Предисловие

Научно-популярное издание

Д.И.АТАЕВ, В.А.БОЛОТНИКОВ

ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

© Издательство «Радио и связь», 1986

ПРЕДИСЛОВИЕ

Высококачественное воспроизведение звука получило всеобщее призна­ние за естественность звучания и возможность получения точного представле­ния о музыкально-эстетическом качестве прослушиваемого произведения в до­машних условиях.

Современные устройства звуковоспроизведения представляют собой слож­ный комплекс, состоящий из ряда автономных систем (акустические системы, источники звуковых сигналов, системы усиления сигналов и т. п.), которые непрерывно совершенствуются. Одно из центральных мест в этом комплексе за­нимает электронный усилитель звуковых сигналов. Усилитель состоит из отдель­ных функциональных узлов, таких как: предусилитель с частотной коррекцией, фильтры, нормирующие усилители, квадрафонические декодеры, оконечные ли­нейные усилители и т. д. Каждый из этих узлов имеет самостоятельное зна­чение и характеризуется своими показателями качества, влияющими на качест­во всего усилителя в целом.

Тонкого ценителя высококачественного звуковоспроизведения всегда инте­ресуют схемы практических устройств, позволяющих получить большую выход­ную мощность при едва заметных искажениях и малых уровнях шумов и тем самым создать аппаратуру с хорошими техническими и эксплуатационными ха­рактеристиками. Предлагаемая книга посвящена практическим вопросам пост­роения отдельных функциональных узлов электронных усилителей высшего класса.

Из большого многообразия схем функциональных узлов канала усиления, опубликованных в зарубежных журналах за период с 1970 по 1984 г., а также разработанных авторами, в книге приведены наиболее перспективные, имею­щие четкие различительные признаки и обеспечивающие весьма высокие показа­тели. Схемы, заимствованные из зарубежных публикаций, пересчитаны, дора­ботаны с учетом принципа совместимости и экспериментально проверены на оте­чественной элементной базе.

Приведенные схемы позволяют создать полный усилитель звуковой частоты с техническими характеристиками, удовлетворяющими требованиям современ­ных Hi — Fi устройств (частотный диапазон не менее 20 Гц... 20 кГц, коэффи­циент гармоник меньше 0,1%, отношение сигнал-шум больше 60 дБ). Каждая схема снабжена таблицей технических характеристик, полученных в результате испытаний. Если получение высоких технических характеристик для отдельных узлов зависит от конструктивной компоновки схемы, то для таких узлов вме­сте с электрической схемой приводится чертеж печатной платы.

В основу изложения материала книги положен следующий принцип. Элект­рическая схема канала усиления звуковых сигналов разбита на девять основ­ных функциональных узлов, каждый из которых выполняет завершенные функ­ции и имеет минимальное число взаимны:; связей. Функциональные узлы выполняются в виде завершенных конструктивных модулей. Для каждого узла номинальное входное напряжение, входное и выходное сопротивления унифи­цированы таким образом, чтобы обеспечить их электрическую совместимость.

Для получения конструктивной совместимости модулей разводка цепей свя­зи узлов унифицирована, т. е. разводка однотипных сигналов (питание, общего провода, вход, выход и т. п.) выполнена и маркирована одинаково.

Практическая направленность книги определила некоторые особенности из­ложения материала. Так, описание принципов построения схем и работы уст­ройств базируется только на чисто качественных представлениях. Приводимые формульные соотношения даются без выводов, но с пояснениями их использо­вания на практике.

Книга содержит практические схемы функциональных узлов и рекомендации по достижению высоких показателей качества для отдельных функциональных узлов и всего усилительного тракта в целом. Она может быть полезна широ­кому кругу квалифицированных радиолюбителей и радиоспециалистоз, разра­батывающих высококачественную бытовую и профессиональную звуковоспро­изводящую аппаратуру.

Отзывы о книге просим направлять по адресу: 101000 Москва, Почтамт, а/я 693, издательство «Радио и связь».

