КВАЗИКВАДРАФОНИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

December 17, 2011 by admin Комментировать »

И. Казанский

Переход от монофонического звуковоспроизведения к стереофоническому позволяет усилить эмоциональное воздействие благодаря тому, что звук становится объемным. Однако слушатель отмечает лишь линейное перемещение источника звука по фронту, что примерно соответствует ощущениям слушателя, сидящего в зале: для него все исполнители находятся впереди, на сцене.

Можно значительно увеличить степень эмоционального воздействия, применив квадрафоническое звуковоспроизведение. При этом отдельные инструменты, голоса певцов звучат спереди, сзади, сбоку от слушателя, и он как бы находится среди исполнителей. Но квадрафонические пластинки промышленность пока не выпускает; для воспроизведения магнитофильмов необходим специальный четырехдорожечный магнитофон с четырьмя раздельными каналами усиления.

Можно, правда, прибегнуть к так называемой квазиквадрафо- нии, для получения которой достаточно располагать обычными стереофоническими и даже монофоническими записями. Пр.и таком искусственном квадрафоническом звуковоспроизведении воображаемое положение источников звука в пространстве не будет соответствовать действительному, но и в этом случае достигается иллюзия нахождения в центре оркестра, выделяются четыре группы источников звука.

В квазиквадрафонических установках из основных стереофонических (или монофонических) сигналов выделяются суммарно- разностные сигналы, сдвинутые относительно основных по фазе. Эти сигналы воспроизводятся четырьмя расположенными в углах квадрата акустическими системами. Слушатель находится в середине квадраТга. Подобная установка для квазиквадрафонического воспроизведения стереофонических и монофонических грамзаписей сконструирована свердловскими радиолюбителями В. Акуловым и В. Рожновым.

Хотя авторы конструкции предназначали установку лишь для воспроизведения грамзаписей, ее можно использовать и для работы от магнитофона, радиоприемника, телевизора, электромузыкального инструмента, микрофона, радиотрансляционной линии при условии обеспечения необходимого уровня сигнала на входе и исключения элементов, корректирующих частотную характеристику звукоснимателя.

Структурная схема квазиквадрафонической установки приведена на рис. 1. Сигнал от источника звука, например звукоснимателя Зс, поступает на входы корректирующих усилителей 1 в каналах А и £>, служащих для выравнивания частотной характеристики электромагнитного звукоснимателя. Усиленное напряжение НЧ затем подается на входы блоков регулировок 2, в которых предусмотрены регулировки громкости и тембра. После этого бло-

Рис. 1. Структурная схема квазиквадрафонической установки

ка НЧ сигнал усиливается усилителями мощности 3 и излучается электродинамическими головками Гр1 и Гр2 каналов А и Б. Одновременно сигналы обоих каналов подаются на дифференциальные усилители 4У которые выделяют из сигналов каналов А и Б суммарный или разностный сигналы каналов X и Z. После усиления усилителями мощности сигналы каналов X и Z излучаются динамическими головками ГрЗ и Гр4.

Технические данные квазиквадрафонической установки:

Номинальная выходная мощность каждого канала при коэффициенте искажений 0,5% •             12 Вт

Максимальная выходная мощность канала                                                 20 Вт

Полоса воспроизводимых частот при нелинейности частотной характеристики не более I дБ         20—20 000 Гц

Чувствительность усилителя                          . . .                                           1,2 мВ

Регулировка громкости……………………………………………………………………. +60 дБ

Регулировка тембра раздельная по высшим и низшим частотам; диапазон регулировки тембра:

на частоте 30 Гц………………………………………………….. от +22 до —18 дБ

на частоте 18 кГц………………………………………………… от +20 до —19 дБ

Рассогласование частотных характеристик усилителей                        не более 0,7 дБ

Уровень фона всего тракта…………………………………..                 не более —70 дБ

Переходное затухание между каналами на частоте 1 кГц                        ……. 80 дБ

Питание от сети переменного тока напряжением 220 В

габариты                                                                                        140x365x510 мм

масса…………………………………………………………………………………………………… 12 кг

Принципиальная схема одного из корректирующих усилителей (второй усилитель собран по аналогичной схеме) приведена на рис. 2. Усилитель собран на транзисторах 77—Т4. В целях уменьшения фона переменного тока для питания входного усилителя применен автономный двухполярный выпрямитель, собранный на трансформаторе Тр1 и диодном мосте ДЗ—Д6. Фильтрация выпрямленного напряжения осуществляется сглаживающими RC фильтрами С8, /?/7, СЮ и С9, R18, СИ. Выпрямленное напряжение стабилизировано стабилитронами Д1 и Д2.

