Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
System redukcji
szumów HUSH®
2321
z układem
SSM2000
Rewelacyjny jednostronny system re-
dukcji szumów dla wszelkich układów
audio: odbiorników radiowych i tele-
wizyjnych, magnetofonów, wzmac-
niaczy samochodowych i multime-
dialnych, telefonów i radiotelefonów
oraz aparatury profesjonalnej.
Właściwości:
W
Å‚
a
Å›
c
i
w
o
Å›
c
i
:
- zmniejsza szumy nawet o 25dB
- współpracuje z dowolnym z
ród-
łem sygnału Dziś problem zmniejszania szumów w
- dynamika 90...100dB nagraniach audio znacznie stracił na o- lizowany w postaci
- zniekształcenia 0,02% strości, a to zwłaszcza za sprawą płyty układu scalonego SSM2000 firmy Analog
- poziom sygnału wejściowego kompaktowej, która bez dodatkowych za- Devices.
0,1...1Vsk biegów oferuje dynamikę sięgającą Ogromną zaletą systemów jedno-
90dB. Niemniej jednak nadal występują stronnych jest to, że mogą one przetwa-
sytuacje, w których dobry system reduk- rzać sygnał z dowolnego z
ródła, a nie tyl-
Od wielu lat specjaliści z wielu firm zaj- cji szumów jest bardzo potrzebny. ko sygnały wcześniej przetworzone przy
mują się problemem redukcji szumów. Generalnie systemy redukcji szumów zapisie bądz
nadawaniu. Do tej pory
Niezaprzeczalne osiągnięcia ma w tym za- można podzielić na dwie grupy: pewną ich wadą były uzyskiwane para-
kresie firma Dolby Laboratories Inc. a jej 1) układy komplementarne, gdzie ob- metry - jednokrotne przetwarzanie sygna-
systemy redukcji szumów, takie jak Dolby róbka sygnału następuje zarówno przy za- łu dawało efekt znacznie słabszy niż w
B, Dolby C przez długie lata były (i wciąż pisie, jak i odczycie, systemach komplementarnych (dwu-
są) standardem w sprzęcie powszechne- 2) układy jednostronne, gdzie redukcja stronnych). Dotychczas znane opracowa-
go użytku. Ale redukcja szumów to nie szumów następuje tylko przy odczycie. nia systemów jednostronnych (choćby
tylko Dolby. Inne firmy też mają znaczny Niniejszy artykuł przedstawia jeden z DNR opracowany przez National Semi-
wkład w tej dziedzinie. Określenia i skróty najnowocześniejszych systemów jedno- conductor, dostępny jako układ scalony
takie jak dbx, DNL, DNR czy CNRS na pe- stronnych, zwany HUSH (opatentowany LM1894) oferują zmniejszenie szumów o
wno nie sÄ… obce wielu Czytelnikom EdW. pod tÄ… nazwÄ… przez Rocktron Corp.), zrea- 9...12dB, czyli trzy...czterokrotnie. Syste-
my komplementarne, takie jak Dolby B
czy C zmniejszajÄ… szumy o 20...25dB,
czyli dzięsięcio...dwudziestokrotnie.
Opisany dalej nowy układ SSM2000 u-
możliwia przy działaniu jednostronnym
redukcję szumów aż o 25dB. Osiągnięto
to dzięki jednoczesnemu zastosowaniu
co najmniej dwóch sposobów, które co
prawda były znane także wcześniej, ale
stosowane były oddzielnie, nigdy razem.
Zasada działania
Rysunek 1 pokazuje uproszczony do
minimum schemat blokowy układu
SSM2000. Jak widać jest to układ stereo-
foniczny. W każdym kanale umieszczono
dwa główne bloki służące do zmniejsza-
nia szumów: filtr dolnoprzepustowy ste-
Rys. 1 Uproszczony schemat blokowy układu SSM2000
R
y
s
.
1
U
p
r
o
s
z
c
z
o
n
y
s
c
h
e
m
a
t
b
l
o
k
o
w
y
u
k
Å‚
a
d
u
S
S
M
2
0
0
0
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99 9
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
rowany napiÄ™ciem (VCF) oraz wzmac- su. Ten minimalny poziom (w przerwach noÅ›ci co najmniej 6,8µF. Nie jest to zwiÄ…-
niacz sterowany napięciem (VCA). nagrania) jest traktowany jako poziom zane z pasmem przenoszenia (poniżej
Generalna zasada działania jest na- szumów. 3Hz), tylko ze specyficzną budową stopni
stępująca. Gdy sygnał na wejściu ma nie- Dzięki zastosowaniu dwóch bloków wejściowych. Mniejsze pojemności za-
wielką wartość (w praktyce są to szumy), regulacji sygnału (VCA i VCF) oraz inteli- pewnią co prawda wystarczajace pasmo,
filtr ma częstotliwość graniczną 1kHz. gentnego bloku sterowania uzyskiwane ale zwiększy się nieco przesłuch między-
Wyższe częstotliwości są stłumione. Jak parametry są bardzo dobre, a układ jest kanałowy dla niskich częstotliwości. Dla
wiadomo, ze względu na specyficzne naprawdę uniwersalny, bo sam dostoso- uzyskania separacji miedzykanałowej ró-
właściwości słuchu, właśnie częstotli- wuje się do aktualnych warunków. wnej  60dB już dla częstotliwości 75Hz,
wości z zakresu 2...8kHz mają największy Dodatkową zaletą jest wyprowadzenie pojemności wejściowe powinny wynosić
wpÅ‚yw na subiektywnie odczuwanie szu- na zewnÄ…trz zarówno wyjÅ›cia sygnaÅ‚u 47µF. Szczegóły dotyczÄ…ce budowy we-
mów. Obcięcie pasma do 1kHz redukuje sterującego wzmocnieniem (VCA), jak i wnętrznej wejścia i wytłumaczenie niety-
szumy mniej więcej trzykrotnie. Pojawie- dodatkowego wejścia, umożliwiającego powego problemu przesłuchu można
nie się sygnałów użytecznych o wy- regulację wzmocnienia z zewnątrz. U- znalez
ć w katalogu.