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЕЙ ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Современные усилители, применяемые для высококачественного зву­ковоспроизведения, представляют собой сложное радиоэлектронное устройство, состоящее из последовательно включенных функционально завершенных узлов. Структурную схему современного усилителя высококачественного звуковоспро­изведения (УВЗ) можно представить в виде совокупности различных модулей, представляющих собой функционально законченные части усилительного уст­ройства (рис. 1). К ним относятся селекторы входных сигналов, предусилите-лн-корректоры, микрофонные усилители, фильтры, регуляторы громкости и ба­ланса, шумоподавители, регуляторы тембра, квадрапреобразователи, усилители мощности, источники питания и различные узлы автоматики. В дальнейшем эти модули условимся называть функциональными узлами (ФУ). Они обеспечи­вают селекцию сигналов многих первичных источников (микрофонов, электро­фонов, магнитофонов, тюнеров и т. п.), корректируют частотные характеристи­ки отдельных источников звуковых сигналов, нормируют уровни сигналов, от­деляют полезный сигнал от сопутствующих мешающих составляющих, регули­руют уровень и тембр звука, усиливают мощность сигналов, а также выполня­ют ряд других функций.

Рис. 1. Структурная схема усилителя высококачественного звуковоспроизведения

В настоящее время под УВЗ понимают двухканальную стереофоническую или четырехканальную квадрафоническую систему звуковоспроизведения, кото­рая обеспечивает восприятие звуковых колебаний источников сигналов ориги­нала, расположенных в пространстве, а в случае квадрафонической системы — а сигналов вторичных акустических источников — отражений от стен и других объектов в студии, создавая ощущение «атмосферы зала», т. е. эффект объемно­го звучания. Это, в свою очередь, заставляет вводить в усилитель новые элемен­ты, такие как регуляторы баланса уровня громкости тыловых акустических си­стем, квадрапреобразователи.

Разделение УВЗ на ряд функциональных узлов позволяет унифицировать связи между ними и тем самым создавать различную по качеству и техниче­ским возможностям звуковоспроизводящую аппаратуру [1].

На рис. 1 приведена структурная схема составленного из ФУ современного стереофонического звуковоспроизводящего тракта, дополненного квадрапреобра-зователем и двумя каналами усилителей мощности для тыловых акустических систем (для псевдоквадрафонического звуковоспроизведения). Этот вид УВЗ сейчас является наиболее распространенным по двум причинам. С одной сто­роны, он выгоден из экономических соображений (четырехканальные источни­ки звуковых сигналов весьма дороги), а с другой — он создает хорошую иллю­зию объемного звучания, оказывающую сильное эмоциональное воздействие на слушателя.

Усилитель высококачественного звуковоспроизведения (см. рис. 1) состоит из девяти автономных ФУ: предусилителей-корректоров сигнала магнитного зву­коснимателя 1А1, 2А1 (ФУ1); фильтров верхних и нижних частот 1Z1, 2Z1 и !Z2, 2Z2 (ФУ2); регулятора стереобаланса А1, тонкомпенсированных регуляторов громкости 1А2, 2А2, нормирующих усилителей 1АЗ и 2АЗ (ФУЗ); шумоподави-телей 1А4 и 2А4 )(ФУ4); темброблоков 1А5 и 2А5 (ФУ5); синтезатора псевдо­квадрафонического сигнала А2 |(ФУ6); усилителей мощности 1А6, 2А6, ЗА6, 4А6 (ФУ7); индикаторов выходной мощности 1Р1, 2Р1, ЗР1, 4Р1 (ФУ8); устройства защиты усилителей мощности и громкоговорителей 1А7, 2А7, ЗА7, 4А7 (ФУ9); источника питания G1.

Переключателем S1 выбирают источник сигнала, S2 и S3 коммутируют фильтры верхних и нижних частот, S4 переключает тракт из монофонического режима в стереофонический и наоборот, S5, S6, S7 коммутируют соответствен­но цепи тоюшмпенсации, шумоподавителя и регулятора тембра, S8 устанавли­вает псевдоквадрафонический режим работы УВЗ. Технические показатели усилителей, определяемые ГОСТом, ОСТом или другими специальными руково­дящими материалами, обычно касаются сквозных характеристик всего усили­тельного тракта. Поэтому для оценки качества каждого ФУ установим само­стоятельные технические характеристики.

Примерные нормы на технические характеристики основных ФУ усилитель­ного тракта, разработанные авторами с учетом возможностей современной эле­ментной базы, приведены в табл. I. Для каждого ФУ предлагаются три уров­ня параметров: начальный — для простых массовых конструкций, средний — для относительно недорогих конструкций достаточно высокого качества и высший — для уникальных конструкций, обеспечивающих весьма высокое качество зву­чания.

Таблица 1

Техническая характеристика

Уровень

высший

средний

начальный

Предусилитель-корректор (ФУ1)

Входное напряжение, мВ:

номинальное

2,5

2,5

2,5

максимальное 1

200

100

25

Выходное напряжение, В:

номинальное

0,2

0,2

0,2

максимальное 1

16

8

1,6

Коэффициент передачи на частоте 1 кГц,

дБ

38

38

38

Перегрузочная способность, дБ, не ме­нее

38

32

20

Отклонение АЧХ от стандартной (RIAA), дБ

±0,2

±0,5

±2

Отношение сигнал-шум (невзвешенное), дБ, не менее

75

65

60

Входное сопротивление, кОм

47

47

47

Выходное сопротивление, кОм

1

1

1

Фильтры верхних и нижних частот (ФУ2)

Входное и выходное напряженке, В:

номинальное

0,2

0,2

0,2

максимальное 1

16

8

2

Коэффициент передачи в полосе пропус­кания

1

1

1

Перегрузочная способность, дБ, не ме­нее

38

32

20

Крутизна АЧХ, дБ на октаву (изменяет­ся переключателем дискретно)

6, 12, 18

6, 12

12

Коэффициент гармоник в диапазоне ча­стот 20...20000 Гц2, %, не более

0,01

0,02

0,1

Отношение сигнал-шум (невзвешенное) , дБ

80

70

60

Входное сопротивление, кОм

100

100

100

Выходное сопротивление, кОм

1

1

1

Нормирующий усилитель (ФУЗ)

Входное напряжение, В:

номинальное

0,1

0,1

0,1

максимальное

2

1

0,5

Выходное напряжение, В:

номинальное

0,8

0,8

0,8

максимальное 1

16

8

4

Коэффициент передачи в полосе пропус­кания

8

8

8

Перегрузочная способность, дБ, не ме­нее

26

20

14

Коэффициент гармоник в диапазоне ча­стот 20...20000 Гц?, %, не более

0,01

0,02

0,1

Отношение сигнал-шум (невзвешенное) , дБ, не менее

80

70

60

Номинальный диапазон частот, Гц Входное сопротивление, кОм

Выходное сопротивление, кОм

10-.. 100000

100

1

10... 100000

100

1

10...20000

100

1

Шумоподавитель (ФУ4)

Входное напряжение, В:

номинальное

0,8

0,8

0,8

максимальное 1

16

8

4

Коэффициент передачи в полосе пропус-

кания

1

1

1

Перегрузочная способность, дБ, не ме-

нее

26

20

14

Порог срабатывания 2, дБ

30

-30

30

Полоса частот (на уровне — 3 дБ), Гц,

не уже

10... 100000

10... 100000

10... 20000

Коэффициент гармоник в диапазоне ча-

стот 20...20000 Гц2, %, не более

0,01

0,02

0,1

Отношение сигнал-шум (невзвешенное),

дБ, не менее 2- в

100

80

70

Входное сопротивление, кОм

100

100

100

Выходное сопротивление, кОм

1

1

1

Темброблок (ФУ5)

Номинальное входное напряжение, В

0,8

0,8

0,8

Коэффициент передачи на частоте 1 кГц

1

1

1

Пределы регулирования тембра на ча-

стотах 100 и 10000 Гц, дБ

±12

±10

±8

Перегрузочная способность, дБ, не ме-

нее

20

10

6

Коэффициент гармоник в диапазоне ча-

стот 20.. .20 000 Гц2, %, не более

0,01

0,05

0,1

Отношение сигнал-шум (невзвешенное),

дБ, не менее 2

80

70

60

Входное сопротивление, кОм

100

100

100

Выходное сопротивление, кОм

1

1

1

Синтезатор псевдоквадрафонического сигнала (ФУ6)

