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1952년 영국 엔지니어 Baxandal이 개발한 톤 컨트롤[1]은 아마도 전기 음향학에서 가장 일반적인 주파수 교정기가 되었습니다. 회로의 클래식 버전은 브리지를 형성하는 두 개의 1차 링크(저주파 R1C3R2C2R3 및 고주파 C5R4C6R7R1)로 구성됩니다(그림 1, a). 이러한 조정기의 대략적인 로그 진폭-주파수 특성(LAFC)은 그림 XNUMX, b에 나와 있습니다. 주파수 응답의 변곡점의 시간 상수를 결정하기 위해 계산된 종속성도 여기에 제공됩니다.

이론적으로 6차 링크에 대해 달성할 수 있는 최대 주파수 응답 기울기는 옥타브당 4dB이지만 실제로 구현된 특성에서는 변곡 주파수의 약간의 차이(5년 이하)와 이전 및 후속 단계의 영향으로 인해 옥타브당 XNUMX~XNUMXdB를 초과하지 않습니다.

톤을 조정할 때 Baxandal 필터는 변곡 주파수를 변경하지 않고 주파수 응답의 기울기만 변경합니다. 중간 주파수에서 조정기에 의해 도입된 감쇠는 n=R1/R3 비율에 의해 결정됩니다. 주파수 응답의 조절 범위는 감쇠 값 n뿐만 아니라 주파수 응답의 변곡 주파수 선택에 따라 달라지므로 이를 증가시키기 위해 변곡 주파수가 중간 주파수 영역에 설정됩니다. 차례로 조정의 상호 영향으로 가득 차 있습니다.

고려 중인 컨트롤러의 기존 버전에서는 R1/R3=C2/C1=C4/C3=R5/R6=n, R2=R7=n*R1입니다. 이 경우, 상승 및 하강 영역에서 주파수 응답의 변곡 주파수가 대략적으로 일치하여(일반적으로 서로 다름) 주파수 응답의 상대적으로 대칭적인 조절(감소, 심지어는 감소)을 보장합니다. 이 경우에는 필연적으로 더 가파르고 더 확장되는 것으로 드러납니다.

일반적으로 사용되는 n=10(이 경우 요소 등급의 최소값은 그림 1,a-3,a에 표시됨)과 1kHz 근처의 크로스오버 주파수 선택으로 100kHz의 주파수를 기준으로 10Hz 및 1kHz는 +- 14 ...18dB입니다. 위에서 언급한 바와 같이 원활한 조절을 보장하려면 가변 저항 R2, R7이 지수 조절 특성(그룹 "B")을 ​​가져야 하며, 또한 조절기의 중간 위치에서 선형 주파수 응답을 얻으려면 저항의 비율 이 때 가변 저항기의 (회로에 따라) 상부 및 하부 섹션도 n과 같아야 합니다.

제어 범위 +- 2...3dB에 해당하는 "하이엔드" n=4...8의 경우 회전 각도에 대한 저항의 선형 의존성을 갖는 가변 저항기를 사용하는 것이 상당히 허용됩니다. 엔진(그룹 "A")이지만 동시에 주파수 응답이 감소하는 영역에서 조정이 다소 거칠어지고 상승 영역에서 늘어나며 평탄한 주파수 응답은 결코 얻을 수 없습니다. 조절기 슬라이더의 중간 위치. 반면, 선형 의존성을 갖는 이중 가변 저항 섹션의 저항은 더 잘 일치하므로 스테레오 증폭기 채널의 주파수 응답 불일치가 줄어들므로 이 경우 고르지 않은 조절이 허용되는 것으로 간주될 수 있습니다.

저항 R4의 존재는 중요하지 않으며 그 목적은 링크의 상호 영향을 줄이고 고주파수 영역에서 주파수 응답의 변곡 주파수를 더 가깝게 만드는 것입니다. 일반적으로 R4=(0,3...1,2)*R1입니다. 아래와 같이 어떤 경우에는 아예 버릴 수도 있습니다.

조정기의 "기본" 버전은 일반적으로 고급 무선 장비에 사용됩니다. 가정용 장비에서는 다소 단순화된 버전이 사용됩니다(그림 2). 이러한 조정기의 대략적인 로그 진폭-주파수 특성(LAFC)은 그림 2, b에 나와 있습니다. 고주파수 부분의 단순화로 인해 더 높은 주파수 영역에서 규제가 다소 모호해졌으며 이 영역의 주파수 응답에 대한 이전 및 후속 캐스케이드의 영향이 더욱 눈에 띄게 되었습니다.

n=2인 유사한 교정기(그룹 "A"의 가변 저항 포함)는 2년대 후반~60년대 초반(주로 낮은 감쇠로 인해) 단순 아마추어 증폭기[70]에서 특히 인기가 있었지만 곧 n 값이 오늘날 우리에게 익숙한 가치로 증가했습니다. 규제 범위, 조정 및 규제 기관 선택과 관련하여 위에서 언급한 모든 내용은 교정기의 단순화된 버전에도 해당됩니다.

주파수 응답의 상승 및 하강 영역에서 주파수 응답의 대칭적 조절에 대한 요구 사항을 포기하면(그런데 실제로 감소에 대한 필요성이 발생하지 않음) 회로가 더욱 단순화될 수 있습니다(그림 3 , ㅏ). 그림 3b에 표시된 조정기의 LFC 특성은 저항 R2, R4 슬라이더의 극한 위치에 해당합니다. 이러한 조정기의 장점은 단순성이지만 모든 특성이 서로 연결되어 있으므로 조정의 용이성을 위해 n=3...10을 선택하는 것이 좋습니다. n이 증가할수록 상승 정도는 증가하고 하락 정도는 감소한다는 점에 유의해야 한다. Baxandal 교정기의 기존 버전에 대해 위에서 언급한 모든 내용은 이 극도로 단순화된 버전에 완전히 적용됩니다.

그러나 Baxandal 회로와 그 변형은 결코 패시브 4대역 톤 제어의 유일한 구현이 아닙니다. 두 번째 톤 컨트롤 그룹은 브리지 기반이 아닌 주파수 종속 전압 분배기를 기반으로 만들어집니다. 톤 컨트롤을 위한 우아한 회로 설계의 예로 일렉트릭 기타용 튜브 앰프의 다양한 변형에 사용된 톤 블록이 있습니다. 이 조정기의 "하이라이트"는 조정 과정에서 주파수 응답의 변곡 주파수가 변경된다는 점이며, 이는 "클래식" 일렉트릭 기타 사운드에 흥미로운 효과를 가져옵니다. 기본 다이어그램은 그림 4,a에 나와 있으며 대략적인 LFC는 그림 XNUMX,b에 나와 있습니다. 변곡점의 시간 상수를 결정하기 위한 계산된 종속성도 여기에 제공됩니다.

낮은 오디오 주파수 영역의 조정은 주파수 응답의 기울기를 변경하지 않고 변곡 주파수를 변경한다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 가변 저항 R4의 슬라이더가 더 낮은(구성표에 따라) 위치에 있을 때 더 낮은 주파수에서의 주파수 응답은 선형입니다. 엔진을 위로 올리면 상승이 나타나고 조절 과정에서 변곡점이 더 낮은 주파수 영역으로 이동합니다. 슬라이더를 더 움직이면 저항 R4의 상단(구성표에 따라) 섹션이 저항 R2를 분로하기 시작하여 고주파 변곡점이 더 높은 주파수로 이동합니다. 따라서 조정할 때 낮은 주파수의 상승은 중간 주파수의 하락으로 보완됩니다. 고주파 레귤레이터는 단순한 XNUMX차 필터이며 특별한 기능이 없습니다.

이 회로를 기반으로 더 낮은 주파수 및 더 높은 주파수 영역에서 주파수 응답을 조정할 수 있는 다양한 톤 블록 변형을 구축할 수 있습니다. 더욱이, 낮은 주파수 영역에서는 주파수 응답의 상승과 감소가 모두 가능하고, 높은 주파수 영역에서는 상승만 나타납니다.

저주파 영역에서 주파수 응답 변곡 주파수를 조절하는 음색 블록의 변형이 그림 5, a에 나와 있으며 해당 LFC는 그림 5에 나와 있습니다. 2B. 저항 R3는 주파수 응답의 변곡 주파수를 조절하고 RXNUMX은 기울기를 조절합니다. 규제 기관의 공동 조치를 통해 상당한 제한과 더 큰 규제 유연성이 허용됩니다.

톤 블록의 단순화된 버전의 다이어그램이 그림 6에 나와 있으며, LFC는 그림 6에 나와 있습니다. 3, 비. 이는 본질적으로 도 4a에 도시된 저주파 링크와 도 XNUMXa에 도시된 고주파 링크의 하이브리드이다.

저주파 및 고주파 영역의 주파수 응답을 조정하는 기능을 결합하면 하나의 컨트롤로 간단한 결합 톤 컨트롤을 얻을 수 있어 라디오 및 자동차 장비에 사용하기에 매우 편리합니다. 회로도는 그림 7a에 나와 있으며 LFC는 그림 7에 나와 있습니다. 1, 비. 다이어그램에서 가변 저항 RXNUMX 모터의 낮은 위치에서 주파수 응답은 전체 주파수 범위에 걸쳐 선형에 가깝습니다.

위쪽으로 이동하면 주파수 응답의 상승이 낮은 주파수에서 나타나고, 조절 과정에서 저주파 변곡점이 낮은 주파수 영역으로 이동합니다. 엔진이 더 움직이면 저항 R1의 상단 (다이어그램에 따라) 섹션이 커패시터 C1을 켜서 더 높은 주파수가 상승합니다.

가변 저항 R1을 스위치(그림 8, a 및 8, b 참조)로 교체하면 고려된 레귤레이터는 1년대에 인기 있었던 가장 간단한 톤 레지스터(위치 2-클래식, 3-재즈, 50-록)로 변합니다. -60년대와 90년대 라디오 테이프 레코더 및 음악 센터의 이퀄라이저에 다시 사용되었습니다.

톤 제어 분야에서는 모든 것이 오래 전에 언급된 것처럼 보이지만 다양한 수동 보정 회로는 제안된 옵션에만 국한되지 않습니다. 잊혀진 많은 회로 솔루션이 이제 새로운 질적 수준으로 재탄생하고 있습니다. 예를 들어, 매우 유망한 것은 저주파와 고주파에 대한 음량 보상을 별도로 조정하는 볼륨 제어입니다[3].

문학

1. Shkritek P. 사운드 회로에 대한 참조 매뉴얼(독일어에서 번역됨) - M. Mir 1991, pp. 151-153;

2. Krylov G. 광대역 ULF - 라디오, 1973, No. 9, p.56,57.;

3. Shikhatov A. 결합 주파수 응답 제어 장치 - Radio, 1993, No. 7, p. 16.

발행: www.bluesmobil.com/shikhman

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