ższych częstotliwościach powoduje po- możliwia to szereg interesujących zasto- Układ jest optymalizowany dla prze-
szerzenie pasma filtru i sygnały te prze- sowań. biegów wejściowych o poziomie
chodzą przez filtr bez przeszkód. Ta część 300mVsk i może z powodzeniem praco-
układu działa podobnie jak system DNR, Opis układu scalonego wać w zakresie napięć wejściowych
zrealizowany w układzie LM1894. Układ SSM2000 zamknięty jest w 100mV...1V. Przy sygnałach spoza tego
Drugi stopień zrealizowany ze wzmac- wąskiej, 24-nóżkowej obudowie DIP. Ry- zakresu parametry układu będą znacząco
niaczem sterowanym napięciem działa ja- sunek 2 pokazuje typowy podstawowy gorsze, a w skrajnym przypadku układ
ko ekspandor. Dla uproszczenia można schemat aplikacyjny. Jak widać, tak może nie pełnić swej podstawowej fun-
założyć, że przy dużych sygnałach skomplikowany układ wymaga dołącze- kcji.
wzmocnienie jest równe 1, natomiast nia jedynie kilku rezystorów i kilku kon- Ponieważ jest to układ stereofoniczny,
przy małych sygnałach wzmocnienie jest densatorów. Dzięki temu jego wykorzy- przy włączeniu go w tor monofoniczny
mniejsze od jedności  tym mniejsze, im stanie okaże się proste i nie sprawi tru- wykorzystany będzie tylko jeden kanał
mniejszy jest sygnał. Przy najmniejszych dności nawet średnio zaawansowanemu (jedno wyjście), ale sygnał trzeba podać
sygnałach (o poziomie  70dB) wzmocnie- elektronikowi. W praktyce najważniejsze na oba wejścia, by zapewnić właściwą
nie jest zmniejszone o ponad 15dB. Ta będzie poznanie roli poszczególnych ele- pracę układów sterujących.
część układu działa jak typowy łagodny mentów zewnętrznych. Na rysunku 2 nie zaznaczono konden-
ekspandor, znany z procesorów dynamiki Kondensatory wejściowe dołączone satorów wyjściowych (związanych z nóż-
dz
więku. Celowo stopień ekspansji jest do nóżek 1 i 2 oddzielają składową stałą. kami 23 i 24). Przy zasilaniu napięciem
niewielki (2,2dB/dekadę), ponieważ tylko Choć oporność wejściowa wynosi typo- pojedynczym kondensatory takie mogą
przy takiej łagodnej charakterystyce nie wo 8k&!, producent zaleca zastosowanie się okazać potrzebne. Wyjścia (dla prze-
występują zauważalne zmiany wzmoc- kondensatorów wejściowych o pojem- biegów zmiennych) mogą być obciążane
nienia, nieprzyjemnie odczuwalne w rezystancją nie mniejszą niż 2k&! i pojem-
bramkach szumu i ekspandorach o zna- nością nie większą niż 300pF.
cznym stopniu ekspansji. Kondensatory dołączone do nóżek 3, 4
Dzięki takiemu połączeniu dwóch sy- oraz 21, 22 określają zakres regulacji
stemów, przy najmniejszych sygnałach częstotliwości granicznej filtru VCF. Zale-
(szumach) pasmo przenoszenia jest ob- cana wartość wynosi 1nF i nie należy jej
cięte do 1kHz, a wzmocnienie zreduko- zmieniać, bo nie ma to żadnego uzasa-
wane o 15dB. Subiektywnie daje to od- dnionego powodu. Przy podanych war-
czucie zmniejszenia szumów nawet o tościach pasmo przenoszenia zmienia się
25dB. w czasie pracy od 1kHz do 35kHz.
Opisane dwa bloki (VCF i VCA) są ste- Nóżki 5, 6 i 20 są końcówkami zasila-
rowane przez skomplikowany blok steru- nia. Końcówka 6 pełni rolę masy (przy za-
jący, który zawiera nie tylko filtry i prosto- silaniu napięciem pojedynczym ma po-
wniki, ale również blok określający w in- tencjał połowy napięcia zasilającego).
teligentny sposób poziom szumów. Dzię- Wejścia cyfrowe 16 i 17 umożliwiają
ki takiemu inteligentnemu przetwarzaniu, zdalne sterowanie pracą układu. Stan nis-
próg zadziałania układów regulacyjnych ki na nóżce 16 umożliwia normalną
jest dostosowywany do aktualnego po- pracę, stan wysoki wyłącza układ redukcji
ziomu szumów. Jest to o tyle cenne, że szumów, przepuszczając sygnał bez
układ może współpracować z różnymi zmian. Stan niski na nóżce 17 umożliwia
z
ródłami sygnału, gdzie poziom szumów pracę układu, a stan wysoki wycisza syg-
będzie zmieniać się w szerokich grani- nał.
cach. We wcześniejszych rozwiązaniach Co ciekawe, poziomy sygnałów logi-
progi zadziałania ustawiane były na stałe cznych podawanych na te wejścia mogą
(zazwyczaj za pomocą potencjometrów) być odniesione albo do masy (zasilanie
do konkretnego zastosowania i konkret- symetryczne), albo do minusa zasilania
nego poziomu szumów. W opisywanym (napięcie pojedyncze). Umożliwia to
układzie inteligentne określanie poziomu  pływająca masa cyfrowa  nóżka 19.
szumów polega, z grubsza rzecz biorąc, Końcówka 19 może być połączona albo
na sprawdzaniu minimalnego poziomu do masy, albo przy zasilaniu pojedynczym
Rys. 2 Wyprowadzenia i podstawowa
R
y
s
.
2
W
y
p
r
o
w
a
d
z
e
n
i
a
i
p
o
d
s
t
a
w
o
w
a
sygnału w ciągu dłuższego odcinka cza-  do ujemnej szyny zasilania. Sygnały ste-
aplikacja
a
p
l
i
k
a
c
j
a
10 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
rujÄ…ce wejść 16 i 17 mogÄ… mieć poziomy 1µF sprawa jest wzglÄ™dnie prosta: nie
TTL, ale układ nie ulegnie uszkodzeniu, wolno stosować tu kondensatorów cera-
gdy napięcia na tych nóżkach będą wię- micznych ferroelektrycznych, tylko kon-
ksze (nawet równe dodatniemu napięciu densatory foliowe MKT. W przypadku po-
zasilania). jemnoÅ›ci 1µF i wiÄ™kszych istnieje pokusa
Końcówki 13 i 18 w ogromnej wię- zwiększenia ich do bodaj najpopularniej-
kszoÅ›ci przypadków powinny pozostać szej wartoÅ›ci 10µF. Tak czÄ™sto robi siÄ™ w
nie podłączone  wykorzystywane są je- różnych układach filtrujących i w obwo-
dynie w testach fabrycznych oraz w pe- dach wejściowych. W opisywanym ukła-
wnych szczególnych sytuacjach, które są dzie pojemności związane z nóżkami 11 i
wspomniane w katalogu. 12 decydujÄ… o parametrach dynami-
Końcówka 14 normalnie podłączona cznych układu i nie wolno ich bezmyślnie
jest do masy (nóżki 6). Jest to wejście o- zmieniać (zwiększać). Owszem, można a
Rys. 3 Wzmocnienie VCA w funkcji
R
y
s
.
3
W
z
m
o
c
n
i
e
n
i
e
V
C
A
w
f
u
n
k
c
j
i
kreślające poziom odniesienia dla ukła- nawet warto przeprowadzić ekspery-
napięcia nóżki 7
n
a
p
i
Ä™
c
i
a
n
ó
ż
k
i
7
dów redukcji szumów. W przypadku menty polegające na zmianie tych pojem-
 czystych sygnałów, np. z płyty CD, na- ności, i ostateczny efekt ocenić podczas ponowane sposoby zasilania. Dodatkowy
pięcie na tej nóżce można obniżyć do prób odsłuchowych. Może się okazać, że wzmacniacz operacyjny (niekoniecznie
 1,2V. Napięcie  2V na tej nóżce całkowi- po takich eksperymentach ktoś zechce podanego typu) powinien móc dostar-
cie wyłącza działanie układu redukcji szu- zmienić pojemności dołączone do nóżki czyć do obwodu sztucznej masy prąd
mów. 11 lub 12. Nadmierne zwiększanie po- 4mA.
Końcówka 9 jest wyjściem zsumowa- jemności spowoduje jednak
nego sygnału obu kanałów wejściowych. tendencję do tak zwanych
Przebieg z tego wyjścia jest podawany  westchnień , natomiast jej ra-
przez kondensator (o pojemności dykalne zmniejszenie zaowocu-
2,2...3µF) na nóżkÄ™ 10, która jest wej- je sÅ‚yszalnym  pompowa-
ściem układu sterującego dla bloku VCA. niem . Należy też pamiętać, że
Sygnał zmienny podawany na nóżkę 10 zwykłe kondensatory elektroli-
jest logarytmowany, prostowany, filtro- tyczne (aluminiowe) z czasem
wany i tak przetworzony zmienia wzmoc- mogą się przeformować i zmie-
nienie VCA. Ważnym elementem tego nić swą pojemność nawet kil-
toru sterujÄ…cego jest kondensator do- kakrotnie, co drastycznie zmie-
łączony do nóżki 12. Najprościej mówiąc, ni charakterystyki dynamiczne
jest to kondensator filtrujący, określający VCF i VCA.
czas opadania ekspandora. Czas ataku Kondensator dołączony do
jest znacznie krótszy i wyznaczony jest nóżki 15 współpracuje z obwo-
przez wewnętrzny układ. W każdym razie dem automatycznego określa-
należy pamiętać, że zmiany tej pojemnoś- nia poziomu szumów. Nie ma
ci filtrującej mogą zaowocować słyszalny- powodu, by zmieniać jego war-
mi zmianami właściwości urządzenia. tość. Szczegółowe działanie te-
Rys. 4 Sposoby zasilania
R
y
s
.
