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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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Lose kompensierte Lautstärkeregelung mit variablem Widerstand ohne Anzapfungen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ton, Lautstärkeregler

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Der Autor schlug eine Variante einer dünn kompensierten Lautstärkeregelung an einem variablen Widerstand ohne Anzapfungen, aber mit einer Induktivität vor. Die berechneten Werte der Reglerelemente für verschiedene Bereiche der Lautstärkeregelung sind tabellarisch dargestellt.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Frequenzgang der Reglerübertragung bei unterschiedlichen Lautstärkewerten den Kurven gleicher Lautstärke für einen bestimmten Hörer entsprechen muss. Dies kann erreicht werden, wenn in den Schallwiedergabepfad ein Empfindlichkeitsregler eingebaut oder eingebaut wird, der den Lautstärkepegel mit subjektiven Einschätzungen in Einklang bringt.

In verschiedenen Tonwiedergabegeräten werden häufig potentiometrische dünnkompensierte Lautstärkeregler (RG) an variablen Widerständen mit Anzapfungen und einer nichtlinearen Abhängigkeit des Widerstands vom Drehwinkel (Gruppe B) verwendet. Einer der Nachteile der Verwendung solcher Widerstände ist ihre Seltenheit. Ein weiterer Nachteil ist die Abweichung des tatsächlichen Frequenzgangs der Lautstärke von den Kurven gleicher Lautstärke, die besonders in den tiefen und hohen Frequenzbereichen des NF-Spektrums groß ist und eine Anhebung der relativen Pegel in diesen Bereichen ermöglicht nicht mehr als 15 ... 20 dB. Und der dritte Nachteil ist die Verzerrung der Form des Frequenzgangs, nämlich die Verschiebung des Korrekturanstiegs hin zu den mittleren Frequenzen. Dasselbe ist in [1] vermerkt.

Der hier betrachtete dünn kompensierte RG an einem variablen Widerstand der Gruppe B ohne Abgriffe (die Reglerschaltung für einen Kanal ist in Abb. 1 dargestellt) mit einer erheblichen Signaldämpfung im Pegel ermöglicht eine Anhebung der extrem niedrigen und hohen Frequenzen um 30 ... 40 dB und bringen die Form des Frequenzgangs des Reglers näher an die Kurve gleicher Lautstärke.

Fein kompensierter Lautstärkeregler mit variablem Widerstand ohne Abgriffe
Reis. 1. Reglerschaltung für einen Kanal

Nehmen wir Schalldruckpegel anhand gleicher Lautstärkekurven gemäß GOST R ISO 226-2009 [2]. Für den anfänglichen Lautstärkepegel, der dem Lautstärkepegel von 20 Phon bei einer Frequenz von 1 kHz und der unteren Position des Schiebereglers des variablen Widerstands R1 entspricht, stellen Sie den Wert auf 0 dB ein. Dann sollten laut GOST die Schalldruckpegel (SPL) im Audiofrequenzband den in der Tabelle angegebenen entsprechen. 1.

Tabelle 1

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000
Schalldruck (dB) 69,6 44 28,4 15,5 3,4 0 1,8 1,4 14,4 20 > 30

Für Messungen wurde am Eingang des Reglers ein Sinussignal mit einem Hub von 1 V im gesamten Audiofrequenzband angelegt. Messungen wurden beim Ändern der Werte der Elemente C1 und R2 durchgeführt. Die L1C3-Schaltung ist auf Resonanz bei einer Frequenz von 20 kHz abgestimmt. Als Induktivität L1 wurde eine werksseitige Hantelspule mit einer Induktivität von 8,2 mH verwendet. Der Regler wurde auch mit einer Spule aus 80 Windungen Wickeldraht mit einem Durchmesser von 0,25–0,41 mm getestet, gewickelt auf einem Ferritring M2000NM, Größe K20x12x6. Die Messergebnisse sind die gleichen. Sie können den M2000NM-Ring der Größe K10x6x3 verwenden, die geschätzte Anzahl der Windungen beträgt 115.

Die Ergebnisse der Messungen des Ausgangsspannungsbereichs U2 und des Verhältnisses der Ausgangsspannung zu ihrem Wert U1 bei einer Frequenz von 1 kHz sowie der Schalldruckpegel bei verschiedenen Werten von C1 und R2 sind in der Tabelle aufgeführt. 2-14.

