Laut kompensierte Lautstärkeregler. Die Kunst des Audios

BÜCHER UND ARTIKEL
Kostenlose Bibliothek / Verzeichnis / Die Kunst des Audios

Laut kompensierte Lautstärkeregler

Die Kunst des Audios

Es ist bekannt, dass eine Person bei einer Reduzierung der Lautstärke niederfrequente und hochfrequente Anteile des Schallsignals schlechter wahrnimmt. Aus diesem Grund sind moderne Tonwiedergabegeräte mit frequenzabhängigen (dünnkompensierten) Lautstärkereglern ausgestattet, die bei niedrigen Lautstärkepegeln eine Anhebung der hohen und tiefen Frequenzen entsprechend gleichen Lautstärkekurven bewirken. Dadurch verbessern sie die subjektive Wahrnehmung des Klangbildes. Der veröffentlichte Artikel beschreibt die gängigsten Lautstärkeregler für Lautsprecher.

Das Zusammentreffen von Lautheitskompensationskurven mit gleichen Lautstärkekurven ist auch bei einer ideal ausgelegten Lautheitsregelung (TRG) nur mit einem genau definierten Übertragungskoeffizienten des gesamten Signalpfads, beginnend bei der Signalquelle und endend beim Lautsprecher, möglich. Mit anderen Worten: Der Lautstärkepegel, bei dem der Klangfarbenabgleich während des Aufnahmevorgangs durchgeführt wurde, sollte bei jeder Signalquelle bei derselben Position des Lautstärkereglers erreicht werden. Eine Abweichung des Transmissionskoeffizienten vom berechneten führt zu einer Verletzung des Tongleichgewichts.

Bei kombinierten Tonwiedergabegeräten mit eingebauten Lautsprechern sind alle Teile des Pfades hinsichtlich des Signalpegels aufeinander abgestimmt und diese Bedingung wird, wenn auch mit einigen Vorbehalten, erfüllt. Verstärker von Blockgeräten müssen mit Signalquellen mit einem ziemlich großen Ausgangsspannungsbereich (0,25...1,5 V) und Lautsprechern unbekannter Empfindlichkeit (84...94 dB/W/m) arbeiten, daher in vielen Fällen von hoher Qualität Verstärker verwenden zusammen mit TRGs einen Regler für die maximale Lautstärke oder Regler für die Eingangsempfindlichkeit und neuerdings auch Regler für die Lautstärketiefe.

Loudness wird normalerweise durch frequenzabhängige Teiler (selten Filter) implementiert, die mit der Lautstärkeregelung verbunden sind. Der grundsätzliche Nachteil der meisten bekannten Regler auf variablen Widerständen mit Abgriffen ist die unzureichende Frequenzgangkorrektur im tieffrequenten Bereich bei geringer Lautstärke. Zur besseren Annäherung an die Kurven gleicher Lautstärke ist es notwendig, variable Widerstände mit mehreren Abgriffen zu verwenden [1] oder einen Regler mit verteilter Frequenzkorrektur zu implementieren [2]. Solche Steuergeräte sind jedoch sehr schwierig zu implementieren und werden daher selten verwendet.

Laut kompensierte Lautstärkeregler
Ris.1

Am häufigsten werden sowohl in Industrie- als auch in Amateurdesigns TRGs verwendet, die auf einem Widerstand mit einem Abgriff basieren und dessen Diagramm in dargestellt ist Abb.1. (In dieser und allen folgenden Abbildungen sind neben dem TEG-Diagramm dessen Anpassungseigenschaften dargestellt). Der Abgriff erfolgt üblicherweise aus 1/10 des Gesamtwiderstandes des Stellwiderstandes (im Ausgangsdiagramm von unten gezählt), was etwa 1/4...1/3 des Drehwinkels des Reglerschiebers entspricht . Durch den Anschluss an den RC-Kreisabgriff wird der Regler zu einem frequenzabhängigen Teiler. Schaltung R1C1 sorgt für einen Anstieg des Frequenzgangs bei höheren Frequenzen des Audiobereichs und R2C2 bei niedrigeren Frequenzen. Allerdings weisen solche Regulierungsbehörden erhebliche Nachteile auf. Daher ist der Grad der Frequenzgangkorrektur, den sie im Bereich niedrigerer Frequenzen bieten, eindeutig unzureichend (nicht mehr als 8...10 dB bei einer Frequenz von 50 Hz), und während des Anpassungsprozesses macht sich die schrittweise Art der Korrektur bemerkbar .

