탭이 없는 가변 저항으로 느슨하게 보정된 볼륨 제어. 계획, 설명

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탭이 없는 가변 저항기를 사용하여 얇은 보상 볼륨 제어. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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저자는 탭이 없지만 인덕터가 있는 가변 저항을 사용하는 얇은 보상 볼륨 제어의 변형을 제안했습니다. 다양한 볼륨 제어 범위에 대한 조절기 요소의 계산된 값은 표 형식으로 제공됩니다.

다양한 볼륨 레벨에서 레귤레이터 전송의 주파수 응답은 특정 청취자에 대한 동일한 볼륨 곡선과 일치해야 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이는 소리 재생 경로에 감도 조정기를 존재하거나 도입함으로써 달성할 수 있으며, 이는 음량 보상 수준을 주관적 평가에 맞춰 조정합니다.

다양한 사운드 재생 장비에서는 탭이 있는 가변 저항기의 전위차, 얇은 보상 볼륨 제어(VG) 및 회전 각도에 대한 저항의 비선형 의존성(그룹 B)이 널리 사용됩니다. 이러한 저항기를 사용할 때의 단점 중 하나는 희소성입니다. 또 다른 단점은 등음량 곡선에서 음량 보상의 실제 주파수 응답이 편차가 있다는 점입니다. 이는 특히 AF 스펙트럼의 저주파 및 고주파수 영역에서 크고 이들의 상대적 레벨을 증가시키는 것을 가능하게 합니다. 지역은 15~20dB 이하입니다. 세 번째 단점은 주파수 응답 모양의 왜곡, 즉 교정 상승이 중간 주파수로 이동한다는 것입니다. 이는 [1]에도 명시되어 있습니다.

여기에서 탭이 없는 그룹 B의 가변 저항기(한 채널에 대한 조정기 회로는 그림 1에 표시됨)에서 고려된 얇게 보상된 RG는 레벨에서 신호를 크게 감쇠하여 극도로 낮은 주파수와 높은 주파수를 높일 수 있습니다. 30~40dB만큼 조정기의 주파수 응답 모양을 동일한 볼륨 곡선에 더 가깝게 만듭니다.

탭 없이 미세 보정된 가변 저항 볼륨 제어
쌀. 1. XNUMX채널용 레귤레이터 회로

GOST R ISO 226-2009 표준 [2]에 따른 등음량 곡선에 따라 음압 레벨을 살펴보겠습니다. 20kHz의 주파수에서 1von의 볼륨 레벨과 가변 저항 R1 슬라이더의 하단 위치에 해당하는 초기 볼륨 레벨의 경우 값을 0dB로 설정합니다. 그런 다음 GOST에 따르면 오디오 주파수 대역의 음압 레벨(SPL)은 표에 제공된 것과 일치해야 합니다. 1.

표 1

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000
SPL(dB)	69,6	44	28,4	15,5	3,4	0	1,8	1,4	14,4	20	> 30

측정을 위해 피크 대 피크 값이 1V인 정현파 신호가 전체 오디오 주파수 대역에 걸쳐 컨트롤러의 입력에 적용됩니다. C1 및 R2 요소의 값을 변경할 때 측정이 수행되었습니다. 회로 L1C3은 20kHz의 주파수에서 공진되도록 조정되었습니다. 인덕턴스 L1로는 인덕턴스가 8,2mH인 공장 덤벨 코일을 사용했습니다. 또한 조정기는 표준 크기 K80x0,25x0,41의 페라이트 링 M2000NM에 감긴 직경 20-12mm의 6회전 권선 코일로 테스트되었습니다. 측정 결과는 동일합니다. 표준 크기 K2000x10x6의 M3NM 링을 사용할 수 있으며 예상 회전 수는 115입니다.

출력 전압 스윙 U2의 측정 결과와 1kHz 주파수에서의 출력 전압 대 U1 값의 비율, C1 및 R2의 다양한 값에서의 음압 레벨이 표에 나와 있습니다. 2-14.

표 2

R1 \u22d 2kOhm, R200 \u1d 1Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, HZ	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,7	0,34	0,15	0,054	0,018	0,016	0,026	0,064	0,15	0,37	0,72	0.24
U2 / U1	43,75	21,25	9,375	3,375	1,125	1	1,625	4	9,375	23,13	45	15
Db	32,3	26,5	19,4	10,6	1,02	0	4,22	12	19,4	27,3	33,1	23,5

표 3

R1 \u22d 2kOhm, R100 \u1d 1Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000
U2, V	0,74	0,37	0,16	0,056	0,016	0,013	0,016	0,036	0,084	0,22	0,62
U2 / U1	56,92	28,46	12,3	4,3	1,23	1	1,23	2,77	6,46	16,92	47,69
Db	35,1	29,1	21,8	12,7	1,6	0	1,8	8,85	16,2	24,6	33,6

표 4

R1 \u47d 2kOhm, R100 \u1d 1Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000
U2, V	0,68	0,32	0,135	0,041	0,009	0,01	0,016	0,036	0,086	0,22	0,62
U2 / U1	68	32	13,5	4,1	0,9	1	1,6	3,6	8,6	22	62
Db	36,7	30,1	22,6	12,3	-0,92	0	4,08	11,1	18,7	26,6	35,8

표 5

R1 \u22d 2kOhm, R51 \u1d 1Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,74	0,37	0,16	0,056	0,016	0,012	0,012	0,022	0,053	0,135	0,48	0,08
U2 / U1	61,66	30,83	13,33	4,66	1,33	1	1	1,83	4,42	11,25	40	6,66
Db	35,8	29,8	22,5	13,4	2,48	0	0	5,25	12,9	21	32	16,5

표 6

R1 \u22d 2kOhm, R27 \u1d 1Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,73	0,36	0,16	0,056	0,016	0,011	0,011	0,017	0,038	0,095	0,39	0,051
U2 / U1	66,36	32,73	14,54	5,09	1,45	1	1	1,545	3,45	8,63	35,45	4,63
Db	36,4	30,3	23,3	14,1	3,23	0	0	3,78	10,8	18,7	31	13,3

표 7

R1 \u22d 2kOhm, R0 \u1d 1Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,74	0,37	0,16	0,057	0,016	0,01	0,01	0,01	0,016	0,033	0,17	0,016
U2 / U1	74	37	16	5,7	1,6	1	1	1	1,6	3,3	17	1,6
Db	37,4	31,4	24,1	15,1	4,08	0	0	0	4,08	10,4	24,6	4,08

표 8

R1 \u22d 2kOhm, R51 \u1d 1,5Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,63	0,275	0,114	0,039	0,011	0,008	0,01	0,021	0,052	0,13	0,48	0,08
U2 / U1	76,75	34,37	14,25	4,875	1,375	1	1,25	2,625	6,5	16,25	60	10
Db	37,9	30,7	23,1	13,8	2,77	0	1,94	8,38	16,3	24,2	35,6	20

표 9

R1 \u22d 2kOhm, R27 \u1d 1,5Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,63	0,275	0,115	0,04	0,011	0,008	0,008	0,0155	0,036	0,092	0,39	0,055
U2 / U1	78,75	34,37	14,37	5	1,375	1	1	1,937	4,5	11,5	48,75	6,875
Db	37,9	30,7	23,1	14	2,77	0	0	5,74	13,1	21,2	33,8	16,7

표 10

R1 \u22d 2kOhm, R0 \u1d 1,5Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,63	0,275	0,115	0,04	0,011	0,007	0,065	0,008	0,016	0,04	0,205	0,022
U2 / U1	90	39,26	16,43	5,71	1,57	1	1	1,14	2,285	5,64	29,28	3,14
Db	39,1	31,9	24,3	15,1	3,92	0	0	1,14	7,18	15	29,3	9,94

표 11

R1 \u22d 2kOhm, R51 \u1d 2Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,52	0,21	0,085	0,029	0,008	0,007	0,009	0,021	0,052	0,13	0,48	0,08
U2 / U1	74,28	30	12,14	4,14	1,14	1	1,286	3	7,43	18,57	68,57	11,43
Db	37,4	29,5	21,7	12,3	1,14	0	2,18	9,54	17,4	25,4	36,7	21,2

표 12

R1 \u22d 2kOhm, R27 \u1d 2Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, HZ	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,51	0,21	0,064	0,028	0,008	0,006	0,006	0,013	0,032	0,085	0,36	0,05
U2 / U1	35	35	14	4,66	1,33	1	1	2,16	5,33	14,16	60	6,25
Db	38,6	30,9	22,9	13,4	2,46	0	0	6,69	14,5	23	35,6	15,9

표 13

R1 \u22d 2kOhm, R0 \u1d 2Ohm, CXNUMX \uXNUMXd XNUMXuF

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,52	0,215	0,086	0,029	0,008	0,005	0,005	0,008	0,018	0,044	0,23	0,027
U2 / U1	104	43	17,2	5,8	1,6	1	1	1,6	3,6	8,8	46	5,4
Db	40,3	32,7	24,7	15,3	4,08	0	0	4,08	11,1	18,9	33,3	14,6

표 14

R1 = 22 kOhm, R2 = 27 Ohm, C1 = 2 µF, 가변 저항 R1 슬라이더의 중간 위치

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
U2, V	0,5	0,3	0,195	0,115	0,072	0,1	0,18	0,44	0,74	0,92	0,96	0,88
U2 / U1	5	3	1,95	1,15	0,72	1	1,8	4,4	7,4	9,2	9,6	8,8
Db	14	9,54	5,8	1,21	-2,85	0	5,11	12,9	17,4	19,3	19,6	18,9

요소 등급이 R1 = 22kOhm, R2 = 0, C1 = 2μF인 RG 변형 중 하나의 경우 전송의 주파수 응답이 다양한 감쇠 수준에 대해 측정되었습니다. 주파수 f = 10kHz에서 1dB의 감쇠 단계는 가변 저항 R1 슬라이더의 위치에 따라 결정됩니다. 입력 신호에 대한 오디오 스펙트럼의 다양한 주파수에서의 감쇠 측정 결과가 표에 나와 있습니다. 15. 이 요소들의 조합에서 최소 볼륨 상승은 40Hz 주파수에서 20dB, 33kHz 주파수에서 20dB였습니다. 1kHz에서의 볼륨 조절 범위는 46dB였습니다. RG의 해당 주파수 응답 곡선은 그림 2의 그래프에 표시되어 있습니다. XNUMX.

탭 없이 미세 보정된 가변 저항 볼륨 제어
쌀. 2. RG의 주파수 응답 곡선

표 15

F, Hz	20	50	100	200	500	1000	2000	5000	10000	15000	20000	30000
K₁, DB	-1,94	-3,35	-6,02	-6,67	-10,5	-10	-8,4	-3,88	-0,91	0	0	-0,72
К₂, dB	-6	-10,5	-14	-19,2	-23,3	-20	-14,4	-6,74	-2,16	-0,35	0	-1,11
К₃, DB	-6	-13,6	-20,7	-27,7	-33,2	-30	-24,4	-15,9	-8,87	-3,1	-0,44	-5,68
К₄, dB	-6	-13,6	-21,5	-31,1	-40	-40	-35,4	-26,7	-19	-11,1	-2,85	-14,9
К₅, DB	-6	-13,4	-21,3	-30,8	-41,9	-46	-46	-41,9	-34,9	-27,1	-12,8	-31,4

얻은 데이터를 고려한 결과 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다. 결과적으로 RG의 주파수 응답 모양은 등음량 곡선에 가깝습니다. 저항 R2의 값이 낮을수록 고음 부스트가 더 높은 주파수로 이동하고 동일한 볼륨 곡선과 더 일치합니다. 또한 커패시터 C1의 커패시턴스 값이 크고(1,5 및 2μF) 저항 R2의 저항 값이 낮을수록(27Ω 및 0Ω - 점퍼) 주파수 보정이 증가하고 볼륨 제어 범위가 확장됩니다. . 볼륨 제어에서는 그룹 B의 가변 저항 R1(예: SPZ-12 또는 SPZ-ZOB)과 커패시터 K73-17(C1-C3)을 사용할 수 있습니다.

이러한 유형의 조정기의 일부 단점은 볼륨 제어 범위가 감소한다는 것입니다.

이 RG는 장치(UMZCH 및 AC)에 내장되어 음압이 동일한 음량 곡선에 해당하도록 보장할 수 있습니다. 이것이 보장되지 않으면 RG 외에도 신호 레벨을 공칭 레벨로 가져오는 감도 조정기를 경로에 포함시켜 음량이 해당 음압(볼륨 레벨)에서 동일한 음량 곡선에 해당하도록 해야 합니다. 볼륨 제어, 주파수 응답은 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX, 액티브 스피커에 내장되었습니다. 충분한 라우드니스 덕분에 최소 볼륨에서도 저주파와 고주파가 선명하게 들립니다.

문학

Fedichkin S. 높은 보상 볼륨 제어. - 라디오, 1984, No. 9, p. 43, 44.
GOST R ISO 226-2009. 음향학. 표준 등량 곡선. - URL: protected.gost.ru/document.aspx?control=7&baseC=6&page=2&month=8& year=2010&search=&id= 175579.

저자: B. 뎀첸코

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