На транзисторах 77—ТЗ, включенных по схеме с общим эмиттером, собран усилитель НЧ с непосредственными связями. Усилитель охвачен отрицательной обратной связью, в цепь которой включены корректирующие частотную характеристику элементы R9, RIO, R12 и С2—С4.

С коллектора транзистора ТЗ через регулятор уровня RI3 сигнал подается на эмиттерный повторитель Т4 и с выхода последнего поступает на блок регулировок, принципиальная схема которого (одного из двух) представлена на рис. 3. На входе блока регулировок имеется ступенчатый аттенюатор на резисторах R3— R13. Резисторы переключаются переключателем б/ на 11 положений. Таким образом достигается ступенчатая глубокая регулировка громкости по логарифмическому закону (закон изменения громкости обеспечивается соответствующим выбором сопротивлений резисторов). На элементах CI, С2, Rl, R2 выполнена тонкомпенси- рующая цепочка.

Для регулировки тембра применен RC мост на резисторах R18—R22 и конденсаторах С8—С//, включенный в цепь обратной связи усилителя на транзисторах Т2, ТЗ. Для согласования низкого входного сопротивления моста с высоким выходным сопротивлением аттенюатора применен эмиттерный повторитель на транзисторе 77.

Рис. 2. Принципиальная схема корректирующего усилителя

Сигнал с эмиттера транзистора ТЗ блока регулировок подается на усилители мощности каналов А \л Б w на дифференциальные

Рис. 3. Принципиальная схема блока регулировок

усилители каналов X и Z. Принципиальная схема одного из дифференциальных усилителей (второй совершенно аналогичен первому) приведена на рис. 4. Усилитель состоит из двух идентичных каналов, поэтому позиционные обозначения и номиналы деталей даны лишь для верхнего (по схеме) канала. В дифференциальном усилителе предусмотрена одновременная регулировка уровней НЧ сигналов в двух каналах сдвоенными резисторами, что позволяет подобрать такие их величины, при которых достигается наибольший квадрафонический эффект.

В установке применены четыре одинаковых усилителя мощности. Схема одного из них представлена на рис. 5. Он собран на

Рис. 4. Принципиальная схема дифференциального усилителя

Рис. 5. Принципиальная схема усилителя мощности

транзисторах 77—77. Первые два транзистора использованы в предварительном усилителе. Транзисторы включены по схеме с общим эмиттером и непосредственной связью между каскадами. На транзисторе ТЗ собран фазоинверсный каскад. За ним следует предоконечный двухтактный каскад на транзисторах Т4, Т5 разной структуры. Оконечный каскад построен по двухтактной бестрансформаторной схеме с последовательным включением транзисторов Т6, Т7.

Усилитель мощности охвачен отрицательной обратной связью, напряжение которой снимается с его выхода и через резистор R21 подается в цепь эмиттера транзистора Т2. Для термостабилизации режимов транзисторов применен диод ДЗ. Для установки режима транзисторов служит подстроечный резистор R9.

Питается квазиквадрафоничёская установка от блока питания, схема которого не имеет существенных особенностей и потому здесь не приводится. Блок питания включает в себя общий силовой трансформатор с шестью вторичными обмотками. К каждой обмотке подключен мостовой выпрямитель на диодах КД202. Два из этих выпрямителей снабжены сглаживающими RC фильтрами. Один из них служит для питания транзисторов блоков регулировок, второй — для питания дифференциальных усилителей.

