Признаюсь, что все попытки слушать звуковую аппаратуру линейно, без частотных корректоров, заканчивались неудачей. А при экспериментальном включении регулятора частотной коррекции (темброблока), последняя навсегда оставалась во включенном положении. Многополосные эквалайзеры конечно тоже хороший инструментом для корректировки недостающей части звукового спектра исходного произведения, записывающего устройства, воспроизводящего устройства, усилителей, колонок/наушников, комнаты прослушивания, органа восприятия звука конкретного слушателя и его персональной частотной неравномерности (которая, ко всему прочему, меняется с возрастом, зависит от настроения и личных предпочтений). Вот только после первоначальной эйфории от наличия множества регулировочных элементов, чаще всего в конце экспериментов ставим все многочастотные эквалайзеры в привычное положение птицы в полете — подняв низкие и высокие частоты на определенную величину.
При отсутствии многочастотности, где имеется простая регулировка только низких/высоких частот (НЧ-ВЧ), почти всегда устанавливаю оба регулятора в максимальное положение.
Да, должно быть много басов и высоких частот, иначе звук будет плоским, как из полицейской радиостанции. Тогда и решено было сделать простой модуль, который можно было бы добавить к разной аудиотехнике, как пассивный эквалайзер.
Схема пассивного эквалайзера НЧ/ВЧ
Таблица параметров схемы темброблока
| Элемент | Номинал | Назначение |
|---|---|---|
| R1 | 6.8 кОм | Входной ограничительный резистор |
| R2 | 2.2 кОм | Формирует делитель вместе с RP1 |
| RP1 | 100 кОм (B) | Регулятор низких частот (басов) |
| C1 | 33 нФ | Фильтр низких частот (высокий срез) |
| C2 | 100 нФ | Фильтр низких частот (низкий срез) |
| R3 | 2.2 кОм | Разделительный резистор между секциями |
| C3 | 6.8 нФ | Фильтр высоких частот |
| C5 | 6.8 нФ | Фильтр высоких частот |
| RP2 | 100 кОм (B) | Регулятор высоких частот (вч) |
| C4 | 33 нФ | Шунтирующий конденсатор в тракте |
| RP3 | 10 кОм (A) | Общий регулятор громкости |
Этот тип пассивного эквалайзера реализует двухполосную коррекцию АЧХ:
- Низкие частоты (Bass): Диапазон регулировки — примерно от 30 Гц до 300 Гц. При повороте RP1 изменяется уровень усиления/ослабления низких частот (до ±12 дБ).
- Высокие частоты (Treble): Диапазон регулировки — от 3 кГц до 15 кГц. RP2 регулирует срез и уровень ВЧ (до ±12 дБ).
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)
График ниже показывает примерную форму регулировки для низких и высоких частот (без нагрузки — идеальный вариант):
Почему иногда говорят «+12 дБ», хотя усиления нет? Это привычная терминология, пришедшая от активных эквалайзеров и ОУ-схем, где действительно бывает усиление частоты. Даже в пассивных схемах иногда пишут «±12 дБ», имея в виду, что при центральном положении регулятора (50%) АЧХ ниже на -6 дБ, а при крайних — меняется от 0 до -12 дБ. Тогда условная середина принимается за -6 дБ, и от неё уже считается диапазон «вверх и вниз» — отсюда и «±».
В реальности, при среднем положении регуляторов, идёт ослабление сигнала в 2 раза. При выкручивании резисторов на максимум — ВЧ/НЧ не ослабляется, а середина остаётся ослабленной, что создает ощущение подъёма на краях АЧХ. А при минимальном положении регуляторов ВЧ/НЧ будет ослаблено в 4 раза, тогда на их фоне СЧ будут казаться громче.
Добавляем усиление для компенсации
Конечно проходя через эти детали, сигнал ослабевает. Чтобы компенсировать затухание, вам может понадобится блок усилителя. Для работы при стандартном напряжении питания (+5 В) можно использовать транзисторный усилитель, реализованный на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером, предполагая, что входной сигнал будет поступать от источника с низким выходным сопротивлением.
При указанных компонентах усилитель имеет коэффициент усиления около 5 (определяется соотношением R6/R8), что в данном случае более чем достаточно.
При выбранном значении эмиттерного резистора R8 входное сопротивление усилителя сравнительно велико. Для передачи спектра низких частот, конденсатор С4 может иметь значения ниже 1 мкФ, причем С4 может быть размещен неполярного типа с относительно малыми габаритами.
Плата была сделана наскоро любимым методом — с помощью ножа и дремеля, также прилагается схема расположения элементов.
В качестве частотозадающих конденсаторов лучше использовать полипропиленовые. Не рекомендуем ставить SMD-компоненты в аудиосхемах.
Улучшение объёмности звучания
А можно ещё больше улучшить звук и добавить так называемое «расширенное стерео» или объёмный 3D эффект. Идея состоит в том, чтобы добавить к одному каналу часть сигнала другого канала в противофазе.
Сигналы можно выразить следующим образом:
Lвых = Au(L) * Lin — k * Au(Rвх)
Rвых = Au(R) * Rвх — k * Au(Lин)
Au — коэффициент усиления левого и правого каналов соответственно, а k — коэффициент, выражающий добавление противофазного сигнала из другого канала, имеющий значение от 0 до 1. Определение производится «на слух» и зависит от номинала добавочного резистора Rс. В данном случае резистор Rs должен иметь значение около 3,3 кОм.
Расширение стереобазы ощущается хорошо. При прослушивании с закрытыми глазами простых воспроизводящих устройств, таких как портативные стерео FM-радиоприемники, он проявляется как эффект сценического присутствия. Так что выбирайте любой вариант темброблока (пассивный/активный) и улучшайте звучание своей аудиотехники — ТВ, колонок ПК, радиоприёмника или МП3 плеера. Модуль подключается между сигналом и входным регулятором громкости УМЗЧ.