4
S
p
o
s
o
b
y
z
a
s
i
l
a
n
i
a
Producent zaleca dołączenie do nóżki 12 go interesującego bloku jest o-
kondensatora o pojemnoÅ›ci 3...3,3µF. pisane w katalogu. Rysunki 5...7 oraz tabela 1 zawierajÄ…
Zsumowany sygnał z wyjścia 9 trafia Omówienia wymaga jeszcze nóżka 7 pozostałe kluczowe informacje o układzie
też na wejście bloku sterującego VCF (na (VCA control port). Jest to pomocnicze SSM2000.
U
w
a
g
a
!
C
h
o
ć
u
k
Å‚
a
d
w
y
k
o
n
a
n
y
j
e
s
t
w
nóżkę 8), ale nie bezpośrednio, tylko wejście umożliwiające zmianę wzmoc- Uwaga! Choć układ wykonany jest w
t
e
c
h
n
o
l
o
g
i
i
b
i
p
o
l
a
r
n
e
j
,
d
e
l
i
k
a
t
n
e
o
b
w
o
d
y
przez filtr trzeciego rzędu, składający się nienia VCA. Wzmocnienie to zawsze technologii bipolarnej, delikatne obwody
w
e
w
n
Ä™
t
r
z
n
e
m
o
g
Ä…
b
y
ć
u
s
z
k
o
d
z
o
n
e
p
r
z
e
z
z trzech kondensatorów i dwóch rezysto- zmienia się pod wpływem poziomu prze- wewnętrzne mogą być uszkodzone przez
Å‚
a
d
u
n
k
i
s
t
a
t
y
c
z
n
e
.
D
l
a
t
e
g
o
p
r
z
y
m
o
n
t
a
ż
u
rów. Jest to filtr górnoprzepustowy, który twarzanego sygnału, a dodatkowo może ładunki statyczne. Dlatego przy montażu
n
a
l
e
ż
y
z
a
c
h
o
w
a
ć
Å›
r
o
d
k
i
o
s
t
r
o
ż
n
o
Å›
c
i
t
y
p
o
tłumi silne przebiegi o niskich częstotli- być zmieniane z pomocą napięcia poda- należy zachować środki ostrożności typo-
w
e
d
l
a
u
k
Å‚
a
d
ó
w
C
M
O
S
.
wościach (dla 1kHz tłumienie wynosi po- wanego na nóżkę 7. Otwiera to szereg in- we dla układów CMOS.
nad 60dB, a dla 10kHz  15dB), a przepu- teresujących możliwości. W prostych za-
szcza wyższe składowe, powodujące po- stosowaniach nóżka 7 jest połączona z
szerzanie pasma filtru. Istotną rolę pełni masą (nóżką 6).
w tym torze kondensator dołączony do Rysunek 3 pokazuje zależność wzmoc-
nóżki 11. Jest to kondensator filtrujący o- nienia (właściwie tłumienia) od napięcia
kreślający czas opadania sygnału ste- stałego na nóżce 7. Przy po-
rującego VCF. Krótki czas ataku wyzna- łączeniu z masą wzmocnienie jest nieco
czony jest przez obwody wewnętrzne. większe niż 1. Dla napięcia +150mV wy-
Podane informacje wskazują, że po- nosi około 0dB i zmniejsza się o 1dB na
jemności związane z nóżkami 8, 9, 10 każde 22mV (rozrzut 20...26mV) napięcia
mają istotny wpływ na działanie układu. sterującego. Rysunek ten udowadnia, że
Pojemności te nie powinny w istotny układ może też pełnić  przy okazji
sposób odbiegać od wartości propono- funkcję elektronicznego potencjometru
wanych przez producenta. Podobnie wy- sterowanego napięciem stałym.
gląda sprawa z pojemnościami dołączo- Kostka może być zasilana napięciem
Rys. 5 Zniekształcenia nieliniowe w funkcji
R
y
s
.
5
Z
n
i
e
k
s
z
t
a
Å‚
c
e
n
i
a
n
i
e
l
i
n
i
o
w
e
w
f
u
n
k
c
j
i
nymi do nóżek 11 i 12. W przypadku kon- symetrycznym lub pojedynczym w zakre-
poziomu sygnału wejściowego
p
o
z
i
o
m
u
s
y
g
n
a
Å‚
u
w
e
j
Å›
c
i
o
w
e
g
o
densatorów o pojemnościach poniżej sie +7...+18V. Rysunek 4 pokazuje pro-
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99 11
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Rys. 6 Charakterystyka toru VCF
R
y
s
.
6
C
h
a
r
a
k
t
e
r
y
s
t
y
k
a
t
o
r
u
V
C
F
Rys. 8 Dodatkowy blok sterujÄ…cy
R
y
s
.
8
D
o
d
a
t
k
o
w
y
b
l
o
k
s
t
e
r
u
j
Ä…
c
y
pożądane funkcje. Na rysunku 8 pokaza- rzystania może być radio samochodowe,
no prosty układ dodatkowy, pełniący rolę którego głośność zwiększa się wraz ze
kompresora albo układu ARW. Przy pracy zwiększaniem prędkości i związanych z
w roli kompresora, kondensator dołączo- tym szumów. Oczywiście do takiego ce-
ny zawsze do nóżki 12 (3,3µF) i dodatko- lu trzeba dysponować napiÄ™ciem staÅ‚ym,
wy kondensator 0,1µF Å‚adujÄ… siÄ™ szybko z proporcjonalnym do prÄ™dkoÅ›ci pojazdu.
wewnętrznych obwodów układu Nie stanowi to problemu w nowoczes-
SSM2000 i rozładowują powoli w tempie nych samochodach, gdzie pomiar
wyznaczonym przez wewnętrzne obwo- prędkości odbywa się na drodze elektro-
dy tej kostki. Zmiany napięcia na tych nicznej, a nie mechanicznej.
kondensatorach są wzmacniane, pozio- W karcie katalogowej SSM2000 moż-
Rys. 7 Charakterystyka toru VCA
R
y
s
.
7
C
h
a
r
a
k
t
e
r
y
s
t
y
k
a
t
o
r
u
V
C
A
mowane i sterują wejście 7. Wzmocnie- na znalez
ć jeszcze inne uwagi, dotyczące
nie wzmacniacza operacyjnego (wyzna- problemu tłumienia szkodliwych sygna-
Tabela 1 czone głównie przez rezystory 100k&! i łów spoza pasma użytecznego (resztek
T
a
b
e
l
a
1
3k&!) wyznacza stopień kompresji, który pilota stereo 19kHz, sygnału linii TV
Zakres napięć zasilania: +7V...+18V w tym przypadku jest duży. Układ w tej 15,625kHz, czy przetwornic impulso-
Z
a
k
r
e
s
n
a
p
i
Ä™
ć
z
a
s
i
l
a
n
i
a
:
+
7
V
.
.
.
+
1
8
V
(ą3,5V...ą9V) konfiguracji jest więc ogranicznikiem po- wych).
(
Ä…
3
,
5
V
.
.
.
Ä…
9
V
)
Pobór prądu: typ 7,5mA, max. 11mA ziomu maksymalnego. Przy mniejszych
P
o
b
ó
r
p
r
Ä…
d
u
:
t
y
p
7
,
5
m
A
,
m
a
x
.
1
1
m
A
Dynamika (Uzas=+8,5V): typ. 91dB stopniach kompresji układ tylko w Opis modułu
D
y
n
a
m
i
k
a
(
U
z
a
s
=
+
8
,
5
V
)
:
t
y
p
.
9
1
d
B
Zniekształcenia (Uwe=300mVsk): typ. ograniczonym stopniu zmniejsza dyna- Schemat ideowy proponowanego mo-
Z
n
i
e
k
s
z
t
a
Å‚
c
e
n
i
a
(
U
w
e
=
3
0
0
m
V
s
k
)
:
t
y
p
.
0,02%, max. 0,04% mikę sygnału, czyli różnicę między naj- dułu jest pokazany na rysunku 9. Podsta-
0
,
0
2
%
,
m
a
x
.
0
,
0
4
%
Impedancja wejściowa (n.1,2): typ. cichszymi a najgłośniejszymi fragmenta- wowa aplikacja z rysunku 2 została wzbo-
I
m
p
e
d
a
n
c
j
a
w
e
j
Å›
c
i
o
w
a
(
n
.
1
,
2
)
:
t
y
p
.
8k&!, min. 6k&! mi utworu, co może być ogromną zaletą gacona o obwody zasilania oraz dodatko-
8
k
&!
,
m
i
n
.
6
k
&!
Różnice wzmocnienia między kanała- podczas słuchania w jadącym samocho- wy blok kształtowania sygnału, włączony
R
ó
ż
n
i
c
e
w
z
m
o
c
n
i
e
n
i
a
m
i
Ä™
d
z
y
k
a
n
a
Å‚
a
mi: typ. ą1dB dzie nagrań o dużej dynamice (z płyt CD między końcówki 12 i 7.
m
i
:
t
y
p
.
Ä…
1
d
B
Impedancja wejścia 7: typ. 3,8k&! lub dobrych taśm). Dodatkowe potencjo- Moduł może być zasilany napięciem
I
m
p
e
d
a
n
c
j
a
w
e
j
Å›
c
i
a
7
:
t
y
p
.
3
,
8
k
&!
Impedancja wejść 8 i 10: typ. 5,4k&! metry umożliwiają regulację progu za- symetrycznym albo pojedynczym. Dzięki
I
m
p
e
d
a
n
c
j
a
w
e
j
Å›
ć
8
i
1
0
:
t
y
p
.
5
,
4
k
&!
(4...7k&!) działania automatyki oraz wzmocnienia. diodom D3, D4 możliwe jest też zasilanie
(
4
.
.
.
7
k
&!
)
Układ automatycznej regulacji pozio- modułu napięciem zmiennym z transfor-
mu, a właściwie utrzymywania stałego matora. Obwody zasilania wyglądają na
Dodatkowe możliwości poziomu wyjściowego, działa podobnie, z schemacie nieco dziwnie, ponieważ po-
Dostęp do wyjścia bloku prostownika tym, że sygnał z nóżki 12 jest podawany kazano jednocześnie elementy dla obu
sygnału (nóżka 12) oraz istnienie dodatko- na wzmacniacz przez obwód RC o stałej wersji. W praktyce nigdy nie będą mon-
wego wejścia regulacji wzmocnienia czasowej około 1 sekundy (10M&!, towane wszystkie pokazane elementy.