Для питания каждого из четырех усилителей мощности используется отдельный выпрямитель с электронным стабилизатором (для этого служат остальные четыре обмотки силового трансформатора). Раздельное питание усилителей мощности вызвано стремлением увеличить затухание между каналами и уменьшить нелинейные искажения, характерные для бестрансформаторных усилителей.

Конструкция и детали квазиквадрафонической установки, очевидно, будут зависеть от вкусов и желания радиолюбителя, решившего ее повторить, а также от его возможностей. В большинстве случаев типы деталей некритичны. От них зависят лишь размеры плат, на которых размещаются блоки установки. Постоянные резисторы могут быть типа МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, переменные — СПО-0,25, конденсаторы — МБМ и КСО (электролитические — К50-6). Переключатель В1 — галетный, 1П11Н. Транзисторы желательно подобрать попарно таким образом, чтобы обеспечить возможно более близкие параметры обоих каналов. Особое внимание следует уделить выбору транзистора 77 корректирующего усилителя. Для достижения максимального отношения сигнал/шум необходимо выбрать экземпляр транзистора с минимальным значением обратного тока коллекторного перехода и возможно большим статическим коэффициентом передачи тока.

При монтаже предварительных каскадов особое внимание следует уделить экранировке цепей НЧ сигнала, в первую очередь — цепей корректирующих усилителей. Последние устанавливают под панелью электропроигрывателя и закрывают экранирующими металлическими кожухами. Силовые трансформаторы корректирующих усилителей экранируют стальными экранами. Транзисторы Т6 и 77 усилителей мощности устанавливают на теплоотводящие радиаторы, которые можно сделать из алюминиевого листа толщиной 2 мм и размером 60X60 мм.

В квазиквадрафонической установке можно использовать готовые акустические системы (например 10МАС-1) или изготовить их самостоятельно. В последнем случае можно применить, например, комбинацию из двух включенных последовательно динамических головок 4ГД-4 и одной 1ГД-3 в каждом канале. Корпус акустической системы изготовляют из фанеры толщиной 20 мм, внутренние поверхности корпуса обклеивают звукопоглощающим материалом, например поролоном толщиной 3—4 см.

Налаживание установки после проверки монтажа и измерения напряжений блока питания начинают с усилителей мощности. С помощью подстроечного резистора на его движке устанавливают напряжение, равное половине напряжения источника питания.

Подключают к выходу усилителя резистор сопротивлением 10—20 Ом и мощностью 10 Вт и осциллограф. На базу транзистора ТЗ подают сигнал частотой 0,5—1 кГц от звукового генератора и, подбирая резистор R11, добиваются наилучшей формы синусоиды на выходе усилителя. Проверяют, равномерно ли нагреваются транзисторы обоих плеч усилителя. В заключение проверяют частотную характеристику усилителя мощности в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.

Наладив подобным образом один усилитель, налаживают остальные три.

Если детали дифференциальных усилителей и блоков регулировок исправны, налаживать их не нужно. При движках резисторов R1 и R10 в среднем положении коэффициент усиления каждого канала дифференциального усилителя должен быть 3,0, коэффициент передачи блока регулировок — около 0,6.

Налаживание корректирующих усилителей сводится к установке коэффициента усиления на участке вход усилителя — нагрузка коллектора транзистора ТЗУ равного 100 на частоте 1 кГц, а также подбору резистора R10 и конденсаторов С2У СЗ для получения равномерной частотной характеристики при работе от электромагнитного звукоснимателя.

Наладив оба корректирующих усилителя, устанавливают их усиление (подстроечным резистором R13) таким, чтобы каналы А и Б были сбалансированы при воспроизведении стереофонической записи.

На заключительном этапе налаживания подбирают оптимальные значения амплитуд сигналов каналов X и Z для получения наиболее ярко выраженного квадрафонического эффекта, регулируя резисторы R1 и R10 обоих дифференциальных усилителей.

Источник: Лучшие конструкции 27-й выставки творчества радиолюбителей. Сборник. М., ДОСААФ, 1977. 287 с. с ил. На конц. пол.: сост. А. В. Гороховский.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты