2151

background image

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

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.

background image

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)

background image

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

.

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

– 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

background image

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

(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

background image

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

background image

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

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

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

R1B – R18B: 120k

R1,R2: 24k

R3,R6: 100k

R4,R5: 18k

PR1 – PR18: 22k

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

R1B – R18B: 82k

R1,R2: 24k

R3,R6,R7,R10: 100k

R5,R4,R8,R9: 10k

PR1 – PR18: 22k

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”


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2151
2151
2151
2151
2151
2151
2151
graetz 2151 vt ee

więcej podobnych podstron