Parametrischer Equalizer für modulare Fernbedienung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Zur selektiven Frequenzkorrektur bei der Aufnahme oder Tonverstärkung von Sprache, Musik und Gesang kommen Multiband-Frequenzkorrektoren oder parametrische zum Einsatz – mit abstimmbarer Frequenz und einstellbarem Qualitätsfaktor. Ein solches Gerät, einsetzbar in einem Amateur-Mischpult, wird in diesem Artikel beschrieben.

Sowohl bei der Aufnahme von Musikprogrammen als auch beim Hören oder der Tonverstärkung in Sälen und Freiflächen muss auf eine Frequenzkorrektur des Spektrums von Tonsignalen zurückgegriffen werden. In einigen Fällen wird der Einsatz von Equalizern zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit eingesetzt, in anderen - um den natürlichen Klang von Musikinstrumenten zu verbessern oder einfach die Klangfarbe des Klangs zu regulieren. Ihr Geschmack. Auf die Frage der Frequenzkorrektur von Musiksignalen bei der Aufnahme im Studio gehen wir nicht näher ein, da diese Kunst nur erfahrene Tontechniker beherrschen und es sich hierbei nicht um eine technische Aufgabe handelt. Die modulare Konsole wird am häufigsten bei „Live“-Sprachübertragungen verwendet und die Musik wird von Tonträgern abgespielt, die bereits von Toningenieuren bearbeitet wurden. Die Bedingungen, unter denen Musikensembles in Schulen oder Diskotheken arbeiten, sind weit entfernt von Studiobedingungen und lassen wahrscheinlich keine sehr hohe Klangqualität zu. Basierend auf diesen Überlegungen ist es sinnvoll, den Einsatz verschiedener Frequenzkorrektoren in einer modularen Konsole zu vergleichen.

Durch einfachste in den Eingangsleitungen verbaute Klangregler für hohe und tiefe Frequenzen ist es möglich, von allen Mikrofonen und Tonquellen einen hörbar akzeptablen und annähernd ähnlichen Klang zu erhalten. Doch oft ist dies völlig unzureichend. Beispielsweise wird häufig ein Filter zur „optimalen Sprachverarbeitung“ eingesetzt, um die Sprachverständlichkeit zu verbessern. Der für den Einsatz in Rundfunkstudios empfohlene Filter weist einen Anstieg des Frequenzgangs im Bereich von 5 kHz um ca. 6 dB und einen Abfall unterhalb von 100 Hz und oberhalb von 6 kHz auf. Nach der Verarbeitung mit diesem Filter wird Sprache bei höheren Geräuschpegeln zwar verständlicher, klingt aber trockener und weniger natürlich.

Es liegt auf der Hand, dass einfache Klangregler nicht den erforderlichen Frequenzgang liefern können. Es gibt andere Aufgaben, die eine komplexere Frequenzkorrektur erfordern. In einem Raum, in dem beispielsweise Lautsprecher installiert sind, die aufgrund der Hinzufügung von direkten und reflektierten Schallwellen von den Wänden eine sehr hohe Klangqualität bieten können, entstehen stehende Wellen, die das Klangbild eines der Lautsprecher völlig verändern. Menschen mit Wenn Sie gut hören, hören Sie dies, haben aber keine Möglichkeit, die Situation zu korrigieren. Oder das Problem bei der Schallverstärkung ist das Auftreten eines akustischen „Unentschiedens“. Sie können die Lautstärke verringern, aber welchen Sinn hat dann eine solche Klangverstärkung?