VCA (nóżka 7) umożliwiajÄ… prostÄ… reali- 0,1µF). Tym samym zmiany wzmocnienia Przy zasilaniu symetrycznym montowane
zację szeregu bardzo pożytecznych fun- nie występują nagle - w efekcie układ u- będą stabilizatory U4 i U5, natomiast przy
kcji. Przede wszystkim należy zauważyć, trzymuje jednakowy średni poziom głoś- pojedynczym: stabilizator U3 i wzmac-
że napięcie na nóżce 12 i dołączonym ności, niezależnie od poziomu sygnału niacz U6 wytwarzający potencjał sztu-
kondensatorze rośnie przy zwiększaniu wejściowego. Jest to wygodne przy cznej masy.
się sygnału wejściowego. Z kolei wzrost współpracy ze z
ródłami o różnym pozio- Dla wersji symetrycznej masą jest
napięcia na nóżce 7 powoduje zmniejsze- mie sygnału. Producent kostki zwraca u- punkt O, przy zasilaniu napięciem poje-
nie wzmocnienia i redukcję poziomu syg- wagę, że jednym z praktycznych zastoso- dynczym masą dla sygnałów audio jest u-
nału na wyjściu. Już tu widać, że układ o- wań będzie utrzymywanie stałego pozio- jemna szyna zasilająca, czyli punkt M.
prócz funkcji zmniejszania szumów, mo- mu głośności, także podczas emisji re- Stosownie do tego należy wykonać jedną
że jednocześnie pełnić rolę układu auto- klam, które z zasady są nadawane głoś- ze zwór E-E1 lub E-E2.
matycznej regulacji wzmocnienia, kom- niej niż normalny program radiowy czy te- Elementy współpracujące z kostką
presora lub podobne. Ze względu na róż- lewizyjny. SSM2000 zostały wyczerpująco omówio-
ne poziomy, wyjścia 12 nie łączy się bez- Wejście 7 pozwala zmieniać wzmoc- ne we wcześniejszym akapicie. Zmiany
pośrednio z wejściem 7, tylko stosuje nienie i dostosowywać głośność do ak- w stosunku do układu z rysunku 2 pole-
różne układy dopasowujące, realizujące tualnych warunków. Przykładem wyko- gają na tym, że dodano obwody wyjścio-
12 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Rys. 9 Schemat ideowy modułu
R
y
s
.
9
S
c
h
e
m
a
t
i
d
e
o
w
y
m
o
d
u
Å‚
u
we R4C10 i R3C11(potrzebne tylko przy widział miejsce na cztery kondensatory można nie montować rezystorów R5, R6,
zasilaniu napiÄ™ciem pojedynczym). Na staÅ‚e 1µF i 3x1µF. Ponieważ kondensato- a tylko zewrzeć zwory J2 i J3.
płytce przewidziano miejsce na konden- ry te decydują o właściwościach dynami- Gdy układ ma służyć tylko do redukcji
satory elektrolityczne C1 i C2, ale można cznych układu, zaleca się by były to kon- szumów, a dodatkowe możliwości (kom-
tam wlutować kondensatory stałe 470nF densatory foliowe. Oczywiście nie jest to presja czy utrzymanie stałej głośności)
lub 1µF. Zmniejszenie pojemnoÅ›ci pogor- sprawa krytyczna - można użyć trochÄ™ nie bÄ™dÄ… wykorzystywane, nie trzeba
szy nieco przesłuch między kanałami w gorszych i tańszych kondensatorów cera- montować bloku opartego na wzmacnia-
zakresie niskich częstotliwości, ale w micznych, elektrolitów tantalowych, a w czu operacyjnym U2, a nóżkę 7 przez
praktyce nie jest to problemem, ponie- ostateczności nawet zwykłych aluminio- jumper J6 połączyć do masy.
waż dz
więki o niskich częstotliwościach i wych elektrolitów. Ponieważ kondensa- Wykonanie i  odpalenie modułu w
tak rozchodzą się we wszystkich kierun- tory C3 i C12 również pełnią ważną rolę, wersji podstawowej (bez układu U2) jest
kach, więc słuchacz nie zauważy niewiel- nie powinny to być kondensatory cerami- bardzo proste i nie sprawi kłopotu nawet
kiego przesłuchu. czne ferroelektryczne, tylko foliowe MKT początkującym. Cały problem polega je-
Autor projektu jest zdecydowanym lub inne o stabilnych parametrach. dynie na prawidłowym zmontowaniu ele-
zwolennikiem stosowania porządnych W podstawowym układzie, gdy nie mentów i podaniu na wejście sygnału o
kondensatorów stałych w miejsce niesta- przewiduje się zdalnego wyciszania (MU- poziomie maksymalnym 0,1...1Vsk (opty-
bilnych aluminiowych elektrolitów, dlate- TE) czy wyłączania układu (DEFEAT), malnie 300mVsk). Żadna regulacja nie
go także w obwodach nóżek 11 i 12 prze- jest potrzebna i układ powinien od razu
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99 13
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
pracować poprawnie. Stopień trudności duży sygnał
takiej wersji można z powodzeniem o- wejściowy zo-
kreślić jedną gwiazdką. stanie zniek-
Projekt ten oznaczono jednak dwiema ształcony już w
gwiazdkami. Wyższy stopień trudności pi er wszych
dotyczy tylko wersji pełnej, a konkretnie stopniach. O-
jej regulacji. czywiście na-
W tej pełnej wersji jumper J6 łączy pięcie to
wejście 7 z wyjściem wzmacniacza ope- będzie zależeć
racyjnego U2B. Inne jumperki decydują o od napięcia za-
funkcji spełnianej przez ten dodatkowy silającego  ko-
blok z kostką U2: kompresora lub układu rzystni ej sza
automatycznej regulacji poziomu. Usta- jest praca przy
wienia tych jumperów są następujące: możliwie du-
dla kompresora: J1  otwarty, J4, J5  żym napięciu
zwarte; zasilania. Przy
dla  poziomu : J1  zwarty, J4, J5  zasilaniu Ä…5V
otwarte. sygnał wej-
Rys. 10 Schemat montażowy
R
y
s
.
1
0
S
c
h
e
m
a
t
m
o
n
t
a
ż
o
w
y
Potencjometrem PR1 można dobrać ściowy nie po-
próg kompresji. Potencjometr PR2 (mon- winien być większy niż 4...6Vpp. nia podać na punkty P, M (stałe 13...25V,
tażowy lub jakikolwiek inny) umożliwi zmienne 10...17V).
ręczną regulację poziomu wyjściowe- Montaż i uruchomienie Układ zmontowany ze sprawnych ele-
go(głośności). Odpowiednie do konkret- Moduł z rysunku 9 można zmontować mentów powinien działać od razu. W
nych potrzeb wyregulowanie tych poten- na niewielkiej płytce drukowanej, pokaza- wersji pełnej (z układem U2) konieczna
cjometrów jest jedyną istotną trudnością nej na rysunku 10. Montaż nie powinien
w pełnej wersji. Należy to zrobić metodą sprawić trudności. W każdym razie na po-
Wykaz elementów:
W
y
k
a
z
e
l
e
m
e
n
t
ó
w
:
prób, podając na wejście sygnał z płyty, czątku należy zmontować pokazane zwo-
magnetofonu czy mikrofonu i spraw- ry, a następnie wlutować elementy, po- Rezystory
R
e
z
y
s
t
o
r
y
R1: 1k&!
dzając sygnał wyjściowy zarówno  na czynając od najmniejszych, a kończąc na
R2: 510&!
słuch , jak i oscyloskopem. Generalna za- największych. Pod układ scalony U1 war-
R3,R4,R14,R19,R20: 100k&!
sada jest następująca: potencjometrem to dać podstawkę, a samą kostkę włożyć
R5,R6: 3k&!
PR1 ustawia się próg zadziałania. Przy do podstawki po zakończeniu montażu o- R7: 1,5M&!
R8: 7,5k&!
sygnałach mniejszych od tego progu raz skontrolowaniu poprawności umie-
R9: 5,1k&!
kompresor ani regulator amplitudy nie szczenia elementów i lutowania. Z ukła-
R10,R12,R13,R16,R17: 20k&!
działają  sygnały przechodzą na wyjście dem scalonym SSM2000 należy się ob- R11: 12k&!
R15: 10M&!
bez zmian (oczywiście szumy są reduko- chodzić delikatnie, jak z układem CMOS.
R18: 30k&!
wane). Sygnały większe od ustawionego W przypadku braku wąskiej 24-nóżkowej
PR1,PR2: PR 10k&! miniaturowy
poziomu są zmniejszane. podstawki należy przeciąć typową sze-
Potencjometr PR2 umożliwia regu- roką podstawkę i wlutować obie jej częś- Kondensatory
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
C1,C2: 470nF...10µF/16V
lację wielkości napięcia wyjściowego, ci.
C3,C12: 1nF foliowy MKT
niezależną od wspomnianej kompresji. W zależności od rodzaju zasilania nale-
C4: 2,2nF foliowy MKT
ży zmontować nastÄ™pujÄ…ce elementy blo- C5: 2,2µF/16V
C6,C7,C7B,C7A,C14: 1µF foliowe MKT
Dla zaawansowanych ku zasilacza:
C8,C9: 22nF foliowy MKT
Wnikliwi Czytelnicy natychmiast zau- 1. Zasilanie symetryczne
C10,C11,C20: 10µF/16V
ważą podobieństwo bloku z U2 z rysunku Montować D3, D4, C15, C16, U4, U5,
C13: 220nF foliowy MKT
9 do rysunku 8. Zasada pracy jest taka sa- C18, C19, C21, C22 i zworÄ™ E-E1. Nie C15-C17: 470µF/25V (2szt.)
C18,C19: 100µF/16V
ma. Przy odrobinie zastanowienia można montować U3, C17, R19, R20, C20, U6,
C21-C23: 100nF ceramiczny
się zorientować, że stopień kompresji i C23, R3, R4, C10, C11. Masą dla sygna-
Połprzewodniki
P
o
Å‚
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
skuteczność utrzymywania stałego po- łów audio jest punkt O, punkt M nie jest
D1,D2: 1N4148
D3,D4: 1N4001
ziomu zależy od wzmocnienia układu wykorzystywany. Napięcie zasilania po
U1: SSM2000
U2D. Warto sprawdzić, jak zmieniają się dać na punkty P, O, N (stałe ą6,5...25V,
U2: TL074
właściwości modułu przy różnej wartości zmienne 2x5V...2x17V).
U3: 78L12
rezystorów R8 i R9. Można także zmienić Uwaga: zwora Z-Z1 potrzebna jest tyl- U4: * 78L05
U5: * 79L05
wartości elementów R10 i R18. Pozosta- ko wtedy, gdy układ w wersji symetry-
U6: 741
wia to szerokie pole do eksperymentów, cznej byłby zasilany pojedynczym napię-
a może nawet do przeróbki układu. W ciem zmiennym z transformatora
Pozostałe
P
o
z
o
s
t
a
Å‚
e
każdym przypadku należy pamiętać o in- (5...17V) i prostownik pracuje wtedy w u- J1-J6: jumper + goldpin 1x2
podstawka 24 pin (wÄ…ska), 8, 14
formacjach zawartych na rysunku 3 doty- kładzie podwajacza napięcia.
czących nóżki 7: w zakresie napięć 2. Zasilanie niesymetryczne
Uwaga! Gwiazdkami oznaczono elementy,
U
w
a
g
a
!