Da die Lautstärke nach dem Passieren des Hahns abnimmt, ändert sich der Grad der Korrektur nicht mehr, während er bei niedrigen Lautstärken maximal sein sollte. Versuche, den Korrekturgrad durch Verringern des Widerstandswerts des Widerstands R2 zu erhöhen, führen zum Auftreten eines charakteristischen Einbruchs im Frequenzgang bei mittleren Frequenzen im Moment des Durchgangs der Anzapfung. Trotz dieser Nachteile entscheiden sich viele Entwickler von NF-Verstärkern aufgrund seiner Einfachheit für einen solchen TRG. Die in Abb. 1 angegebenen Elementbewertungen sind typisch für die meisten Designs. Manchmal fehlt der Widerstand R1. In diesem Fall sollte die Kapazität des Kondensators C1 etwa halb so groß sein.

Laut kompensierte Lautstärkeregler
Ris.2

Eine etwas stärkere Korrektur des Frequenzgangs im Niederfrequenzbereich bietet der Regler, dessen Diagramm in dargestellt ist Abb.2. Sein Prototyp wurde in den 50er Jahren in Philips-Radioempfängern eingesetzt [3]. Dem Autor sind keine Beispiele für den Einsatz solcher Regler in modernen Industriedesigns bekannt. Die Schaltung R2C2R3 bildet einen Tiefpassfilter, dessen Ausgangssignal dem Abgriff des Reglers zugeführt wird. Dieses TRG hat die gleichen Nachteile wie das vorherige, wenn auch in geringerem Maße.

Die unzureichende Erhöhung des Frequenzgangs bei niedrigeren Frequenzen für die diskutierten Regler wird durch die Verwendung von Korrekturschaltungen erster Ordnung erklärt. Im TRG (Abb. 3) wird die Korrekturtiefe bei geringer Lautstärke durch die Einführung der R4C3-Schaltung erhöht, die zusammen mit dem Abschnitt des variablen Widerstands vom Motor zum Abgriff einen zweiten frequenzabhängigen bildet Teiler.

Durch den Einsatz einer zweistufigen Korrektur können Sie den Frequenzgang bei minimaler Lautstärke auf bis zu 20 ... 26 dB bei einer Frequenz von 50 Hz erhöhen. Die Kehrseite dieses Vorteils ist die Einengung des Lautstärkeregelbereichs auf 45-50 dB, die sich jedoch in den meisten Fällen als völlig ausreichend erweist.

Laut kompensierte Lautstärkeregler
Ris.3

In manchen Fällen ist die Verwendung von variablen Widerständen mit Anzapfungen unerwünscht. An pic.4 zeigt eine TEG-Schaltung an einem variablen Widerstand ohne Anzapfungen unter Verwendung einer Filtermethode zur Korrektur des Frequenzgangs. Der R2R3R4C1C2-Filter, der die mittleren Frequenzen des Signals unterdrückt, beginnt bei niedrigen Lautstärkepegeln zu arbeiten, wodurch die niedrigeren und höheren Frequenzen des Audiobereichs angehoben werden. Varianten eines solchen Reglers werden häufig in Amateurentwicklungen verwendet. Der Grad der Erhöhung seines Frequenzgangs bei niedrigeren Frequenzen und minimaler Lautstärke kann durch Hinzufügen einer Korrekturschaltung ähnlich der in Abb. 3 gezeigten erhöht werden.

Laut kompensierte Lautstärkeregler
Ris.4

Alle betrachteten Schemata bieten jedoch nur eine feste und keineswegs ideale Korrektur des Frequenzgangs und erfordern in einigen Fällen den Einsatz von Klangreglern zur Anpassung der Klangbalance. Versuche, TRGs mit einstellbarer Korrektur zu erstellen oder TRGs mit Klangreglern zu kombinieren, gab es bereits in den 50er Jahren. Eine der ersten Umsetzungen dieser Idee war wohl die Receiver-Lautstärkeregelung der deutschen Firma „Kontinental“ [3]. In der Schaltung wurde neben einem passiven TEG an einem Widerstand mit zwei Abgriffen eine einstellbare frequenzabhängige Rückkopplungsschleife verwendet, die vom Ausgangstransformator des Verstärkers an den Regler gespeist wird.