In diesen und vielen anderen Fällen ist eine Frequenzkorrektur in einem sehr schmalen Spektralband erforderlich, um die Gesamtklangfarbe nicht zu verändern. Es wird angenommen, dass die Wirkungsweise eines Schmalband-Notch-Filters, der nur die 7. Oktave „ausschneidet“, für das Ohr völlig unmerklich ist und der Verlust von 1/5 einer Oktave auch bei Sprachsignalen nicht wahrnehmbar ist. Fast überall ist die Verwendung eines Terzfilters akzeptabel. Professionelle Geräte verwenden Multiband-Frequenzkorrektoren – Equalizer. Aber ein Terz-Equalizer mit Einstellungen in 30 Bändern ist weniger eine komplexe Struktur als vielmehr eine sehr sperrige Struktur und es ist unmöglich, ihn in eine modulare Fernbedienung zu integrieren.

Daher konzentrieren wir uns auf einen parametrischen Equalizer, der sich von einem grafischen dadurch unterscheidet, dass die Zentralfrequenz im Korrekturband und der Qualitätsfaktor jeder Verbindung in einem weiten Bereich angepasst werden können. Es stellt sich heraus, dass ein parametrischer Equalizer mit zwei Bändern ungefähr die gleichen Fähigkeiten hat wie ein grafischer Fünf-Acht-Band-Equalizer, und wenn Sie vier Bänder nehmen, ist es in den meisten Fällen möglich, einen grafischen Terz-Equalizer zu ersetzen. Typischerweise werden die regulierten Frequenzbänder so gewählt, dass sie einander überlappen. Es wird beispielsweise möglich, niedrige Frequenzen mit einem breiten Durchlassband mit einer Verbindung zu verstärken und den verstärkten Hintergrund mit einer Frequenz von 100 Hz mit einem schmalen Durchlassband einer anderen Verbindung „auszuschalten“ oder hohe Frequenzen anzuheben und hohe Frequenzen auszublenden Komponenten bei 8 kHz von „pfeifenden“ Sprachtönen (s, ts, h).

Jede Filterverbindung in einem Zweiband-Equalizer (das Diagramm in Abb. 1) ist auf einem Quad-Operationsverstärker vom Typ TL084 (TL074, 1401UD4) montiert. Die Frequenzkorrekturbereiche werden vollständig durch die Wahl der Kondensatorwerte C5, C11 und C13, C14 bestimmt. Bei den angegebenen Kapazitätswerten betragen die Abstimmintervalle für die Mittenfrequenz für den „unteren“ Bereich mindestens 0,1...2,5 kHz und für den „oberen“ Bereich mindestens 0,2...5 kHz. Diese Werte wurden so gewählt, dass sie den vom Sprachsignal eingenommenen Frequenzbereich sowie den Frequenzbereich abdecken, in dem normalerweise akustische Rückkopplungen auftreten.

(zum Vergrößern klicken)

Wenn Sie einen anderen Korrekturbereich wählen, müssen Sie die Kondensatorwerte proportional ändern. Bei einer Kapazität der Kondensatoren C5 und C11 von 1200 pF bzw. 1,5 µF beträgt der Frequenzeinstellbereich des Filters 40 ... 1200 Hz und bei einer Kapazität der Kondensatoren C13 und C14 von 39 pF bzw. 0,039 µF beträgt bzw. für einen anderen Filter - 1,2...15 kHz.

Die Bandbreite jedes Filters kann von 0,25 bis 3,6 Oktaven geändert werden. Die Verstärkung bei der Mittenfrequenz des Filters kann innerhalb von ±16 dB variiert werden. Bei Korrekturen sollte man sich nicht mit dem Heben begnügen, da der Überlastungsspielraum aufgrund der niedrigen Versorgungsspannung der Fernbedienung begrenzt ist. Der Kippschalter SA1 schaltet den Equalizer ein; Anschluss XS1 – zusätzlicher linearer Equalizer-Eingang zum Anschluss einer externen Signalquelle.

Die Nenneingangs- und Ausgangsspannung des Moduls beträgt 0,25 V, der Stromverbrauch überschreitet 15 mA nicht, die nichtlineare Verzerrung Kg <0,07 %.