Входное напряжение, В:

номинальное

0,8

0,8

0,8

максимальное i

16

8

4

Коэффициент передачи в полосе пропус-

кания

0.4...1

0.4...1

0.4...I

Перегрузочная способность, дБ, не ме-

Нее

26

20

14

Коэффициент гармоник в диапазоне ча-

стот 20...20000 Гц2, %, не более

0,01

0,02

0,2

Отношение сигнал-шум (невзвешенное),

дБ, не менее 2- 6

100

80

70

Диапазон частот сдвига фазы на 90°,

Гц

20. ..20000

20. ..5000

20... 2000

Входное сопротивление, кОм

100

100

100

Выходное сопротивление, кОм

1

1

1

Усилитель мощности (ФУ7)

Номинальное входное напряжение, В

0,775+0,05

0,775±0,05

0,775±0,05

Номинальная выходная мощность, Вт,

не менее 4

100

50

10

Коэффициент гармоник, %, не более на

частоте, Гц:

1000

0,01

0,05

0,08

20.. .20 000

0,05

0,1

0,2

Полоса частот по выходной мощности

(на уровне — 3 дБ), Гц, не уже

20... 10ОООО

20... 50000

20... 20000

Максимальная скорость нарастания вы-

ходного напряжения, В/мкс, не менее 8

25

7

2

Отношение сигнал-шум (невзвешенное),

дБ, не менее 5,6

ПО

80

60

Входное сопротивление, кОм

10

10

10

  1. Предисловие (201)

    Документ
    Наступает третье тысячелетие. Во всем мире происходят существенные изменения в сфере труда, информации и власти. Образование становится самостоятельным фактором глубоких социальных и экономических перемен.
  2. Предисловие (164)

    Документ
    Общественным наукам очень повезло при социализме. В наследии Маркса — Энгельса — Ленина были однозначно сформулированы подходы, выводы и оценки, так что задача ученого значительно упрощалась.
  3. Предисловие (199)

    Документ
    Каталог выставки «Русские в Англии: между двумя войнами (1917-1940 гг.)» был подготовлен к Международной конференции «Культурное и научное наследие российской эмиграции в Великобритании (1917-1940 гг.
  4. Предисловие.

    Документ
    Учебная дисциплина «Методика преподавания математики» отно­сится к циклу педагогических дисциплин и изучается студентами, уже получившими определенную философскую, психологическую, общедидактическую, логическую и математическую подготовку.
  5. Предисловие (11)

    Документ
    Клинические проявления сердечно-сосудистых заболеваний многообразны, и практический врач нередко встречается с большими трудностями при постановке диагноза.
  6. Предисловие (105)

    Документ
    Представляем вашему вниманию «Календарь знаменательных и памятных дат - 2007 год». Материалы указателя состоят из двух частей. В первой части представлены «Знаменательные и памятные даты Республики Казахстан 2007 года», «Знаменательные
  7. Предисловие (110)

    Документ
    Хвала Аллаху Господу миров. Мир и благословление пророку Мухаммаду и его семье. Да будет доволен Аллах его сподвижниками, и да смилуется Он над теми, кто последовал за ними в благочестие.
  8. Предисловие (111)

    Документ
    Предисловие Характерной чертой нашего времени являются интенсив­но развивающиеся процессы информатизации практически во всех сферах человеческой деятельности.
  9. Предисловие (153)

    Документ
    В учебнике впервые обобщены научные и практические достижения в новой области знаний – безопасности жизнедеятельности. Он подготовлен в соответствии с примерными программами дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» (БЖД) для всех
  10. Предисловие (157)

    Документ
    10 лет назад, когда мы, члены вновь созданной кафедры «Информационная безопасность» Южно-Уральского государственного университета, открывали в Челябинске абсолютно новые образовательные направления, связанные со сферой информационной

Другие похожие документы..