Тонкомпенсация - это технология корректировки частотной характеристики звука при изменении уровня громкости, позволяющая сохранить естественное звучание музыки даже на низких уровнях громкости. Это особенно важно, поскольку чувствительность человеческого слуха к разным частотам неодинакова, и при снижении громкости восприятие низких и высоких частот ухудшается.
Тонкомпенсированный регулятор громкости решает эту задачу, автоматически усиливая низкие и высокие частоты при уменьшении громкости. Рассмотрим схему регулятора с адаптацией к регулятору тембра, основанную на операционном усилителе LM4562.
- Регулятор громкости на ОУ А1.1 - отвечает за изменение уровня сигнала и одновременную добавку ВЧ и НЧ составляющих при уменьшении громкости.
- Выходной каскад на ОУ А1.2 - обеспечивает финальное усиление сигнала перед подачей на выход.
Ключевой момент - смешивание трёх сигналов в точке "Ж":
основной сигнал (с бегунка регулятора R4);
сигнал с ВЧ цепи тонкомпенсации;
сигнал с НЧ цепи тонкомпенсации.
При уменьшении громкости (перемещение бегунка R4 влево):
уровень основного сигнала уменьшается;
доля ВЧ и НЧ сигналов в суммарном сигнале возрастает, компенсируя снижение чувствительности слуха.
Рассмотрим основные элементы схемы (см. изображение):
- Входной каскад (слева):
- C1 (2,2 мкФ) - фильтрует высокочастотные помехи;
- R1 (47 кОм) - ограничивает входной ток;
- R2 (750 кОм) - задаёт режим работы ОУ А1.1.
- Цепь тонкомпенсации:
- ВЧ цепь (C3 - 1000, R7 - 33 кОм) - формирует высокочастотную составляющую для компенсации;
- НЧ цепь (C4 - 0,15 мкФ, R5 - 10 кОм, R8 - 15 кОм) - формирует низкочастотную составляющую.
- Эти цепи добавляют ВЧ и НЧ сигналы пропорционально уменьшению громкости.
- Регулятор громкости (R4 - 50 кОм):
- изменяет уровень основного сигнала;
- определяет соотношение между основным сигналом и сигналами тонкомпенсации.
- Выходной каскад (А1.2):
- R9, R10 (по 1,2 кОм) - задают нагрузку для ОУ;
- R11 (43 кОм) - устанавливает максимальное выходное напряжение (максимальную громкость).
- Выключатель тонкомпенсации +
- позволяет отключить цепь тонкомпенсации, оставив только линейный регулятор громкости.
Особенности схемы
- Адаптация к регулятору тембра:
- АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) ТКРГ согласована с АЧХ РТ для плавного звучания без "волн" в характеристике.
- Отсутствие тресков и хрипов:
- схема построена на ОУ, что исключает токовые перегрузки бегунка переменного резистора;
- резистор R2 защищает от тресков при потере контакта бегунка.
- Регулировка глубины тонкомпенсации:
- R8 (10-18 кОм) — задаёт глубину НЧ/ВЧ добавки (оптимально - 10 кОм);
- C3 - корректирует уровень ВЧ составляющей;
- C4 - сдвигает частоту НЧ добавки (0,15 мкФ для больших колонок, 0,1 мкФ - для малых).
- Динамический диапазон:
- до 80 дБ - обеспечивает плавное изменение громкости без искажений.
Преимущества данной схемы
- Плавная регулировка громкости - изменение громкости пропорционально углу поворота регулятора.
- Сохранение баланса НЧ/ВЧ - даже на малой громкости звук остаётся насыщенным.
- Совместимость с РТ - отсутствие конфликтов в АЧХ между ТКРГ и РТ.
- Стабильность работы - отсутствие искажений и тресков благодаря использованию ОУ.
Данная схема ТКРГ подходит для:
аудиосистем Hi-Fi;
предусилителей;
автомобильных аудиосистем;
домашних кинотеатров;
любых устройств, где важна качественная передача звука на разных уровнях громкости.
Тонкомпенсированный регулятор громкости с адаптацией к регулятору тембра - это современное решение для улучшения качества звука в аудиоустройствах. Благодаря использованию операционного усилителя и продуманной топологии схемы удаётся достичь плавной регулировки громкости с сохранением естественного баланса частот. Такая схема станет отличным выбором для аудиофилов и любителей качественного звука, желающих получить максимум от своей аудиосистемы.