Tabelle 2

R1 \u22d 2 kOhm, R200 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,7 0,34 0,15 0,054 0,018 0,016 0,026 0,064 0,15 0,37 0,72 0.24
U2 / U1 43,75 21,25 9,375 3,375 1,125 1 1,625 4 9,375 23,13 45 15
ДБ 32,3 26,5 19,4 10,6 1,02 0 4,22 12 19,4 27,3 33,1 23,5

Tabelle 3

R1 \u22d 2 kOhm, R100 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000
U2, v 0,74 0,37 0,16 0,056 0,016 0,013 0,016 0,036 0,084 0,22 0,62
U2 / U1 56,92 28,46 12,3 4,3 1,23 1 1,23 2,77 6,46 16,92 47,69
ДБ 35,1 29,1 21,8 12,7 1,6 0 1,8 8,85 16,2 24,6 33,6

Tabelle 4

R1 \u47d 2 kOhm, R100 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000
U2, v 0,68 0,32 0,135 0,041 0,009 0,01 0,016 0,036 0,086 0,22 0,62
U2 / U1 68 32 13,5 4,1 0,9 1 1,6 3,6 8,6 22 62
ДБ 36,7 30,1 22,6 12,3 -0,92 0 4,08 11,1 18,7 26,6 35,8

Tabelle 5

R1 \u22d 2 kOhm, R51 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,74 0,37 0,16 0,056 0,016 0,012 0,012 0,022 0,053 0,135 0,48 0,08
U2 / U1 61,66 30,83 13,33 4,66 1,33 1 1 1,83 4,42 11,25 40 6,66
ДБ 35,8 29,8 22,5 13,4 2,48 0 0 5,25 12,9 21 32 16,5

Tabelle 6

R1 \u22d 2 kOhm, R27 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,73 0,36 0,16 0,056 0,016 0,011 0,011 0,017 0,038 0,095 0,39 0,051
U2 / U1 66,36 32,73 14,54 5,09 1,45 1 1 1,545 3,45 8,63 35,45 4,63
ДБ 36,4 30,3 23,3 14,1 3,23 0 0 3,78 10,8 18,7 31 13,3

Tabelle 7

R1 \u22d 2 kOhm, R0 \u1d 1 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,74 0,37 0,16 0,057 0,016 0,01 0,01 0,01 0,016 0,033 0,17 0,016
U2 / U1 74 37 16 5,7 1,6 1 1 1 1,6 3,3 17 1,6
ДБ 37,4 31,4 24,1 15,1 4,08 0 0 0 4,08 10,4 24,6 4,08

Tabelle 8

R1 \u22d 2 kOhm, R51 \u1d 1,5 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,63 0,275 0,114 0,039 0,011 0,008 0,01 0,021 0,052 0,13 0,48 0,08
U2 / U1 76,75 34,37 14,25 4,875 1,375 1 1,25 2,625 6,5 16,25 60 10
ДБ 37,9 30,7 23,1 13,8 2,77 0 1,94 8,38 16,3 24,2 35,6 20

Tabelle 9

R1 \u22d 2 kOhm, R27 \u1d 1,5 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,63 0,275 0,115 0,04 0,011 0,008 0,008 0,0155 0,036 0,092 0,39 0,055
U2 / U1 78,75 34,37 14,37 5 1,375 1 1 1,937 4,5 11,5 48,75 6,875
ДБ 37,9 30,7 23,1 14 2,77 0 0 5,74 13,1 21,2 33,8 16,7

Tabelle 10

R1 \u22d 2 kOhm, R0 \u1d 1,5 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,63 0,275 0,115 0,04 0,011 0,007 0,065 0,008 0,016 0,04 0,205 0,022
U2 / U1 90 39,26 16,43 5,71 1,57 1 1 1,14 2,285 5,64 29,28 3,14
ДБ 39,1 31,9 24,3 15,1 3,92 0 0 1,14 7,18 15 29,3 9,94

Tabelle 11

R1 \u22d 2 kOhm, R51 \u1d 2 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF        

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,52 0,21 0,085 0,029 0,008 0,007 0,009 0,021 0,052 0,13 0,48 0,08
U2 / U1 74,28 30 12,14 4,14 1,14 1 1,286 3 7,43 18,57 68,57 11,43
ДБ 37,4 29,5 21,7 12,3 1,14 0 2,18 9,54 17,4 25,4 36,7 21,2

Tabelle 12

R1 \u22d 2 kOhm, R27 \u1d 2 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF 

F, Hz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,51 0,21 0,064 0,028 0,008 0,006 0,006 0,013 0,032 0,085 0,36 0,05
U2 / U1 35 35 14 4,66 1,33 1 1 2,16 5,33 14,16 60 6,25
ДБ 38,6 30,9 22,9 13,4 2,46 0 0 6,69 14,5 23 35,6 15,9

Tabelle 13

R1 \u22d 2 kOhm, R0 \u1d 2 Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMX uF

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,52 0,215 0,086 0,029 0,008 0,005 0,005 0,008 0,018 0,044 0,23 0,027
U2 / U1 104 43 17,2 5,8 1,6 1 1 1,6 3,6 8,8 46 5,4
ДБ 40,3 32,7 24,7 15,3 4,08 0 0 4,08 11,1 18,9 33,3 14,6