G
w
i
a
z
d
k
a
m
i
o
z
n
a
c
z
o
n
o
e
l
e
m
e
n
t
y
,
0...+150mV wzmocnienie jest bliskie je- Montować: D3, C17, U3R19, R20,
które nie wchodzą w skład kitu AVT-2321B.
k
t
ó
r
e
n
i
e
w
c
h
o
d
z
Ä…
w
s
k
Å‚
a
d
k
i
t
u
A
V
T
2
3
2
1
B
.
W zestawie dostarczone są elementy pełnej
W
z
e
s
t
a
w
i
e
d
o
s
t
a
r
c
z
o
n
e
s
Ä…
e
l
e
m
e
n
t
y
p
e
Å‚
n
e
j
dności, natomiast w zakresie C20, U6, C22, C23, R3, R4, C10, C11 i
wersji dla zasilania napięciem pojedynczym.
w
e
r
s
j
i
d
l
a
z
a
s
i
l
a
n
i
a
n
a
p
i
Ä™
c
i
e
m
p
o
j
e
d
y
n
c
z
y
m
.
+150mV...+2V wzmocnienie spada z zworę E-E2. Nie montować: D4, C15,
Osoby chcące zasilać układ symetrycznie po-
O
s
o
b
y
c
h
c
Ä…
c
e
z
a
s
i
l
a
ć
u
k
Å‚
a
d
s
y
m
e
t
r
y
c
z
n
i
e
p
o
szybkością 45dB/V. C16, U4, U5, C18, C19, C21. Masą dla
winny oddzielnie zamówić stabilizatory 7805 i
w
i
n
n
y
o
d
d
z
i
e
l
n
i
e
z
a
m
ó
w
i
ć
s
t
a
b
i
l
i
z
a
t
o
r
y
7
8
0
5
i
7905.
7
9
0
5
.
W nietypowych zastosowaniach nale- sygnałów audio jest punkt M, punkt O
ży pamiętać o maksymalnym dopuszczal- nie jest wykorzystywany. Napięcie zasila-
nym napięciu wejściowym sygnału  zbyt
14 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
zie wyniki pomiarów mogą być wręcz
bezsensowne.
Parametry i właściwości należy osta-
tecznie ocenić metodą  na słuch . Jak
wspomniano, można przeprowadzić eks-
perymenty polegające na zmianie niektó-
rych pojemności. Budując pełną wersję
układu z rysunku 9 należy poświęcić od-
powiednią ilość czasu na poznanie ról po-
tencjometrów PR1 i PR2.
Gotowy układ należy wmontować w
tor audio w miejscu, gdzie występują
sygnały o poziomie nominalnym około
Rys. 11 Umieszczenie modułu w torze audio
R
y
s
.
1
1
U
m
i
e
s
z
c
z
e
n
i
e
m
o
d
u
Å‚
u
w
t
o
r
z
e
a
u
d
i
o
0,1...1Vsk, a najlepiej 300mVsk
(0,7...1Vpp). Miejsce umieszczenia poka-
jest jeszcze regulacja PR1 i PR2, stoso- za pomocą generatora, oscyloskopu, zuje rysunek 11  tuż przed wzmacnia-
wnie do potrzeb i warunków pracy. miernika zniekształceń, musi liczyć się czem mocy. Dołączając moduł do istnie
Wskazówki odnośnie regulacji podano z niespodziankami. Układ przystoso- jącego urządzenia należy zwrócić uwagę
wcześniej. Uwaga! Nóżka 7 układu U1 wany jest do przetwarzania sygnałów na prowadzenie obwodu masy. Połącze-
musi być połączona albo do masy , albo mowy i muzyki, a nie ciągłych przebie- nie to powinno zostać wykonane jednym
kostki U2B. Nie wolno pozostawić jej gów z generatora. System zmienia grubszym przewodem, by nie stworzyć
 wiszącej w powietrzu . swe właściwości w zależności od po- pętli masy, co mogłoby spowodować po-
Działanie modułu należy sprawdzić w ziomu sygnału, jego zawartości wid- jawienie się brumu sieciowego i wzrost
warunkach najbardziej zbliżonych do rze- mowej oraz od wykrytych poziomów zniekształceń.
czywistych, a najlepiej w docelowym u- minimalnych. Dlatego przed przy-
Piotr Górecki
P
i
o
t
r
G
ó
r
e
c
k
i
kładzie pracy. Skuteczność redukcji szu- stąpieniem do takich  sztucznych po-
mów można ocenić jedynie metodą  na miarów należy dokładnie przeanalizo-
słuch , stosując materiał słowny i muzy- wać działanie systemu i zapoznać się
Komplet podzespołów z płytką
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
czny o różnym stopniu zaszumienia. ze wskazówkami podanymi na końcu
jest dostępny w sieci handlowej
j
e
s
t
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
Jeśli ktoś chciałby zmierzyć para- karty katalogowej. W przeciwnym ra-
AVT jako kit AVT-2321
A
V
T
j
a
k
o
k
i
t
A
V
T
2
3
2
1
metry modułu w typowy sposób, czyli
REKLAMA
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99 15