Ein parametrischer Zweiband-Equalizer kann problemlos in das Modul eingebaut werden. Sie müssen zwar berücksichtigen, dass das Stereosignal nicht korrigiert werden kann, aber um beispielsweise den Klang von zwei Lautsprechern in einem Raum anzugleichen oder Störungen von einem Mikrofon zu eliminieren, ist dies nicht erforderlich. Beschreibungen der Schaltungen solcher Entzerrer wurden wiederholt gegeben [1-3].

Das Aussehen des Moduls ist auf dem Foto des Mischpults auf dem Cover von „Radio“, 2003, Nr. 2, zu sehen. Abbildung 2 zeigt eine Zeichnung der Equalizer-Leiterplatte. Der Kondensator C7 ist auf der Seite der Leiterbahnen in unmittelbarer Nähe der Anschlüsse der DA1-Mikroschaltung montiert. Auf der Oberseite des Moduls sind der Kippschalter SA1 zum Einschalten des Equalizers und der zusätzliche lineare Eingang XS1 (Tulpenstecker) verbaut.

In Abb. Abbildung 3 zeigt eine Zeichnung der Frontplatte des Geräts. Artikel [4] beschreibt den Aufbau von Modulen und deren Installation.

Beim Betrieb des Moduls sind Störungen nur aufgrund der schlechten Qualität der variablen Widerstände vom Typ SPZ-33-23 möglich, deren Widerstand in Extrempositionen nicht immer auf „Null“ gebracht wird. Teilweise kann er nicht auf weniger als 6...9 kOhm(!) eingestellt werden, wodurch sich natürlich die Obergrenze des Einstellbereichs verringert. Da dies recht häufig vorkommt, sollten Sie vor der Installation den minimal einstellbaren Widerstand dieser Widerstände überprüfen.

Anstelle der im Diagramm angegebenen Operationsverstärker ist die Verwendung von LM324 zulässig (das inländische Analogon ist K1401UD2, jedoch mit einer anderen Pinbelegung); Allerdings nehmen nichtlineare Verzerrungen und Rauschen am Modulausgang zu. Bei Bedarf kann auf die Operationsverstärker DA1.1 und DA2.2 verzichtet werden, da diese lediglich das Umschalten vereinfachen und nicht am Betrieb des Equalizers selbst beteiligt sind.

Wenn der Equalizer als eigenständiges Gerät verwendet wird, muss anstelle des Widerstands R34 eine Brücke installiert werden; Es ist praktisch, einen Netzwerkadapter als Stromversorgung zu verwenden. In diesem Fall kann zur Erhöhung der Überlastfähigkeit die Versorgungsspannung des Geräts deutlich erhöht werden, da die meisten Operationsverstärker mit einer Spannung von ±15 V arbeiten können.

Beim Einsetzen des Moduls in die Fernbedienung werden der DA3-Stabilisator und die VD1-Diode nicht benötigt, da ein Verpolungsschutz der Versorgungsspannung und ein Spannungsstabilisator bereits im MONITOR-Modul vorhanden sind. Anstelle der Elemente DA3 und VD1 werden Brücken eingebaut und die Kapazität der Kondensatoren C20, C21 kann auf 0,1 - 0,33 µF reduziert werden. Der Widerstand R34 wird nur benötigt, wenn der Equalizer vor der MASTER-Ausgangsleitung eingeschaltet wird, an deren Eingang sich ein Addierer befindet.

Literatur

1. Shkritek P. Referenzhandbuch für Tonschaltungen. -M.: Mir, 1991.
2. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Funktionseinheiten hochwertiger Tonwiedergabeverstärker. - M.: Radio und Kommunikation, 1989.
3. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Praktische Schemata für eine hochwertige Klangwiedergabe. - M.: Radio und Kommunikation, 1986.
4. Kuznetsov E. Amateur-Mischpult. – Radio, 2003, Nr. 2, S. 12-15; Nr. 3, S. 10-12.

Autor: E. Kuznetsov, Moskau

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