Tabelle 14

R1 \u22d 2 kOhm, R27 \u1d 2 Ohm, C1 \uXNUMXd XNUMX uF, die mittlere Position des Schiebereglers für den variablen Widerstand RXNUMX

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
U2, v 0,5 0,3 0,195 0,115 0,072 0,1 0,18 0,44 0,74 0,92 0,96 0,88
U2 / U1 5 3 1,95 1,15 0,72 1 1,8 4,4 7,4 9,2 9,6 8,8
ДБ 14 9,54 5,8 1,21 -2,85 0 5,11 12,9 17,4 19,3 19,6 18,9

Für eine der RG-Varianten mit Elementwerten R1=22 kOhm, R2=0, C1=2 µF wurde der Frequenzgang der Übertragung für verschiedene Dämpfungsstufen gemessen. Der Dämpfungsschritt von 10 dB bei einer Frequenz f = 1 kHz wurde durch die Stellung des Schiebers des variablen Widerstands R1 bestimmt. Die Ergebnisse von Dämpfungsmessungen bei verschiedenen Frequenzen des Audiospektrums relativ zum Eingangssignal sind in der Tabelle aufgeführt. 15. Bei dieser Elementkombination betrug der Anstieg bei minimaler Lautstärke 40 dB bei 20 Hz und 33 dB bei 20 kHz. Der Lautstärkeregelbereich bei einer Frequenz von 1 kHz betrug 46 dB. Die entsprechenden Frequenzgangkurven des RG sind in den Diagrammen der Abb. dargestellt. 2.

Fein kompensierter Lautstärkeregler mit variablem Widerstand ohne Abgriffe
Reis. 2. Frequenzgangkurven von RG

Tabelle 15

F, Hertz 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 15000 20000 30000
K1, db -1,94 -3,35 -6,02 -6,67 -10,5 -10 -8,4 -3,88 -0,91 0 0 -0,72
К2, dB -6 -10,5 -14 -19,2 -23,3 -20 -14,4 -6,74 -2,16 -0,35 0 -1,11
К3, db -6 -13,6 -20,7 -27,7 -33,2 -30 -24,4 -15,9 -8,87 -3,1 -0,44 -5,68
К4, dB -6 -13,6 -21,5 -31,1 -40 -40 -35,4 -26,7 -19 -11,1 -2,85 -14,9
К5, db -6 -13,4 -21,3 -30,8 -41,9 -46 -46 -41,9 -34,9 -27,1 -12,8 -31,4

Als Ergebnis der Analyse der erhaltenen Daten können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden. Die erhaltenen Formen des Frequenzgangs des RG liegen nahe an den Kurven gleicher Lautstärke. Kleinere Werte des Widerstands R2 verschieben den Anstieg hoher Frequenzen hin zu hohen Frequenzen und entsprechen eher Kurven gleicher Lautstärke. Darüber hinaus erhöhen große Kapazitätswerte des Kondensators C1 (1,5 und 2 Mikrofarad) und kleinere Werte des Widerstands des Widerstands R2 (27 Ohm und 0 Ohm – Brücke) die Frequenzkorrektur und erweitern die Lautstärkeregelung Bereich. Bei der Lautstärkeregelung können Sie einen variablen Widerstand R1 der Gruppe B, zum Beispiel SPZ-12 oder SPZ-Zob, und die Kondensatoren K73-17 (C1-C3) verwenden.

Ein Nachteil dieser Art von Reglern ist die Verringerung des Lautstärkeregelbereichs.

Dieser RG kann in ein Gerät (UMZCH und AC) eingebaut werden, das sicherstellt, dass der Schalldruck gleichen Lautstärkekurven entspricht. Ist dies nicht vorgesehen, sollte zusätzlich zum RG ein Empfindlichkeitsregler in den Pfad eingebunden werden, der den Signalpegel auf den Nennwert bringt, sodass die Lautstärke gleichen Lautstärkekurven bei entsprechendem Schalldruck (Lautheitspegel) entspricht. . Der Lautstärkeregler, dessen Frequenzgang in Abb. dargestellt ist. 2 wurde in einen Aktivlautsprecher eingebaut. Dank ausreichender Lautstärke sind tiefe und hohe Frequenzen auch bei minimaler Lautstärke deutlich hörbar.

Literatur

  1. Fedichkin S. Locker kompensierte Lautstärkeregelung. – Radio, 1984, Nr. 9, S. 43, 44.
  2. GOST R ISO 226-2009. Akustik. Standardkurven mit gleicher Lautstärke. - URL: protected.gost.ru/document.aspx?control=7&baseC=6&page=2&month=8& year=2010&search=&id=175579.

Autor: B. Demtschenko

Siehe andere Artikel Abschnitt Ton, Lautstärkeregler.

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