Светът на електрониката - Управление на тона (тон блок)
Електронни устройства
Източник: списание Радио.№1/1999 стр. 14-15
Автор Шихатов А.И.
Проектиран от английския инженер Баксандал през 1952 г. контрол на тона [1] стана, може би, най-широко разпространеният честотен коректор в електроакустиката.
Като правило, радиолюбителите в повечето случаи, когато разработват и създават аудио устройства, се опитват да използват активни контролни тонове, но те имат значителен недостатък: те използват дълбоко зависими от честотата OOS и в резултат на това внасят големи допълнителни изкривявания в регулиран сигнал. Ето защо е желателно да се използват пасивни регулатори във висококачествено оборудване. Вярно е, че те не са без недостатъци. Най-голямото от тях е значително затихване на сигнала, съответстващо на контролния обхват. Но тъй като дълбочината на регулиране на тона в съвременното оборудване за възпроизвеждане на звук е малка (не повече от 8,10 dB), в повечето случаи не е необходимо да се въвеждат допълнителни усилващи етапи в пътя на сигнала.
Друг, не толкова съществен недостатък на такива регулатори е необходимостта от използване на променливи резистори с експоненциална зависимост на съпротивлението от ъгъла на въртене на двигателя (група "В"), осигуряващ плавно регулиране. Въпреки това, простотата на дизайна и висококачествените индикатори все още убеждават дизайнерите да използват точно пасивни контролни тонове.
Трябва да се отбележи, че тези регулатори изискват нисък изходен импеданс на етапа нагоре по веригата и висок входен импеданс на потока надолу по веригата.
Класическа версия на веригата за управление на пасивния тон се състои от две връзки от първи ред, образуващи мост - нискочестотен R1C1R3C2R2 и високочестотен C3R5C4R6R7 (фиг. 1, а). Приблизителните логаритмични амплитудно-честотни характеристики (LFC) на такъв контролер са показани на фиг. 1, b. Има и изчислени зависимости за определяне на времевите константи на точките на огъване на честотната характеристика.
Теоретично максимално достижимият наклон на честотната характеристика за връзките от първи ред е 6 dB на октава, но с практически осъществими характеристики поради незначителната разлика в честотите на инфлексия (не повече от десетилетие) и влиянието на предходния и следващите етапи, не надвишава 4,5 dB на октава. Когато регулира тона, филтърът Baksandal променя само наклона на честотната характеристика, без да променя честотите на огъване.
Затихването, въведено от регулатора при средни честоти, се определя от съотношението n = R1/R3.
В този случай обхватът на регулиране на честотната характеристика зависи не само от стойността на затихване n, но и от избора на честоти на пречупване на честотната характеристика, следователно, за да се увеличи, честотата на пречупване се задава в средната честотна област, което от своя страна е изпълнено с взаимното влияние на корекциите.
В традиционната версия на разглеждания контролер R1/R3 = C2/C1 = C4/C3 = R5/R6 = n, R2 = R7 = n * R1. В този случай се постига приблизително съвпадение на честотите на пречупване на честотния спектър в областта на неговото нарастване и спадане (в общия случай те са различни), което осигурява относително симетричен контрол на честотната характеристика (дори в този случай, спадът неизбежно се оказва по-стръмен и по-продължителен). С често използваните n = 10 (в този случай минималните стойности на номиналните стойности на елементите са посочени на фиг. 1, а-3, а) и избора на честотни сечения близо до 1 kHz, контрол на тона при честоти от 100 Hz и 10 kHz спрямо честотата от 1 kHz е + - 14, 18 dB. Както беше отбелязано по-горе, за да се осигури плавно регулиране, променливите резистори R2, R7 трябва да имат експоненциална регулираща характеристика (група "B") и освен това, за да се получи линейна честотна характеристика в средното положение на регулаторите, съотношението на съпротивленията на горната и долната (според схемата) секции на променливи резистори при това също трябва да са равни на n. С "High End" n = 2. 3, което съответства на диапазон на регулиране от + - 4,8 dB, е напълно приемливо да се използват променливи резистори с линейна зависимост на съпротивлението от ъгъла на въртене на плъзгача (група "А"),
но в същото време настройката в областта на спада на честотната характеристика става до известна степен по-груба и се простира в областта на нарастването и плоска честотна характеристика в никакъв случай не се получава в средното положение на регулаторите. От друга страна, съпротивлението на секциите на двойно променливи резистори с линейна зависимост е по-добре съчетано, което намалява несъответствието на честотната характеристика на каналите на стерео усилвателя, така че неравномерното регулиране в този случай може да се счита за приемливо.