Das Originaldiagramm einer kombinierten passiven Einheit zur Lautstärke- und Klangregelung in einem Transistorverstärker ist in dargestellt pic.5 [4]. Hier bildet der variable Widerstand R3 zusammen mit den Schaltungen R1C1, R2C2, R4C4 eine Korrektur-Einstellschaltung bei höheren Frequenzen. Die mit dem Lautstärkeregler R5 verbundene Kette C5R7 sorgt für eine Tieffrequenzkorrektur. Durch den Widerstand R2 wird eine leichte Erhöhung des Frequenzgangs bei niedrigeren Frequenzen in der Position minimaler Dämpfung erzeugt. Die Tiefe der Niederfrequenzkorrektur wird durch den Widerstand R6 eingestellt.

Laut kompensierte Lautstärkeregler
Ris.5

Weite Bereiche zum Einstellen des Frequenzgangs erscheinen jetzt überflüssig, daher ist es sinnvoll, den Kondensator C2 wegzulassen, den Kondensator C1 und den Widerstand R1 durch eine Brücke zu ersetzen und den Widerstand des variablen Widerstands R6 auf 100 kOhm zu reduzieren. Nach einer solchen Verfeinerung wird die Abnahme des Frequenzgangs im Bereich höherer Frequenzen eliminiert und der Frequenzgang-Einstellbereich bei niedrigeren Frequenzen auf 10 dB eingeengt.

Das vom Autor entwickelte Diagramm eines einfachen TEG mit einstellbarer Korrektur basierend auf einem Widerstand mit Abgriff ist in dargestellt Abb.6. Die Korrekturtiefe wird gleichzeitig für niedrigere und höhere Audiofrequenzen mithilfe des variablen Widerstands R1 angepasst. Ist eine Anpassung im Bereich höherer Frequenzen nicht erforderlich, kann auf den Kondensator C2 verzichtet und der Widerstandswert des Widerstands R3 auf 10 kOhm reduziert werden.

Der Nachteil eines solchen TRG (wie übrigens aller Schaltungen mit Schaltungen erster Ordnung) ist die unzureichende Korrektur tiefer Frequenzen bei niedrigster Lautstärke. Wie bereits erwähnt, kann durch Hinzufügen einer Korrekturschaltung ähnlich der in Abb. 3 gezeigten der Grad der Erhöhung des Frequenzgangs bei niedrigeren Frequenzen erhöht werden. Mit dem vorgeschlagenen Prinzip ist es einfach, eine Lautstärkeregelung in industrielle Tonwiedergabegeräte einzuführen.

Laut kompensierte Lautstärkeregler
Ris.6

Die folgende, ebenfalls vom Autor entwickelte TEG-Schaltung (Abb. 7) nutzt sowohl den Korrekturfilter C3R6R7 als auch den frequenzabhängigen Teiler R2R3C2 und erreicht so einen großen Korrekturbereich. Der variable Widerstand R2 ist der Lautstärkeregler, R1 ist der Niederfrequenzkorrekturregler, R4 ist die Hochfrequenzkorrektur.

Laut kompensierte Lautstärkeregler
Ris.7

Veröffentlichung: www.bluesmobil.com/shikhman

Wir empfehlen interessante Artikel Abschnitt Die Kunst des Audios:

▪ Neuer Beruf Lampe Iljitsch

▪ Neuer Buchstabe im Alphabet

▪ Lernen Sie das Mikrofon kennen

Siehe andere Artikel Abschnitt Die Kunst des Audios.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten 02.05.2024

In der modernen Landwirtschaft entwickelt sich der technologische Fortschritt mit dem Ziel, die Effizienz der Pflanzenpflegeprozesse zu steigern. In Italien wurde die innovative Blumenausdünnungsmaschine Florix vorgestellt, die die Erntephase optimieren soll. Dieses Gerät ist mit beweglichen Armen ausgestattet, wodurch es leicht an die Bedürfnisse des Gartens angepasst werden kann. Der Bediener kann die Geschwindigkeit der dünnen Drähte anpassen, indem er sie von der Traktorkabine aus mit einem Joystick steuert. Dieser Ansatz erhöht die Effizienz des Blütenausdünnungsprozesses erheblich und bietet die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Gartens sowie die Vielfalt und Art der darin angebauten Früchte. Nachdem wir die Florix-Maschine zwei Jahre lang an verschiedenen Obstsorten getestet hatten, waren die Ergebnisse sehr ermutigend. Landwirte wie Filiberto Montanari, der seit mehreren Jahren eine Florix-Maschine verwendet, haben von einer erheblichen Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für das Ausdünnen von Blumen berichtet. ... >>

Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop 02.05.2024

Mikroskope spielen eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und ermöglichen es Wissenschaftlern, in für das Auge unsichtbare Strukturen und Prozesse einzutauchen. Allerdings haben verschiedene Mikroskopiemethoden ihre Grenzen, darunter auch die begrenzte Auflösung bei der Nutzung des Infrarotbereichs. Doch die neuesten Errungenschaften japanischer Forscher der Universität Tokio eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung der Mikrowelt. Wissenschaftler der Universität Tokio haben ein neues Mikroskop vorgestellt, das die Möglichkeiten der Infrarotmikroskopie revolutionieren wird. Dieses fortschrittliche Instrument ermöglicht es Ihnen, die inneren Strukturen lebender Bakterien mit erstaunlicher Klarheit im Nanometerbereich zu sehen. Typischerweise sind Mikroskope im mittleren Infrarotbereich durch eine geringe Auflösung eingeschränkt, aber die neueste Entwicklung japanischer Forscher überwindet diese Einschränkungen. Laut Wissenschaftlern ermöglicht das entwickelte Mikroskop die Erstellung von Bildern mit einer Auflösung von bis zu 120 Nanometern, was 30-mal höher ist als die Auflösung herkömmlicher Mikroskope. ... >>

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Eisbären inspirierten den Tarnumhang 22.04.2018

Die besondere Struktur des Fells ermöglicht es Eisbären, in kalten Klimazonen zu überleben: Seine durchscheinenden Haare lassen nur ultraviolette Strahlen durch und reflektieren Infrarot. Dies dient als hervorragende Wärmedämmung und macht den Bären für Infrarotkameras unsichtbar.

Diese Eigenschaften brachten Wissenschaftler der Zhejiang University auf die Idee, eine im Infrarotlicht unsichtbare Tarnung zu schaffen. Das Material wurde auf der Basis von Seide erstellt. Das gewünschte Ergebnis konnte nach der Gefriertrocknung - einer der Gefriermethoden - erzielt werden. Die Fasern wurden spröder, aber es traten Porenketten in ihnen auf, in denen Luft zurückgehalten wird.

Wie Eisbärenwolle verfügt das Material über verbesserte Wärmedämmeigenschaften: Es hält einem Temperaturunterschied von bis zu 4 °C zwischen Außen- und Innenseite stand. Mehrere Materialschichten machen das Produkt noch wärmer. Außerdem bleibt der neue Stoff, wie die Haut von Eisbären, für Infrarotkameras unsichtbar. Wissenschaftler haben dies am Beispiel von Kaninchen gezeigt, für die „Unsichtbarkeitsumhänge“ genäht wurden.

Das Material findet breite praktische Anwendung, vor allem in der Militärindustrie. Daraus können Sie unsichtbare und praktische Tarnkleidung nähen. Bevor das Material auf den Markt gebracht wird, planen die Wissenschaftler zwar, die Technologie zu verfeinern. Die Gefriertrocknung dauert jetzt zu lange, was die Produktion langsam und unwirtschaftlich macht.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Nubia Z50S Pro Starlight Imaging Kit

▪ Python 480-Bildsensor von ON Semiconductor

▪ Drill erhöht die Aggression

▪ Lassen Sie uns die Batterie mit unseren Füßen und Händen aufladen

▪ Serotonin hat keinen Einfluss auf die Entwicklung von Depressionen

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Site-Bereich Uhren, Timer, Relais, Lastschalter. Artikelauswahl

▪ Artikel Zivilschutz. Grundlagen des sicheren Lebens

▪ Artikel Welcher Held sollte anstelle von Samson ursprünglich die Peterhof-Brunnen schmücken? Ausführliche Antwort

▪ Artikel Römische Kamille. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden

▪ Artikel Indikatoren für ein gekoppeltes Telefon. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

▪ Artikel Solarenergie mit eigenen Händen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen