Nie trzeba nikogo przekonywać, że
equalizer, czyli korektor graficzny, jest
bardzo cennym uzupełnieniem każdego
domowego zestawu elektroakustyczne−
go. Taki pasmowy korektor charakterys−
tyki częstotliwościowej jest też elemen−
tem wręcz niezbędnym we wszelkich
systemach nagłośnienia.
Systemy elektroakustyczne wyższej
klasy często wyposażone są w taki korek−
tor, czasem połączony z pasmowym
wskaźnikiem wysterowania – analizato−
rem widma sygnału. Nie każdy może jed−
nak sobie pozwolić na taki zestaw kosz−
tujący kilka tysięcy złotych.
Samodzielna budowa korektora napo−
tyka istotne trudności. Chętnych odstra−
szają problemy z wykonaniem estetycz−
nej obudowy, zwłaszcza płyty czołowej
zawierającej potencjometry suwakowe.
Ponadto niektórzy próbując zbudować
układ na podstawie schematu z literatury
natknęli się na kłopoty. Po wykonaniu
układu okazało się, iż ustawienia poten−
cjometrów sąsiednich pasm wpływają na
siebie wzajemnie i wypadkowa charakte−
rystyka wcale nie jest podobna do obrazu
wynikłego z ustawienia suwaków poten−
cjometrów.
Wiele osób rezygnuje z próby wykona−
nia układu, w którym trzeba stosować
kondensatory o nietypowych, dobiera−
nych wartościach pojemności.
Opisany dalej układ i podane wskazów−
ki udowadniają, że wykonanie praktyczne−
go wielopunktowego korektora nie jest
wcale trudne, a wspomniane przeszkody
można bez trudu pokonać lub ominąć.
Do czego służy equalizer?
Przedstawione poniżej zagadnienie jest
bardzo ważne, ale niestety wielu użytkow−
ników sprzętu audio, w tym wielu elektro−
ników nie rozumie istoty sprawy.
Polska nazwa – korektor pasmowy nie
do końca pokazuje cel stosowania tego
urządzenia. Na ten cel jasno wskazuje na−
zwa angielska – equalizer. Equalize zna−
czy wyrównywać.
Co wyrównywać?
Equalizery powstały do systemów od−
słuchu. Okazało się bowiem, że pomiesz−
czenia odsłuchowe: pokoje mieszkalne,
sale wykładowe, hale i stadiony mają
pewne specyficzne właściwości akus−
tyczne. Na wypadkową charakterystykę
częstotliwościową całego systemu elek−
troakustycznego i uzyskany obraz dźwię−
kowy wielki wpływ ma akustyka po−
mieszczenia odsłuchowego. W zależnoś−
ci od wymiarów, kształtu i użytych mate−
riałów wykończeniowych (decydujących
o stopniu wytłumienia pod względem
akustycznym) w obiektach takich po−
wstają odbicia, fale stojące i rezonanse.
Pomimo
znakomitych
parametrów
wzmacniacza i kolumn, w rzeczywistych
warunkach wskutek odbić, nierówno−
miernego tłumienia i rezonansów po−
P
Pr
ro
ojje
ek
kt
ty
y A
AV
VT
T
7
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
Equalizer
w
wiie
ello
op
pu
un
nk
ktto
ow
wy
y k
ko
orre
ek
ktto
orr
c
ch
ha
arra
ak
ktte
erry
ys
stty
yk
kii c
czzę
ęs
stto
ottlliiw
wo
oś
śc
ciio
ow
we
ejj
W
We
errs
sjja
a 1
18
8−p
pu
un
nk
ktto
ow
wa
a
2152
2151
W
We
errs
sjja
a 2
2 x
x 9
9−p
pu
un
nk
ktto
ow
wa
a
Ankieta z grudniowego numeru EdW
wykazała, że większość naszych Czy−
telników zainteresowana jest prak−
tycznymi układami audio. Trzeba też
przyznać, że ostatnio prezentowaliś−
my niewiele takich układów. Właśnie
nadrabiamy zaległości.
Opisywany dalej equalizer jest jed−
nym z urządzeń, o które upominaliś−
cie się najczęściej.
W poniższym artykule przedstawiono
zasadę działania korektora graficzne−
go – equalizera oraz praktyczną reali−
zację takiego urządzenia. Zaprojekto−
wana płytka umożliwia zmontowanie
wersji 18−pasmowej (jeden kanał), al−
bo wersji 9−pasmowej (dwa kanały −
stereo). Podane proste wzory umoż−
liwią wykonanie urządzenia o jeszcze
innej liczbie kanałów. Artykuł zawiera
także zwięzłe wskazówki dotyczące
praktycznego wykorzystywania equa−
lizerów w systemach audio.
Pomimo znacznej liczby elementów,
i pozornej złożoności urządzenie nie
nastręcza żadnych kłopotów przy bu−
dowie, uruchamianiu i użytkowaniu.
Uzyskane parametry są bardzo dob−
re, wręcz rewelacyjne.
P
Pr
ro
ojje
ek
kt
ty
y A
AV
VT
T
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
8
mieszczenia słuchacz nie słyszy dokład−
nie tego, co było nagrywane – tego co
„usłyszał” mikrofon i co zostało zarejest−
rowane podczas produkcji. Sprawa ta na−
brała znaczenia po rozpowszechnieniu
się odtwarzaczy płyt kompaktowych. Ide−
alna wręcz jakość nagrania może być
w dużym stopniu zepsuta przez złą akus−
tykę pomieszczenia. Jest to najbardziej
istotne przy odtwarzaniu muzyki klasycz−
nej – upragnionym ideałem byłoby słu−
chanie dokładnie tego, co słychać na wi−
downi podczas koncertu.
Ma to jeszcze większe znaczenie w sys−
temach nagłośnienia pomieszczeń, gdy na
sali używany jest mikrofon. W pomieszcze−
niu zawsze powstają rezonanse. Wypad−
kowa charakterystyka częstotliwościowa
zawsze jest pofałdowana, i to tym bardziej
im większe jest wzmocnienie, a system
jest bliższy „sprzężenia akustycznego”
(objawiającego się dudnieniem lub piskiem
w głośnikach). W takich wypadkach zasto−
sowanie dobrego korektora charakterysty−
ki częstotliwościowej jest wręcz nie−
odzowne. W profesjonalnych systemach
nagłośnienia używa się do tego celu bądź
korektorów graficznych o ilości regulowa−
nych pasm rzędu 20...30, albo też jeszcze
lepszych, przeznaczonych specjalnie do te−
go celu korektorów parametrycznych.
Zagadnienie zapewnienia dobrych wa−
runków odsłuchu jest bardzo szerokie
i skomplikowane – wykracza poza ramy
niniejszego artykułu.
Ale nawet bez wdawania się w szcze−
góły każdy powinien wiedzieć, że wiele
mankamentów pomieszczenia odsłucho−
wego można wyeliminować stosując
dobry korektor charakterystyki częstotli−
wościowej. Bez wątpienia największą po−
pularnością cieszą się korektory graficz−
ne, wyposażone w potencjometry suwa−
kowe – ustawienie suwaków pokazuje
jednocześnie przebieg charakterystyki
częstotliwościowej korektora.
Warto przy tym zauważyć, że wiele
wzmacniaczy i przedwzmacniaczy najlep−
szej klasy (High End) nie posiada żadnych
(!) regulatorów barwy dźwięku. Bierze się
to między innymi stąd, iż celem ma być
odtworzenie dokładnie tego, co było na−
grywane. Zamiast stosować korektor,
wspomniane defekty likwiduje się przez
optymalne wytłumienie pomieszczenia
odsłuchowego. Jednak nie zawsze możli−
we jest skorygowanie parametrów akus−
tycznych pomieszczenia – wtedy jedynym
wyjściem jest zastosowanie equalizera.
Equalizer, zgodnie ze swą nazwą, ma
wyrównać wypadkową charakterystykę
systemu elektroakustycznego składają−
cego się z zestawu elektroakustycznego
i pomieszczenia odsłuchowego.
Nietrudno się domyślić, że regulacja
equalizera, mająca na celu uzyskanie
„neutralnych” warunków odsłuchu, po−
winna być przeprowadzona jednorazowo.
W praktyce korektor służy wielu użyt−
kownikom nie tyle do wyrównywania, ale
do krzywienia wypadkowej charakterys−
tyki częstotliwościowej systemu. Duża
część użytkowników znajduje niekłama−
ną przyjemność w ustawicznym kręceniu
wszystkiego, co da się pokręcić i podre−
gulować. Niech im będzie – zapłacili za to
ciężki kawałek grosza.
Ale tak naprawdę to equalizer nie po−
wstał dla takiego celu.
Z przedstawionych wcześniej rozwa−
żań wynikają ważne wnioski praktyczne:
w wielu wypadkach celowe jest umiesz−
czenie equalizera wraz z jego pokrętłami
wewnątrz obudowy. Korekcję charakte−
rystyki przeprowadzimy „raz na zawsze”
i po zamknięciu obudowy nie będzie niko−
go kusić myśl, żeby coś pokręcić. Ten naj−
prostszy sposób ma swoje ogromne za−
lety, bo nie trzeba martwić się o obudo−
wę i płytę czołową. Zdecydowanie
zmniejsza się też podatność układu na za−
kłócenia, zwłaszcza tak zwany brum sie−
ciowy. Taki właśnie „ukryty” equalizer
jest zdecydowanie najlepszy do stałych
systemów nagłośnienia, gdy aparatura
obsługiwana jest przez niefachowców
czy wręcz przypadkowe osoby.
