оригинальной Тошибовской микросхеме TC9153AP. За аналог типа KA2250 не ручаюсь. Опробуйте и отпишитесь в комментах.
Итак, TC9153AP имеет управляющий вход 7 (INH). Подача на него сигнала низкого логического уровня переводит МС в режим отключения и минимального потребления энергии. Необходимый управляющий уровень обеспечивается делителем на резисторах 10Ком/51Ком.
Это позволяет использовать для сохранения установленной громкости обычный конденсатор большой ёмкости, подключенный в схему питания МС.
Диод необходим для предотвращения разрядки конденсатора через прочие цепи. Резистор ограничивает ток разрядки конденсатора, продляя "срок жизни" настроек. Настройки сбросятся в ноль, как только напряжение в точке VDD упадет ниже 4,0 Вольт.
Номиналы питающего кондёра и резистора подберите экспериментально. Например, 4700 Мкф и 200 Ом. Пробуйте!
О сбоях регулятора и ошибочном решении
Ошибочно пытаться увеличивать ёмкость С3, что пытается проделать Иван. Конденсатор С3 определяет частоту внутреннего генератора МС, т.е. скорость регулирования. И увеличение его ёмкости до 220Мкф может привести к неработоспособности схемы.Вероятнее сбои происходят из-за немного неверного схемного решения.
Дело в том, что номинальное напряжение питания чипа TC9153AP лежит в пределах 6...12 Вольт, 9 Вольт - идеально. А в приведенной схеме что-то странное наворочено по питанию! Посмотрите, линейный стабилизатор на 5 В, потом всё давится стабилитроном на 4,7 В. В итоге, МС питается экстремально низким напряжением на грани смерти.
--
Всем удачи, Игорь.
Понравилось? Палец вверх!
- всего лайков: 22