To najprostsze rozwiązanie niewątpli−
wie zainteresuje wielu Czytelników, któ−
rzy za naprawdę niską cenę zakupią je−
den lub dwa moduły, które zamontują
wewnątrz posiadanego sprzętu. Do zasi−
lania potrzebne jest jedno napięcie
10...30V, które na pewno znajdzie się
w urządzeniu. Nie trzeba ponosić żad−
nych nakładów na obudowę.
Inną możliwością jest wykonanie equ−
alizera jako niezależnego urządzenia. Dla
obniżenia kosztów można użyć niedrogiej
plastikowej, lub lepiej metalowej obudo−
wy, zastosować prosty zasilacz, a zamiast
PR−ków na płytce drukowanej użyć zwyk−
łych obrotowych potencjometrów umo−
cowanych wprost na płycie czołowej.
Elektronik chcący zbudować prezento−
wany układ nie musi znać wszystkich
szczegółów – w dalszej części artykułu
podane są potrzebne wartości elemen−
tów dla wersji monofonicznej 18−pasmo−
wej i stereofonicznej 9−pasmowej.
Niektórzy chcieliby jednak znać, cho−
ciaż z grubsza zasadę działania equalizera
i dla nich przeznaczony jest materiał za−
warty w następnym śródtytule.
Koncepcja układowa
(Tylko dla zaawansowanych
i dociekliwych)
Istnieje co najmniej kilka różnych kon−
cepcji układowych wykorzystywanych do
budowy equalizerów. Z doświadczeń au−
tora wynika, iż układ opisany w tym arty−
kule jest najprostszy do wykonania, ma
ogromną elastyczność, i umożliwia łatwe
przeprowadzenie zmian i eksperymentów.
Podstawą jest układ z rry
ys
su
un
nk
ku
u 1
1a
a.
Jego działanie jest bardzo proste. Załóż−
my, że pokazany szeregowy obwód rezo−
nansowy jest idealny, czyli dla częstotli−
wości rezonansowej ma rezystancję rów−
ną zero. W lewym skrajnym położeniu su−
waka potencjometru P wzmocnienie ukła−
du dla częstotliwości rezonansowej jest
równe zeru, bo punkt A i wejście nieod−
wracające jest zwarte do masy – pokazuje
to rry
ys
su
un
ne
ek
k 1
1b
b. W drugim skrajnym położe−
niu suwaka (patrz rry
ys
su
un
ne
ek
k 1
1c
c) wzmocnie−
nie jest bardzo duże, rzędu tysięcy.
Przy ustawieniu suwaków potencjo−
metrów
w
położeniu
środkowym
wzmocnienie układu dla częstotliwości
rezonansowej będzie wynosić 1, czyli
w mierze logarytmicznej 0dB.
W praktycznych układach obwód LC
nie jest idealny i dla częstotliwości rezo−
nansowej przedstawia sobą pewną re−
zystancję szeregową Rs. Czym większa
ta rezystancja, tym mniejsze zmiany
wzmocnienia przebiegów o częstotliwoś−
ci rezonansowej podczas regulacji poten−
cjometru P. Z wartością rezystancji szere−
gowej nierozerwalnie wiąże się dobroć
obwodu LC. Ona z kolei decyduje o stro−
mości zboczy powstałego w ten sposób
filtru. Rezystancja szeregowa obwodu re−
zonansowego decyduje więc nie tylko
o stromości charakterystyki filtru, ale
również o „głębokości” podbicia lub osła−
bienia charakterystyki przy częstotliwości
rezonansowej. W większości equalize−
rów jest to zakres ±12dB, rzadko ±15dB.
Jeśli teraz równolegle do potencjometru
P dołączymy kilka takich samych potencjo−
metrów z obwodami LC o innych częstotli−
wościach rezonansowych, to otrzymamy
nic innego jak nasz upragniony equalizer.
Dla prawidłowego działania należy
rozmieścić częstotliwości rezonansowe
Rys. 1. Zasada działania korektora
a)
b)
c)
filtrów równomiernie w całym paśmie
akustycznym. Oczywiście w zależności
od ilości filtrów należy wybrać odpo−
wiednią wartość ich dobroci (czyli w is−
tocie ich rezystancji szeregowej Rs).
Rzecz w tym, żeby poszczególne pasma
nie były za szerokie i zbytnio na siebie
nie zachodziły, a z drugiej strony, oraz by
przy ustawieniu wszystkich potencjo−
metrów na maksimum lub minimum
wypadkowa charakterystyka była w mia−
rę płaska.
Przy podziale pasma akustycznego
(20Hz...20kHz) na dziesięć zakresów ko−
lejne częstotliwości rezonansowe filtrów
będą w stosunku do siebie mniej więcej
jak 1 : 2 (czyli co oktawę) – otrzymamy
korektor oktawowy. Dwukrotne zwięk−
szenie liczby filtrów daje korektor półok−
tawowy, a profesjonaliści używają korek−
torów tercjowych (1/3 oktawy).
W opisywanym rozwiązaniu zamiast
klasycznych cewek zastosowano układ
symulowanej indukcyjności, zbudowany
z wzmacniacza operacyjnego, kondensa−
tora i dwóch rezystorów. Umożliwia to
miniaturyzację i zmniejsza wrażliwość na
szkodliwy wpływ zakłócających pól mag−
netycznych (szczególnie sieci 50Hz).
Dodatkowo przyjęto pewne istotne za−
łożenie, radykalnie upraszczające kon−
strukcję. Zastosowano mianowicie typo−
we kondensatory z szeregu 10−procento−
wego (korektor 18−pasmowy) i 20−pro−
centowego (korektor 9−pasmowy). Prak−
tyka pokazuje bowiem, iż największe kło−
poty występują przy doborze kondensa−
torów o nietypowych wartościach. Wielu
elektroników nie chce nawet zaczynać
budowy urządzenia, w którym trzeba do−
bierać kondensatory.
Układ aktywnej indukcyjności pokaza−
ny jest na rry
ys
su
un
nk
ku
u 2
2.
Nie wchodząc w szczegóły trzeba przy−
jąć do wiadomości, że taki układ zachowu−
je się jak cewka indukcyjna o pewnej in−
dukcyjności L i rezystancji szeregowej Rs.
W praktycznych układach wartość R2
(z rysunku 2) jest zawsze dużo większa
od R1 – nawet sto razy – wtedy rezystan−
cja szeregowa jest niewielka i równa
w przybliżeniu wartości R1, a indukcyj−
ność wynosi w przybliżeniu:
Jeśli teraz do takiej symulowanej in−
dukcyjności dołączymy kondensator C2
jak na rry
ys
su
un
nk
ku
u 3
3, to otrzymamy szerego−
wy obwód rezonansowy między punk−
tem Y a masą. Częstotliwość rezonanso−
wa takiego obwodu wyniesie:
Ważna jest też wartość dobroci całego
obwodu rezonansowego. Wynosi ona:
W zależności od ilości pasm projekto−
wanego korektora należy dobrać stosow−
ną wartość dobroci Q. Dla korektora dzie−
więciopunktowego potrzebna wartość
dobroci wynosi 2...3.
Zauważmy, że dla wartości 1; 2,2; 4,7;
10 itd. wziętych z dwudziestoprocentowe−
go szeregu E6, stosunek każdej następnej
wartości do poprzedniej jest bliski 2,2. Jest
to prawie dokładnie taki stosunek, jaki po−
trzebny jest w korektorze oktawowym –
drobna różnica nie ma żadnego znaczenia.
Dla korektora o większej ilości pasm
dobroć musi być większa, bo poszczegól−
ne zakresy zbyt silnie zachodziłyby na sie−
bie. Przykładowo dla opisanego dalej ko−
rektora 18−pasmowego przyjęta wartość
dobroci wynosi 6.
W praktyce przy obliczaniu wartości
elementów equalizera najpierw zakłada
się ilość pasm. Z ilości pasm wynika
wstępna wartość dobroci Q. Następnie
przyjmuje się jakieś wartości rezystancji
R1 << R2 oraz częstotliwości rezonanso−
we i oblicza pojemności C1 i C2.
W praktyce okazuje się zwykle, iż war−
tości dobroci Q przyjęte na podstawie
prostych
rozważań
teoretycznych,
w praktyce są za małe. Jest to związane
z zachodzeniem na siebie charakterystyk
nie tylko jednego, ale kilku sąsiednich
pasm. Można próbować to obliczać, moż−
na też zmierzyć charakterystyki przy róż−
nych ustawieniach potencjometrów.
Największą praktyczną pojemnością
kondensatora stałego wydaje się być
wartość 2,2µF (nie będziemy stosować
„elektrolitów ze względu na ich dużą to−
lerancję i kiepskie parametry). Przyjmuje−
my też dla wygody stosunek pojemności
kondensatorów C1/C2 równy 10.
I teraz uwaga! Jeśli rezystory R1 i R2
we wszystkich filtrach będą jednakowe to
dla pojemności C2 kolejnych filtrów rów−
nych 2,2µF; 1µF; 470nF; 220nF; 100nF;
47nF; 22nF; 10nF; 4,7nF i odpowiednio
dziesięć razy mniejszych pojemnościach
C1, uzyskamy częstotliwości rezonanso−
we w proporcji 1 : 2,2 : 4,68 : 10 : ... : 468.
Pokryje to cały zakres pasma akus−
tycznego. Nie warto stosować filtru na
pasmo 20Hz, bo takich częstotliwości nie
przenoszą nawet dobre kolumny. Z kolei
częstotliwości 20kHz praktycznie nikt nie
słyszy. Dlatego dla korektora 9−pas−
mowego najbardziej sensowne wydają
się następujące wartości częstotliwości
rezonansowej poszczególnych filtrów:
34Hz; 75Hz; 160Hz; 340Hz; 750Hz;
1,6kHz; 7,5kHz; 16kHz.
Mając te częstotliwości wystarczy dla
jednej z nich obliczyć R1 i R2 z prostych
wzorów:
We wszystkich filtrach wartości R1
i R2 będą takie same, inne będą tylko po−
jemności.
Analogicznie dla korektora wykorzys−
tującego kondensatory z szeregu 10−pro−
centowego należy przyjąć potrzebną war−
tość dobroci (teoretycznie Q=4, ale
w praktyce trzeba przyjąć wartość dobro−
ci nieco większą), założyć stały stosunek
C1 do C2 we wszystkich filtrach, zaplano−
wać i obliczyć potrzebne częstotliwości
rezonansowe a potem z podanych wzo−
rów obliczyć wartości rezystorów R1 i R2
(które także będą jednakowe we wszyst−
kich filtrach).
Z pewnych względów zalecane jest
stosowanie potencjometrów o rezystan−
cji 10...47k
Ω
.
W zależności od obliczonej rezystancji
R1 (która decyduje o rezystancji szerego−
wej obwodu rezonansowego) trzeba też
eksperymentalnie dobrać wartości R4
i R5. Zakresy regulacji tłumienia i podbi−
cia poszczególnych pasm zależą bowiem
od stosunku pewnych rezystancji (poten−
cjometrów P, rezystancji szeregowej ob−
wodu LC oraz R4 i R5). Zmieniając war−
tości oporników R4 i R5 można uzyskać
potrzebne zakresy regulacji – typowo
±12...±15dB.
Nie jest to sprawa taka łatwa, dlatego
początkujący powinni opierać się na war−
tościach podanych w spisie elementów,
natomiast bardziej zaawansowani mogą
śmiało przeprowadzić praktyczne próby.
Co można zmieniać?
Na pewno można zmieniać wartość
R1=R2 (rysunek 3) w zakresie 2,2...47k
Ω
– zwiększanie rezystancji nieco zwiększa
zakres regulacji.
Bez najmniejszego problemu można
zmieniać wartość dobroci filtrów. Wystar−
czy zauważyć, że częstotliwość pozosta−
nie stała, a zmieni się dobroć, jeśli war−
R
Q
f C
2
2
1
=
π
R
f C Q
1
1
2
2
=
π
Q
L
C
R
=
1
f
R R C C
=
1
2
1 2 1 2
π
(
)
L
R R C
=
1 2 1
P
Pr
ro
ojje
ek
kt
ty
y A
AV
VT
T
9
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
Rys. 2. Aktywna indukcyjność
Rys. 3. Szeregowy obwód rezonansowy
tość R1
*
R2 pozostanie stała. Przykłado−
wo przy zwiększeniu R1 dwukrotnie
i zmniejszeniu R2 też dwukrotnie (R1
*
R2
= const) wartość dobroci zostanie zwięk−
szona dwukrotnie (przede wszystkim dla−
tego, że dwukrotnie zmniejszyła się re−
zystancja szeregowa sztucznej indukcyj−
ności, równa w przybliżeniu R1). Po
wprowadzeniu samodzielnych zmian
wartości jakichkolwiek elementów ukła−
du należy koniecznie sprawdzić przyrzą−
dami otrzymane wyniki.
Należy tu jeszcze wspomnieć, że
zmiany zakresu regulacji wywołują też
zmiany charakterystyki regulacji.
Pożądane jest, aby regulacja każdego
potencjometru miała charakter, chociaż
w przybliżeniu – logarytmiczny. Niestety,
charakterystyka regulacji, z uwagi na zło−
żoną zależność wzmocnienia od położe−
nia suwaka, nie będzie ani dokładnie li−
niowa, ani logarytmiczna. W przypad−
kach gdy rezystancja potencjometrów
będzie dużo większa od rezystancji sze−
regowej obwodu LC oraz rezystorów
sprzężenia głównego wzmacniacza, to
tylko w pobliżu skrajnych położeń suwa−
ków wystąpi regulacja – w środkowych
położeniach suwaków zmiany wzmoc−
nienia będą minimalne. Ponieważ wza−
jemny stosunek wymienionych rezys−
tancji jest sprawą istotną, osobom nie
posiadającym odpowiedniego sprzętu
pomiarowego (przynajmniej generatora
i oscyloskopu) nie zaleca się stosowania
innych wartości elementów, niż podane
w wykazie.
Opis układu
Schemat ideowy equalizera pokazano
na rry
ys
su
un
nk
ku
u 4
4. Użyto tu podwójnych
wzmacniaczy
operacyjnych
TL072
(TL082). Układ może pełnić rolę korekto−
ra stereofonicznego, dlatego zastosowa−
no dwa oddzielne układy wejściowe ze
wzmacniaczami U1A i U11B pełniącymi
rolę buforów. Schemat ideowy pokazuje
zarówno
wersję
stereofoniczną
2 x 9 pasm (rysunek 4a), jak i wersję mo−
nofoniczną 18−pasmową (rysunek 4b).
W wersji podstawowej jest to korek−
tor stereofoniczny, ale wykonując odpo−
wiednie zwory można bez trudu zbudo−
wać pojedynczy korektor 18−pasmowy.
W tym celu wprowadzono punkty ozna−
czone X, Y, Z i W.
Na schematach podano wartości ele−
mentów filtrów, które są inne w wersji 9−
oraz 18−pasmowej. Wartości elementów
dla obu wersji podane są też w wykazie
na końcu artykułu.
Dzięki zastosowaniu buforów rezys−
tancja wejściowa equalizera jest duża,
równa 100k
Ω
(R3, R7). Z kolei na wy−
jściu zastosowano obwody separujące
C6R6 i C9R10. Wszystko to powoduje,
że nie będzie żadnych kłopotów z włą−
czeniem equalizera w tor dowolnego
wzmacniacza.
Głównymi elementami każdego kana−
łu equalizera są wzmacniacze operacyjne
U2A i U2B. Między ich wejścia włączone
są potencjometry regulacyjne poszcze−
gólnych pasm. Przewidziano miejsce na
kondensatory C5 i C8, które mogą być
niekiedy potrzebne do obcięcia częstotli−
wości powyżej pasma akustycznego.
Pozostałe wzmacniacze operacyjne
pracują w opisanych wcześniej układach
symulowanej indukcyjności.
Obwód zasilania umożliwia wykorzys−
tanie zarówno pojedynczego napięcia, jak
i napięć symetrycznych. Należy pamię−
tać, że przy zasilaniu napięciem pojedyn−
czym U+, rzeczywistą masą dla przetwa−
rzanych sygnałów jest ujemna szyna zasi−
lania – czyli punkt N. W punkcie O wystę−
puje wtedy napięcie sztucznej masy rów−
ne 0,5U+, ale wyjścia B i D są na pozio−
mie rzeczywistej masy – rezystory R6
i R10 są przecież dołączone do punktu N!
Natomiast przy zasilaniu napięciem sy−
metrycznym rzeczywistą masą będzie
punkt O – nie należy wtedy stosować
elementów C6R6 i C9R10, bo na wyjściu
wzmacniaczy operacyjnych U2A i U2B
napięcie będzie praktycznie równe poten−
cjałowi masy (z dokładnością ±10mV).
Montaż i uruchomienie
Montaż układu można wykonać na
jednostronnej płytce drukowanej pokaza−
nej na rry
ys
su
un
nk
ku
u 5
5.
Układ może być zasilany pojedynczym
napięciem w zakresie 10...30V albo na−
pięciem symetrycznym ±5...±15V (w
praktyce układ pracuje jeszcze przy na−
pięciu 7V).
Moduł w wersji podstawowej przewi−
dziany jest do zasilania pojedynczym na−
pięciem dołączonym między punkty
P i N. Rezystory R1 i R2 tworzą wtedy
P
Pr
ro
ojje
ek
kt
ty
y A
AV
VT
T
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
10
Rys. 4a. Schemat ideowy – wersja stereofoniczna 2×9 pasm
dzielnik wytwarzający napięcie sztucznej
masy. W każdym przypadku potrzebne są
tylko dwa spośród trzech kondensatorów
C1, C2, C3.
Przy zasilaniu napięciem pojedynczym
potrzebne będą elementy R1, R2, C2 i C3
– nie należy natomiast montować C1.
W przypadku zasilania napięciem sy−
metrycznym nie trzeba montować R1,
R2, R6, R10, C3, C6 i C9 – potrzebne bę−
dą tylko C1 i C2, a zamiast C6 i C9 trzeba
wlutować zwory.
Na płytce może być zmontowany zaró−
wno korektor stereofoniczny (2x9 kana−
łów), jak i monofoniczny (1x18 kanałów).
W zależności od wersji trzeba zmontować
odpowiednie zwory i przeciąć ścieżki.
Przy potencjometrach podano częstot−
liwości środkowe pasm zarówno dla wer−
sji stereofonicznej, jak i monofonicznej.
Wersja stereofoniczna 9−kanałowa:
Nie trzeba montować żadnych zwór, tyl−
ko wykonać układ według rysunku 4a
z odpowiednimi wartościami elementów.
Wersja monofoniczna 18−kanałowa:
W tej wersji wzmacniacze U11B i U2B nie
będą wykorzystywane. Należy przeciąć
ścieżki prowadzące do wejść wzmacnia−
cza U2B w punktach oznaczonych X. Aby
nie pozostawić niepodłączonych wejść
wzmacniaczy U11B i U2B trzeba zamiast
rezystorów R7, R8 i R9 wlutować zwory.
Nie montować R10, C7, C9, C10.
Aby połączyć ze sobą oba tory korektora na−
leży jeszcze wykonać zwory Y−Y1 oraz W−W1.
Potrzebne wartości elementów filtrów
podane są w wykazie elementów.
Ze względów praktycznych zamiast
kondensatora 2,2µF można śmiało użyć
dwóch połączonych równolegle konden−
satorów o pojemności 1µF, łatwiej do−
stępnych – w tym celu przewidziano miej−
sce na dodatkowe kondensatory. Dziesię−
cioprocentowa zmiana pojemności nie
ma tu żadnego znaczenia praktycznego.
P
Pr
ro
ojje
ek
kt
ty
y A
AV
VT
T
11
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
Rys. 5. Schemat montażowy
Rys. 4b. Schemat ideowy – wersja 18−pasmowa monofoniczna
W większości zastosowań kondensa−
tory C5 i C8 nie będą montowane. Jednak
w rzadkich przypadkach pożądane jest
ograniczenie pasma do zakresu rzeczy−
wiście wykorzystanego i wtedy należy
wlutować te kondensatory (Przy wartoś−
ciach R5 i R9 równych 10k
Ω
pojemność
1nF ogranicza pasmo do około 16kHz.
Prawidłowo zmontowany układ nie
wymaga żadnego uruchamiania i powi−
nien od razu pracować poprawnie.
Pobór prądu modułu z układami TL074 wy−
nosił przy napięciu zasilania 12V około 42mA.
Ewentualne kłopoty będą spowodo−
wane zwarciami, zimnymi lutami, jakie
mogą się zdarzyć podczas lutowania albo
pomyłkami w wykonaniu zwór.
Osoby posiadające oscyloskop i płyn−
nie przestrajany generator sinusoidalny
(na przykład opisany ostatnio w EdW ge−
nerator funkcji) mogą sprawdzić rzeczy−
wiste zakresy regulacji w poszczegól−
nych pasmach w układzie według rry
ys
su
un
n−
k
ku
u 6
6. Na rysunku 6a pokazano układ ste−
reo z zasilaniem niesymetrycznym, rysu−
nek 6b pokazuje układ testowy equalize−
ra mono o zasilaniu symetrycznym. Po−
miary polegają przede wszystkim na zna−
lezieniu częstotliwości środkowych pasm
i sprawdzeniu zakresu regulacji w po−
szczególnych pasmach.
Przypomnijmy młodszym Czytelnikom,
że zmiana sygnału o 6dB oznacza zwiększe−
nie lub zmniejszenie go dwa razy, 12dB –
cztery razy, 24dB – 8 razy i 30dB – 32 razy.
Najlepszą odporność na zewnętrzne za−
kłócenia uzyskuje się w wersji z potencjo−
metrami montażowymi wlutowanymi
w płytkę. W przypadku zastosowania po−
tencjometrów zewnętrznych należy stoso−
wać możliwie krótkie przewody połączenio−
we. Nie muszą być ekranowane, ale zaleca
się, by wykonane były z trzyżyłowej skrętki
lub w ostateczności z popularnej tasiemki.
Niewłaściwe prowadzenie przewo−
dów może radykalnie zwiększyć poziom
brumu sieciowego. W takim przypadku
należy koniecznie zastosować po trzy
przewody, oddzielnie dla każdego poten−
cjometru (nie stosować przewodów
wspólnych dla zaoszczędzenia czasu
i ilości przewodów), zwiększyć odległość
od źródła zakłóceń, czyli transformatora
sieciowego, a także eksperymentalnie
dobrać optymalne ustawienie płytki
i przewodów w przestrzeni – co może
okazać się kluczowym czynnikiem.
Choć ekranowanie nie zawsze tu po−
maga, w niektórych przypadkach celowe
może okazać się zaekranowanie płytki
z pomocą blachy i zastosowanie dodatko−
wej filtracji zasilania.
W większości equalizerów stosuje się
przełącznik BYPASS, który pozwala omi−
nąć korektor. Gdyby ktoś chciał zastoso−
wać taki przełącznik „omijający” equali−
zer, to aby uniknąć przykrego stuku pod−
czas przełączania, przełączać sygnały na
poziomie masy. Przykładowe połączenia
układu w wersji stereo przy zasilaniu poje−
dynczym napięciem pokazuje rry
ys
su
un
ne
ek
k 7
7.
Parametry układu
Dzięki zastosowaniu szybkich, nisko−
szumnych kostek z rodziny TL072 paramet−
ry układu podane w tabeli są bardzo dobre.
W zależności od napięcia zasilającego
zmienia się maksymalna amplituda przetwa−
rzanego sygnału. Ponieważ equalizer jest
umieszczony zazwyczaj tuż przed wzmac−
niaczem mocy, więc przechodzące przezeń
sygnały będą mieć wartość około 1...3Vpp.
Dla takich napięć wyjściowych można osiąg−
nąć dynamikę w granicach 90dB.
W praktyce dynamika może się nieco
zmniejszyć, jeśli moduł będzie „łapał” za−
kłócenia wytwarzane przez sąsiednie
układy, zwłaszcza brum sieciowy. Dlate−
go warto zastosować się do wcześniej
podanych wskazówek.
Okazało się także, że przy sygnałach
wejściowych o poziomie rzędu 0,5V i więk−
szych można zastosować kostki TL082 bez
zauważalnego pogorszenia parametrów.
P
Piio
ottrr G
Gó
órre
ec
ck
kii
P
Pr
ro
ojje
ek
kt
ty
y A
AV
VT
T
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/97
12
Zakres napięć
zasilania:
10...30V
(lub ±5...±15V)
Pobór prądu
przy 12V:
typ. 40...50mA
zakres regulacji
w poszczególnych
pasmach:
±14dB
Zniekształcenia
nieliniowe (1kHz):
<0,05%
Dynamika:
>90dB
Tabela
K
Ko
om
mp
plle
ett e
elle
em
me
en
nttó
ów
w k
ko
orre
ek
ktto
orra
a
s
stte
erre
eo
offo
on
niic
czzn
ne
eg
go
o jje
es
stt d
do
os
sttę
ęp
pn
ny
y jja
ak
ko
o k
kiitt
A
AV
VT
T−2
21
15
52
2,, a
a k
ko
orre
ek
ktto
orra
a m
mo
on
no
offo
on
niic
czzn
ne
eg
go
o
((1
18
8−p
pa
as
sm
m)),, jja
ak
ko
o k
kiitt A
AV
VT
T−2
21
15
51
1..
W
Wy
yk
ka
azz e
elle
em
me
en
nttó
ów
w
WERSJA MONO 18 PASM
R1A – R18A: 360
Ω
R1B – R18B: 120k
Ω
R1,R2: 24k
Ω
R3,R6: 100k
Ω
R4,R5: 18k
Ω
PR1 – PR18: 22k
Ω
miniaturowe
C1,C2,C3: 100µF\25V
C4: 220nF foliowy lub ceramiczny
C5,C7,C8,C9: (nie montować)
C6: 10µF\25V
U1 – U11: TL072
wszystkie poniższe kondensatory:
foliowe MKSE lub MKT:
C1A: 2,2µF (lub 2x1µF)
C2A,C3A: 1µF
C4A: 680nF
C2AA,C5A: 470nF
C6A: 330nF
C1B, C7A: 220nF
C8A,C2B: 150nF
C9A,C3B: 100nF
C10A,C4B: 68nF
C11A,C5B: 47nF
C12A,C6B: 33nF
C13A,C7B: 22nF
C8B,C14A: 15nF
C9B,C15A: 10nF
C10B,C16A: 6,8nF
C11B,C17A: 4,7nF
C12B,C18A: 3,3nF
C13B: 2,2nF
C14B: 1,5nF
C15B: 1nF
C16B: 680pF ceramiczny
C17B: 470pF ceramiczny
C18B: 330pF ceramiczny
W
Wy
yk
ka
azz e
elle
em
me
en
nttó
ów
w
WERSJA STEREO 2×9 PASM
R1A – R18A: 560
Ω
R1B – R18B: 82k
Ω
R1,R2: 24k
Ω
R3,R6,R7,R10: 100k
Ω
R5,R4,R8,R9: 10k
Ω
PR1 – PR18: 22k
Ω
U1 – U11: TL072
C1,C2,C3: 100µF\25V
C6,C9: 10µF/16V
C5,C8: (nie montować)
wszystkie kondensatory foliowe MKT lub
MKSE: (oprócz C9B i C10B)
C1A,C18A: 2,2µF (lub 2x1µF)
C2A,C17A: 1µF
C3A,C16A: 470nF
C1B,C18B,C4A,C15A,C4,C7: 220n F
C2B,C17B,C5A,C14A: 100nF
C3B,C16B,C6A,C13A: 47nF
C4B,C15B,C7A,C12A: 22nF
C5B,C14B,C8A,C11A: 10nF
C6B,C13B,C9A,C10A: 4,7nF
C7B,C12B: 2,2nF
C8B,C11B: 1nF
C9B,C10B: 470pF (ceramiczne)
Rys. 6. Układ pomiarowy
a)
b)
Rys. 7. Zastosowanie przełącznika
„BYPASS”